1 引言

　　洞庭湖位于荊江南岸，北緯28°44′~29°35′、東經(jīng)111°53′~113°05′之間，是由西洞庭湖、南洞庭湖和東洞庭湖組成的淺碟狀季節(jié)性調(diào)蓄湖泊.洞庭湖區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫潤(rùn)，雨量充沛，光熱充足，多年平均氣溫16.4~17.0 ℃，年降水量1200~1450 mm.洞庭湖承納由長(zhǎng)江松滋口、太平口、藕池口(簡(jiǎn)稱(chēng)三口)分泄入湖的水量和洞庭湖本地流域湘江、資江、沅江、澧水(簡(jiǎn)稱(chēng)四水)的匯入，經(jīng)湖泊調(diào)蓄后，由城陵磯一處重新匯入長(zhǎng)江.洞庭湖與長(zhǎng)江干流、上游河流流域之間通過(guò)上述河網(wǎng)水系相互聯(lián)接耦合，形成錯(cuò)綜復(fù)雜、動(dòng)態(tài)變化的江湖、河湖關(guān)系.洞庭湖年內(nèi)不同時(shí)期水位漲落變幅較大，湖區(qū)水面動(dòng)態(tài)變化明顯，洲灘漫露過(guò)程交替進(jìn)行，有高水湖相、低水河相的特征.近年來(lái)，受流域降雨偏枯及三峽水庫(kù)蓄水等影響，洞庭湖干旱事件頻發(fā)，嚴(yán)重影響洞庭湖濕地生態(tài)環(huán)境，威脅候鳥(niǎo)等珍貴物種棲息地.為有效緩解洞庭湖枯水期旱情，解決洞庭湖季節(jié)性水資源短缺、枯水期提前及延長(zhǎng)等問(wèn)題，改善湖區(qū)供水、灌溉、濕地生態(tài)、航運(yùn)、水產(chǎn)等條件，充分發(fā)揮洞庭湖的生態(tài)服務(wù)功能，湖南省和湖北省政府提出了建設(shè)城陵磯綜合樞紐工程，綜合考慮生態(tài)、水環(huán)境、供水、灌溉、航運(yùn)等不同要求，城陵磯綜合樞紐工程采用“控枯不控洪”的調(diào)度方式運(yùn)行.城陵磯綜合樞紐工程的建設(shè)將對(duì)洞庭湖水動(dòng)力條件產(chǎn)生重要影響，引起社會(huì)廣泛關(guān)注與爭(zhēng)論.因此，有必要對(duì)樞紐工程的影響進(jìn)行研究和論證.

　　該研究以2010年的水文、氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，綜合考慮洞庭湖水文節(jié)律與城陵磯綜合樞紐調(diào)度方式，應(yīng)用MIKE 21構(gòu)建洞庭湖二維水動(dòng)力模型，模擬探討了不同時(shí)段(退水期(10—11月)、枯水期(12—翌年3月))擬建的城陵磯綜合樞紐工程對(duì)洞庭湖水位、流速分布特征的影響，揭示樞紐工程對(duì)湖區(qū)水動(dòng)力條件的影響機(jī)制，以期為城陵磯綜合樞紐建設(shè)的科學(xué)論證提供理論參考.需要說(shuō)明的是，根據(jù)城陵磯綜合樞紐調(diào)度方案，4月1日至8月31日，閘門(mén)全開(kāi)，江湖連通，洞庭湖水動(dòng)力特征不受影響，故該研究不對(duì)該時(shí)段進(jìn)行模擬.

　　2 研究區(qū)域及方法

　　2.1 城陵磯綜合樞紐設(shè)計(jì)及調(diào)度方案概況

　　城陵磯綜合樞紐工程位于洞庭湖入江水道，壩址擬選定湖南省岳陽(yáng)市洞庭湖出口河段岳陽(yáng)洞庭湖第一大橋下游約1.8 km處，樞紐軸線總長(zhǎng)3532.7 m.綜合考慮生態(tài)、水環(huán)境、供水、灌溉、航運(yùn)等不同要求，城陵磯綜合樞紐工程采用“控枯不控洪”的調(diào)度方式運(yùn)行.城陵磯綜合樞紐工程目前尚處于論證階段，其初步調(diào)度方案見(jiàn)表 1.

表 1 城陵磯綜合樞紐工程初步調(diào)度方案

?

