三峽工程運用后洞庭湖水沙情勢變化及其影響初步分析

從水環(huán)境的角度分析三峽工程對洞庭湖的影響,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水生動植物的影響;②水庫攔蓄泥沙對淤積的影響;③對水質(zhì)的影響。

以cod、tn、tp為例,討論了三峽工程運行前后洞庭湖水環(huán)境容量的變化,并對其產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,三峽工程的運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來看,在全年的大部分月份中三峽工程的運行在一定程度上提高了洞庭湖的水環(huán)境容量,對洞庭湖水體狀況的改善起到了積極的促進(jìn)作用

隨著三峽水庫的蓄水運用,清水下泄使壩下游河床受到不同程度的沖刷,江湖關(guān)系發(fā)生改變,引起水沙特性的改變。對收集到的三峽蓄水前后監(jiān)利站實測水沙資料進(jìn)行分析,結(jié)果表明:三峽蓄水運用后監(jiān)利站年平均流量減小,年內(nèi)汛期流量削減,枯季流量增大,其中主汛期6～9月份平均流量建庫后較建庫前減少了6%～15%,主汛后10月份和11月份流量減小幅度分別為12%與15%,枯水期1～4月流量平均增幅6%～13.3%,年內(nèi)流量變幅減小,同流量條件下水位降低。蓄水后監(jiān)利河段含沙量顯著減少,減少率最多達(dá)到74.6%。懸沙中值粒徑和床沙中值粒徑均增大,河床呈粗化趨勢。

河流上游修建水庫會改變河流下游自然的水文過程,下游河流及通江湖泊的各種變化與上游水沙過程的改變有著千絲萬縷的聯(lián)系。三峽工程運行后將會對長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。在閱讀了近百篇關(guān)于三峽工程建設(shè)對洞庭湖的影響研究的論文和相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,綜述了洞庭湖對三峽水庫建設(shè)的響應(yīng),從三峽運行以來對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與方向,以期對三峽工程與洞庭湖的關(guān)系進(jìn)一步研究提供參考。

長江中游城陵磯-螺山河段水文泥沙運動變化極其復(fù)雜。2003年6月1日三峽工程開始蓄水,10日達(dá)到壩前水位135m,這對該河段的水沙運動規(guī)律產(chǎn)生了影響。通過分析比較1981～2002年及2003年城陵磯和螺山兩站的水沙特征,得出了三峽工程蓄水前后該河段的水沙變化情況。

長江與洞庭湖在地理和水文要素上聯(lián)系緊密。三峽工程建成后,洞庭湖水位、含沙量和水質(zhì)都將受到影響,主要表現(xiàn)在洞庭湖徑流的年內(nèi)分配比原來更加均勻,湖內(nèi)泥沙淤積放緩,水質(zhì)有所改善,枯水期污染物濃度有所降低等。為了更好地發(fā)揮三峽水庫的作用,改善江湖關(guān)系,本文在分析基礎(chǔ)上提出了一些建議。

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

用水動力學(xué)方法，根據(jù)三峽建庫前后不同的時空邊界條件，模擬長江水情要素，并建立長江水位與洞庭湖水位的回歸方程，從而預(yù)測三峽工程對洞庭湖區(qū)洲灘面積的影響。

文章運用水力學(xué)模型和水文學(xué)模型結(jié)合的方法建立了洞庭湖和長江的水力模擬模型,并用此模型分析了三峽運行后對洞庭湖洪水位的影響,對洞庭湖的防洪規(guī)劃、洪水預(yù)報具有重要的實際價值。

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

三峽工程蓄水運用后,由于其對上游洪水的控制作用,進(jìn)入洞庭湖的水沙減少,洞庭湖的防洪形勢將得到較大改善。但同時造成枯水位大幅降低,對洞庭湖的水資源綜合利用、水生態(tài)環(huán)境和工程運行產(chǎn)生了其他影響。對洞庭湖的治理,應(yīng)充分考慮三峽水庫的影響,在深入研究江湖關(guān)系變化的基礎(chǔ)上,堅持人水和諧、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)。

