三峽工程建庫(kù)后對(duì)洞庭湖水位、泥沙和水質(zhì)影響分析

從水環(huán)境的角度分析三峽工程對(duì)洞庭湖的影響,研究三峽工程建成后洞庭湖的水環(huán)境容量、淤沙變化、化學(xué)特征、生態(tài)環(huán)境變化,提出三峽工程建成后對(duì)洞庭湖水環(huán)境的影響主要有三方面:①枯水期增泄流量及洪水期減泄流量對(duì)水生動(dòng)植物的影響;②水庫(kù)攔蓄泥沙對(duì)淤積的影響;③對(duì)水質(zhì)的影響。

采用原型資料分析、長(zhǎng)河段一維數(shù)學(xué)模型計(jì)算等手段,分析和預(yù)測(cè)了三峽工程運(yùn)用對(duì)洞庭湖水沙與沖淤影響,研究了三峽工程運(yùn)用對(duì)洞庭湖出口水位的影響,在此基礎(chǔ)上初步分析了三峽工程運(yùn)用對(duì)湖區(qū)防洪與生態(tài)環(huán)境影響。研究成果表明:三峽水庫(kù)運(yùn)用后30a末,荊江三口年均分流量和分沙量比多年平均值分別減少43%和73%,三口分流道的河床相應(yīng)發(fā)生沖淤變化;三峽工程運(yùn)用后,受荊江三口分流比減少影響,洞庭湖區(qū)泥沙淤積顯著減少,對(duì)增強(qiáng)洞庭湖區(qū)調(diào)蓄功能、延長(zhǎng)洞庭湖壽命有利;受三峽水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用與長(zhǎng)江干流河道沖刷影響,洞庭湖出口水位以下降為主,汛期水位的下降將對(duì)湖區(qū)防洪有利,而枯期水位的下降將對(duì)湖區(qū)水資源利用及生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一定不利影響。

介紹了鄱陽(yáng)湖水質(zhì)現(xiàn)狀,并通過(guò)鄱陽(yáng)湖湖口水位、湖區(qū)水位、入湖五河來(lái)水及長(zhǎng)江干流來(lái)水等,定量分析了在三峽工程初期運(yùn)行的2004~2007年對(duì)鄱陽(yáng)湖水質(zhì)的影響。結(jié)果表明,在三峽水庫(kù)蓄水期,鄱陽(yáng)湖湖口水位降低較快,湖內(nèi)需水量減少,自?xún)裟芰ο陆?污染物濃度有小幅提高,但水質(zhì)主要受入湖五河來(lái)水的影響,而受三峽工程的影響不大。

河流上游修建水庫(kù)會(huì)改變河流下游自然的水文過(guò)程,下游河流及通江湖泊的各種變化與上游水沙過(guò)程的改變有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。三峽工程運(yùn)行后將會(huì)對(duì)長(zhǎng)江中下游特別是洞庭湖產(chǎn)生何種影響是眾多學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。在閱讀了近百篇關(guān)于三峽工程建設(shè)對(duì)洞庭湖的影響研究的論文和相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,綜述了洞庭湖對(duì)三峽水庫(kù)建設(shè)的響應(yīng),從三峽運(yùn)行以來(lái)對(duì)洞庭湖水情和淤積的變化、荊江三口分流分沙的變化以及城陵磯水位流量的演變等方面進(jìn)行了總結(jié)和綜述,并展望了今后的研究趨勢(shì)與方向,以期對(duì)三峽工程與洞庭湖的關(guān)系進(jìn)一步研究提供參考。

以cod、tn、tp為例,討論了三峽工程運(yùn)行前后洞庭湖水環(huán)境容量的變化,并對(duì)其產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,三峽工程的運(yùn)行增加了洞庭湖枯水期的水環(huán)境容量,而在豐水期有小范圍的降低?？傮w來(lái)看,在全年的大部分月份中三峽工程的運(yùn)行在一定程度上提高了洞庭湖的水環(huán)境容量,對(duì)洞庭湖水體狀況的改善起到了積極的促進(jìn)作用