　　2.2 洞庭湖二維水動(dòng)力模型構(gòu)建

　　MIKE 21模型(DHI，2007)是丹麥水力研究所(DHI)開(kāi)發(fā)的系列水力學(xué)軟件之一，MIKE 21水動(dòng)力模塊是建立在二維數(shù)值求解方法的淺水方程基礎(chǔ)上，深度上集成三維不可壓縮和Reynolds值均布的納維-斯多克斯方程，并服從于Boussinesq假定和靜水壓力的假定.該模型采用有限體積算法，計(jì)算網(wǎng)格采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，因此能夠靈活處理復(fù)雜地形和動(dòng)態(tài)變化的水陸邊界.水動(dòng)力模型控制方程如下：

　　水流連續(xù)性方程：

　　水流運(yùn)動(dòng)方程：

　　式中，t表示時(shí)間，x、y為笛卡爾坐標(biāo)系坐標(biāo)，η為水位，u、v分別為x、y方向上的速度分量，f是科氏力系數(shù)，f=2ωsinφ，ω為地球自轉(zhuǎn)角速度，φ為當(dāng)?shù)鼐暥龋琯為重力加速度，ρ為水的密度，sxx、sxy、syy分別為輻射應(yīng)力分量，F(xiàn)為水平渦粘項(xiàng)，S為源項(xiàng)，us、vs為源項(xiàng)水流速度.

　　基于MIKE 21模型構(gòu)建洞庭湖二維水動(dòng)力模型，模型計(jì)算區(qū)域范圍為114 km×113 km，計(jì)算網(wǎng)格根據(jù)1995年洞庭湖1:10000水下地形構(gòu)建，對(duì)洪道等高程變化大的網(wǎng)格進(jìn)行加密，在地形變化不大的灘區(qū)則采用了較大的網(wǎng)格，共劃分節(jié)點(diǎn)29571個(gè)，網(wǎng)格單元55778個(gè)，網(wǎng)格分辨率為25~600 m.模型的上邊界為湘江、資水、沅江、澧水“四水”及長(zhǎng)江松滋口、太平口、藕池口 “三口”的逐日流量，下邊界為出口城陵磯的逐日水位.入湖及出湖口地理位置如圖 1所示.水陸邊界采用水深干濕動(dòng)態(tài)邊界判斷技術(shù)(干水深0.01 m，濕水深0.1 m).由于洞庭湖湖面寬廣，降雨量與蒸發(fā)量大致相抵，模型中未考慮湖面收納降雨量及蒸發(fā)量的影響，對(duì)于湖周因降雨產(chǎn)生的地表徑流的匯入，參考《城陵磯綜合樞紐對(duì)洞庭湖水質(zhì)的影響及對(duì)策研究》報(bào)告中面源的輸入特征予以概化，最終概化為8個(gè)匯入點(diǎn).風(fēng)場(chǎng)：模型計(jì)算區(qū)域采用均勻風(fēng)場(chǎng)，風(fēng)速采用洞庭湖多年平均值2.88 m·s-1，風(fēng)向采用最高頻率風(fēng)向NNE.選取平水年2010年作為模擬計(jì)算的典型年份對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行率定，經(jīng)率定后，洞庭湖洪道和主槽糙率在0.02~0.03之間，灘區(qū)糙率在0.03~0.04之間.渦粘系數(shù)采用Smagorinsky公式計(jì)算，Cs取值為0.28.

　　圖 1

　　圖 1 洞庭湖模擬區(qū)域及地形

　　水動(dòng)力模型驗(yàn)證分別選取洞庭湖東、南、西湖區(qū)不同位置的岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田、小河嘴4個(gè)站點(diǎn)(見(jiàn)圖 1)的實(shí)測(cè)水位與模擬水位進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖 2所示.4個(gè)水文站點(diǎn)水位模擬的Nash效率系數(shù)依次為0.999、0.995、0.972、0.883，模擬效果較好.小河嘴站點(diǎn)誤差相對(duì)較大，可能由地形數(shù)據(jù)(1995年)誤差造成.水位模擬能夠反映洞庭湖湖區(qū)水位季節(jié)性變化特征，洲灘漫露交替過(guò)程，模擬結(jié)果真實(shí)可靠.

