鄱阳湖换水周期与示踪剂传输时间特征的数值模拟

作者： 李云良 姚静 李梦凡 张奇  来源：湖泊科学 年份：2017 文献类型 ：期刊 关键词： 染色示踪剂  鄱阳湖  换水周期  水动力模型  空间异质性  传输时间 

描述：在复杂湖泊水动力环境作用下,换水周期和传输时间变化直接影响着污染物的迁移和转化.本文运用数值模拟方法,定量研究了季节水情动态下鄱阳湖换水周期和示踪剂传输时间的空间分布.结果表明,不同季节下鄱阳湖换水周期均具有较高的空间异质性,贯穿整个湖区的主河道换水周期约<10 d,大多湖湾区的换水周期则长达300多天.尽管不同季节下换水周期空间分布格局几乎相似,但受鄱阳湖水动力场的季节变化影响,夏、秋季的换水周期要明显大于春、冬季.基于换水周期频率分布曲线的统计表明,80%的鄱阳湖区的换水周期约<30 d,其余湖区换水周期为几十天至几百天,表明鄱阳湖应该更加确切地描述为一个快速换水和慢速换水同时共存的湖泊系统.鄱阳湖示踪剂传输时间介于4~32 d,夏、秋季的传输时间(11~32 d)约为春、冬季(4~8 d)的4倍,主要与鄱阳湖季节性水情特征及示踪剂的迁移路径有关.本文所获取的换水周期和示踪剂传输时间的时空分布信息可为今后鄱阳湖水质、水环境和生态系统管理和维护等方面提供重要科学参考.

全文：在复杂湖泊水动力环境作用下,换水周期和传输时间变化直接影响着污染物的迁移和转化.本文运用数值模拟方法,定量研究了季节水情动态下鄱阳湖换水周期和示踪剂传输时间的空间分布.结果表明,不同季节下鄱阳湖换水周期均具有较高的空间异质性,贯穿整个湖区的主河道换水周期约<10 d,大多湖湾区的换水周期则长达300多天.尽管不同季节下换水周期空间分布格局几乎相似,但受鄱阳湖水动力场的季节变化影响,夏、秋季的换水周期要明显大于春、冬季.基于换水周期频率分布曲线的统计表明,80%的鄱阳湖区的换水周期约<30 d,其余湖区换水周期为几十天至几百天,表明鄱阳湖应该更加确切地描述为一个快速换水和慢速换水同时共存的湖泊系统.鄱阳湖示踪剂传输时间介于4~32 d,夏、秋季的传输时间(11~32 d)约为春、冬季(4~8 d)的4倍,主要与鄱阳湖季节性水情特征及示踪剂的迁移路径有关.本文所获取的换水周期和示踪剂传输时间的时空分布信息可为今后鄱阳湖水质、水环境和生态系统管理和维护等方面提供重要科学参考.

鄱阳湖水流运动与污染物迁移路径的粒子示踪研究

作者： 李云良 姚静 李梦凡 张奇  来源：长江流域资源与环境 年份：2016 文献类型 ：期刊 关键词： 污染物迁移路径  粒子示踪实验  鄱阳湖  粒子示踪模型  水动力模型  水流运动 

描述：湖泊水流运动和污染物的迁移路径对湖泊水质起着关键作用。采用水动力和粒子示踪耦合模型,并结合野外粒子示踪实验来调查鄱阳湖洪水季节空间水流运动和污染物迁移路径。模拟结果显示,流域五河点源入湖污染物和湖区空间面源分布污染物均会沿着不同方向迅速进入湖泊主河道,在快速水流推动下逐渐向北部湖区迁移,但部分污染物因东北部湖湾区存在顺时针方向环流而发生长时间滞留和富集。野外粒子示踪实验同样表明,东北部湖湾区污染物迁移路径随着该湖区水流运动表现得复杂多变,除了可以明显观察到顺时针方向的污染物运动,还可以发现污染物向湖岸边界和湖汊迁移,最终滞留在东北部湖湾区,而康山湖区污染物在快速水流推动下主要沿主河道向西北主湖区迁移,未发现污染物进入东北部湖湾区的迹象。鄱阳湖洪水季节水流运动和污染物迁移路径具有枯水期水流-污染物传输特性。模拟得出鄱阳湖洪水期的平均换水周期约89 d,表明其可能需要近3个月时间才能彻底完成一次换水。研究成果可为大型通江湖泊"江湖关系变化"研究提供参考,对保护"一湖清水"、保障长江中下游水环境安全具有重要现实意义。