根據(jù)三峽工程建成后對(duì)荊江和城陵磯地區(qū)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)度方式,采用大湖演算模型對(duì)1996、1998、1999年洞庭湖區(qū)3種不同來(lái)水組合的典型洪水進(jìn)行了分析計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明,三峽工程不同的實(shí)時(shí)調(diào)度方案,其作用相差大,且對(duì)于不同的來(lái)水組合類(lèi)型的洪水,不同的調(diào)度方式其作用大小不一樣,對(duì)于歷時(shí)不長(zhǎng),長(zhǎng)江干流洪水與湖南省"四水"惡劣遭遇的湖區(qū)洪水,作用較大;對(duì)于湖南省"四水"來(lái)水為主的典型洪水和長(zhǎng)江干流與"四水"長(zhǎng)歷時(shí)復(fù)峰惡劣遭遇的湖區(qū)洪水其作用較小。

汛限水位優(yōu)化調(diào)度在進(jìn)一步充分發(fā)揮三峽水庫(kù)的綜合效益的同時(shí)必然影響水庫(kù)淤積發(fā)展過(guò)程,進(jìn)而影響航運(yùn)狀況。文中運(yùn)用一維及二維非恒定流非均勻沙數(shù)學(xué)模型,計(jì)算分析了汛限水位優(yōu)化調(diào)度對(duì)三峽水庫(kù)泥沙淤積及航運(yùn)的影響,結(jié)果表明,采用汛限水位優(yōu)化調(diào)度方案后,三峽水庫(kù)的淤積發(fā)展過(guò)程將加快,但是,在三峽水庫(kù)運(yùn)行的前100年內(nèi),這種淤積差別并不大。優(yōu)化調(diào)度對(duì)各個(gè)河段淤積的影響程度不同,從絕對(duì)量來(lái)說(shuō),水庫(kù)下段受優(yōu)化調(diào)度影響最大,一度出現(xiàn)的淤積量差別是最大的;從相對(duì)量來(lái)說(shuō),水庫(kù)變動(dòng)回水區(qū)下段及常年回水區(qū)上段受優(yōu)化調(diào)度的影響要明顯大于下段。從變動(dòng)回水區(qū)航運(yùn)情況看,優(yōu)化調(diào)度對(duì)銅鑼?shí){以下河段航運(yùn)的影響不大,對(duì)銅鑼?shí){以上河段,由于受上游水庫(kù)修建及來(lái)水來(lái)沙減少造成的沖刷的影響,優(yōu)化調(diào)度的影響也并不明顯。

三峽工程蓄水運(yùn)用后,由于其對(duì)上游洪水的控制作用,進(jìn)入洞庭湖的水沙減少,洞庭湖的防洪形勢(shì)將得到較大改善。但同時(shí)造成枯水位大幅降低,對(duì)洞庭湖的水資源綜合利用、水生態(tài)環(huán)境和工程運(yùn)行產(chǎn)生了其他影響。對(duì)洞庭湖的治理,應(yīng)充分考慮三峽水庫(kù)的影響,在深入研究江湖關(guān)系變化的基礎(chǔ)上,堅(jiān)持人水和諧、江湖兩利的原則,合理確定城陵磯控制水位和洞庭湖調(diào)蓄容量,提高防洪能力、穩(wěn)定長(zhǎng)江河道,加強(qiáng)水資源配置能力建設(shè)和生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。

三峽工程運(yùn)用前后洞庭湖太平口分流分沙比發(fā)生改變。根據(jù)三峽工程運(yùn)用前后實(shí)測(cè)水文資料分析了太平口分流分沙比的年際、年內(nèi)變化,用m-k檢驗(yàn)分析了太平口分流比與分沙比的變化趨勢(shì),用灰色關(guān)聯(lián)度法分析了三峽工程的運(yùn)用對(duì)太平口分流分沙比的影響。研究表明,三峽工程運(yùn)用前后太平口分流比、分沙比年際變化穩(wěn)定,均呈減小趨勢(shì);三峽工程運(yùn)用后分流分沙比年內(nèi)分布發(fā)生較大改變;三峽工程的運(yùn)用與太平口年平均分流分沙比值之間無(wú)明顯相關(guān)關(guān)系,而沙市水位和太平口河道斷面與太平口分流分沙比關(guān)系明顯,并在此基礎(chǔ)上建立了三峽工程運(yùn)用前后太平口分流比值變化與沙市水位之間的關(guān)系公式。

