洞庭湖入汇对荆江河段水位的顶托程度与范围

洞庭湖入汇对长江干流水位的顶托作用影响着荆江河段的水文情势变化，分析其变化特征对研究长江中下游防洪安全问题具有重要意义。为揭示汇流顶托作用的程度与影响范围，本文基于1990—2020年荆江河段水位流量关系与洞庭湖汇流比，提出洞庭湖入汇顶托程度的量化方法，构建计算顶托程度的随机森林回归模型，分析顶托程度主要影响因素的重要性。结果表明：(1)洞庭湖入汇顶托程度与汇流比呈显著正相关关系；顶托程度随干流流量增大而增加，2003—2020年枯水、中水和洪水流量级监利站水位受顶托程度平均为0.59、1.33和1.60 m;顶托最大影响范围随干流流量与汇流比增大向上游延伸。(2)随汇流比增大，在2020年干流枯水、中水和洪水流量级下，顶托最大影响范围的延伸区间分别为石首—沙市、石首—陈家湾和陈家湾—枝城；汇流比、荆江段累计冲刷深度、螺山水位及干流流量对顶托程度变化的重要性占比分别为28%、27%、25%和20%。(3)构建的顶托程度计算模型在不同流量级都能够较好地计算荆江河段水位的顶托程度并确定顶托影响范围。