内外双重驱动因素影响下鄱阳湖流域径流变异定量归因分析

In recent years there has been frequent occurrence of extreme events in Poyang Lake area, especially the consecutive low water level events since 2003, which had serious influence to the water supply security, economic security and ecological security of Poyang Lake region and has drawn the extensive concern of scientific community and public opinion at home and abroad. In this study: (a) the quantitative characterization of the water exchange between Yangtze River and Poyang Lake and the influence of Three Gorges project operation on it and (b) spatial and temporal differences on the attribution of streamflow variability from the five major rivers into Poyang Lake are about to be explored, based on on-site investigation, statistical analysis, theoretical study, model establishment and comparative validation. Then the two parts are integrated in the light of time scale consistency, by taking consideration of water exchange between Yangtze River and Poyang Lake and construction and operation of Three Gorges project as external driver, and climate change and human activity in Poyang Lake catchment as internal driver. By means of quantitative attribution of the streamflow variability of Poyang Lake catchment under the effect of internal and external dual-driving factors, the framework of hierarchical quantitative appraise for streamflow variability of catchments with water fluxes exchange to its surrounding can be established.

近年来鄱阳湖区频繁出现的极端事件，特别是2003年以来鄱阳湖连续出现枯水，严重影响到鄱阳湖区的供水安全、经济安全和生态安全，引起了国内外科学界和社会舆论的广泛关注。本研究采用实地考察、统计分析、理论研究、模型构建、对比验证等多种研究手段，定量表征长江-鄱阳湖水量交换关系及其对三峡工程响应、研究鄱阳湖流域内五河入湖径流变化归因时空差异。采取时间尺度分解的思路将两者进行耦合，流域外考虑江湖水量交换和三峡工程建设运行、流域内考虑气候变化和人类活动，开展流域内、外双重驱动因素影响下的鄱阳湖流域径流变异定量归因分析，以期达到构建与外界有水量交换流域径流变异定量归因研究分层评价模式的目的。

在全球变化的大背景下，近年来鄱阳湖区频繁出现洪涝、干旱以及旱涝急转极端事件，特别是2003年以来鄱阳湖连续出现枯水事件，已经严重影响到鄱阳湖区的供水安全、经济安全和生态安全，引起了国内外科学界和社会舆论的广泛关注。如何认识长江-鄱阳湖水量交换关系演变过程及三峡水库对其影响机理，合理定量评估鄱阳湖径流变异的内-外双重驱动因素、以及气候变化和人类活动的定量贡献是本研究要着力解决的首要科学问题。经过三年项目执行，本课题完成研究目标如下：1）从平均态和极值态两个层面，评估了水文情势变异的影响规律，研究发现未来径流年内（季节性）变异的程度进一步加剧。2）重点以长江-鄱阳湖系统为主要研究对象，从鄱阳湖内、外两个层次入手，分别就气候变化和人类活动对径流变异的影响进行预估，研究发现人类活动对径流变化的影响可以通过多目标的水库优化调度方式进行缓解，且该优化调度方案需建立在对气候变化规律的适应性基础之上。3）从径流变异归因的角度发现，降水变异是驱动径流变异的最主要因素，径流变异的影响必须区分不同季节性规律，同时下垫面的空间异质性如前期影响土壤含水量、气候特征等对影响径流变异具有重要作用。本项目完成了任务书中制定的研究目标和研究内容，取得了丰富的研究成果，发表学术论文17篇，其中SCI论文3篇，EI论文2篇；获得软件著作权4项；申请发明专利1项；获得三峡大学自然科学奖1项；10人次参加国内学术会议；共有2名博士研究生、5名硕士研究生参与本课题；指导3名本科生获得湖北省优秀学士学位论文。.本项目的研究成果可为“后三峡”时期正确评价三峡工程的利弊争端打下现实理论基础和和起到正确的舆论导向作用。同时，也为新时期“长江大保护”战略的实施，提供了借鉴与参考。