用水動(dòng)力學(xué)方法，根據(jù)三峽建庫(kù)前后不同的時(shí)空邊界條件，模擬長(zhǎng)江水情要素，并建立長(zhǎng)江水位與洞庭湖水位的回歸方程，從而預(yù)測(cè)三峽工程對(duì)洞庭湖區(qū)洲灘面積的影響。

三峽水庫(kù)汛末蓄水改變了長(zhǎng)江中下游的水文過(guò)程，對(duì)鄱陽(yáng)湖水位存在潛在影響。采用多元線性回歸模型建立鄱陽(yáng)湖水位與漢口流量、5河（贛江、撫河、信江、饒河、修水）流量的函數(shù)關(guān)系，并假設(shè)該函數(shù)關(guān)系在三峽水庫(kù)運(yùn)行前后保持不變。通過(guò)三峽水庫(kù)運(yùn)行后引起的漢口流量改變值，得到鄱陽(yáng)湖水位的變化量。擬定3種不同的蓄水方案，分析了鄱陽(yáng)湖水位受三峽水庫(kù)蓄水的影響大小及空間格局特征。結(jié)果表明：受蓄水影響，起蓄時(shí)間10月1日、9月15日和9月1日對(duì)應(yīng)的星子站水位降低值分別為2．23、1．37和1．05m，都昌站分別為2．10、1．29和0．99m，康山站分別為1．38、0．9l和o．68m。水位影響隨起蓄時(shí)間的提前而減弱，空間上呈北高南低的格局。從消除或減免三峽水庫(kù)蓄水對(duì)鄱陽(yáng)湖的影響角度，建議優(yōu)化三峽水庫(kù)汛末蓄水調(diào)度方式，并做好與鄱陽(yáng)湖5河支流水庫(kù)調(diào)度之間的協(xié)調(diào)。

通過(guò)實(shí)地調(diào)查與測(cè)定,獲取相關(guān)數(shù)據(jù),運(yùn)用貨幣方法分別估算三峽水庫(kù)蓄水前(1996年)后(2010年)洞庭湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值.結(jié)果表明:三峽水庫(kù)蓄水后,濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值由1996年的156.69×108元增加到2010年的177.11×108元;1996年濕地主要服務(wù)價(jià)值量排位為:調(diào)蓄洪水>蓄水供水>大氣調(diào)節(jié)>科研教育,2010年濕地主要服務(wù)價(jià)值量排位變?yōu)槁糜涡蓍e>交通航運(yùn)>大氣調(diào)節(jié)>蓄水供水;在洞庭湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價(jià)值量中,與水體關(guān)聯(lián)的直接價(jià)值量由1996年的110.85×108元減少到2010年的27.47×108元,減少了75.2%;盡管物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)與供給方面的直接價(jià)值比重有所增加,但生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)與維護(hù)、文化社會(huì)方面的間接價(jià)值卻保持在總價(jià)值量的80%左右;除氣候因素外,三峽水庫(kù)蓄水、長(zhǎng)江入湖水沙減少也是導(dǎo)致洞庭湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化的癥結(jié)所在.

