洞庭湖蓄泄特性一直是江湖关系研究的重要内容，三峡建库前，由于荆江-洞庭湖区洪灾形势愈演愈烈，许多研究针对江湖自然冲淤、下荆江裁弯、湖泊围垦等多种驱动因素，深入分析了分流河道萎缩、下荆江冲刷、城陵矶~汉口河段淤积以及洞庭湖湖容减小对江湖分汇流的影响效应，还讨论了河床、湖床调整之后，江湖系统对不同类型洪水过程调蓄作用的变化^[1-7].虽然这些研究存在不少争议，但公认的事实有两方面：一是江湖之间存在强烈耦合联动，表现在荆江冲淤对江湖之间流量分配的调整作用，以及汇流口下游顶托对湖区滞流的增大作用等；二是江湖蓄泄过程深受干流与湖区来流量级、组合比例等水文特征影响，江湖系统调蓄作用因流量过程而变.正是基于这些认识，采用不同水文情景开展整体模拟与分析，成为研究江湖系统水量交换和蓄泄特征的主要途径.

三峡水库2003年蓄水以来，清水下泄导致坝下干流和分流河道持续调整，水位流量关系明显变化^[8-9]. 2008年水库进入175 m试验性蓄水期后，对径流调节幅度增大，漫滩大流量频次减少、汛后落水加快，加剧区域水文情势和水力特性的双重变化^[10].针对三峡水库蓄水后江湖水量交换特征的调整，水利、地学等领域开展了深入研究工作，普遍认为水库汛后蓄水等径流变化易引发湖区水资源、湿地生态环境等方面新问题^[12-13].许多研究还尝试采用数学模型、观测资料统计等手段，对水库蓄水引起的洞庭湖区水量、水位变幅开展了量化分析^[14-15].尽管已有研究充分重视了江湖之间关联性和整体性，但其中仍存在几方面的不足：一是分析的时间尺度较大，不同流量下洪枯河槽水力特性差异和水库调节的季节分异性难以充分反映；二是受制于地形资料收集等困难，不同时期河道调整的影响难以通过模型量化.

水文观测和水力学原理均证实，水位流量关系能够反映河道形态、阻力等综合调整，已有研究还表明，即使在干流河道冲淤变化的情况下，荆江“三口”分流量与口门附近水位存在良好相关关系^[15].基于这些水力学关系，结合水量守恒原理，本文建立了由分流模块、干流模块和湖区模块组成的枝城至螺山站的简化水流模型，将还原前后的2008-2017年流量系列输入模型，计算“有三峡”、“无三峡”和“河道调整”三种情况下洞庭湖蓄水量调蓄过程，对比分析三峡水库不同调度期内洞庭湖年际年内蓄泄特性变化规律及成因，对于洞庭湖地区防洪、水资源配置和水环境保护有参考意义.

1 研究区域及数据资料

荆江河段上起湖北省枝城，下至湖南省岳阳县城陵矶，全长约360 km.洞庭湖位于荆江河段南岸，承接来自松滋口、太平口、藕池口和调弦口(于1958年建闸控制)“四口”的长江来流，同时汇集湘水、资水、沅水、澧水四水及环湖中小河流，所有入流水量经过洞庭湖调蓄后，于城陵矶汇入长江，荆江和洞庭湖江湖关系极为复杂，可谓牵一发而动全身(图 1).为整体反映江湖之间关联性，研究区域下边界取为螺山水文站，上边界为枝城以及洞庭湖四水(湘、资、沅、澧)入流控制站.

研究中涉及的水文资料包括：1882-2017年宜昌站年径流量资料，用于长江上游来流的水文频率统计；1998年城陵矶、南咀水位及湖区入、出流观测资料，用于分析确定湖区槽蓄经验关系；2000-2003年和2012-2017年长江干流枝城、沙市、螺山等站水位、流量以及新厂站水位资料，“三口”五站(新江口、沙道观、弥陀寺、康家港、管家铺)水位流量资料，用于确定相关的水流计算工作曲线；2008-2017年枝城日流量，湖区入、出流观测站(湘潭、桃江、桃源、石门、城陵矶)流量，以及三峡入库观测资料，用以确定有、无三峡水库情况下的来流过程.以上资料主要由长江水利委员会水文局提供.计算过程中，洞庭湖区间来流缺乏观测资料，以出湖、入湖观测站的年径流量差对入湖流量过程实施同倍比放大，从而保证流量守恒性.