　　圖 2

　　圖 2 洞庭湖2010年各水文站點(diǎn)水位模擬值和實(shí)測(cè)值比較

　　3 結(jié)果與討論

　　3.1 城陵磯樞紐工程對(duì)洞庭湖水位變化的影響

　　城陵磯綜合樞紐運(yùn)行后，將抬升洞庭湖區(qū)水位，湖區(qū)各站點(diǎn)水位變化過(guò)程與下游閘壩控制邊界趨勢(shì)相同，湖體水動(dòng)力條件與樞紐調(diào)度方案密切相關(guān).城陵磯綜合樞紐調(diào)控對(duì)洞庭湖退水期、枯水期水位的影響具有明顯的空間異質(zhì)性，東、南湖區(qū)的岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田水位變化受影響較大，西洞庭湖幾乎不受樞紐的影響，呈現(xiàn)由東洞庭湖至南洞庭湖至西洞庭湖逐級(jí)遞減特征.

　　1)洞庭湖退水期(10—11月)，即湖泊由豐水時(shí)期轉(zhuǎn)變?yōu)榭菟畷r(shí)期的階段：①無(wú)樞紐工程條件下，洞庭湖退水期平均出湖水位22.12 m，湖面面積1955 km2，湖容32.5億m3.湖區(qū)岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田站點(diǎn)10月開(kāi)始水位下降顯著，相比于9月份分別下降約3.54、3.13、2.63 m，南嘴、草尾次之，分別降低約0.9、0.95 m;受湖口水位拉空效應(yīng)的影響，相比于10月，岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田站點(diǎn)11月水位分別下降，3.41、3.00、2.66 m，湖泊退水速率較快，退水末期湖泊水位降至低枯水平，11月岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田、南嘴、草尾平均水位分別降至20.42、21.29、22.64、28.03、27.2 m，東、南、西洞庭湖水位格局差異顯著，水位相差最高達(dá)7.61 m.②城陵磯綜合樞紐調(diào)控條件下，相比于9月洞庭湖岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田站點(diǎn)10月水位下降1.70~1.98 m，至11月水位下降1.36~1.63 m，洞庭湖退水速率平穩(wěn)，退水過(guò)程由樞紐建設(shè)前的迅速退水向穩(wěn)定退水轉(zhuǎn)變，有效抬升湖區(qū)水位.由于洞庭湖水面面積及地形差異較大，一定水位條件下的湖體水動(dòng)力條件反應(yīng)過(guò)程是逐步顯現(xiàn)的，靠近樞紐的區(qū)域影響最大，即離樞紐位置越近，水位增幅越大.相比于無(wú)樞紐條件下，10月岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田水位分別抬升1.28、0.99、0.73 m，11月分別抬升3.33、2.54、1.76 m，最高縮小各湖區(qū)間的水位差達(dá)3.33 m，湖體連通性好.平均出湖水位抬升2.28 m，隨著湖區(qū)水位的抬升，有效增加湖面面積212 km2，增幅為10.84%，約占湖泊總面積的8.02%，湖面面積增至2167 km2，有效增加湖容12.9億m3，增幅為39.69%，約占湖泊總?cè)萘康?1.68%，湖容增至45.4億m3.洞庭湖呈現(xiàn)湖相特征，能夠在一定程度上緩解洞庭湖枯水期時(shí)間提前現(xiàn)象.見(jiàn)圖 3、圖 4.

　　圖 3

　　圖 3 城陵磯綜合樞紐建設(shè)前后洞庭湖退水期、枯水期水位對(duì)比

　　圖 4

　　圖 4 城陵磯樞紐工程建設(shè)前后退水期、枯水期水位影響空間變化(圖中數(shù)據(jù)為水位變幅△=工程建設(shè)后水位—工程建設(shè)前水位)

　　2)洞庭湖枯水期(12月—翌年3月)：①無(wú)樞紐工程條件下，洞庭湖維持較低水位，湖面面積平均1661 km2、湖容僅為18.73億m3，灘區(qū)多數(shù)出露，湖區(qū)水位由西向東遞減，岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田、南嘴、小河嘴枯水期水位變化范圍分別為18.96~19.86、20.96~21.77、22.85~23.62、27.57~27.78、27.9~28.3 m.②樞紐工程調(diào)控下，枯水期洞庭湖水位明顯抬升，其中岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田漲幅明顯，分別有效抬升3.61~4.23、2.03~2.38、1.14~1.32 m，各湖區(qū)水位差范圍由8.44~9.12 m縮小至4.71~4.89 m，湖泊面積增加99 km2，增幅為5.96%，約占湖泊總面積的3.74%，湖面面積增至1760 km2;湖容增加5.84億m3，增幅為31.18%，約占湖泊總?cè)萘康?.29%，湖容增至23.18億m3.枯水期樞紐工程水位控制在23~23.5 m之間，能夠緩解洞庭湖春旱現(xiàn)象，對(duì)增加洞庭湖水域面積、湖容作用顯著.見(jiàn)圖 3、圖 4.

