1951-2014年洞庭湖水沙阶段性演变特征及驱动因素分析

摘要

基于洞庭湖1951—2014年实测径流量和输沙量数据,采用Mann-Kendall检验、滑动t检验和有序聚类分析等多种统计方法分析洞庭湖水沙演变特征,并以回归曲线拟合及归一化曲线对降水量、径流量和输沙量之间的相互关系进行分析,以期确定影响洞庭湖水沙变化的驱动因素。结果表明:(1)入出湖径流量、输沙量的突变年份有差异,入湖径流量、出湖径流量为1971年,入湖输沙量为1985年,出湖输沙量为1970年;(2)洞庭湖入湖径流量具有以分段衰减为特征的演变过程,1972—1977年表现最明显;(3)入湖输沙量呈现分段衰减的阶段性演变特征,2004—2014年间多年平均输沙量减幅最大,衰减率为75.34%;(4)入湖、出湖径流量在1951—1971年和1978—1985年主要受降水量变化驱动,1972—1977年和1986—2014年主要受沙滩子自然裁弯、葛洲坝水电站、五强溪水库、三峡工程等人类活动影响;(5)1951—1971年入湖径流量的多寡对入湖输沙量产生一定影响,1972—2014年影响输沙量减少的主要因素是水利枢纽工程。因此,洞庭湖流域水沙过程的不同阶段其主导驱动因素有所差异。其中,入湖径流1972—1977,2004—2014年2个阶段及出湖径流1976—1985,2004—2014年2个阶段以水利枢纽工程驱动为主,其余2个以降水量变化驱动为主。