鄱阳湖对长江洪水的调蓄作用主要有两种形式:第一种形式是顶托作用,即长江洪水对鄱阳湖出湖水量的顶托。湖口顶托现象较为普遍,多发生于长江水位涨率高于鄱阳湖湖区水位涨率时。特别是在长江大洪水期间,长江对鄱阳湖顶托作用增强,使得湖口下泄能力减弱。第二种形式是倒灌作用,即长江洪水倒灌流入鄱阳湖。倒灌现象是湖口顶托作用过剩的表现,主要受不同步的江湖暴雨洪水影响所致。倒灌现象一般发生在7—9月,恰逢长江主汛期,鄱阳湖水位由长江洪水顶托过剩而发生倒灌,导致湖口入江水道呈负比降。此时鄱阳湖因接纳部分长江洪水,起到对长江洪水的调蓄作用。
受洪水顶托或倒灌影响,湖口水位径流关系发生了变化。鉴于湖口水位径流受江湖关系影响密切,单从场次洪水难以消除长江洪水顶托作用。但考虑到枯水期长江对鄱阳湖的顶托作用最弱,故拟定12月至次年5月枯水期湖口站月径流和月平均水位相关线,从相关关系变化角度分析鄱阳湖对长江洪水的调蓄作用。
图8.7-4给出了2003—2014年湖口月平均水位和月径流量相关关系。由图可知,由于12月至次年5月鄱阳湖湖口受长江洪水顶托影响较弱,相应月平均水位与径流量关系稳定,呈线性变化趋势,拟合方程为y=0.0007x+8.8374,相关系数0.96,拟合精度较高,可作为不受长江顶托影响的湖口水位径流量关系。根据此关系,在确定湖口水位基础下,推求不受长江洪水顶托影响的湖口径流量,再定义其与实测径流量的差值作为鄱阳湖对长江洪水的调蓄量。
图8.7-4 2003—2014年湖口月平均水位径流量关系
为具体探讨鄱阳湖对长江洪水的调蓄作用,选取鄱阳湖流域枯水而长江丰水年份(1964年、1965年、1976年、1981年、1990年、1991年、1996年、2000年、2003年、2004年、2008年)作为研究对象,通过选定年最大30d洪水过程,定义鄱阳湖实测洪量与计算洪量(由水位按照上文拟合关系式推求)的差值作为湖区对长江洪水的调蓄量,并以湖区调蓄量与大通站洪量的比值表征鄱阳湖对长江洪水调蓄能力强度,以百分数计。
表8.7-4是鄱阳湖对长江洪水调蓄量及调蓄能力计算结果。由表可知,鄱阳湖对长江洪水的调蓄能力存在较为显著的年际差异。据分析的11场历年最大30d洪水过程,长江上游汉口站来水量1085.4亿~1560.3亿m3,大通站出水量1114.1亿~1844.9亿m3,鄱阳湖调蓄量279.7亿~486.2亿m3,湖区调蓄能力在18.5%~36.4%之间。
表8.7-4 鄱阳湖对长江最大30d洪水调蓄量及调蓄能力(www.daowen.com)
续表
从平均角度上看,鄱阳湖对长江最大连续1d、3d、5d、7d、15d、30d洪量的平均调蓄能力分别为33.2%、33.1%、33.2%、31.7%、28.68%和27.94%。湖区对各时段洪量的调蓄能力随时段的延长而呈微弱降低态势,但总体变化趋势不显著,各时段洪量的调蓄能力差异较小,反映出湖口受长江洪水顶托或倒灌影响较稳定。
若同时考虑长江和鄱阳湖流域丰水年份,此时鄱阳湖不仅要调蓄部分长江洪水,还要承担五河入流洪水水量,必然导致鄱阳湖对长江洪水调蓄能力减弱,具体计算结果见表8.7-5。
表8.7-5 鄱阳湖湖区最大30d洪量综合调蓄能力
在鄱阳湖同时调蓄五河入湖及长江洪水时,鄱阳湖对长江洪水的调蓄能力有所下降。据分析的历年12场最大30d洪水过程,鄱阳湖对长江最大连续1d、3d、5d、7d、15d、30d洪量的平均调蓄能力分别为20.0%、20.5%、20.7%、22.1%、21.5%和20.5%,较五河枯水年份的调蓄能力分别降低23.4%、22.7%、23.0%、21.6%、16.7%和14.0%。即使鄱阳湖在承担五河入流洪水的调蓄下,仍然对长江洪水至少有20.0%的调蓄作用,显然鄱阳湖对长江下游防洪起到至关重要作用。
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