全文：湖泊水流运动和污染物的迁移路径对湖泊水质起着关键作用。采用水动力和粒子示踪耦合模型,并结合野外粒子示踪实验来调查鄱阳湖洪水季节空间水流运动和污染物迁移路径。模拟结果显示,流域五河点源入湖污染物和湖区空间面源分布污染物均会沿着不同方向迅速进入湖泊主河道,在快速水流推动下逐渐向北部湖区迁移,但部分污染物因东北部湖湾区存在顺时针方向环流而发生长时间滞留和富集。野外粒子示踪实验同样表明,东北部湖湾区污染物迁移路径随着该湖区水流运动表现得复杂多变,除了可以明显观察到顺时针方向的污染物运动,还可以发现污染物向湖岸边界和湖汊迁移,最终滞留在东北部湖湾区,而康山湖区污染物在快速水流推动下主要沿主河道向西北主湖区迁移,未发现污染物进入东北部湖湾区的迹象。鄱阳湖洪水季节水流运动和污染物迁移路径具有枯水期水流-污染物传输特性。模拟得出鄱阳湖洪水期的平均换水周期约89 d,表明其可能需要近3个月时间才能彻底完成一次换水。研究成果可为大型通江湖泊"江湖关系变化"研究提供参考,对保护"一湖清水"、保障长江中下游水环境安全具有重要现实意义。

长江对鄱阳湖退水期洲滩出露特征的影响

作者： 李梦凡 张奇 李云良 姚静  来源：热带地理 年份：2016 文献类型 ：期刊 关键词： 长江  湖关系  鄱阳湖  出露特征  洲滩  水动力模型  江 

描述：水变化对鄱阳湖洲滩出露特征的影响。结果表明:2006年长江来水减少导致鄱阳湖洲滩出露开始时间提前,与平均条件相比提前1个月;洲滩出露50%面积仅历时约0.5个月,比平均条件缩短约1.5个月;长江枯水对

全文：水变化对鄱阳湖洲滩出露特征的影响。结果表明:2006年长江来水减少导致鄱阳湖洲滩出露开始时间提前,与平均条件相比提前1个月;洲滩出露50%面积仅历时约0.5个月,比平均条件缩短约1.5个月;长江枯水对

鄱阳湖流域气候变化特征及其对径流的驱动作用

作者： 叶许春 刘健 张奇 杨勋林  来源：西南大学学报(自然科学版) 年份：2014 文献类型 ：期刊 关键词： 蒸发率函数  趋势分析  径流  鄱阳湖流域  气候变化 

描述：以1960-2007年鄱阳湖流域14个国家气象站的气象监测资料以及"五河"水系中5个水文监测站的径流资料为基础,采用Mann-Kendall检验法分析了流域气温、降水、潜在蒸发以及径流的变化趋势,在此基础上,通过建立降水和潜在蒸发对径流的驱动模型,定量分析了不同年代气候变化对赣江、信江以及抚河径流变化的影响.研究表明,1960-2007年鄱阳湖流域气温升高,降雨增加,潜在蒸发量却呈长期的下降趋势,径流变化过程与降雨过程总体一致,但不同时期各站点变化趋势差异较大.气候变化对径流的驱动作用表明,相对于流域1960s的气候条件,其他年代气候变化均起着增大径流的作用,其中气候变化驱动作用最大的1990s导致径流增加194.3~321.3mm,最小的2000s导致径流增加32.7~106.5mm.此外,受不同年代流域降雨变率以及流域调蓄作用影响,1970s和1990s气候变化导致的径流增量以信江为最,而1980s和2000s则是赣江最大.

