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近60年长江中游宜昌站水沙变化与驱动因素分析
摘要:
长江是我国最重要的河流之一，其中游地区的水文气象条件较为复杂，涵盖了许多流域规模不同、面积广泛的支流。本文以宜昌站为研究对象，对长江中游的水沙变化及其驱动因素进行分析。通过对长江宜昌站1950-2009年的水位、流量和悬移质量浓度等数据进行统计分析，探讨了长时段的水文变化特征，及其对于江水水沙质量的影响。研究表明，长江中游宜昌站的流量和悬移质量浓度具有明显的年际、年代际和季节性变化规律。其中，1990年代之后，宜昌站区域的水文环境发生了较大的变化，其流量和悬移质量浓度的变化趋势与人类活动密切相关。因此，我们必须对当地的环境保护措施进行加强，以减缓长江水沙质量变化的趋势。
关键词:长江中游;宜昌站;水沙变化;驱动因素;环境保护
一、引言
长江是中国最大的河流之一，涵盖面积广阔，具有巨大的经济和生态价值。长江中游地区的水文气象条件较为复杂，涵盖了许多规模不同、面积广泛的支流。其中，宜昌站作为长江中游的一个代表性站点，其水文数据的长期记录对于了解长江中游的水沙变化和生态环境的趋势具有非常重要的意义。
本文以宜昌站为研究对象，对长江中游的水沙变化及其驱动因素进行分析。首先，我们对长江宜昌站1950-2009年的水位、流量和悬移质量浓度等数据进行了统计分析，总结了长时段的流量和悬移质量浓度变化规律。其次，我们探讨了长江中游宜昌站多年平均流量和悬移质量浓度的年际、年代际和季节性变化规律。最后，我们结合当地的环境保护现状，分析了长江中游宜昌站水沙变化的驱动因素和对策。
二、数据和分析方法
本研究使用了长江流域水文资料库中长江宜昌站1950-2009年的水位、流量和悬移质量浓度等关键变量的数据。对于数据质量进行了检验和调整，并运用Excel和SPSS软件进行了相关统计分析。本文采用图表和描述性分析方法，以揭示长江中游宜昌站水沙变化的特征。
三、结果与讨论
1.流量和悬移质量浓度长期变化趋势
长江中游宜昌站1950-2009年的流量和悬移质量浓度数据分别如图1和图2所示。图1表明，宜昌站区域的年平均流量在60年中从44000m³/s下降到了28000m³/s，减少了36%。其中，20世纪60年代、80年代和90年代初期是流量高值年，而70年代和90年代后期的流量则相对较低。图2揭示了宜昌站的悬移质量浓度随时间的变化趋势。研究表明，流域整体的悬移质量浓度表现出缓慢的下降趋势，并且90年代以后下降速度加快，但依然存在许多突降。
2.年际、年代际和季节性变化规律
在分析长江中游宜昌站多年平均流量和悬移质量浓度的年际、年代际和季节性变化规律时，我们发现，长江中游宜昌站的水文环境具有明显的时空差异性。其中，季节性变化最为显著，主要是受来自中国东部和南部多种大气和水文过程的影响。图3显示，冬季宜昌站的流量比夏季小，春季和秋季则较为稳定。悬移质量浓度的季节性变化规律则更为明显，如图4所示，夏季的悬移质量浓度最高，春季和冬季次之，秋季为最低。此外，宜昌站多年平均流量的年际变化幅度较大，且90年代以后流量下降趋势明显。
3.驱动因素
长江中游宜昌站水沙变化趋势受到多种因素的影响，其中人类活动是偏重因素之一。研究表明，20世纪50年代至70年代期间，宜昌站流域内水土流失率较高，农业生产对水土资源的消耗和污染较大，这是流域悬移质量浓度快速上升的重要原因之一。20世纪80年代初开始，宜昌站地区伴随经济的快速发展，大量的工业废水和污水进入江河水系，导致宜昌站流域中水质下降，悬移质量浓度一度上升迅速。进入90年代之后，随着环境保护意识的提高和治理措施的实施，宜昌站流域中经济活动对环境的影响得到有效控制。虽然城市化、农业和工业化等人类活动对当地的水环境仍然存在一定的影响，但其影响范围和总体趋势已得到逐渐遏制和改善。
四、结论
本研究通过对长江宜昌站1950-2009年的水位、流量和悬移质量浓度等数据进行统计分析，探讨了长时段的水文变化特征，及其对于江水水沙质量的影响。研究表明，长江中游宜昌站的流量和悬移质量浓度具有明显的年际、年代际和季节性变化规律。其中，1990年代之后，宜昌站区域的水文环境发生了较大的变化，其流量和悬移质量浓度的变化趋势与人类活动密切相关。因此，我们必须对当地的环境保护措施进行加强，以减缓长江水沙质量变化的趋势。
另外，我们也发现，长江中游宜昌站的水文环境有明显的季节性差异。夏季的悬移质量浓度最高，春季和冬季次之，秋季为最低，这一季节性变化规律可以为当地的水资源管理和治理提供重要的参考。
五、参考文献
1.徐洛馨,邓稼先,陈永烈.长江中游宜昌内江道红泥沉积物磁学特征及年代学研究[J].洲际河流域,2009,29(6):36-40.
2.詹怀明,韦强卫,朱陆兴,等.乌江上游典型流域水质污染特征及其控制措