湘江枯水期水位过低原因分析.docx

湘江枯水期水位过低原因分析.docx湘江枯水期水位过低原因分析
韩帅I夏自强2马军I
（1•湖南省水利水电勘测设计硏究总院，湖南长沙41007；
，江苏南京210098）
摘要：自2003年三峡水库开始蓄水以来，三峡水库下游洞庭湖水系湘江长 沙段水位在枯水期屡屡偏低，而且持续时间越来越长。通过复Morlet小波 分析和M-K检验，对2003年前后湘江控制站湘潭站流量资料的对比分析， 以及长沙（三站）站水位资料2003年前后对比分析，得出湘江流量2003 年以来并没有明显减少，而长沙水位枯水期降低明显。分析洞庭湖2003年 前后来水来沙的变化，得出湘江枯水期水位过低与三峡水库蓄水期相应，水 位过低的原因主要是受三峡水库的影响。
关键词：三峡水库；湘江；复Morlet小波分析；M—K检验；湘潭站
自2003年三峡水库开始蓄水以来，水库下游洞庭湖水系湘江下游长沙段（从湘 潭站至入洞庭湖河口段）的水位在枯水期持续偏低，而且屡创历史最低纪录。湘江 水位过低，不仅危及湘江的生态系统，而且给长沙城市生活工业用水带来困难。湘 江水位偏低究竟由什么原因引起，本文通过以下方面进行分析。
1三峡水库调度方式⑴
三峡水库按照满足防洪、发电、航运、排沙和环境保护等综合要求，进行水库 运行调度。每年5-6月初，为腾出防洪库容，水库水位降至防洪限制水位145m。 汛期6-9月，水库一般维持在此低水位运行，超过电站过流能力的水量，通过泄洪 段下泄乙仅为洪水来量将超过屮下游河道安全泄•量吋，水库才拦洪蓄水，使库水位 抬高，洪峰过后，库水位仍降至145m运行。10月份，水库蓄水，库水位逐步升高 至175m,少数枯水年份蓄水过程延续到11月份。头年11月至次年4月底，水库尽 量维持在较高水位，使水电站按电网调峰要求运行。半入库流量小于电站发电保证 出力的流量要求吋，动用调节库容，库水位下降，但4月末以前，库水位不能低于 155m,以保证发电水头和上游航道必要的航深。5刀份开始进一步降低水位至防洪
限制水位。
2湘江湘潭站水文分析
湘江湘潭站是湘江流入洞庭湖的控制站。通过运用小波分析和Hydrospect软件 对湘潭站历年流量资料进行趋势分析预测。

采用复Morlet小波分析方法⑶，对湘潭站1950年—2007年的年均流量距平分 析，得到小波变换系数的实部、模平方以及小波方差，如图1和图2⑵。小波系数实 数为正吋，表示流量偏丰，图屮用实线绘制；小波系数实数为负吋表示流量偏枯， 图屮用虚线绘制；小波系数为零则对应丰枯突变点。
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图1湘潭站流量距平小波分析实部
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图2湘潭站流量距平小波分析模平方
从湘潭站年均流量距平小波分析实部时频分布图屮可以看出，主要存在3—7&、
8—16s两类周期性分布。8—16a的周期性分布在1990年以后，枯水周期要比丰水
周期长而且明显；2007年处于枯水周期，且未闭合，说明2007