2 研究方法

本文以同一水文系列为基准，定量分析有、无三峡水库情况下洞庭湖湖区入出流变化过程，从而明确三峡水库调度对洞庭湖蓄水量的影响，研究思路如图 2所示.

将枝城实测流量和相应还原流量分别加上同时期四水流量和洞庭湖区间流量，分别形成水流模型的两种输入条件：实测数据和还原数据.同一位置不同时期的水位流量关系变化能够反映河道调整的影响，用2012-2017年、水库蓄水前的2000-2003年实测资料分别确定干流水位流量关系、干流水位~分流道流量关系，代表有、无三峡水库情况下的河道分汇流状态，形成具有两种参数状态的荆江洞庭湖水流模型：三峡后状态和三峡前状态，该模型包括分流模块、干流模块和湖区模块三部分.采用水流模型实施了3种计算情景：1)将实测流量数据输入三峡后河道参数状态的水流模型中，得到的计算结果称“有三峡”系列，其中包含了地形变化的影响；2)将还原流量数据输入三峡前河道参数状态的模型中，得到的结果称“无三峡”系列；3)将还原流量数据输入三峡后河道参数状态模型中，得到的结果称“河道调整”系列.将“有三峡”和“无三峡”系列进行对比分析，可得到三峡水库对荆江“三口”分流量、城陵矶水位、洞庭湖蓄水量变化的影响，该影响包括由三峡水库调度引起的径流过程变化产生的影响和由于河道调整产生的影响；将“无三峡”和“河道调整”系列进行对比，可以分离出河道调整的影响.根据图 2的研究思路，研究方法包括枝城流量的还原计算和水流模型的建立.

2.1 枝城流量的还原计算方法

采用式(1)对2008-2017年枝城流量进行还原^[16]，即当三峡水库日蓄水变化量为正时将蓄水变化量加至枝城实测流量，为负时则从枝城实测流量中减去，其计算式为：

$ Q_{\mathrm{zc}}^{\mathrm{n}}=Q_{\mathrm{zc}}^{\mathrm{o}}+\frac{\Delta V}{\Delta t} $

(1)

式中，Q_zcⁿ、Q_zc^o分别为枝城站还原流量、实测流量(m³/s)；ΔV为通过坝前水位推算的三峡水库蓄水量变化(m³); Δt为时间步长，此处取为1天.式(1)中未考虑宜昌至枝城河段蓄水量变化的影响，是由于该河段长度仅为60 km，且河槽狭窄，其槽蓄作用相对于长度超过600 km且宽段较多的三峡库区而言，基本可以忽略.

2.2 水流模型 2.2.1 模块介绍

1) 分流模块.大量研究表明，荆江“三口”分流量与分流口附近长江干流水位存在良好相关关系^[15]. 1990s以来荆江“三口”分流关系基本维持稳定^[17]，三峡水库清水下泄导致河床冲淤的影响从2003年开始，至2012年后已有一定累积影响.在综合考虑年份来水频率和河道地形代表性情况下，分别采用2012-2017、2000-2003年“三口”分流量与枝城、沙市、新厂水位拟合了干流水位~各分流道流量关系，以此代表有、无三峡水库两种情况下的河道分流特性.由于两种情况下的水位流量关系曲线在时间跨度上超过10年，河道冲淤的累积性影响已自动体现，同时三峡前和三峡后分别选取4年和6年的资料拟合平均水位~流量关系曲线，可在很大程度上消除由涨落水等随机因素的影响.三峡水库蓄水后，由于长江中游荆江河段冲刷剧烈使得河床高程下切明显，中低水位持续下降，但是中低水位下荆江“三口”多处于断流状态，因此对干流水位~各分流道流量关系影响不大.针对各分流道拟合的关系式见表 1，“有三峡”和“无三峡”两种情况下的干流(枝城站、沙市站和新厂站)水位流量关系见式(2)~(7)；“有三峡”和“无三峡”两种情况下的“三口” (松滋口、太平口和藕池口)分流计算见式(8)~(13).其中Z_{zc, t}、Z_{ss, t}、Z_{xc, t}分别为枝城站、沙市站、新厂站t时刻的水位(m)；Q_{zc, t}、Q_{ss, t}、Q_{xc, t}分别为枝城站、沙市站、新厂站t时刻的流量，其中新厂站流量取沙市站滞后一天的流量过程(m³/s)；Q_{tp, t}、Q_{sz, t}、Q_{oc, t}分别为太平口、松滋口、藕池口t时刻的流量(m³/s).各式拟合均采取了日均资料，拟合的决定系数R²均在0.98以上.鉴于本文讨论的是平均意义上的水量交换，并非精确的洪水演进演算，这个精度已能够满足水量计算的需求.

