三峡工程调节作用对洞庭湖水面面积(2000-2010年)的影响

以洞庭湖为研究对象,以11年(2000-2010年)Terra/MODIS 16 d最大值合成的植被指数数据产品集MOD13Q1和同期城陵矶水文监测站的水位数据为主要数据源,通过对NDVI和NIR分别设定阈值的方法,实现了洞庭湖水面面积的综合提取,分析了三峡工程建设背景下,洞庭湖水面面积的年际变化特征和年内变化规律,再结合城陵矶水位数据,对水位与水面面积之间的定量关系进行了深入分析.研究结果表明:三峡工程的运行,很大程度上控制着洞庭湖的入湖水量,对洞庭湖防汛工作有利;在气候变化、三峡水库的共同影响下,洞庭湖区水面面积整体上呈减少趋势;水面面积与水位的拟合结果显示两者具有良好的相关性,其中2000-2003年两者的确定性系数达到0.975.     

洞庭湖城陵矶水道水力几何形态的研究

根据１９５１－１９８８年洞庭湖城陵矶站的水文测验资料,运用Ｌ．Ｂ．Ｌｅｏｐｏｌｄ河床力几何形态原理,建立洞庭湖出口－城陵矶水道河相关系式,研究该水道水力几何形态的特点及变化。研究表明,与河流水道相比,洞庭湖出口水道河宽指数ｂ随流量的变化较小,而水深指数ｆ及流速指数ｍ随流量的变化较大,河床横面具有窄深的特点。     

平水期东洞庭湖主要入湖口藻类群落结构特征对环境因子的响应

为了更深入的了解流速、水深等水文条件对湖泊浮游藻类分布特征的影响,选择平水期东洞庭湖为研究对象,研究了该湖泊7个不同断面处的浮游生物群落结构特征、生物量、生物多样性等多方面的内容,并结合湖泊水体环境指标调查,深入分析了环境因子对浮游植物优势种群分布的影响规律。结果表明,就2017年平水期东洞庭湖的调查而言,湖泊水体流速的大小对优势种群的浮游藻类密度影响较大,水体流速越大,优势种的浮游植物密度越小;平水期的东洞庭湖中较小的水量和流速,加上充足的营养,容易导致湖泊水体水质变差;不同的浮游植物优势种群的分布受各种环境因子影响的程度不同。     

基于多源降水数据的洞庭湖流域夏季降水与西太平洋副热带高压的关系

基于中国气象科学数据共享服务网提供的1979~2012年夏季6~8月降水实测数据（CMD）和3种不同来源的再分析降水数据,研究和比较副高特征指数与洞庭湖流域夏季降水的关系及空间差异。结果表明：① 6、7月副热带高压（副高）脊线位置偏北,洞庭湖流域大部分区域降水偏多,8月偏少;6、7月北界位置偏北使流域东南降水偏少、西北降水偏多,8月大部分地区降水偏多;6~8月西伸脊点位置东移使降水偏多范围自东向西增大;6月份副高强度增强使东部和南部降水偏多、西部和北部降水偏少,7和8月大部分地区降水减少。② 再分析降水数据大体上能反映出7月份脊线指数、6和7月北界指数、6~8月西伸脊点指数和副高强度指数对相应月份CMD降水的影响。③ 副高特征指数对CMD降水的拟合能力存在区域差异。     

洞庭湖水环境健康风险评价

为研究洞庭湖水环境污染对人体健康产生的危害风险,根据2009-2011年洞庭湖水质监测数据,采用美国环境保护署(USEPA)推荐的水环境健康风险评价模型,对洞庭湖通过饮用水途径引起的水环境健康风险进行了评价。结果表明:由毒性物质所致健康危害的个人年总风险在1.37×10-5³.06×10-5/a之间,平均为1.84×10-5/a,低于美国环境保护署(USEPA)推荐的最大可接受风险水平1×10-4/a。毒性物质总健康风险主要来自As,水环境健康风险表现为东洞庭湖、南洞庭湖>西洞庭湖的空间分布特征和丰水期>枯水期>平水期的水期变化特征。水环境健康风险污染物As主要来源于湘江,因此,加强湘江流域重金属,特别是As的污染治理是降低洞庭湖水环境健康风险的有效途径。     

三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积变化遥感认识

为研究三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积的变化特征及原因,利用1994-2016年128个时相的多平台卫星遥感数据,结合城陵矶多年水位观测资料、洞庭湖的多年泥沙出入资料,建立水位与洲滩面积的关系曲线.结果表明,三峡水库运行后,洞庭湖水位和洲滩面积的变化幅度小于运行前,二者呈线性关系.洞庭湖洲滩面积在不同时间段线性趋势不同,总体呈先扩张后萎缩的特征.与三峡水库运行前相比,三峡水库运行后同一水位下洞庭湖洲滩面积更大;且水位越高,增幅越大.三峡水库运行前,洞庭湖泥沙处于不断淤积的状态;运行后,泥沙淤积量降低直至负数,洲滩高程以1.59 mm/a的速率降低.三峡水库的运行和湖砂开采,是影响洞庭湖洲滩面积变化的重要原因.      