介紹了鄱陽湖水質(zhì)現(xiàn)狀,并通過鄱陽湖湖口水位、湖區(qū)水位、入湖五河來水及長江干流來水等,定量分析了在三峽工程初期運行的2004~2007年對鄱陽湖水質(zhì)的影響。結(jié)果表明,在三峽水庫蓄水期,鄱陽湖湖口水位降低較快,湖內(nèi)需水量減少,自凈能力下降,污染物濃度有小幅提高,但水質(zhì)主要受入湖五河來水的影響,而受三峽工程的影響不大。

三峽工程建成運用后,改變了水庫下游河道的水沙條件,壩下游河道水流輸沙能力處于不飽和狀態(tài),河道將發(fā)生沿程沖刷,并可能引起河勢的調(diào)整,進(jìn)而可能對防洪產(chǎn)生一定影響。為此,采用數(shù)學(xué)模型計算與實測資料分析的手段進(jìn)行了三峽工程建成后長江中下游江湖水沙變化及河道沖淤演變及其對防洪影響的初步研究。結(jié)果表明,三峽工程蓄水運用后,長江中下游河道發(fā)生大量沖刷,同流量水位降低。各河段沖刷量達(dá)到最大時,荊江河段河床平均沖深約2.0~5.3m,槽蓄量約增加13億m3,城陵磯至武漢河段河床平均沖深約2.5m,槽蓄量約增加8.5億m3;由于干流河床沖刷,荊江三口分流分沙減少,洞庭湖湖區(qū)淤積減緩,增加調(diào)蓄量約23.8億m3;水沙過程改變、河床沖刷及局部河勢調(diào)整對河道穩(wěn)定及堤防、護(hù)岸工程的安全會帶來一定影響,需采取相應(yīng)的對策措施。

三峽工程是長江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵性工程。本文在分析三峽工程蓄水運用以來壩下游水沙特性變化的基礎(chǔ)上,采用長江中游宜昌至湖口多年的實測地形資料,對建庫前后該河段的泥沙沖淤變化及河勢演變特點進(jìn)行了深入的探討。研究表明:三峽工程蓄水運用以來,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,長江與洞庭湖的關(guān)系進(jìn)一步調(diào)整;壩下游河勢總體穩(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、凹岸崩塌,分汊段主泓擺動不定,灘槽沖淤交替仍較為頻繁。

通過實地調(diào)查與測定,獲取相關(guān)數(shù)據(jù),運用貨幣方法分別估算三峽水庫蓄水前(1996年)后(2010年)洞庭湖濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值.結(jié)果表明:三峽水庫蓄水后,濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)總價值由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)價值量排位變?yōu)槁糜涡蓍e>交通航運>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)總價值量中,與水體關(guān)聯(lián)的直接價值量由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)、文化社會方面的間接價值卻保持在總價值量的80%左右;除氣候因素外,三峽水庫蓄水、長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)價值變化的癥結(jié)所在.

國務(wù)院三峽辦王殿常：三峽工程生態(tài)環(huán)境影響初步評 價 2009-9-106:12:00發(fā)布：鄱湖人家 媒體：中國節(jié)能環(huán)保網(wǎng)作者：內(nèi)詳 王殿常（國務(wù)院三峽工程建設(shè)委員會辦公室，北京市海淀區(qū)北蜂窩中路3號，100038） 摘要：簡要回顧了三峽工程生態(tài)環(huán)境影響評價的結(jié)論要點，總結(jié)了開工建設(shè)以來三峽工 程生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)的主要工作?；?996年至2008年監(jiān)測資料，分析了水質(zhì)、泥沙 沖淤、水生生物、局地氣候和環(huán)境地質(zhì)等情況，初步分析評價了三峽工程建設(shè)和運行以來的 生態(tài)環(huán)境影響。結(jié)果顯示，目前庫區(qū)及相關(guān)區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況總體良好，工程的生態(tài)環(huán)境影 響基本未超出環(huán)境影響報告書的預(yù)測范圍，說明建設(shè)以來所采取的防治措施是有效的。鑒于 三峽工程生態(tài)環(huán)境影響的長期性和復(fù)雜性，環(huán)境影響評價應(yīng)全面、系統(tǒng)、長期、連續(xù)開展。 關(guān)鍵詞：環(huán)境水利；三峽工程；生態(tài)環(huán)境；影響評價

