三峽工程蓄水前后長(zhǎng)江城螺河段水沙變化初步分析

以統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ),通過對(duì)歷史實(shí)測(cè)資料進(jìn)行分析,研究三峽蓄水前后沙市河段航道水位變化現(xiàn)象,找出其變化規(guī)律,可為今后長(zhǎng)江沙市河段的航道維護(hù)管理工作提供技術(shù)支持。

分析了長(zhǎng)江城陵磯～螺山河段行洪能力的變化和三峽水庫運(yùn)行后該河段面臨的防洪形勢(shì),指出降低城陵磯河段水位的有效措施之一是恢復(fù)河道原有的泄洪能力,實(shí)施牌洲裁彎、清淤疏浚和削磯擴(kuò)卡等為主的工程措施。并以典型洪水為例對(duì)牌洲裁彎前后相關(guān)河段的水位、水面線及水位流量關(guān)系的變化進(jìn)行了對(duì)比分析,論證了牌洲裁彎對(duì)降低上游水位的明顯作用和該工程實(shí)施的必要性。

隨著三峽水庫蓄水運(yùn)行,清水下泄導(dǎo)致壩下游河段受到不同程度的沖刷,使得江湖關(guān)系發(fā)生變化。對(duì)長(zhǎng)江中游主要控制站三峽工程蓄水運(yùn)用前后水文數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明:三峽工程蓄水運(yùn)用后,清水下泄沖刷下游河道深槽部分,長(zhǎng)江河段總體同流量下水位下降,其中以漢口以上河段水位下降明顯,且對(duì)低水影響明顯。三峽工程蓄水運(yùn)用后,三口河道分流比繼續(xù)減少,斷流時(shí)枝城水位有升高趨勢(shì),分流河道逐漸萎縮,荊江過流量增大。

通過對(duì)三峽庫區(qū)干支流水文斷面蓄水前后多年水質(zhì)資料進(jìn)行整理分析,分析了蓄水前后庫區(qū)河流水質(zhì)變化趨勢(shì)。研究結(jié)果表明:三峽庫區(qū)135m蓄水及156m蓄水后,庫區(qū)水質(zhì)指標(biāo)變化不明顯。庫區(qū)溶解氧濃度有所降低,懸浮物濃度在平水期和枯水期也大幅下降,和懸浮物密切相關(guān)的污染物質(zhì)總磷、codmn、重金屬等也隨之降低。長(zhǎng)江沿程干流及上游支流烏江、嘉陵江水質(zhì)受蓄水影響不大,下游支流小江、大寧河則受長(zhǎng)江壅水影響,局部水環(huán)境趨復(fù)雜化。

介紹了長(zhǎng)江宜昌至枝城河段的基本情況,分析了來水來沙特征,論述了河段近期的演變情況。

三峽工程是長(zhǎng)江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵性工程。本文在分析三峽工程蓄水運(yùn)用以來壩下游水沙特性變化的基礎(chǔ)上,采用長(zhǎng)江中游宜昌至湖口多年的實(shí)測(cè)地形資料,對(duì)建庫前后該河段的泥沙沖淤變化及河勢(shì)演變特點(diǎn)進(jìn)行了深入的探討。研究表明:三峽工程蓄水運(yùn)用以來,壩下游輸沙量大幅減小,荊江三口分流分沙特性尚未發(fā)生明顯變化,長(zhǎng)江與洞庭湖的關(guān)系進(jìn)一步調(diào)整;壩下游河勢(shì)總體穩(wěn)定,但河床沖刷強(qiáng)度加劇,并由蓄水前的\"沖槽淤灘\"轉(zhuǎn)變?yōu)閈"灘槽均沖\"。宜昌至枝城河段河床縱向沖刷明顯、洲灘面積萎縮、床沙明顯粗化;荊江河床沖刷下切,河床形態(tài)逐漸向窄深形式發(fā)展;城陵磯至湖口河段部分彎道段主泓橫向擺動(dòng)、凹岸崩塌,分汊段主泓擺動(dòng)不定,灘槽沖淤交替仍較為頻繁。

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)境帶來一定不利影響。

為探討三峽水庫蓄水以來長(zhǎng)江枝城至沙市河段的水質(zhì)變化情況,利用這一河段3個(gè)斷面水質(zhì)實(shí)測(cè)資料,通過模糊評(píng)價(jià)方法與權(quán)重值分析,對(duì)1998～2011年水質(zhì)狀況進(jìn)行了分析評(píng)價(jià).結(jié)果表明,枝城至沙市河段水質(zhì)尚好,鉛為對(duì)沙市河段水質(zhì)影響最大的污染因子.對(duì)比了三峽水庫蓄水前后的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果,表明水質(zhì)狀況未受明顯影響,分析成果可為相關(guān)機(jī)構(gòu)管理該河段的水資源提供參考.