2) 干流模块.干流模块的功能，一是实现沿程各站流量与水位之间的换算，从而为“三口”分流计算提供必需的口门附近干流水位；二是实现沿程流量演算；三是给出城陵矶水位，从而为湖区出流计算提供边界.为实现这些需求，采用2000-2003、2012-2017年水位流量资料，分别建立了两个时期枝城、沙市、螺山水位流量关系，以及沙市流量~新厂水位关系、螺山水位~城陵矶水位相关关系，以此来代表无三峡水库和有三峡水库情况下的干流河道水力特性.其中，2000-2003年螺山站水位流量关系、2012-2017年螺山站水位流量关系、螺山站与城陵矶站的水位关系见公式(14)~(16)，其中螺山站与城陵矶站水位相关关系在三峡运行前后关系稳定，均采用公式(16).

$ y_{0}=-1.327 \times 10^{-18} x_{0}^{4}+2.444 \times 10^{-13} x_{0}^{3}-1.802 \times 10^{-8} x_{0}^{2}+8.016 \times 10^{-4} x_{0}+14.356 $

(14)

$ y_{1}=-1.808 \times 10^{-18} x_{1}^{4}+2.506 \times 10^{-13} x_{1}^{3}-1.585 \times 10^{-8} x_{1}^{2}+7.405 \times 10^{-4} x_{1}+14.495 $

(15)

$ Z_{\mathrm{clj}}=0.97 y+1.74 $

(16)

式中, x₀、x₁和y₀、y₁分别代表2000-2003、2012-2017年螺山站的流量(m³/s)和水位(m)，y、Z_clj分别代表螺山站的水位(m)和城陵矶站的水位(m).对于干流流量演进，认为上荆江的枝城、沙市与下荆江进口附近的新厂存在1 d的时间滞后，下荆江出口的监利站、螺山站与枝城存在2 d的滞后期，同时忽略除了“三口”分流之外的沿程取水和区间小支流.

3) 湖区模块.将湖区视为水库，基于水库调洪计算原理，采用公式(17)~(19)实现湖区入出流演算.

$ S=f\left(z_{\mathrm{dth}}\right) $

(17)

$ \Delta S=\left(\frac{I_{t}+I_{t+1}}{2}-\frac{O_{t}+O_{t+1}}{2}\right) \Delta t $

(18)

$ I = {Q_{三口}} + {Q_{四水}} + {Q_{区间}} $

(19)

式中，z_dth为洞庭湖区代表水位(m)；S为一定水位下的湖区槽蓄量(×10⁸ m³)，ΔS为时段内槽蓄量变化量(×10⁸ m³)；I、O分别为洞庭湖总来流、总出流(m³/s)；角标t、t+1代表时间步长始末；Q_三口、Q_四水、Q_区间分别为荆江“三口”、“四水”、洞庭湖区间来流量(m³/s).取洞庭湖出口城陵矶和西洞庭区南咀站水位加权值作为湖区的代表水位Z_dth(t)=αZ_clj+(1-α)Z_nz，其中Z_clj、Z_nz分别为城陵矶水位和南咀水位(m). 1990s以来洞庭湖湖区冲淤幅度不大^[3]，可认为式(17)的关系较为稳定.取近30年来年内流量变幅最大的1998年来流过程，以1998年2月18日城陵矶水位22 m为起涨点，根据式(18)计算日均槽蓄变化量^[6]，累加得到各日槽蓄量，并与该日湖区代表水位拟合S~Z关系.经反复调整代表水位中的权重值α，发现取0.4时可达最佳拟合效果如图 3b所示，优于仅取城陵矶水位作为代表水位，由此得到湖区的经验槽蓄曲线.式(17)~(19)中，城陵矶水位由干流模块获得，南咀水位由文献[18]中的方法根据来流和城陵矶水位联合确定，来流是已知量，出流是待求量.需要指出的是，以上计算中的槽蓄量为相对值，当城陵矶水位为22 m时槽蓄量为0.但工程实践中较关心的是洞庭湖区的年内各季水位变幅以及由此引起的湖区水量变化^[6]，即使蓄水量是相对值，只要保持基准统一，同样可以开展年际蓄水量比较.