东洞庭湖秋季水文情势对洲滩植物及越冬稳定期小白额雁种群分布影响

东洞庭湖是全球易危(VU)物种小白额雁(Anser erythropus)最关键的越冬地之一。三峡大坝的运行,对东洞庭湖的秋季水文情势产生了较大影响,并直接影响洲滩植被的生长。这种影响如何进一步影响小白额雁越冬,是小白额雁越冬栖息地保护迫切需要认识的关键科学问题。选择水文特征差异较大的2011年和2012年秋、冬季,分别在自然洲滩和水位管理区洲滩开展野外监测和调查,研究越冬稳定期小白额雁种群的空间分布及洲滩植被特征。研究结果表明,2011年东洞庭湖枯水期比常年水文情势提前约45 d,自然洲滩植被盖度、生物量显著高于水位管理区洲滩(p0.05),小白额雁迁徙到达时,种群中67.6%的个体分布于水位管理区的洲滩;而2012年东洞庭湖枯水期比较接近常年的水文情势,自然洲滩植物物种丰富度显著低于水位管理区洲滩(p0.05),73.2%的小白额雁种群个体分布于自然洲滩。两年不同的水位情势直接影响东洞庭湖洲滩植物特征(p0.05),但小白额雁在两年都选择栖息在植被盖度低且生物量低的洲滩取食(p0.05)。由于2011年枯水期提前,导致自然洲滩不适宜小白额雁取食,水位管理区洲滩成为越冬小白额雁的主要栖息地;而2012年湖泊退水节律较正常,东洞庭湖内适宜越冬小白额雁栖息的范围较大,栖息在水位管理区洲滩内的越冬小白额雁数量显著减少。     

洞庭湖地区高等级公路软土地在处治技术

针对洞庭湖地区软土地基分布的特点和软土的工程特征,结合正施工的长益一级汽车专用公路,因地制宜采用填土综合处治技术,这样既保证了工程质量,又降低了工程造价,可为洞庭湖地区今后续建高等级公路解决软土地基问题,提供了之有效的处治技术。     

洞庭湖湿地生态系统服务价值评估与生态恢复对策

为了评估洞庭湖湿地生态服务价值,提出生态恢复对策,运用市场价值法、影子工程法、碳税法、替代费用法等方法评估其生态服务价值,基于评估结果和恢复生态学原理,提出其生态恢复对策系统。研究结果表明,洞庭湖湿地生态服务价值多样且巨大,尤以生产性价值、调蓄洪水的价值、净化水质和维持生物多样性的价值最为显著。因此洞庭湖湿地管理策略,应以洞庭湖湿地生态恢复为首要任务,以发展适应湿地生态环境的产业群和促进经济与生态良性循环为目标,外生态恢复和内生态恢复有机统一,以保障洞庭湖湿地的生态服务功能。     

The hydrological effect between Jingjiang River and Dongting Lake during the initial period of Three Gorges Project operation

Based on the measured hydrological data from 1951 to 2008, the chain hydrological effect between Jingjiang River and Dongting Lake is analyzed by comparative method after the Three Gorges Project operation. The result indicates that 1) the scouring amount in Jingjiang River made up 78.9% of the total from Yichang to Chenglingji, and its average scouring intensity was higher than the latter; 2) the water and sand diversion rates at the three outlets of the Jingjiang River were reduced by 2.33% and 2.78% separately; 3) the proportion of multi-year average runoff and sediment through the three outlets in the total into the Dongting Lake decreased by 7.7% and 24.4% respectively; 4) in Dongting Lake, the speed of sediment accumulation was lowered by 26.7%, in flood season, the runoff amount was 20.2% less than the multi-year average value, leading to seasonal scarcity of water year by year. The former prolonged the lake life, while the latter induced droughts in summer and fall in successive years, shortage of drinking and industrial water, shipping insecurity, as well as ecological problems such as decrease of birds and quick increase of Microtus fortis; 5) The multi-year average values of sediment and flood transporting capacity at the lake outlet were respectively increased by 26.6% and 3.7%, the embankments were protected effectively. Then, to adapt to the new change of the river-lake relation, some suggestions were put forward, such as optimizing further operation program of the Three Gorges Reservoir, reexamining the idea of river and lake regulation, and maintaining connection of the river and the lake.