　　3.2 城陵磯樞紐工程對(duì)洞庭湖流速變化的影響

　　城陵磯樞紐工程運(yùn)行后，將改變洞庭湖湖區(qū)水動(dòng)力條件，特別是與閘壩水力聯(lián)系緊密的東洞庭湖湖區(qū)，受閘壩蓄水頂托的影響，水體流速將變緩.

　　1)洞庭湖湖體典型水文站點(diǎn)流速變化.模擬結(jié)果顯示(見(jiàn)圖 5)，受樞紐工程調(diào)度的影響，洞庭湖退水期、枯水期平均流速由0.30 m·s-1和0.23 m·s-1降至0.28 m·s-1和0.19 m·s-1，分別降低了6.67%、17.39%，其中枯水期由于水位抬升幅度較大，湖區(qū)水位維持在較高水平，各湖區(qū)水位差減小，流速降幅最為明顯.從空間上看，與水位模擬結(jié)果較為一致，城陵磯綜合樞紐調(diào)控對(duì)洞庭湖東、南湖區(qū)的岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田流速影響較大，西洞庭湖幾乎不受樞紐的影響，空間上變幅隨各站點(diǎn)空間分布位置不同而有所差異.退水期岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田流速分別降低了0.06、0.1、0.05 m·s-1，降幅分別為19.36%、24.27%、29.07%;枯水期岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田流速分別降低了0.1、0.12、0.06 m·s-1，降幅分別為33.5%、30.47%、25.39%.西洞庭湖各站點(diǎn)流速變幅在0.1%~0.4%之間，樞紐建設(shè)前后流速差異不明顯.

　　圖 5

　　圖 5 城陵磯綜合樞紐建設(shè)前后洞庭湖退水期、枯水期典型站點(diǎn)流速對(duì)比

　　2)洞庭湖湖體流場(chǎng)分布格局變化.將湖體劃分為閘前區(qū)域、主洪道、東洞庭湖灘區(qū)、南洞庭湖灘區(qū)、西洞庭湖灘區(qū)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖 6所示.無(wú)樞紐工程條件下，洞庭湖湖體流速空間上呈現(xiàn)主洪道>閘前區(qū)域>南洞庭湖灘區(qū)>西洞庭湖灘區(qū)>東洞庭湖灘區(qū)的分布特征.在城陵磯樞紐工程的調(diào)控下，洞庭湖各區(qū)域流速有不同程度的改變，其中閘前區(qū)域與主洪道流速降幅最大，退水期平均下降0.11、0.14 m·s-1，枯水期平均下降0.02、0.03 m·s-1，東洞庭湖灘區(qū)略有下降，西、南洞庭湖灘區(qū)流速變幅不大.

　　圖 6

　　圖 6 城陵磯綜合樞紐工程建設(shè)前后退水期、枯水期流速比較

　　圖 7

　　圖 7 城陵磯樞紐工程建設(shè)前后退水期、枯水期流速影響空間變化(圖中數(shù)據(jù)為流速變幅△=工程建設(shè)后流速—工程建設(shè)前流速)