據(jù)國(guó)家環(huán)保部長(zhǎng)江三峽工程生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測(cè)公報(bào)(簡(jiǎn)稱三峽公報(bào))發(fā)布的1996—2008年三峽庫區(qū)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理。以2003年和2006年作為標(biāo)志性節(jié)點(diǎn),分析其水質(zhì)變化趨勢(shì)。結(jié)果表明:三峽庫區(qū)沿程干流及遠(yuǎn)壩支流烏江除2006年及嘉陵江除20042、006年外,其余年份水質(zhì)均達(dá)到或優(yōu)于ⅲ類水質(zhì)斷面,受蓄水影響不大;近壩支流澎溪河(小江)、大寧河則受大壩壅水影響,與蓄水前相比,支流口流速減緩,甚至呈靜流狀態(tài),其斷面水質(zhì)由1999年的ⅱ類降為2005年開始的ⅳ類,局部水環(huán)境趨復(fù)雜化,并且?guī)靺^(qū)內(nèi)\"水華\"現(xiàn)象近年有所加重。分析水質(zhì)變化的原因主要有成庫后庫區(qū)江段流速迅速減小,二期蓄水后庫區(qū)全江段斷面平均流速下降為0.17m/s,僅為天然河道平均流速的1/4,天然河道斷面平均流速的1/5,以及庫區(qū)各種污染物質(zhì)排放等。最后從加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和庫區(qū)坡耕地整治以及完善水環(huán)境監(jiān)測(cè)體系和法律法規(guī)等4個(gè)方面提出保護(hù)水質(zhì)的措施和建議。

隨著三峽工程的建成蓄水,重慶庫區(qū)的變動(dòng)回水區(qū)的泥沙淤積問題,隨著運(yùn)用年限的增長(zhǎng)而日趨嚴(yán)重,將嚴(yán)重影響重慶市的航運(yùn)健康快速發(fā)展。針對(duì)三峽工程初期蓄水的泥沙淤積問題,分析了淤積的成因,預(yù)測(cè)了遠(yuǎn)景主要航道的淤積量,分析了泥沙淤積對(duì)重慶港口航道發(fā)展的影響,提出了相應(yīng)的解決措施。

本文論述了長(zhǎng)江三峽工程建成后庫區(qū)旅游景觀的淹沒和“高峽出平湖”的新景觀。據(jù)預(yù)測(cè)，水庫蓄水后，受淹沒影響的景點(diǎn)３９處，峽區(qū)峽谷氣勢(shì)有所減弱，但雄姿猶存；水庫正常高水位達(dá)１７５ｍ時(shí)，將新增湖泊１１處、島嶼１４處，支流上可提高旅游開發(fā)利用價(jià)值的峽谷３７條、溶洞１５個(gè)，許多世界級(jí)的自然奇觀可望得到開發(fā)。屆時(shí)，三峽工程庫區(qū)將成為觀光游樂、度假休閑、科考探險(xiǎn)及從事水上運(yùn)動(dòng)的多功能旅游區(qū)。

1919年，孫中山在《建國(guó)方略》中提出開發(fā)長(zhǎng)江三峽水利資源的構(gòu)想。1956年，毛澤東在《水調(diào)歌頭·游泳》（文7-13）中吟唱“高峽出平湖”，表達(dá)治理長(zhǎng)江，建設(shè)三峽的遠(yuǎn)大理想。1958年4月6日，中共中央下發(fā)關(guān)于三峽工程的的第一個(gè)正式文件《關(guān)于三峽水利樞紐和長(zhǎng)江流域規(guī)劃的意見》。

針對(duì)荊江河段、長(zhǎng)江中下游在三峽工程建成前后的防洪形勢(shì)進(jìn)行了分析。對(duì)于荊江河段,分析了三峽工程建成前后遭遇荊江不同頻率洪水的防洪形勢(shì)變化,結(jié)果表明,三峽工程的建成,從根本上改善了荊江河段的防洪形勢(shì);對(duì)于長(zhǎng)江中下游,通過三峽工程建成前后遇1954年洪水的模擬得出,三峽工程建成后,長(zhǎng)江中下游防洪能力得以提高,但仍存在約400億m3的超額洪量需要妥善處理,部分地區(qū)防洪形勢(shì)仍然嚴(yán)峻。因此,三峽工程建成后,長(zhǎng)江中下游防洪仍需采取綜合措施,進(jìn)一步加強(qiáng)工程和非工程措施建設(shè)。

根據(jù)資料調(diào)差結(jié)果顯示表明,三峽工程在建成以后,長(zhǎng)江中下游地區(qū)的防洪能力得到了顯著的提高,但仍有超額的洪水量需要進(jìn)行處理。所以,盡管三峽工程已經(jīng)建設(shè)完成,但仍需要進(jìn)一步的加強(qiáng)防洪控制等措施。本文就三峽工程建成前后長(zhǎng)江中下游地區(qū)的防洪形勢(shì)變化關(guān)系進(jìn)行相關(guān)的研究調(diào)查和分析。

根據(jù)資料調(diào)差結(jié)果顯示表明,三峽工程在建成以后,長(zhǎng)江中下游地區(qū)的防洪能力得到了顯著的提高,但仍有超額的洪水量需要進(jìn)行處理。所以,盡管三峽工程已經(jīng)建設(shè)完成,但仍需要進(jìn)一步的加強(qiáng)防洪控制等措施。本文就三峽工程建成前后長(zhǎng)江中下游地區(qū)的防洪形勢(shì)變化關(guān)系進(jìn)行相關(guān)的研究調(diào)查和分析。