為進(jìn)一步掌握三峽工程運(yùn)行后洞庭湖區(qū)所發(fā)生的變化與遇到的問(wèn)題，2016年11月28日至30日，湖南省水利廳科技外事處組織開(kāi)展了“三峽工程運(yùn)行對(duì)洞庭湖區(qū)影響調(diào)研考察活動(dòng)”。廳科技委、省水利學(xué)會(huì)、湖南師范大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)、省水電設(shè)計(jì)院、水電職院、省水科院有關(guān)專(zhuān)家學(xué)者以及廳科技外事處、水資源處、水文局、

為進(jìn)一步掌握三峽工程運(yùn)行后洞庭湖區(qū)所發(fā)生的變化與遇到的問(wèn)題，2016年11月28日至30日，湖南省水利廳科技外事處組織開(kāi)展了“三峽工程運(yùn)行對(duì)洞庭湖區(qū)影響調(diào)研考察活動(dòng)”。廳科技委、省水利學(xué)會(huì)、湖南師范大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)、省水電設(shè)計(jì)院、水電職院、省水科院有關(guān)專(zhuān)家學(xué)者以及廳科技外事處、水資源處、水文局、

荊江三口分流是洞庭湖入湖流量的重要組成部分,其變化規(guī)律影響江湖關(guān)系。三峽水庫(kù)蓄水后荊江三口分流的變化與長(zhǎng)江來(lái)流的減少以及干流徑流過(guò)程的改變關(guān)系密切。利用實(shí)測(cè)資料,分析了荊江干流流量與三口分流的關(guān)系,對(duì)比了蓄水前后荊江干流中高流量的持續(xù)時(shí)間,計(jì)算了三峽水庫(kù)不同運(yùn)行期徑流過(guò)程改變對(duì)三口分流量的影響,得到以下結(jié)論：三口分流量決定于干流中高流量的出現(xiàn)天數(shù);三峽水庫(kù)蓄水后長(zhǎng)江來(lái)流減少,且三峽水庫(kù)的調(diào)蓄作用減少了荊江干流中高流量的持續(xù)時(shí)間,故而三口分流量減少;三峽水庫(kù)139m運(yùn)行期,水庫(kù)徑流調(diào)整較小,對(duì)三口分流影響不大;三峽水庫(kù)156m運(yùn)行期典型年的年內(nèi)過(guò)程中,水庫(kù)蓄水對(duì)三口分流影響最大,其他時(shí)段影響較小,三口年分水總量減少7.7億m^3;三峽水庫(kù)175m運(yùn)行期,汛期中小洪水?dāng)r蓄及蓄水期蓄水顯著影響荊江中高流量持續(xù)時(shí)間,造成三口年分水總量減少83.1億m^3。

本文根據(jù)1951—1988年洞庭湖及其入湖河流的水文泥沙資料,研究大型水利工程興建后洞庭湖徑流與泥沙的變化。研究表明,近40年來(lái)洞庭湖的徑流量減少了29.2％,輸沙量減少了48.7％。引起水沙變化的主要原因是荊江四口分流河床的淤積,使荊江入湖的徑流量與輸沙量減少。1966—1972年下荊江三個(gè)彎道裁彎取直,使荊江河床下切,導(dǎo)致荊江及其分流水位的下降,也促使荊江分流的流量與輸沙量的減少。40年來(lái)洞庭湖水流變化的趨勢(shì)對(duì)洞庭湖、江漢平原與長(zhǎng)江中下游的防洪較為有利。

系統(tǒng)地總結(jié)了黃河泥沙的粒度組成、礦物組成、化學(xué)組成和電化學(xué)性質(zhì)等基本特征,著重評(píng)述了黃河泥沙的吸附效應(yīng)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生的巨大影響及泥沙污染水質(zhì)模型的研究進(jìn)展,提出了該研究領(lǐng)域今后發(fā)展方向的重點(diǎn):大力開(kāi)展和加強(qiáng)優(yōu)先控制污染物在水體中的種類(lèi)、形態(tài)、含量、分布、遷移、轉(zhuǎn)化和歸宿研究、黃河水質(zhì)主要參數(shù)監(jiān)測(cè)方法、評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究和泥沙污染機(jī)理模型研究。

三峽135+m庫(kù)水位運(yùn)用初期壩前泥沙淤積分析——三峽水庫(kù)135m庫(kù)水位蓄水運(yùn)用，壩前水位抬升近70m，由于過(guò)水面積的顯著增加，使水流流速降低，挾沙能力降低，泥沙大幅在庫(kù)區(qū)落淤。在實(shí)測(cè)資料基礎(chǔ)上分析了水庫(kù)135m運(yùn)行初期壩前水沙特性及淤積分布特點(diǎn)，探討了壩前泥...

