Page 45 - 2025年第56卷第5期
P. 45

图 2 遥感解译法识别洲滩信息的步骤(以 2009 年 8 月 21 日的熊家洲影像为例)

              沙市站相匹配,藕池口及倒口窑心滩与新厂站相匹配,熊家洲与城陵矶站相匹配。根据 Wen 等                                          [32] 对长
              江中下游 140 个洲滩形态的研究结果,水位变幅 0.5 m 所引起的洲滩淹没面积变化仅为 0.1 km 左右。
                                                                                                     2
              因此,为了增加可用影像数量,依据枝城流量 10 000 m /s 下各站点的对应水位值,设定±0.25 m 的水
                                                                 3
              位波动区间,筛选实测水位落于该区间内的同期影像数据,用于提取各典型洲滩的面积信息。
              3.2 适宜植被生长的洲滩区域估算 考虑到洲滩地形调整将直接影响洲滩植被的生长区域,同时三峡
              建库后坝下游漫滩以上量级洪水频次减少、同流量级下水位调整也会影响洲滩上适宜植被生长的区域面
              积 [33-34] 。因此,本文综合考虑洲滩地形调整与水文情势变化对洲滩淹没频率的影响,量化三峡建库后荆
              江河段内植被适宜区的面积变化。
                  统计三峡建库前(1992—2002 年)、运行初期(2003—2008 年)以及正常运行期(2009—2020 年)枝
              城站的日均流量累积频率分布,如图 3 所示。袁景耀等 曾根据洲滩表面生长植被的几率,将荆江河
                                                                [6]
              段内的洲滩表面划分为植被不适宜区与植被适宜区,相应的淹没频率阈值为 P=25.2%,植被适宜区又
              包含高频次植被覆盖区,相应的淹没频率阈值为 P=4.8%。根据这些阈值条件,图 3 中给出了不同时期
              内相应的枝城流量阈值。在此基础上,根据以下步骤可以量化植被适宜区的面积变化:(1)分别以
              2002、2008、2018 年的地形代表三峡建库前后不同时期的河道地形条件,计算不同时期内各枝城流量
              阈值对应的沿程水位分布,判断各阈值条件下的洲滩出露情况;(2)以网格地形法分别计算不同时期
              内各区段的植被适宜区、高频次植被覆盖区的洲滩面积,并结合代表性洲滩的计算结果,识别植被适
              宜区、高频次植被覆盖区调整的具体位置;(3)将河段尺度与代表性洲滩的局部尺度相结合,量化洲
              滩面积调整和水文情势变化导致的植被适宜区、高频次植被覆盖区调整。














                                  图 3 不同时期的枝城站流量累积频率曲线(颜色越深代表数据点密度越大)


              4 结果分析与讨论


              4.1 三峡建库后各区段内洲滩的整体变化特征
              4.1.1 天然时期不同区段内洲滩面积分布的空间差异  根据 2002 年的河道地形,图 4 给出了荆江各区
              段内洲滩出露面积随流量级的变化情况。可以看出,随流量级的增加,各区段的洲滩出露面积减小,
              且除了杨—新区段外,其余各区段的流量-洲滩面积关系曲线上均存在拐点。当流量级低于该临界值
              时,洲滩出露面积随着流量级的增大而迅速减小,表明此时水流尚未满槽,流量增大会导致大量低滩
              被淹没。流量级超过临界值时,水流开始漫过中高滩,洲滩出露面积的减小幅度不再显著。由图 4 还
              可以看出,枝—杨区段的临界流量为 25 000 m /s,与卵石夹沙型低滩漫滩流量较小的特点相吻合                                        [35] 。
                                                        3
                                                                                                — 591  —
   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50