全文：以1960-2007年鄱阳湖流域14个国家气象站的气象监测资料以及"五河"水系中5个水文监测站的径流资料为基础,采用Mann-Kendall检验法分析了流域气温、降水、潜在蒸发以及径流的变化趋势,在此基础上,通过建立降水和潜在蒸发对径流的驱动模型,定量分析了不同年代气候变化对赣江、信江以及抚河径流变化的影响.研究表明,1960-2007年鄱阳湖流域气温升高,降雨增加,潜在蒸发量却呈长期的下降趋势,径流变化过程与降雨过程总体一致,但不同时期各站点变化趋势差异较大.气候变化对径流的驱动作用表明,相对于流域1960s的气候条件,其他年代气候变化均起着增大径流的作用,其中气候变化驱动作用最大的1990s导致径流增加194.3~321.3mm,最小的2000s导致径流增加32.7~106.5mm.此外,受不同年代流域降雨变率以及流域调蓄作用影响,1970s和1990s气候变化导致的径流增量以信江为最,而1980s和2000s则是赣江最大.

鄱阳湖湖泊流域系统水文水动力联合模拟

作者： 李云良 张奇 姚静 李相虎  来源：湖泊科学 年份：2013 文献类型 ：期刊 关键词： 水动力模型MIKE21  鄱阳湖  流域水文模型WATLAC  湖泊流域相互作用  湖泊流域系统联合模拟 

描述：本文以鄱阳湖湖泊流域系统为研究对象,鉴于该湖泊流域系统尺度较大,下垫面自然属性呈现高度空间异质性且具有流域-平原区-湖泊不同机制的水文水动力过程,为了真实描述湖泊流域间的水文水动力联系及反映不同过程间的作用机制,构建了鄱阳湖湖泊流域联合模拟模型.该模型基于自主研发的流域分布式水文模型WATLAC和湖滨平原区产流模型以及水动力模型MIKE 21 3个不同功能子模型的连接来实现该复杂系统的模拟.模型的联合采用输入-输出驱动及子模型的顺序执行进程,即将五大子流域与平原区入湖径流量作为输入条件来驱动湖泊水动力模型,模拟湖泊水位对流域入湖径流量的响应.以2000-2005年鄱阳湖流域6个水文站点的河道径流量、流域基流指数以及湖泊4个站点的水位资料来率定模型,其中各站点日径流量拟合的纳希效率系数Ens为0.71～0.84,确定性系数R2介于0.70～0.88之间,而湖泊各站点水位拟合的纳希效率系数Ens变化为0.88～0.98,确定性系数R2为0.96～0.98,均取得令人满意的率定结果.本文提出的鄱阳湖湖泊流域系统水文水动力联合模拟模型能较为理想再现湖泊水位对流域降雨-径流过程的响应.水位模拟结果进一步表明,该联合模型能用来获取重要的水动力空间变化特征.该模型可作为有效工具定量揭示湖泊流域系统水文水动力过程对气候变化和流域人类活动的响应.

全文：本文以鄱阳湖湖泊流域系统为研究对象,鉴于该湖泊流域系统尺度较大,下垫面自然属性呈现高度空间异质性且具有流域-平原区-湖泊不同机制的水文水动力过程,为了真实描述湖泊流域间的水文水动力联系及反映不同过程间的作用机制,构建了鄱阳湖湖泊流域联合模拟模型.该模型基于自主研发的流域分布式水文模型WATLAC和湖滨平原区产流模型以及水动力模型MIKE 21 3个不同功能子模型的连接来实现该复杂系统的模拟.模型的联合采用输入-输出驱动及子模型的顺序执行进程,即将五大子流域与平原区入湖径流量作为输入条件来驱动湖泊水动力模型,模拟湖泊水位对流域入湖径流量的响应.以2000-2005年鄱阳湖流域6个水文站点的河道径流量、流域基流指数以及湖泊4个站点的水位资料来率定模型,其中各站点日径流量拟合的纳希效率系数Ens为0.71～0.84,确定性系数R2介于0.70～0.88之间,而湖泊各站点水位拟合的纳希效率系数Ens变化为0.88～0.98,确定性系数R2为0.96～0.98,均取得令人满意的率定结果.本文提出的鄱阳湖湖泊流域系统水文水动力联合模拟模型能较为理想再现湖泊水位对流域降雨-径流过程的响应.水位模拟结果进一步表明,该联合模型能用来获取重要的水动力空间变化特征.该模型可作为有效工具定量揭示湖泊流域系统水文水动力过程对气候变化和流域人类活动的响应.