金沙江流域位于長(zhǎng)江流域上游,屬橫斷山脈地區(qū)。其作為我國(guó)最大的水電基地,位于＂中國(guó)十三大水電基地規(guī)劃＂首位,是＂西電東送＂主力。根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,我國(guó)陸續(xù)批準(zhǔn)了金沙江上水電站梯級(jí)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,建造一系列的水電站以滿(mǎn)足能源及灌溉、通航等相關(guān)需求。而隨著金沙江中下游各個(gè)電站依次建成投產(chǎn)后,金沙江下游水沙輸移出現(xiàn)了一些新的變化。

針對(duì)三峽水庫(kù)入庫(kù)水沙條件及實(shí)際運(yùn)行方式的變化,計(jì)算分析了三峽水庫(kù)蓄水方案變化對(duì)水庫(kù)泥沙運(yùn)動(dòng)及變動(dòng)回水區(qū)航運(yùn)條件造成的影響.采用一維水沙數(shù)學(xué)模型,計(jì)算了不同蓄水方案對(duì)水庫(kù)泥沙淤積情況的影響及各方案間的差別,進(jìn)而對(duì)方案調(diào)整后變動(dòng)回水區(qū)重點(diǎn)淺灘的水深變化進(jìn)行了研究.結(jié)果表明,在新的水沙條件及考慮上游建庫(kù)的影響下,蓄水方案調(diào)整帶來(lái)的影響主要集中在6~11a,并隨水庫(kù)運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)而縮小,不會(huì)對(duì)變動(dòng)回水區(qū)淺灘河段通航條件產(chǎn)生不利影響.

為研究庫(kù)水位升降對(duì)涉水邊坡穩(wěn)定性的影響,選取距三峽大壩壩址56km處的譚家河滑坡作為研究對(duì)象,探討了不同庫(kù)水位升降速率對(duì)于滑坡滲流場(chǎng)和穩(wěn)定性的影響。通過(guò)分析gps監(jiān)測(cè)結(jié)果,判定譚家河滑坡為典型浮托減重型滑坡。采用geostudio2007有限元分析軟件,利用seep/w模塊模擬庫(kù)水位在145~175m之間波動(dòng)的瞬態(tài)滲流場(chǎng),將滲流場(chǎng)結(jié)果應(yīng)用于slope/w模塊對(duì)滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。通過(guò)數(shù)值計(jì)算,得到了不同庫(kù)水位升降速率與邊坡地下水位線和穩(wěn)定性之間的規(guī)律,對(duì)研究浮托減重型滑坡有一定的參考價(jià)值。

綜合類(lèi)調(diào)研報(bào)告 綜合類(lèi)調(diào)研報(bào)告 關(guān)于三峽工程泥沙情況的報(bào)告 泥沙問(wèn)題是三峽工程的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題之一，直接關(guān)系到三 峽水庫(kù)壽命和工程綜合效益發(fā)揮，也是三峽水庫(kù)“安全、健康、 高效”運(yùn)行的必要條件。從三峽工程論證開(kāi)始，中央就高度重 視三峽工程泥沙問(wèn)題，三峽建委和三峽辦各屆領(lǐng)導(dǎo)同志，也都 非常關(guān)心泥沙工作的開(kāi)展情況。為全面了解三峽工程泥沙沖淤 變化，分析泥沙方面存在的問(wèn)題，提出泥沙工作下一步的意見(jiàn)， 6月12日，陳飛副主任在國(guó)際泥沙研究培訓(xùn)中心主持召開(kāi)三峽 工程泥沙工作座談會(huì)。交通運(yùn)輸部長(zhǎng)江航道局，長(zhǎng)江委設(shè)計(jì)院、 水文局，重慶市港航局、移民局和三峽集團(tuán)公司樞紐局相關(guān)負(fù) 責(zé)同志，泥沙專(zhuān)