本文根據(jù)三峽工程一期圍堰施工期(1994￣1996年),壩區(qū)河段原型觀測(cè)資料,對(duì)由于工程施工引起的河寬縮窄、過水?dāng)嗝婷娣e減小,流速增大及河床沖淤變化等泥沙問題進(jìn)行了分析,并得出該河段河勢(shì)變化的特點(diǎn)及河床沖淤變化的一般性規(guī)律。

本文根據(jù)三峽工程一期圍堰施工期(1994￣1996年),壩區(qū)河段原型觀測(cè)資料,對(duì)由于工程施工引起的河寬縮窄、過水?dāng)嗝婷娣e減小,流速增大及河床沖淤變化等泥沙問題進(jìn)行了分析,并得出該河段河勢(shì)變化的特點(diǎn)及河床沖淤變化的一般性規(guī)律。

針對(duì)長(zhǎng)江中游宜昌至枝城河段卵石夾沙河床級(jí)配分布寬等特點(diǎn),建立了非均勻懸沙、底沙二維數(shù)學(xué)模型,尤其是考慮了底沙的不平衡輸移及沖淤過程中床沙的級(jí)配調(diào)整問題,對(duì)計(jì)算中的關(guān)鍵問題提出了處理方法,利用水文、泥沙及河床變形資料對(duì)模型進(jìn)行了水面線、流速分布及沖淤過程的詳細(xì)驗(yàn)證,尤其是進(jìn)行了葛洲壩水利樞紐運(yùn)用后、1998年洪水前后及三峽工程運(yùn)用后的驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計(jì)單位一維數(shù)模提供的水沙邊界條件,預(yù)測(cè)了三峽工程蓄水初期該河段的沖刷量、分布及床沙粗化過程。

為了研究三峽水庫蓄水后長(zhǎng)江中游干流江灘釘螺密度消長(zhǎng)態(tài)勢(shì),在沿岸江灘先后設(shè)置了25個(gè)螺情監(jiān)測(cè)點(diǎn),包括11個(gè)長(zhǎng)江委水文站點(diǎn)和14個(gè)地方血防單位共同參與設(shè)置的站點(diǎn)。其中,15個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)查到釘螺,且各監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)到的活螺密度差異較大。與2003年比較,2014年活螺平均密度大幅下降,未見人患血吸蟲病例。長(zhǎng)江中游干流江灘有螺面積并不隨洲灘面積擴(kuò)大而增加,釘螺向堤內(nèi)擴(kuò)散機(jī)率大幅降低。

生態(tài)足跡和生態(tài)承載力理論為水利工程對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的定量化評(píng)價(jià)提供了有效的途徑。根據(jù)\"等效替代\"方法計(jì)算表明:三峽工程防洪、發(fā)電、航運(yùn)作用分別減少生態(tài)足跡389.07萬hm2、1850.17萬hm2、4.99萬hm2。同時(shí)庫區(qū)淹沒和工程占地、漁業(yè)減產(chǎn)、土壤漬害和次生鹽堿化增加生態(tài)足跡30.82萬hm2、18.79萬hm2、43.77萬hm2。正負(fù)效益合計(jì)增加生態(tài)承載力2150.85萬hm2,證明了三峽工程在長(zhǎng)江流域可持續(xù)發(fā)展中的重要地位。

長(zhǎng)江三峽工程的成本收益分析 20世紀(jì)80年代中期，中國(guó)政府組織了四百多位專家和數(shù)千名勘測(cè)、調(diào)查、試驗(yàn)、設(shè)計(jì)和研究人員參加了三 峽工程的重新論證工作，對(duì)三峽工程的成本收益進(jìn)行了深入系統(tǒng)的分析，并于1988年重新編寫了三峽工程 可行性研究報(bào)告。 一、三峽工程的效益分析 1959年編制的《長(zhǎng)江流域綜合利用規(guī)劃要點(diǎn)報(bào)告》和1988年完成的修訂補(bǔ)充報(bào)告，都論證并肯定了三 峽工程的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，并推薦作為近期開發(fā)的重點(diǎn)工程，其主要任務(wù)是解決長(zhǎng)江中下游、特別是荊江河 段的防洪；向華中、華東和川東地區(qū)供電；同時(shí)還可以顯著改善川江的通航條件。 （一）防洪作用 長(zhǎng)江中下游地區(qū)，有耕地9000余萬畝，人口7500萬，是中國(guó)重要商品糧、棉、油基地，又是工商業(yè)較 發(fā)達(dá)的地區(qū)。由于地面高度普遍低于洪水位數(shù)米至十?dāng)?shù)米，歷史上洪災(zāi)頻繁而嚴(yán)重。建國(guó)以來，進(jìn)行了大 規(guī)模的防洪建設(shè)，完成了加高加固堤防土石方30余億

文章分析了近50年黃河三盛公水利樞紐河段的氣候、水沙變化情況,得出水沙變化與氣候變化具有高度響應(yīng)性的結(jié)論。