2.2.2 模块耦合

采用以上各模块，可联合确定水流在江湖系统内演进过程，具体是：输入枝城流量，根据枝城水位~流量关系确定枝城水位，进而确定出松滋口分流量，与此相类似，可得到干流沙市站、新厂站流量水位以及太平口、藕池口分流量；由“三口”分入流量，加上“四水”来流和湖区区间来流，得到湖区总入流；假定一个湖区出流值，加上下荆江出流(枝城站流量扣除“三口”分流再滞后2 d)可得到螺山流量，由螺山水位流量关系以及螺山~城陵矶水位相关关系，得到城陵矶水位以及湖区代表水位；由计算得到的湖区代表水位，重新根据公式(17)~(19)计算湖区出流，并代替假定的湖区出流值.在一个时间步长内，以上步骤反复迭代直至收敛，可得到真实的每日城陵矶出流量，然后逐时间步长推进，可得到连续的湖区蓄泄过程.

2.2.3 模型检验

水流计算模型不需要原始地形，但却可通过不同时期的水位流量关系等工作曲线反映河道调整的影响，并且计算过程中严格保证了区域内水量守恒.为检验模型有效性，取模型计算得到的2008-2017年江湖汇流区监利流量、城陵矶水位、城陵矶流量分别与实测值作比较，对比结果如图 4(a)、(b)和(c)所示，日尺度的NSE^[19](Nash-Sutcliffe efficiency coefficient，即纳什效率系数)分别为0.99、0.98和0.91，模拟值与实测值吻合度较高.其中城陵矶流量NSE较低，主要由采用年尺度的同倍比放大方式计算洞庭湖区间来流，导致区间来流误差较大引起的.由此可见，虽然本文建立的水流模型只是属于水文学经验模型，不能精确反映短时间尺度内非恒定流传播过程，但考虑到本文研究的重点并非精确的洪水演进演算，这个精度已能够满足水量计算的需求，可用于“三口”分流量和城陵矶水位、流量等的计算.

3 结果与分析

由于2008年三峡水库进入175 m试验性蓄水期，取2008-2017年10年系列为典型水文过程.三峡水库蓄水前后，上游径流过程还受到气候变化、人类活动等其他因素的影响，因此先分析2008-2017年水文系列的代表性，然后以该系列为基准，对比有、无三峡水库情况下的分汇流及湖区调蓄特征等方面差异.

3.1 来流频率、三峡水库调度分期及模型入流条件

宜昌水文站为三峡水库出库代表站，采用宜昌站1882-2017年的径流系列进行频率分析，从而确定三峡水库实际调度2008-2017年的来水频率见表 2.同时分别统计了四个时段1882-2003、1990-2003、2003-2017、2008-2017年的多年平均径流量分别为4483.73亿、4274.09亿、4048.35亿、4105.12亿m³；最大年径流量为5747.81亿、5226.27亿、4648.97亿、4648.97亿m³.可以看出在近一百多年内2008-2017年各年份水量总体偏枯，尤其是2009、2011和2013年.

参照2015年《三峡(正常运行期)-葛洲坝水利枢纽梯级调度规程》^[20-22]，三峡水库的调度分期为：汛前消落期(5月20日至6月10日)、汛期(6月11日至9月10日)、汛末蓄水期(9月11日至10月31日)和枯水期(11月1日至次年的5月19日). 2008-2017年三峡日均库水位变化过程如图 5所示.在汛前消落期，需要将库水位降至145 m以腾空防洪库容，迎接即将来临的汛期，由图 5可见，除2008年库水位由150 m降至145 m外，其余年份均大约从155 m消落至145 m.根据防洪规划，汛期库水位应维持在防洪限制水位145 m附近，但由图 5看出，实际情况下许多年份汛期库水位都不是维持在145 m，这是因为汛期拦截中小洪水的缘故^[8].汛末蓄水期库水位由145 m提升至175 m(2008和2009年稍低于175 m)，以满足即将来临的枯水期水库调度.枯水期在保证发电和下游航运要求的前提下水库尽量保持在较高水位运行，到4月底水库水位不低于155 m.以上变化特点，从侧面体现了三峡水库在年内不同时期对流量的调蓄作用.

