长江与洞庭湖关系演变与调控

1.4 三峡水库运行后的江湖关系
三峡水库 蓄水后

2016年三峡水库兴利蓄水对三口分流量的影响

20

1.4 三峡水库运行后的江湖关系
 湖区水位降低、9-10月份消落加快
 三峡水库运用后，东、南 洞庭湖和目平湖多年平均 水位分别降低0.02、0.19和 0.33m
目平湖南咀站

三峡水库 蓄水后

南洞庭杨柳潭 东洞庭城陵矶

1.2 江湖关系定义
荆
太平口

 近代江湖格局形成
虎

渡

江
河
调弦口

 1542年荆江大堤形成，太平口、 调弦口分流入湖；  1860年藕池口冲开、1870年松滋 口冲开，形成以“四口分流入湖 ”为标志的近代江湖格局。
华 容 河

1.2 江湖关系定义
 江湖关系演变的阶段划分 近代江湖格局形成后，以入湖水沙量为标志，可以将江湖关

单位:亿m3
备注 不含1998 不含2006

-33.0
4189.0 4164.0

-56.1
562.1 493.8 不含1998、1999

相差

-174.0

-128.5

-25.0

-68.3
三峡水库运行前

三峡水库运行后 2008 2009 2010 2011 2012 平均 4280.8 4043.2 4194.2 3577.6 4724.4 4164.0 528.7 444.9 566.0 276.4 653.1 493.8 1996 2002 2001 1997 2000 平均
三峡水库蓄水前长江干流泥沙冲淤量
阶段 1975-1996 1996-1998 1998-2002 1975~2002 宜枝河段 -13498 3448 -4350 上荆江 -23770 -2558 -8352 下荆江 3410 3303 -1837 荆江河段 -20360 745 -10189

单位：万m3

1.4 三峡水库运行后的江湖关系
 三峡水库对径流过程调蓄对分流量影响
 荆南三口分流量与枝城来水量呈一 元二次正相关，三峡水库对中小洪 水调蓄和汛后兴利蓄水降低三口分 流量
 枯水期增泄水位抬高与地形冲刷水 位降低抵消，增泄对分流量增加作 用不大

枝城水量与三口分流量相关关系

 三峡水库对径流过程的调蓄，2008-2012年荆南三口年均分流量减少 45亿m3
荆南三口断流时间统计
时段 1959-1966 1967-1972 1973-1980 1981-1998 1999-2002 多年平均年断流天数 沙道观 0 0 71 167 189 弥陀寺 35 3 70 152 170 藕池(管) 17 80 145 161 192 藕池(康) 213 241 258 251 235 / / 4660 8590 10300 断流时枝城相应流量 （m3/s） 沙道观 弥陀寺 4292 3470 5180 7680 7650 藕池(管) 3925 4958 7790 8290 10270 藕池(康) 13070 15950 18350 17600 16530

 松滋河、虎渡河冲刷；  松虎洪道、藕池河2009年 前冲刷、2009年后淤积

2003-2006年 2006-2009年 2009-2011年 2003-2011年 松滋河 虎渡河 松虎洪道 藕池河 -1598 -615 -1238 -3099 499 -320 -94 50 -2421 -558 596 1280 -3520 -1493 -736 -1769

洞庭湖位置示意图

1.2 江湖关系定义
 江湖关系定义：
连通的江湖之间的相互作用，包括江湖水量交换、河床 湖盆的冲淤变化及其水文、生态、环境效应。长江与洞庭

湖关系主要表征有：
（1）荆江河段冲淤及其水位流量关系变化 （2）长江分流入洞庭湖水沙的变化 （3）荆南四河的冲淤变化 （4）洞庭湖冲淤及水文情势变化 （5）城汉河段冲淤及其水位流量关系变化 江湖关系演变是影响洞庭湖治理、开发与保护策略的重要因素。

 2008-2012年与1980-2002年 相比,9-10月水位消落深度 增加1.5m  三峡水库运用后10月下旬 水位与运用前11月下旬水位 接近，枯水期提前1个月