三峽工程的影響 引言:三峽工程規(guī)模浩大．影響因子眾多．其可能產(chǎn)生的生態(tài)與環(huán)境影響受到國內(nèi) 外廣泛關(guān)注。三峽工程的生態(tài)與環(huán)境保護(hù)．一直是三峽工程論證、決策、建設(shè)和運 行過程中關(guān)注的重點．而三峽工程對生態(tài)與環(huán)境影響的評價是三峽工程決策的基本 依據(jù)之一，也是三峽工程生態(tài)與環(huán)境保護(hù)工作的基礎(chǔ)。三峽工程在發(fā)揮巨大綜合效 益的同時，在移民安穩(wěn)致富、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、地質(zhì)災(zāi)害防治等方面還存在一些亟需 解決的問題，對長江中下游航運、灌溉、供水等也產(chǎn)生了一定影響。這些問題有的 在論證設(shè)計中已經(jīng)預(yù)見但需要在運行后加以解決，有的在工程建設(shè)期已經(jīng)認(rèn)識到但 受當(dāng)時條件限制難以有效解決，有的是隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展而提出的新要求。 一.三峽工程概況 長江三峽水利樞紐工程簡稱“三峽工程”，是當(dāng)今世界上最大的水利樞紐工 程。三峽工程位于長江三峽之一的西陵峽的中段，壩址在三峽之珠——湖北省副省 域中心城市宜昌市的三斗坪，三峽

自從“開發(fā)性移民”被確定為三峽工程移民工作的基本方針以后,人們逐漸把這一地區(qū)的經(jīng)濟(jì)開發(fā)作為解決移民問題的基本途徑。經(jīng)過近十年的調(diào)查、研究、論證、規(guī)劃和試點工作,三峽工程移民問題無論在認(rèn)識上還是在實踐上都取得可喜的進(jìn)展。以區(qū)域經(jīng)濟(jì)開發(fā)來解決水庫淹沒損失補(bǔ)償和移民安置的問題,確實是水庫移民工作的一個重大突

生態(tài)足跡和生態(tài)承載力理論為水利工程對生態(tài)環(huán)境影響的定量化評價提供了有效的途徑。根據(jù)\"等效替代\"方法計算表明:三峽工程防洪、發(fā)電、航運作用分別減少生態(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)效益合計增加生態(tài)承載力2150.85萬hm2,證明了三峽工程在長江流域可持續(xù)發(fā)展中的重要地位。

根據(jù)三峽工程蓄水前后水沙資料,對洞庭湖出流至長江干流武漢河段水沙輸移特性進(jìn)行了分析.結(jié)果表明,洞庭湖出流城陵磯站含沙量和輸沙量自建站以來呈單向減小趨勢,螺山站含沙量和輸沙量在荊江裁彎至葛洲壩工程蓄水以前加大,葛洲壩工程蓄水后螺山、漢口兩站輸沙量減小22%左右.三峽工程蓄水后2003年6月至2005年12月期間,本河段螺山、漢口站流量小于25000m3/s時,同流量下含沙量略有減小,流量較大時變化不大;懸移質(zhì)泥沙顆粒變粗,輸出比加大,且粗顆粒泥沙輸出比增加相對明顯.

水電站引水區(qū)的河床演變特點和水沙運動規(guī)律,對電站引水發(fā)電具有重要影響。根據(jù)三峽工程蓄水初期2006年4月至2011年8月地下電站引水區(qū)3次實測地形資料和模型試驗成果,分析了地下電站引水區(qū)泥沙沖淤變化特點和電站排沙孔開啟后的排沙效果。認(rèn)為三峽工程運用后地下電站引水區(qū)受河段邊界條件和水流運動特性的影響,河床泥沙呈累積性淤積,地下電站排沙孔的作用主要是形成沖刷漏斗保持電站廠前門前清,而對整個引水區(qū)的排沙作用有限。為此,建議進(jìn)一步開展三峽工程地下電站排沙孔排沙效果試驗研究,優(yōu)化排沙措施,以保證地下電站引水安全。