枝城站作为研究区域入口，其流量过程变化受三峡水库调节影响. 图 6为有、无三峡水库情况下2008-2017年枝城多年日均流量过程，可见由于三峡水库的调蓄作用，枝城流量在汛前消落期、汛期、汛后蓄水期和枯水期多年平均流量增加量分别为16.54 %、-2.45 %、-18.24 %和11.75 %.

3.2 荆江“三口”分流变化分析

“三口”分流是荆江-洞庭湖关系调整的驱动因子^[9].以往的研究表明，同样来流条件下，荆江“三口”分流比主要受荆江河段水位及“三口”分流洪道冲淤变化的影响^[23].三峡水库建成后，干流与分流河道同时发生冲淤变化，并且径流过程被调节，“三口”分流量变化由来流量和分流比变化同时引起.

对有、无三峡水库影响和河道调整系列的2008-2017年荆江“三口”分流量求多年日均过程，可以看出研究时段内荆江“三口”分流量的总体变化(图 7).相比于无三峡水库的情况，在有三峡水库时，汛前消落期荆江“三口”分流量增加；汛期“三口”分流量有增有减，变化过程变得平缓；汛末蓄水期“三口”分流量大幅减少；枯水期可见小幅增加.此外，“无三峡”线和“河道调整”线并不完全重合，可知河道调整对荆江“三口”分流有一定程度的影响.

为量化不同情况下“三口”分流量的年内变化，以无三峡水库情况的年内4个时段分流量为基准，表 3中分别统计了仅由河道调整引起的“三口”径流量变化比例，以及由三峡水库(包括径流变化和河道调整影响)引起的径流量变化比例.由表 3中统计结果可见，河道调整使得汛期“三口”分流量增大2.32 %，汛前消落期、汛末蓄水期和枯水期则分别减小15.37 %、2.92 %和20.24 %，全年来看，多年平均减少1.80 %.河道调整对荆江“三口”分流的影响和三峡水库清水下泄冲刷河槽有关，干流和分流河道均发生冲刷，引起了干流水位~流量关系及干流水位~分流量关系发生变化.汛期水量较大时期，干流水位降幅小，但“三口”洪道内洪水位却发生下降^[24]，因而“三口”分流量增加；而非汛期干流同流量下水位明显降低，导致“三口”分流量减少.三峡水库建成之后，在河道调整和径流过程变化的双重影响下，汛前消落期荆江“三口”总径流量增加，多年平均增加5.69亿m³，占无三峡水库状态时汛前消落期分流量的23.94 %；此时期虽然河道调整会引起分流量减少，但由于三峡水库泄流使河道流量大幅增大，故“三口”分流量增大.汛期由于三峡水库的削峰作用“三口”总径流量多年平均减少11.00亿m³，占无三峡水库状态时汛期分流量的3.54 %.汛末蓄水期由于河道调整的影响，加之三峡水库下泄流量大幅减小，荆江“三口”总径流量明显减少，多年平均减少42.99亿m³，占无三峡水库状态时汛末蓄水期分流量的37.18 %.枯水期“三口”分流量多年平均增加2.52亿m³，占无三峡水库状态时枯水期分流量的5.61 %，此时期三峡水库补水使得“三口”分流量增大.从全年来看，“三口”多年平均总径流量减少45.77亿m³，占无三峡水库状态全年分流量的9.25 %.由此看出，河道调整使得“三口”分流在高水位时分流增加，在低水位时分流减少且水位越低该作用越显著；但在河道调整和径流变化双重作用下径流变化带来的影响占主导地位.