　　3.3 討論

　　3.3.1 城陵磯樞紐工程對(duì)洞庭湖旱情的影響

　　受自然因素和人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的江湖關(guān)系變化等多因素影響，洞庭湖水情和湖泊調(diào)蓄能力顯著改變，流域內(nèi)干旱頻發(fā)，季節(jié)性水文干旱問(wèn)題凸顯(孫占東等，2015;李景保等，2011;徐俊杰等，2008;封國(guó)林等，2012;Dai et al.，2008).特別是近10 a來(lái)，一方面，受氣候條件、降雨量偏枯的影響，洞庭湖本地流域和長(zhǎng)江上游天然流量整體偏少(Dai et al.，2008);另一方面，洞庭湖與長(zhǎng)江通過(guò)長(zhǎng)江三口(松滋口、太平口、藕池口)分流入湖以及城陵磯出湖吞吐長(zhǎng)江，形成相互影響制約的復(fù)雜江湖關(guān)系，湖泊水情與長(zhǎng)江干流密切相關(guān)(萬(wàn)榮榮等，2014).三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)行后，蓄水期9—11月長(zhǎng)江三口分流水量大幅減少甚至斷流，三口斷流時(shí)間每年達(dá)到5~6個(gè)月，康家崗站甚至長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月(張細(xì)兵等，2010;胡光偉等，2014)，洞庭湖來(lái)水減少明顯，導(dǎo)致湖泊提前進(jìn)入枯水狀態(tài)，枯水期歷時(shí)增加，枯水期水位多次接近甚至低于歷史同期最枯水位(2006年、2009年、2011年)，洞庭湖水位呈現(xiàn)洪旱急轉(zhuǎn)情勢(shì)(孫占東等，2015;李景剛等，2010;Sun et al.，2014).同時(shí)，由于清水下泄，荊江河段沖刷嚴(yán)重，長(zhǎng)江干流對(duì)洞庭湖湖口拉空效應(yīng)明顯，同流量下城陵磯出流加快，加快了洞庭湖水位降低形勢(shì)，加重了洞庭湖干枯程度(賴(lài)錫軍等，2012;胡春宏等，2014).枯水期12月—次年3月，長(zhǎng)江增加下泄流量對(duì)下游補(bǔ)水，但受流域來(lái)水偏少的影響，洞庭湖春旱事件依舊頻發(fā)(封國(guó)林等，2012).城陵磯綜合樞紐采取9月開(kāi)始蓄水，最高蓄至27.5 m后按照天然水位節(jié)律下泄，至次年3月底，抬升枯水期水位至23.0~23.5 m的調(diào)度方式.城陵磯樞紐運(yùn)行后，對(duì)增加洞庭湖水域面積、湖容作用顯著，湖泊水體由河道型向湖泊性轉(zhuǎn)變.退水階段能夠有效抬升全湖水位0.78 m，東洞庭湖水位平均抬升2.04 m，增加湖泊面積212 km2，增加湖容12.9億m3，洞庭湖呈現(xiàn)湖相特征，能夠在一定程度上緩解洞庭湖秋旱現(xiàn)象.枯水階段能夠有效抬升全湖水位1.06m，東洞庭湖水位平均抬升3.08 m，增加湖泊面積99 km2，增加湖容5.84億m3，能夠在一定程度上緩解洞庭湖春旱現(xiàn)象.同時(shí)，樞紐工程的建設(shè)能夠減緩湖口長(zhǎng)江對(duì)洞庭湖的拉空效應(yīng)，降低洞庭湖向長(zhǎng)江下泄的流量.因此，樞紐工程對(duì)緩解洞庭湖秋季旱情、春季旱情作用明顯，能夠在一定程度上解決洞庭湖枯水期提前、枯水期延長(zhǎng)、枯季水位偏低等問(wèn)題.

　　3.3.2 城陵磯樞紐工程對(duì)洞庭湖富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)的影響

　　氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽是影響浮游植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因子，也是發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的必要條件(Camargo et al.，2006).當(dāng)營(yíng)養(yǎng)鹽濃度含量較高時(shí)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不再是限制湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的因素，水文、水動(dòng)力、氣象條件會(huì)起關(guān)鍵作用(吳鋒等，2012).水動(dòng)力條件決定水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、泥沙、沉積物的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程，對(duì)浮游植物種類(lèi)、數(shù)量也起重要作用(Arfi et al.，2008>).由于洞庭湖屬典型的過(guò)水吞吐型湖泊，水體滯留時(shí)間約為20 d，湖區(qū)水流速度較快，水循環(huán)周期短，湖區(qū)水體更新頻繁，對(duì)污染物自?xún)裟芰?qiáng)，污染物質(zhì)不易滯留于湖體，加之洞庭湖泥沙含量高，水體透明度低，不易于藻類(lèi)生長(zhǎng)繁殖，營(yíng)養(yǎng)水平一直處于中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，未出現(xiàn)大面積富營(yíng)養(yǎng)化特征(張建明等，2006;黃代中等，2013).近年來(lái)，隨著洞庭湖流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，洞庭湖水體TN、TP超標(biāo)現(xiàn)象嚴(yán)重，流域內(nèi)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)大大加劇了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在湖泊的富集過(guò)程，加重了洞庭湖水體的污染(王麗婧等，2013;王巖等，2014).此外，伴隨三峽水庫(kù)蓄水運(yùn)行、長(zhǎng)江三口來(lái)水來(lái)沙的大幅減少，洞庭湖水動(dòng)力條件、水體透明度等亦發(fā)生著不利的改變(Dai et al.，2005;Xu et al.)，富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)不容樂(lè)觀.

