运河对河湖水系连通网络水文连通性的影响机制

摘要

[目的]作为新建型河湖水系连通工程，运河改变河湖水系连通网络的连通格局，影响河湖水系连通网络内物质、能量和风险的传递路径，但对河湖水系连通网络水文连通性的影响机制尚不清晰。[方法]以环莱州湾地区作为研究区，应用SWAT+模型和图论方法，分析有运河和无运河2种情景下河湖水系连通网络的水文连通性，探究运河对区域内不同流域、不同水体类型的影响机制。[结果]运河对不同流域水文连通性的影响受流域河网结构、河流流量、运河连接数量和连接位置主导，潍河流域和弥河流域河网结构复杂，自身水文连通性较高，受运河影响程度较低，黄河-广利河流域及大沽河-胶莱河流域运河连接密度较大，水文连通性受运河影响较大，其河流连通网络的抗退化风险能力和连通重要性程度指标值均提高20倍。针对不同水体类型，低流量河段的抗干扰能力最高，分别为湖泊水库和高流量河段平均值的3.4、1.5倍，但低流量河段对运河的敏感度最低，湖泊水库受运河的影响程度最高；运河对不同水体类型的影响受水体与网络中心水体的距离主导。[结论]在开展区域河湖水系连通网络规划时，应考虑连通影响能力的“优先连接”和抗干扰能力的反“优先连接”增长机制，以更合理地规避水文连通性非预期增长所面临的风险。

关键词

运河 / 河湖水系连通网络 / 水文连通性 / 图论 / SWAT+模型