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《氣候變化和人類活動對鄱陽湖流域入湖輸沙量影響的定量估算_徐夏楠》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、34?5????Vol.34,No.52015?5?GEOGRAPHICALRESEARCHMay,2015氣候變化和人類活動對鄱陽湖流域入湖輸沙量影響的定量估算1123徐夏楠,高建華,賈建軍,AlbertJKettner,3144邢飛,汪亞平,齊述華,廖富強(1.南京大學(xué)海岸與海島開發(fā)教育部重點實驗室,南京210093;2.國家海洋局海底科學(xué)重點實驗室,國家海洋局第二海洋研究所,杭州310012;3.地表動力學(xué)建模系統(tǒng)協(xié)會,極地與高山研究所,科羅拉多大學(xué)博爾德分校,博爾德80309-0545,美國;4.江西師范大學(xué)鄱陽湖濕地與流域研究教育部重點實驗室,南昌330022)摘要
2、:采用HydroTrend水文模型,以鄱陽湖流域的贛江、撫河、信江、饒河和修水為研究對象,基于1956-2010年鄱陽湖流域氣候數(shù)據(jù)、水沙數(shù)據(jù)及其他相關(guān)資料,分別模擬了5個子流域的入湖水沙通量變化。在此基礎(chǔ)上,探討了氣候變化、植被覆蓋變化和水庫修建活動對輸沙量變化的影響,并定量估算了上述因子對流域輸沙量變化的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明:①1956-2010年,氣候、植被和水庫三種因子影響下的流域年均輸沙量分別為15.5Mt、20.8Mt、8.5Mt,而三種因子共同影響下的流域年均輸沙量達(dá)到12.6Mt。②1956-2010年,植被覆蓋變化使流域年均輸沙量增加4.2Mt,而水庫攔截造成流域
3、年均輸沙量減少8.2Mt,兩者分別占實際年均輸沙量的32.4%和63.2%。③1956-1989年,植被覆蓋變化導(dǎo)致的輸沙增加量和水庫修建攔截導(dǎo)致的輸沙減少量均為5.1Mt/a,兩者對流域輸沙量貢獻(xiàn)持平;1990-2010年,水土流失加重導(dǎo)致的輸沙增加量和水庫攔截導(dǎo)致的輸沙減少量分別為2.7Mt/a和13.3Mt/a,水庫對入湖輸沙量的影響效應(yīng)是植被覆蓋變化的5倍左右。關(guān)鍵詞:輸沙量變化;氣候變化;植被覆蓋變化;水庫修建;HydroTrend模型;鄱陽湖流域DOI:10.11821/dlyj2015050041??[1]自然狀況下流域的水沙通量主要受氣候變化的影響,然而,隨著
4、人類活動影響的不[2,3]斷加劇,全球河流的水沙通量(尤其是輸沙量)發(fā)生了劇烈的變化。據(jù)統(tǒng)計,受人類活動影響,全球142條代表性河流中,近50%的河流輸沙量呈現(xiàn)下降趨勢;中國最主要[4]的10條河流中,近10年的年均輸沙量均低于1950-2006年多年平均值的一半。已有研究[5,6]表明,流域的氣候、植被變化及水庫攔沙作用是影響流域輸沙量變化最主要的因子。[1]在人類活動影響程度較小的情況下,流域輸沙量的大小主要由氣候變化決定。近100年來,隨著全球氣候變化程度加劇,同時,人類濫砍濫伐行為使流域植被覆蓋率大幅度減[7]小,造成了嚴(yán)重的水土流失;而之后的流域水土綜合治理又使植被
5、覆蓋率得以增加,人[8]為控制和減少了水土流失量。此外,流域內(nèi)不斷修建的水庫攔截了大量的流域來沙,使收稿日期:2014-12-13;修訂日期:2015-02-20基金項目:??????????o973p???2013CB956503?????????????41376068?41261069?作者簡介:????1988-???????????????????ρ????bE-mail:xuxianan270@163.com通訊作者:?ρ???????????????????-1973???????bE-mail:jhgao@nju.edu.cn838-850頁5期徐夏楠等:氣候
6、變化和人類活動對鄱陽湖流域入湖輸沙量影響的定量估算839[9]下游輸沙量逐漸減小。由此可見,氣候變化、植被覆蓋變化和水庫修建活動之間相互作用,共同影響著流域輸沙量的變化。然而,目前有關(guān)流域輸沙量變化及其影響因素的研究,大多側(cè)重于綜合因素的討論,對區(qū)分不同因子的影響討論較少。因而,對不同因子的作用和貢獻(xiàn)量進(jìn)行定量估算,分析影響流域輸沙量變化的因素,對充分認(rèn)識人類活動對流域的影響有重要意義。HydroTrend作為概念性集總式流域水文模型,以氣候為驅(qū)動因素,通過輸入不同的[10,11]人類活動因子,可對植被覆蓋變化、水庫修建等人為因素影響下的流域出口水沙通量2進(jìn)行定量分析。該模型
7、適用于100~100000km的小流域范圍,并在許多流域得到成功應(yīng)[12-14]用。鄱陽湖是中國最大的淡水湖,也是長江入海水沙通量的重要來源。近年來,鄱陽湖[15,16]干旱頻發(fā),導(dǎo)致其與長江干流間的水沙通量和江、湖關(guān)系發(fā)生深刻變化。同時,鄱陽湖[17]流域入湖輸沙量也在不斷減少,這將對鄱陽湖的湖盆演化、長江與鄱陽湖間的泥沙交[15]換過程以及長江輸沙的入海通量產(chǎn)生重要影響。鄱陽湖作為一個典型的河湖流域體系,其研究不僅對鄱陽湖本身意義重大,而且對相似地理單元的研究具有普遍意義。分析人類活動對這種河湖體系