3.3 城陵矶水位变化分析

以往研究表明，城陵矶水位变化主要由城陵矶—汉口河段冲淤变化及上游径流量发生较大改变所引起^[7].三峡建成之后，城陵矶—汉口河段处于微冲状态，而水库调蓄和降雨变化引起江湖来流变化也较大，这几方面因素必然引起城陵矶水位变化.本文主要从年际变化与年内变化两个方面分析河床冲淤和水库调蓄的影响.

2008-2017年在有三峡水库、无三峡水库和河道调整影响下城陵矶旬平均水位及宜昌旬平均来流变化过程见图 8, 从年际来看，有、无三峡水库情况下城陵矶水位总体变化趋势一致，各年水位峰值与宜昌来流量有较大关系，在三峡水库影响下，水位过程峰谷差异减小，多年平均减小0.20 m.

2008-2017年在河道调整及有无三峡水库影响情况下城陵矶多年日均水位变化过程见图 9，从年内过程来看，三峡建成前后城陵矶水位在三峡水库的年内不同运行期存在较大差异.通过比较“无三峡”和“河道调整”两种情况的多年平均水位过程线，四个时期内多年平均水位变化分别抬高-0.15、0.01、-0.04、-0.23 m，除汛期外，河道地形变化使城陵矶水位下降，总体来看汛前消落期和枯水期水位消减程度相对较大.考虑水库调节等综合影响，三峡水库建成后，汛前消落期城陵矶水位多年平均升高0.53 m，原因是此时期水库下泄水量增大.汛期城陵矶水位有涨有落，并无明显变化，总体来看水位仅降低0.02 m，是三峡水库削峰调洪的结果.汛末蓄水期城陵矶水位显著降低，多年平均降低1.33 m.该时期城陵矶水位逐渐消落，无三峡水库状态下10月31日多年平均水位为24.67 m，而有三峡水库状态下10月13日多年平均水位已低于24.67 m，即在三峡水库影响下城陵矶水位大约提前18天消落.原因是此时三峡库水位由145 m升高至175 m，长江中下游干流流量迅速减少，城陵矶水位也相应地降低.枯水期城陵矶水位升高，平均升高0.07 m.易知其原因为：枯水期三峡库水位由175 m降至155 m，向长江中下游河道补水，导致荆江“三口”以下长江干流流量较三峡水库建成前有所增加，水量增大引起的城陵矶水位抬高程度大于地形调整引起的水位降低程度，城陵矶水位因此略抬高.总体来看，河道地形调整对城陵矶水位的影响较小，各个时期径流调节影响均占主导地位.

3.4 洞庭湖年内槽蓄量变化过程分析

由洞庭湖蓄泄模型得到的洞庭湖槽蓄量变化过程如图 10、11所示，图 10采用旬平均槽蓄量作图以减小过程线的波动，图 11为多年日均槽蓄量变化过程.此处槽蓄量为相对值，城陵矶水位为22 m时对应的洞庭湖槽蓄量为0.

从年际变化来看(图 10)，有、无三峡水库两种情况下的槽蓄量变化过程基本一致，即三峡水库对洞庭湖年际蓄泄过程的影响不明显；洞庭湖最大槽蓄量的大小主要受当年来水频率的影响，而最小槽蓄量基本不变.

从年内来看(图 11)，洞庭湖槽蓄量在三峡水库不同的运行期内存在较大差异.由河道调整引起的槽蓄量变化在4个时期分别为-3.06 %、0.12 %、-0.01 %、-13.31 %，汛前消落期、汛期和汛末蓄水期在河道调整的影响下变化并不十分显著，枯水期槽蓄量减小比例较大.有三峡水库影响情况下，汛前消落期洞庭湖槽蓄量稍有增加，多年平均日槽蓄量增加10.16亿m³，占无三峡水库状态下汛前消落期多年平均日槽蓄量的13.30 %；原因是在汛前消落期由荆江“三口”进入洞庭湖的水量增多，多年平均总径流增加23.94 % (表 3)，洞庭湖出口处城陵矶水位升高，其多年平均水位升高0.53 m(图 9)，阻碍了洞庭湖水流汇入长江，入流增大而出流减小，则洞庭湖槽蓄量相应增大.在汛期，荆江“三口”分流量减少3.54 %，城陵矶水位降低0.02 m，洞庭湖出流增多，入流减少的同时出流增多，因此汛期多年平均日槽蓄量减少0.23亿m³，占无三峡水库状态下多年平均日槽蓄量的0.20 %.在汛末蓄水期，洞庭湖槽蓄量明显减少，多年平均日槽蓄量减少19.58亿m³，占无三峡水库状态多年平均日槽蓄量的27.74 %；原因是：汛末蓄水期荆江“三口”分入洞庭湖的水量显著减少，多年平均总径流量减少比例为37.18 % (表 3)，洞庭湖出口处城陵矶水位显著降低，多年平均降低1.33 m(图 9)，导致洞庭湖出流增多，因而其槽蓄量显著减少.在枯水期，洞庭湖多年平均日槽蓄量增加0.52亿m³，占无三峡水库状态下日槽蓄量的2.96 %；此时期从荆江“三口”进入洞庭湖的水量增多5.61 %，城陵矶水位多年平均升高0.07 m，导致出流减少，因此洞庭湖槽蓄量增大.从河道调整、三峡水库对洞庭湖槽蓄量综合影响结果来看，枯水期地形影响较突出，但在各个时期径流调节影响均为主导因素，这与其他学者根据实测资料分析的结论是一致的^{[9, 24]}.