鄱阳湖流域水文效应对气候变化的响应

作者： 李云良 张奇 李相虎 姚静  来源：长江流域资源与环境 年份：2013 文献类型 ：期刊 关键词： 分布式水文模型  鄱阳湖流域  模型率定与验证  气候变化  水文响应  敏感性 

描述：以鄱阳湖流域为研究区,以地表-地下耦合的分布式水文模型WATLAC为模拟工具,探讨流域水资源对气候变化的响应。水文模型以2000~2008年为模拟期,以流域河道日径流量来率定(2000~2005年)与验证模型(2006~2008年)并取得了满意的模拟效果。基于此,假定未来气候变化情景方案,通过径流量、土壤蒸发量和基流量来探讨气候变化对流域水资源的影响。结果表明,径流量与基流量对降雨变化有着较强的敏感性,而土壤蒸发量对温度变化的敏感性较强。在降雨一定条件下,水文变量均与气温变化近似呈线性关系;在气温情景一定条件下,水文变量均与降雨变化呈非线性关系。随着降水的减少,气温对径流、土壤蒸发和基流的影响也随之减弱;气温对上述变量的显著影响主要表现在降水增加的情况下。相同的气温变化情景下,降水增加比降水减少对径流量的影响更加显著,降水减少比降水增加对土壤蒸发量与基流量的影响更加显著,表明降水变化对水文变量有着不同程度和方向的影响作用。

全文：以鄱阳湖流域为研究区,以地表-地下耦合的分布式水文模型WATLAC为模拟工具,探讨流域水资源对气候变化的响应。水文模型以2000~2008年为模拟期,以流域河道日径流量来率定(2000~2005年)与验证模型(2006~2008年)并取得了满意的模拟效果。基于此,假定未来气候变化情景方案,通过径流量、土壤蒸发量和基流量来探讨气候变化对流域水资源的影响。结果表明,径流量与基流量对降雨变化有着较强的敏感性,而土壤蒸发量对温度变化的敏感性较强。在降雨一定条件下,水文变量均与气温变化近似呈线性关系;在气温情景一定条件下,水文变量均与降雨变化呈非线性关系。随着降水的减少,气温对径流、土壤蒸发和基流的影响也随之减弱;气温对上述变量的显著影响主要表现在降水增加的情况下。相同的气温变化情景下,降水增加比降水减少对径流量的影响更加显著,降水减少比降水增加对土壤蒸发量与基流量的影响更加显著,表明降水变化对水文变量有着不同程度和方向的影响作用。

鄱阳湖流域天然径流变化特征与水旱灾害

作者： 叶许春 张奇 刘健 徐力刚  来源：自然灾害学报 年份：2012 文献类型 ：期刊 关键词： 径流集中度  鄱阳湖流域  差积曲线  径流时序特征  水旱灾害 

描述：径流年内分配集中程度在0.43到0.56之间,集中期为每年的5月底6月初,比鄱阳湖汛期提前1-2个月。径流多年变化变差系数变化在0.28～0.33之间,径流年际变率较大,在年代际变化上20世纪90年代

全文：径流年内分配集中程度在0.43到0.56之间,集中期为每年的5月底6月初,比鄱阳湖汛期提前1-2个月。径流多年变化变差系数变化在0.28～0.33之间,径流年际变率较大,在年代际变化上20世纪90年代

鄱阳湖流域水文变化特征成因及旱涝规律

作者： 郭华 张奇 王艳君  来源：地理学报 年份：2012 文献类型 ：期刊 关键词： 旱涝规律  长江  鄱阳湖  气候  江湖作用  水文 

描述：本研究分析了1960-2008年鄱阳湖流域的气候和水文变化特征,用水量和能量平衡关系解释和印证了这些特征,并由此揭示了鄱阳湖流域水文变化特征的成因及干旱和洪涝发生的规律。得到以下主要结论:1)正常或

