三峡水库蓄水前后长江中下游江心洲的演变及其机理分析

摘要：

长江中下游河道存在数量众多的江心洲,三峡水库蓄水运行后这些江心洲的演变深为人们关注.选取2000～2011年宜昌、汉口、大通站的年均流量和输沙量,1999、2001、2003、2005、2007、2009和2011年长江中下游20个代表性江心洲的遥感影像,分析三峡水库蓄水前后水沙变化及江心洲面积变化过程,同时利用概念模型分析江心洲面积变化与流量和含沙量之间的关系.研究表明:(1)三峡水库蓄水后(2003～2011年)宜昌、汉口、大通站的年均径流量较蓄水前分别减少6.1％、7.3％、9.5％,输沙量分别减小90.3％、72.1％、66.9％,平均含沙量分别减少了89.6％、70.8％、64.8％;(2)2003年蓄水前,12个(60％)江心洲面积逐年增加,相对于1999年其平均变化率为26.8％;2003年蓄水后,只有9个(45％)江心洲面积逐年也增加但是平均变化率减少至22.1％,11个(55％)江心洲面积逐年减少,相对于1999年其平均变化率为19.4％;(3)概念模型分析表明:江心洲面积变化量跟水位、冲蚀量成正相关,而水位、冲蚀量跟流量、悬沙减少量成正相关.江心洲面积变化量主要受水位变化控制,这种关系导致长江中下游江心洲演变的一种假象:既蓄水后面积不断增加的少数江心洲实际上也处于不断冲蚀的过程.

关键词：长江中下游、三峡水库、江心洲、冲刷、萎缩机制

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分类号：TV147.3(水利工程基础科学)

资助基金：中国博士后科学基金项目2014M550740;国家自然科学基金项目51309102;科技部国际科技合作计划资助2011DFG93160;清华大学自主科研课题20121080027

在线出版日期：2015-03-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：65-73