鄱阳湖水位变化.
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但无论是年最高水位、年最低水位,还是年 平均水位,进入21世纪以来均呈下降趋势,相对 于55年的总体(直线)趋势而言,以年最高水位 的下降最剧烈,其次是年最低水位,年平均水位 的下降相对较为平缓。值得注意的是,近20年来 星子站最高、最低、平均水位均呈显著下降变化 趋势,大洪水明显减少、严重枯水明显增多,水 情朝偏枯方向快速发展。近9年(2000~2008年) 来鄱阳湖枯水位有下降且维持时间延长的趋势, 尤其是自2003年以来,鄱阳湖枯水位连创新低, 枯水期不断延长。
与全流域特大干旱年的1963年、1978年相比 较,2005年来水基本属平水年,但该年星子站出 现低于9m枯水位的持续天数比1963年还长;同样 2006年来水属偏枯年份,但该年出现低于10m枯水 位的持续时间长达94天,比1963年、1978年相应 10m枯水位持续的时间延长数倍;2007年鄱阳湖再 次出现严重枯水,星子站年最低水位较2006年更 低,尤其是鄱阳湖都昌以上南部湖区,出现了自 1950年以来的最低水位。枯水位偏低且持续时间 长,将引起湖泊水面及水体减少,河汊湖滩过早 干枯、硬化,导致湿地面积减少,影响湿地生态 系统功能,威胁水生动植物(如鱼类、水生植物 等)的生长与生存环境,并严重影响湖区水环境 质量与供用水安全。1Biblioteka 1资料与方法1.1.1资料
资料简介
采用鄱阳湖1959—2009年日入湖总水量序列资 料,经过统计分析,分别得到年入湖总水量序列和 月入湖总水量序列和 1月—3 月和4月—6 月和7 月—9 月和10 月—12 月,4个季节入湖总水量序列。 为了反映年入湖总水量的总体趋势,应用 MannKendal秩相关检验和5点滑动平均对其变化趋势进行 分析。为研究方便,对基本资料进行距平处理,然 后对相应的距平值进行莫莱( Morlet) 连续小波变 换,分析鄱阳湖入湖总水量的周期规律。
2.
分析对鄱阳湖水位的影响
2.1 五河对鄱阳湖水位的影响 2.2 采砂对鄱阳湖水位的影响 2.3 退田还湖对鄱阳湖水位的影响
3.
鄱阳湖不同水位对其他要素的影响
3.1 对钉螺的影响 3.2 对植被的影响 3.3 对候鸟的影响
4. 总结与建议
1.水文特征
1.1 水位 以位于鄱阳湖北部湖口水道进口处的星子水文站 为代表,叙述鄱阳湖水位特征。星子站历年(1950~ 2007年)最高水位22.52m,出现在1998年8月2日;历年 最低水位7.11m,出现在2004年2月4日;多年水位变幅 达15.41m,居长江中下游各大湖泊之首。星子站多年平 均水位13.39m,月平均水位以7月的17.80m最高,其次 是8月的16.78m和6月的16.13m;月平均水位最小值出现 在1月,为9.03m,其次是2月的9.67m和12月的9.81m; 月平均水位1月至7月逐月升高,7月至12月逐月降低。
式中,n 为序列长度; m 的取值决定了滑动平均所取前期值和后期值的个数,例如,当 m =2 时为 5 点滑动平均.
(3)小波分析方法连续小波变换定义为[王文圣,丁 晶,李跃清. 水文小波分析]
式中,Wf( a,b) 为小波变换系数; φ( t) 为基本小波或母小波; a 为尺度伸缩 因子,b 为时间平移因子; t 为时间; φ( a,b) 为由 φ( t) 伸缩和平移而成 的一族函数
本文选用 Morlet 小波函数作为小波变换母小波,其函数式为
式中,ω0为常数,且当 ω0≥5 时,Morlet 小波近似满足允许性条件。
1.2年入湖总水量趋势分析
鄱阳湖 1959年年年入湖总水量年际变化如图 1所示,从总体 趋势看,年入湖总水量呈现上升趋势,年入湖总水量的倾向率为 2.453×108m3/10a.
鄱阳湖是中国最大的淡水湖,有着巨大的生态、 经济和社会价值。由于人口、经济、资源的多重压力,目 前,鄱阳湖面临水土流失、水质污染、土壤退化、水旱灾 害频繁、生物入侵、生物多样性锐减等一系列生态环境 问题。必须采取各种有效措施确保鄱阳湖可持续发展。
1.
水文特征
1.1 资料与方法 1.1.1 资料 1.1.2方法 1.2 年入湖总水量变化趋势 1.3 年入湖总水量变化特征 1.4 季节入湖总水量变化特征
1.2.1方法
(1)Mann-Kendall 秩次相关检验对序列 x1,x2,…,xn,先确定所有对偶值( xi,xj) ( j > i) 中 xi< xj的出现个数 k. 然后构造统计量[王文圣,丁 晶,金菊良. 随机水文学]
式中, ,n 为序列长度. 当 n 增加,U 很快 趋于标准正态分布。假设原序列无趋势变化( H0) . 给定显著性水平 α 后,查算 Uα/2. 当| U ︳ < Uα/2时,接受原假设,即趋势变化不显著; 反之,拒绝原假设, 即趋势显著. (2)滑动平均法对序列列 x1,x2,…,xn,的几个前期值和后期值取均,求出新的序 列 yt,使原序列光滑化,即滑动平均法. 其数学表达式为
星子站年最高水位16.00~22.52m,其多年 平均值19.14m;年最高水位一般出现在5~9月, 出现在5月的仅占3.6%,出现在6~7月的占78.2%, 以出现在7月的最多,占58.2%,出现在8月和9月 的分别为10.9%和7.3%。年最低水位7.11~9.44m, 其多年平均值8.04m,一般出现在12月~次年3月, 以出现在12~1月的最多,占70.9%(12月和1月分 别为34.5%和36.4%);其次是2月,占23.6%;出 现在3月的较少,只占5.5%。星子站年最高水位在 1953~2007年55年中总的变化趋势为上升,平均 升高速度为每十年0.12m;年平均水位在1953~ 2007年中总体变化趋势为稍下降,平均下降速度 仅为每十年0.02m,可以忽略不计;年最低水位在 近55年中也呈现升高变化的总趋势,平均升高速 度为每十年0.09m,明显小于年最高水位的升高速 度,表明鄱阳湖水位的年变幅呈逐渐加大趋势。
应用 Mann-Kendall 秩次相关检验和 5 点( 年) 滑动平均对鄱阳湖年入湖 总水量进行趋势分析. Mann-Kendall 秩次相关检验计算统计量得 U =0.6741,U < Uα/2= 1.96( 显著性α = 0. 05) ,说明趋势变化不明显; 由 5 年滑动平均计 算结果可知,1959—1975 年年入湖总水量具有增加趋势,而 1996—2009 年呈现 减少趋势,但总体看,趋势变化不明显。