　　城陵磯綜合樞紐運(yùn)行后，將進(jìn)一步改變洞庭湖的江湖交換關(guān)系，特別是退水期、枯水期的水文情勢(shì)改變尤為顯著.隨著退水期、枯水期水位的抬升，湖面面積相應(yīng)增大，湖區(qū)水體流速變緩.一方面影響湖區(qū)水體的自?xún)裟芰Γ赡軐?dǎo)致洞庭湖污染物遷移轉(zhuǎn)化特性發(fā)生改變(王鵬等，2014)，另一方面會(huì)導(dǎo)致湖區(qū)泥沙沉積量加大、水體透明度增加，退水期、枯水期水體滯留時(shí)間分別延長(zhǎng)約2.11、2.63 d，湖區(qū)由急流河流型水體向緩流湖泊型水體轉(zhuǎn)變.由于洞庭湖TN、TP濃度維持較高水平(TN年均2.34 mg·L-1、TP年均0.06 mg·L-1)(王雯雯等，2013;王巖等2014;秦迪嵐等，2011)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出藻類(lèi)水華時(shí)營(yíng)養(yǎng)鹽臨界值(TN：0.2 mg·L-1、TP：0.02 mg·L-1)，洞庭湖富營(yíng)養(yǎng)化的限制因素已不再是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而是水動(dòng)力條件.在適宜的光熱條件下，流速的減緩使得浮游植物有更長(zhǎng)的時(shí)間、在更穩(wěn)定的水流中生長(zhǎng)繁殖(Kawara et al.，1998)，將進(jìn)一步加大湖區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)(鐘成華，2004)，特別是在流速降低較為明顯的東洞庭湖湖區(qū).具體參見(jiàn) 污水處理技術(shù)資料或污水技術(shù)資料更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　4 結(jié)論

　　1)在城陵磯綜合樞紐的調(diào)控下，洞庭湖退水速率平穩(wěn)，出湖水位抬升明顯，對(duì)增加洞庭湖水域面積、湖容作用顯著，湖泊水體由河道型向湖泊型轉(zhuǎn)變.空間上，東、南湖區(qū)的岳陽(yáng)、鹿角、營(yíng)田水位變化增幅較大，西洞庭湖幾乎不受樞紐的影響，呈現(xiàn)由東洞庭湖至南洞庭湖至西洞庭湖逐級(jí)遞減特征.退水階段能夠有效抬升全湖水位0.78 m，增加湖泊面積212 km2，增加湖容12.9億m3.枯水階段能夠有效抬升全湖水位1.06 m，增加湖泊面積99 km2，增加湖容5.84億m3.樞紐工程對(duì)緩解洞庭湖秋季旱情、春季旱情作用明顯，能夠在一定程度上解決洞庭湖枯水期提前、枯水期延長(zhǎng)、枯季水位偏低等問(wèn)題.

　　2)城陵磯樞紐工程運(yùn)行后，與閘壩水力聯(lián)系緊密的東洞庭湖湖區(qū)，受閘壩蓄水頂托的影響，水體流速將變緩.枯水期由于水位抬升幅度較大，湖區(qū)水位維持在較高水平，各湖區(qū)水位差減小，流速降幅最為明顯.洞庭湖退水期、枯水期平均流速由0.30 m·s-1和0.23 m·s-1降至0.28 m·s-1和0.19 m·s-1，分別降低了6.67%、17.39%.

　　3)城陵磯綜合樞紐運(yùn)行后，洞庭湖湖區(qū)水體流速降低、泥沙沉積量加大、水體滯留時(shí)間增大、水體透明度增加，湖區(qū)由急流河流型水體向緩流湖泊型水體轉(zhuǎn)變，加之營(yíng)養(yǎng)鹽濃度維持較高水平，在適宜的光照條件下浮游植物生物量會(huì)顯著增長(zhǎng)，將加大湖區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn).

　　4)城陵磯綜合樞紐的建設(shè)運(yùn)行將不可避免地對(duì)洞庭湖水文情勢(shì)產(chǎn)生直接或間接影響，并進(jìn)一步導(dǎo)致洞庭湖的江湖關(guān)系和湖區(qū)生態(tài)環(huán)境的變化.受數(shù)據(jù)的限制，該研究采用1995年的洞庭湖水下地形，精準(zhǔn)性有所不足;同時(shí)，僅以平水年2010年的數(shù)據(jù)為例，探討城陵磯綜合樞紐對(duì)洞庭湖水動(dòng)力參數(shù)的影響，其代表性亦有限，樞紐工程最終給洞庭湖水文情勢(shì)帶來(lái)何種程度的影響，有待進(jìn)一步的研究.