基于GIS 的三峽水庫不同坡度消落帶分布特征

唐 敏，楊春華，雷 波

（重慶市環境科學研究院，重慶401147）

三峽水庫消落帶是由于人工周期性調節水位而在水庫河道兩岸形成的周期性淹水區域。該區帶是庫區陸域－水庫之間生態過渡和緩沖帶，與庫區水域系統和兩岸坡地系統進行著物質、能量交換［1－3］。根據三峽水庫水位調度方式，壩前水位在145～175m變化，在庫區干支流兩岸形成了垂直落差達30m的濕地生態系統。與成庫前長江天然消落帶比較，成庫后消落帶水位變化為逆自然枯洪規律，導致原有的生態系統改變［4－6］，成庫后形成的消落帶植被恢復成為消落帶急需解決的問題［7－10］。消落帶的植被修復與淹水高程、坡度等環境狀況密切相關。本研究應用地理信息系統（GIS）技術和方法，以三峽水庫消落帶水位漲落特點和地形地貌的特征差異為核心剖析不同坡度消落帶的分布特征，為不同坡度消落帶生態恢復規劃的制定提供技術支撐。

1 研究方法

采用的數據源主要是遙感數據和1∶10 000地形圖數據，遙感影像空間分辨率普遍較高，主要以分辨率1m為主。1∶1萬地形圖數據主要作用是用其制作DEM（數字高程模型），將地形圖掃描并數字化處理后，提取消落帶范圍，將消落帶內等高線、高程點，河流、湖泊等地形要素進行數字化，最終將其轉入Arc/Info系統，從而制作DEM數據，獲取研究區內的面積、坡度、坡向等基礎數據，并進行地面核查確保數據的準確性。根據水利部坡度分級標準和水力侵蝕特點以及三峽庫區地形地貌特征，將消落帶坡度的級別劃分為5級，即＞60°，35°～60°，25°～35°，15°～25°和＜15°。

2 結果與分析

消落帶面積隨坡度增加而逐漸減少（圖1）。平緩坡消落帶面積分布較多，25°及以下坡度段的消落帶面積達273.7km2，約占總面積79.49% 以上。其中15°及以下坡度段的消落帶面積最大，約為209.6km2，約占總面積60.90%；15°～25°坡度段消落帶面積約為64.1km2，約占總面積18.62%。陡坡消落帶面積相對較少，25°以上坡度段消落帶面積約為70.5km2，僅占總面積20.48%。25°～35°，35°～60°，＞60°3個坡度段的消落帶面積依次降低，分別占總面積12.03%，8.06%和0.39%。

圖1 三峽水庫消落帶不同坡度分布

不同坡度段消落帶面積分布特征的區域差異明顯。三峽庫區重慶段平緩坡消落帶面積遠高于陡坡消落帶，其25°及以下坡度段消落帶面積達到249.9m2，占重慶段83.86%；25°以上坡度段消落帶面積為48.1km2，不及重慶段平緩坡消落帶的20%。而三峽庫區湖北段平緩坡消落帶面積與陡坡消落帶面積相當，其25°及以下坡度段的消落帶面積達到23.77km2，占湖北段51.49%；25°以上坡度段消落帶面積為22.39km2，占湖北段48.51%。三峽庫區重慶段、三峽庫區湖北段消落帶不同坡度段消落帶面積分布情況詳見圖2。

圖2 三峽庫區重慶段、湖北段不同坡度消落帶面積分布

各區縣坡度≤15°消落帶面積分布在0.2～37.3km2之間，面積較大的依次為開縣、涪陵、忠縣、萬州、云陽、奉節、巫山、豐都等8區縣，其面積均大于10km2，累計約占此坡度段消落帶面積的78.53%；最小的依次是沙坪壩、九龍坡、江津、北碚、興山、武隆、巫溪、巴東、夷陵、渝中等10區縣，其面積均小于2km2，累計約占此坡度段面積4.21%（圖3）。

圖3 三峽水庫坡度≤15°消落帶面積區縣分布

各區縣坡度15°～25°的消落帶面積分布在0～8.9km2之間，面積較大的依次為秭歸、涪陵、云陽、忠縣、萬州、奉節、巫山、豐都、開縣等9區縣，其面積均大于3km2，累計約占此坡度段消落帶面積的79.77%；最小的依次是江津、九龍坡、沙坪壩、大渡口、武隆、北碚、巫溪、渝中、興山、南岸、石柱等11區縣，累計約占3.75%（圖4）。

各區縣坡度25°～35°的消落帶面積分布在0～7.5km2之間，面積較大的依次為秭歸、云陽、涪陵、忠縣、巴東、巫山、奉節、萬州等8區縣，其面積均大于2km2，約占此坡度段消落帶面積的82.22%；最小的依次是大渡口、九龍坡、沙坪壩、江津、武隆、北碚、南岸、渝中、巫溪等9區縣，其面積均小于0.2km2，約占0.66%（圖5）。

各區縣坡度35°～60°的消落帶面積分布在0～5.1km2之間，面積較大的依次為云陽、秭歸、巫山、巴東、奉節、忠縣、萬州、涪陵等8區縣，其面積均大于1km2，累計約占此坡度段消落帶面積的89.35%；其余區縣面積均較小，其中大渡口、沙坪壩、江津3區縣無此坡度段的消落帶（圖6）。

圖4 三峽水庫坡度15°～25°消落帶面積區縣分布圖

圖5 三峽水庫坡度25°～35°消落帶面積區縣分布

圖6 三峽水庫坡度35°～60°消落帶面積區縣分布

各區縣坡度＞60°的消落帶面積分布在0～0.5km2之間，其中巴東、秭歸、巫山、奉節、云陽、涪陵、興山、萬州、忠縣、武隆、豐都、渝北、巫溪等13個區縣均有少量分布，其余13個區縣消落帶坡度均不高于60°（圖7）。

圖7 三峽水庫坡度≥60°消落帶面積區縣分布

3 結論

三峽水庫消落帶面積隨坡度增加而逐漸減少，25°及以下坡度段的消落帶面積達273.7km2，約占總面積79.49%以上。其中15°及以下坡度段的消落帶面積最大，約為209.6km2，約占總面積60.90%；15°～25°坡度段消落帶面積約為64.1km2，約占總面積18.62%。陡坡消落帶面積相對較少，25°以上坡度段消落帶面積約為70.5km2，僅占總面積20.48%。25°～35°，35°～60°，＞60°3個坡度段的消落帶面積依次降低，分別占總面積12.03%，8.06%和0.39%。

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