三峡水库运行前后年水位过程
蓄水期

三峡水库运行前后月水位对比

1.4 三峡水库运行后的江湖关系
 三口洪道发生暂时冲刷
三峡水库蓄水后荆南三河冲淤统计 单位:万m3
沙市水文站 三峡水库运行前后长江干流冲淤变化 螺山水文站

1.4 三峡水库运行后的江湖关系
 荆南三口分流分沙锐减
 2003-2012年荆南三口年均分流 493.2亿m3，较1991-2000年平均 值减少129亿m3，减少了21%  8-9月份分流量减少最大  10月份降低幅度最大
三峡水库运行后三口年均分流量变化
长江与洞庭湖关系演变与调控

中国水利水电科学研究院 胡春宏 张双虎 2016年9月13日

1

报告提纲
江湖关系定义

1

长江与洞庭湖关系演变

三峡水库运行前的江湖关系 三峡水库运行后的江湖关系

未来江湖关系演变趋势

2

洞庭湖综合治理措施

1.1 洞庭湖基本情况
 洞庭湖地位： 中国第二大淡水湖泊 长江中下游重要调洪场所 长江中下游重要水源地 国际重要湿地 湖区百姓赖以生存的基础

1.4 三峡水库运行后的江湖关系
 长江上游来水来沙变化
 三峡水库运行后（2003-2012年）长江上游来水减少了347亿m3，减少8%，来 沙量减少（与1990年前比）2.94亿t，减少61%。
4.8亿t

4338

3991

3.57亿t 1.86亿t

三峡水库运行后入库水量变化

三峡水库运行前后入库沙量变化

 1952-2003年荆南三河累计淤积泥沙6.5亿m3，占同期三口输沙量的13%
 其中松滋河、虎渡河、松虎洪道、藕池河淤分别占总淤积量的26.2%、 13.2%、6.6%、53.9%

 荆南三河洪水逐渐抬高，断流时间提前、延长

1.3 三峡水库运行前的江湖关系
 三口断流时间延长
三口五站中，除新江口站外其余四站全部断流；断流时间逐渐延长，藕 池河在9月份就开始断流，断流时间8个月。
（1）荆江河段普遍冲刷、中枯流量水位下降

（2）荆南三口分流分沙量显著减少、断流天数增加
（3）荆南三河累积性淤积、洪水位不断抬高 （4）洞庭湖淤积萎缩、洪水位抬高 （5）城汉河段累积性淤积、同流量水位抬高

总体变化趋势是逐渐趋缓，洞庭湖治理以防洪为主。

1.3 三峡水库运行前的江湖关系
 荆江河段冲刷、城汉河段淤积

2008-2012年与 1991-2002年相 比，三口分流 减少129亿m3.

三峡水库运行后三口月平均分流量变化

荆南三口分流量减少定量评估

1.4 三峡水库运行后的江湖关系
 长江上游来水偏枯对三口分流量的影响
三峡水库运行前后荆南三口分流量统计
阶段 1991-2002 2003-2012 相差 1991-2002 2008-2012 枝城 4338.0 4092.0 -246.0 4338.0 4164.0 荆南三口 622.3 493.2 -129.1 622.3 493.8 枝城 4245.0 4212.0 荆南三口 583.8 527.7

系演变分为“两种状态、三个阶段”。

四口分流 入湖水量 持续增加
状态一

四口分流 入湖水量 持续减少
状态二 第二个阶段 2003年

四口分流 入湖水量 持续减少
状态二
第三个阶段

第一个阶段 1860~1870年

20世纪30~40年代

湖区9~10月份 水位消落速度加快

1.3 三峡水库运前源自文库江湖关系
 三峡水库运行前的江湖关系演变特征
城汉河段 27380 -9960 -6694

-14400
沙市水文站

-34680

4876

-29804
螺山水文站

10726

6000

10000 20000

1.98

1.62

-0.67
-2.41 -2.07 10000 20000

1.46

40000

1.3 三峡水库运行前的江湖关系
 三口分流分沙量减少

三峡水库运用前荆南三口年分流量过程 不同阶段荆南三口分流量统计

1.3 三峡水库运行前的江湖关系
 洞庭湖淤积萎缩，调洪能力下降
 1959~2002年，洞庭湖淤积泥沙44.26亿t，年均淤积1.06亿t；  西洞庭湖淤高4~5m、南洞庭湖、东洞庭湖平均淤高约1.9m;