4 结论

基于经验关系建立了枝城至螺山站荆江洞庭湖水流模型，以2008-2017年水文系列为基础，计算有无三峡水库影响情况下洞庭湖槽蓄量变化过程，在分析荆江“三口”分流和城陵矶水位变化的基础上，讨论三峡水库不同调度期内洞庭湖槽蓄量变化的趋势及原因.结论归纳如下：

1) 河道调整使得年内四个时期荆江“三口”多年平均径流量变化比例分别为-15.37 %、2.32 %、-2.92 %和-20.24 %，城陵矶水位变化量分别为-0.15、0.01、-0.04和-0.23 m，洞庭湖槽蓄量变化比例分别为-3.06 %、0.12 %、-0.01 %和-13.31 %.总体来看，河道调整的影响在汛期表现为正(增加或升高)，其余时期表现为负(减少或降低).

2) 三峡水库实际调度对荆江“三口”分流量变化影响为：汛前消落期多年平均增加23.94 %；汛期变化不明显，多年平均减少3.54 %；汛末蓄水期多年平均减少37.18 %；枯水期多年平均增加5.61 %.全年来看，“三口”分流量相比三峡建成前有所减少，“三口”分流变化主要受径流调节影响.

3) 三峡水库实际调度对城陵矶水位变化体现在：汛前消落期多年平均抬高0.53 m；汛期水位变化较小，多年平均降低0.02 m；汛末蓄水期水位由于三峡蓄水、长江干流水量减少而显著降低，多年平均水位降低1.33 m；枯水期由于三峡水库向长江中下游河道补水效应大于河道下切的影响，多年平均水位抬高0.07 m.全年来看，城陵矶水位变化主要受制于三峡水库径流调节的影响.

4) 三峡水库运行前后，洞庭湖槽蓄量的年际涨落变化不大，但年内各时期变化较明显.在汛前消落期，由于经荆江“三口”进入洞庭湖的水量增多而经城陵矶流出的水量减少，洞庭湖槽蓄量增大，多年平均增大比例为13.30 %；汛期和汛末蓄水期经荆江“三口”分入洞庭湖的水量减少而经城陵矶流出的水量增大，洞庭湖槽蓄量减少，多年平均减少比例分别为0.20 %和27.74 %；枯水期多年平均槽蓄量增大2.96 %.

5) 相比于以往单纯基于实测资料的统计分析，本文采用“还原”的方式确保“有三峡”和“无三峡”两种情况下水文基准一致，并以三峡工程的影响作为唯一变量，采用控制变量和结果对比的方式获得了水库调蓄和河床调整两种作用各自对洞庭湖调蓄过程的影响.由结果来看，河道调整的作用在低水位时影响较突出，除此之外的大多数时期径流调节的影响占主导地位，该认识与前人成果定性上一致^{[9-10, 25-26]}，但本文中量化的结果可为湖区的水资源变化研究提供更为准确的参考.需要说明的是，本文的认识主要基于近期2008-2017年水文系列，如果将来气候条件和人类活动使来流发生新的变化，三峡水库对湖区蓄水量的影响幅度也会发生改变.