全文：本研究分析了1960-2008年鄱阳湖流域的气候和水文变化特征,用水量和能量平衡关系解释和印证了这些特征,并由此揭示了鄱阳湖流域水文变化特征的成因及干旱和洪涝发生的规律。得到以下主要结论:1)正常或

鄱阳湖典型湿地植物群落土壤酶活性

作者： 王晓龙 徐力刚 白丽 张奇  来源：生态学杂志 年份：2011 文献类型 ：期刊 关键词： 土壤养分  土壤酶  鄱阳湖  湿地植物群落 

描述：调查了鄱阳湖典型湿地植物群落表层土壤(0～10cm)养分性状及土壤酶活性。结果表明:不同群落之间显示了较明显的土壤养分性状及土壤酶活差异。灰化薹草群落与水蓼群落显示了较高的土壤有机质、全氮、有效氮、全磷与有效磷含量,而芦苇群落土壤养分含量明显低于其他群落。灰化薹草群落与水蓼群落土壤蔗糖酶活性与蛋白酶活性也明显高于其他群落;此外,脲酶活性和酸性磷酸酶活性也以水蓼群落与灰化薹草群落最高。表明这2种植物群落土壤中碳、氮、磷等元素转化速率要高于其他植物群落。芦苇群落与芦苇(荻)群落则显示了较低的土壤蔗糖酶活性、蛋白酶活性、脲酶活性和酸性磷酸酶活性。相比较而言,多酚氧化酶以芦苇群落最高,其次为阿及薹草群落、水蓼群落和灰化薹草群落;香蒲群落多酚氧化酶活性则显著低于其他群落。相关分析表明:多酚氧化酶活性与土壤养分含量关系不密切;蔗糖酶、脲酶、蛋白酶和酸性磷酸酶活性与土壤有机质及氮素含量则呈明显的正相关,在一定程度上可表征湿地土壤质量的演变动态。

全文：调查了鄱阳湖典型湿地植物群落表层土壤(0～10cm)养分性状及土壤酶活性。结果表明:不同群落之间显示了较明显的土壤养分性状及土壤酶活差异。灰化薹草群落与水蓼群落显示了较高的土壤有机质、全氮、有效氮、全磷与有效磷含量,而芦苇群落土壤养分含量明显低于其他群落。灰化薹草群落与水蓼群落土壤蔗糖酶活性与蛋白酶活性也明显高于其他群落;此外,脲酶活性和酸性磷酸酶活性也以水蓼群落与灰化薹草群落最高。表明这2种植物群落土壤中碳、氮、磷等元素转化速率要高于其他植物群落。芦苇群落与芦苇(荻)群落则显示了较低的土壤蔗糖酶活性、蛋白酶活性、脲酶活性和酸性磷酸酶活性。相比较而言,多酚氧化酶以芦苇群落最高,其次为阿及薹草群落、水蓼群落和灰化薹草群落;香蒲群落多酚氧化酶活性则显著低于其他群落。相关分析表明:多酚氧化酶活性与土壤养分含量关系不密切;蔗糖酶、脲酶、蛋白酶和酸性磷酸酶活性与土壤有机质及氮素含量则呈明显的正相关,在一定程度上可表征湿地土壤质量的演变动态。

近50年来长江与鄱阳湖水文相互作用的变化

作者： 郭华 张奇  来源：地理学报 年份：2011 文献类型 ：期刊 关键词： 三峡工程运行  长江  鄱阳湖  气候  江湖作用 

描述：和区域气候变化对长江与鄱阳湖相互作用的影响程度,得出如下主要结论:1)从年际、年代际尺度上来看,鄱阳湖流域的气候变化和五河入湖流量是鄱阳湖水位和水量变化的主要因素,同时也在很大程度上决定了长江与鄱阳湖

全文：和区域气候变化对长江与鄱阳湖相互作用的影响程度,得出如下主要结论:1)从年际、年代际尺度上来看,鄱阳湖流域的气候变化和五河入湖流量是鄱阳湖水位和水量变化的主要因素,同时也在很大程度上决定了长江与鄱阳湖