 泥沙淤积和围湖造田等影响，洞庭湖严重萎缩。1954年以来洞庭湖最 大水域面积减少1290km2，容积减少101亿m3，分别减少33%、38%。

 洞庭湖淤积减缓
 洞庭湖区由淤积转冲，少量淤积主要 集中在南洞庭湖西部和洞庭湖南部， 其余以冲刷为主  三峡水库蓄水后洞庭湖年均淤积226万 t，较三峡水库蓄水前减少95%以上
2003-2011年洞庭湖淤分布

1.5 未来江湖关系演变趋势预测
 模型计算条件
 考虑16座水库联合运行，且乌东德、白 鹤滩在2020年前后投入运行  90水沙系列（1991-2000年），以10年为 一周期滚动计算  中国水科院一维江湖水沙数学模型
 分流能力是指某一枝城流量三口分流量，可以表征荆江河道和荆南 三河冲淤对三口分流量的影响。

三峡水库运行前后荆南三河分流能力对比

中小流量下分流能力对比

 枝城流量小于25000m3/s时三口分流能力降低，大于25000m3/s时分流 能力增加；  由于地形冲淤变化，2008-2012年荆南三口年均分流量减少20亿m3。
 洞庭湖年水位无明显变化趋势，略有抬高 。

三峡水库运行前洞庭湖典型站年平均水位变化

1.4 三峡水库运行后的江湖关系

 三峡水库运用后江湖关系演变特征 （1）荆江河段冲刷加剧，城汉河段由淤转冲 （2）荆南三口分流分沙量锐减 （3）荆南三河发生暂时性冲刷 （4）洞庭湖水位降低、9-10月份消落幅度加大 洞庭湖治理以防洪与兴利并举。

 2003-2012年的9-10月，三峡水 库蓄水100亿m3；2008-2012年 的9-10月水库蓄水160亿m3
 与三峡水库运行前相比，宜昌 站输沙0.47亿t，减少了90%
三峡水库对径流过程的调蓄

1.4 三峡水库运行后的江湖关系
 荆江河段冲刷加剧，城汉河段由淤转冲
 2003~2014年，荆江河段累计冲刷 7.92亿t，城汉河段累计冲刷2.19亿t,  荆江河段年均冲刷量是1975~2002年 的 6倍  荆江河段平均冲深2.13m，深泓最大 冲深16.5m(调关河段)

 三峡水库运行前 后，在枝城来水 相差不大的前提 下，三口年均分 流量减少60~70 亿m3

4267.3 4005.0 4199.5 3644.0 4787.4 4180.6

628.4 521.8 493.1 421.0 684.7 549.8

1.4 三峡水库运行后的江湖关系
 荆江和荆南三河冲淤变化对分流量影响
江 金

虎跳峡 梨园 阿海 金安桥 龙开口
沙

鲁地拉 观音岩 二 滩 乌东德 白鹤滩 双江口 瀑布沟
岷江

锦 屏 一 级
雅砻江

两 河 口

溪洛渡 向家坝

大 渡 河

紫 坪 铺

白 龙 江

 江湖关系演变趋势总体同三 峡水库蓄水后，但变化幅度 逐渐趋缓

洪 家 渡

东 风
乌

乌 江 渡

构 皮 滩

思 林
江

沙 坨

彭 水

625.2

1.3 三峡水库运行前的江湖关系
 三口分流分沙量减少
1999-2002年与1959-1966 年相比，荆南三口分沙量减 少12827万t，减少近70%。
18497 15004 11050 9300 5670

荆南三口分沙量变化

 荆南三河累积性淤积
 洪水挟大量泥沙入湖，加之洞庭湖洪水顶托，大量泥沙淤积在荆南三河
阶段 1959-1966 1967-1972 1973-1980 1981-1998 1999-2002 枝城 4595 4287 4430 4459 4403 松滋河 490.6 445.5 426.9 379.1 344.9 虎渡河 215.4 185.8 159.9 134.8 125.6 藕池河 625.3 390.3 225.7 190 154.7

单位:亿m3
三口合计 分流比 29.0% 23.8% 18.3% 15.8% 14.2%

1331.4
1021.6 812.6 703.9

 1999-2002年与1959-1966年相 比，三口年均分流量减少706 亿m3，减少了53%  藕池河减少最多，减少了471 亿 m3  1967-1972年下荆江裁弯是三 口分流减少的主因。