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三峡工程是一座具有综合利用功能的超大型水利水电工程,具有巨大的防洪、发电、航运、旅游、水产、引水和排涝效益。三峡库区位于湖北江汉平原和四川成都平原两大血吸虫病流行区之间。三峡建坝对长江中下游地区的水位的影响,不仅对钉螺生长繁殖产生影响,更重要的是对血吸虫病的流行产生影响。三峡水库对血吸虫病流行的影响,一直是人们关心的重大公共卫生问题之一。三峡建坝后对长江中、下游地区血吸虫病流行的正面影响为部分消除或减轻因洪涝灾害引起的血吸虫病疫情上升和疫区扩大,负面影响为因长江水位变化引起沿岸地下水位的侧面补给而导致湖北江汉平原地区低湖田总面积的显著扩增,从而扩大原有钉螺孳生环境和血吸虫病流行范围。有关三峡水利工程与血吸虫病流行关系影响的研究,已有很多研究和报道,但研究的时点主要集中在三峡建坝前或三峡工程正式蓄水前,因此既往的研究多为预测性、类比性。三峡蓄水后如何影响长江中下游地区的血吸虫病的流行需要进一步深入系统研究。本研究以长江中下游典型的湖沼型血吸虫病流行区-江西省鄱阳湖地区作为研究现场,分析三峡建坝后鄱阳湖的水位变化对有螺洲滩的影响,探索水位变化与钉螺孳生地的关系;改进遥感快速确定钉螺孳生地方法,提高遥感技术监测鄱阳湖区水位变化,预测钉螺孳生地空间分布和面积的灵敏度,为湖区钉螺与血吸虫病的防控提供科学依据。 第一部分 1997-2008年江西省鄱阳湖地区血吸虫病疫情分析 本部分通过收集鄱阳湖地区血吸虫病历史疫情报表资料和监测点疫情资料,描述了1997-2008年鄱阳湖区血吸虫病疫情变化趋势,分析了影响鄱阳湖区血吸虫病感染程度的相关因素,探索了三峡建坝对鄱阳湖区血吸虫病疫情的存在的影响。分析结果发现,1997-2008年鄱阳湖区人、畜疫情总体呈现先上升后下降趋势,并与江西省防治力度的大小密切相关;1997-2008年,江西省血吸虫病人数 在8.8-13.6万之间波动;三峡建坝对人、畜感染率的影响尚不明确。三峡蓄水刚刚进入到正式运行阶段,江西省钉螺面积与钉螺防治力度、环境改造、退田还湖等其他因素有关,受到三峡蓄水的影响还未显现。因此,江西省钉螺面积增长的影响因素需要更长时间和更为系统的研究。 第二部分三峡建坝对鄱阳湖水位的影响 本部分通过收集鄱阳湖地区1997-2008年湖口、星子、棠荫和康山4个主要水文站点日水位资料,分析三峡蓄水对鄱阳湖水位的年间变化,以及季节变化的影响,了解三峡水库对鄱阳湖区水位的调节作用。主要研究结果:1.鄱阳湖是一个季节性、区域性差异的湖泊。丰水期一般在7-9月,枯水期为每年的4月-6月和10月-来年的4月,年平均水位为12.65-16.02m间波动(吴淞高程)。鄱阳湖的水位存在地区差异,主要表现为:丰水期地区差异小;枯位期区域差异大,呈上游至下游逐渐递减的趋势。2.三峡水利枢纽对鄱阳湖主要影响:①三峡蓄水后,鄱阳湖水位降低,水位波动减小;②高水位稽留时间缩短;③三峡蓄水主要影响鄱阳湖高水位;④鄱阳湖上游地区离长江口较近受三峡蓄水影响较大。第三部分 鄱阳湖水位变化与钉螺孳生地关系本部分收集鄱阳湖沿湖星子、都昌、进贤和新建四个县的215块有螺洲滩高程和1997-2008年钉螺调查数据,包括每块洲滩面积(万平方米)、查螺框数、有螺框数、活螺数、阳性螺数等数据。建立水位和螺情资料数据库,计算每年活螺密度、阳性螺密度等指标,并绘制上述螺情指标和水情指标的时间分布图,应用相关分析,判断三峡蓄水对钉螺孳生地的影响。1.鄱阳湖洲滩高程分布在13.12-17.80m之间,洲滩高程差均数为1.5m左右,阳性螺洲滩高程分布特点与有螺洲滩的分布基本一致。2.三峡蓄水将导致鄱阳湖洲滩水淹时间平均缩短36.38天,对下游的影响大于上游。3.钉螺密度和有螺框出率主要和枯水期水位相关。4.三峡工程运行引起鄱阳湖水位变化,对鄱阳湖区血吸虫病流行可能产生以下影响:三峡蓄水后洲滩水淹时间的缩短,不利于钉螺孳生,短期的影响是钉螺密度的降低,长期的影响是湖区钉螺孳生地面积的萎缩;高水位稽留时间缩短,退水时间提前,导致草洲浅水期延长,有利于钉螺产卵、螺卵孵化和钉螺的感染,从而助长了血吸虫病的传播加剧。第四部分 鄱阳湖区血吸虫病钉螺孳生地面积估计方法的探讨本部分在对鄱阳湖有螺洲滩高程范围研究的基础上,对遥感快速确定钉螺孳生地方法进行评估,并提出了改进的方法。依据鄱阳湖有螺洲滩分布范围(13.12-17.80m),参考对鄱阳湖主湖体的水位变化有较好代表性的棠荫水文站的日水位,寻找水位为13米和18米左右的比较清晰的Landsat TM遥感卫片,替代原来的丰水期和枯水期卫片,利用水体TM2+TM3>TM4+TM5的特性,将水域面积和非水域面积分开,二者相减得到鄱阳湖有螺洲滩适宜的“冬陆夏水”的区域。采集沿湖20块洲滩的面状矢量数据,计算对应的NDVI分布,结合相关研究的文献回顾结果,最终确定NDVI=0.2-0.61为植被提取的阈值,计算得出鄱阳湖的钉螺适宜孳生地的面积为12.06亿m2。经实地验证,本方法的钉螺孳生地提取方法的准确度为73.89%(133/180),灵敏度为92.62%,特异度为34.48%,Kappa值为0.31,即该方法判断有螺洲滩的能力为92.62%,而判断无螺洲滩的能力为34.48%。 本方法中根据遥感影像提耿钉螺孳生地面积大于江西省疫情报表的钉螺面积。主要的解释来自两个方面:一是本方法所估算的钉螺适宜孳生地面积大于疫情报表中的现有钉螺面积是合理的;二是遥感影像间接提取钉螺孳生地面积的方法,在技术手段上存在一定的误差。本方法主要的优点是简便快速,特别适用于对于洪水后钉螺面积的估算,缺点为特异性还有待今后技术的进一步完善。