三峽水庫蓄水對庫區(qū)降水量的影響分析

分析了位于仙女山斷裂帶的湖北省秭歸縣周坪站傾斜儀2002～2009年的觀測數(shù)據(jù),并與三峽庫區(qū)水位資料進(jìn)行了對比分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),蓄水前后傾斜儀觀測曲線的走向發(fā)生了趨勢性變化,表明三峽蓄水對附近的斷層活動有影響,蓄水期間的短期荷載變化引起的響應(yīng)更為顯著,但蓄水效應(yīng)沒有從根本上改變斷層的活動性質(zhì);還發(fā)現(xiàn)3次大的蓄水期間,水位上升量與觀測曲線的上升量成相同比例的對應(yīng)關(guān)系,進(jìn)一步說明,周圍斷層對三峽蓄水引起的荷載變化響應(yīng)明顯,不同的荷載變化引起斷層活動變化的程度不同.

通過實(shí)地調(diào)查與測定,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(jià)值變化的癥結(jié)所在.

為了解三峽水庫運(yùn)行對大壩上下游水質(zhì)的影響,同時(shí)為三峽江段水質(zhì)保護(hù)提供參考,根據(jù)長江三峽水環(huán)境監(jiān)測中心在三峽庫區(qū)官渡口和壩下南津關(guān)兩個(gè)重要斷面1998～2012年間的水質(zhì)監(jiān)測資料,比對分析了水庫蓄水前后部分水質(zhì)指標(biāo)的年際和年內(nèi)變化特征,并探討其成因.結(jié)果表明,2003年三峽水庫135m蓄水成功后,水體中ss和重金屬等指標(biāo)濃度下降,tp等營養(yǎng)鹽指標(biāo)濃度呈不同程度減小do等氧平衡指標(biāo)濃度總體下降.由此可得:三峽水庫運(yùn)行對庫區(qū)及壩下游水體水質(zhì)有積極影響;水庫運(yùn)行后,水流變緩,泥沙沉降,使得水體含沙量明顯減少,污染物濃度也相應(yīng)降低,泥沙吸附沉降作用對減少大多數(shù)水體污染物的作用不可小覷;但庫區(qū)中吸附了大量水體污染物的泥沙,如果再懸浮,會對長江干流水質(zhì)產(chǎn)生不利影響,應(yīng)密切關(guān)注庫區(qū)水體泥沙含量的變化規(guī)律.

為探討三峽水庫蓄水以來長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)測資料,通過模糊評價(jià)方法與權(quán)重值分析,對1998～2011年水質(zhì)狀況進(jìn)行了分析評價(jià).結(jié)果表明,枝城至沙市河段水質(zhì)尚好,鉛為對沙市河段水質(zhì)影響最大的污染因子.對比了三峽水庫蓄水前后的水質(zhì)評價(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.

某堆積體位于秭歸縣境內(nèi)長江南岸,采用了通用計(jì)算程序,對三峽水庫三期蓄水的一系列工況下該堆積體的穩(wěn)定安全系數(shù)fs、飽和非飽和滲流場的變化及變形破壞機(jī)理進(jìn)行了計(jì)算分析。計(jì)算結(jié)果表明,隨著水庫蓄水位的增加,該堆積體的塑性區(qū)范圍及水平位移值增大,穩(wěn)定性相應(yīng)的降低。

三峽庫區(qū)眾多涉水滑坡在庫水位下降階段均出現(xiàn)明顯的變形加劇現(xiàn)象；樹坪滑坡作為其中之一；在庫水位下降階段也出現(xiàn)了明顯變形；自2003年三峽水庫蓄水以來一直變形不止；為此；結(jié)合地質(zhì)調(diào)查和監(jiān)測資料；通過監(jiān)測數(shù)據(jù)和geo-studio數(shù)值模擬分析方法；將其治理前后進(jìn)行對比；結(jié)果表明:樹坪滑坡穩(wěn)定性與庫水位升降保持一致；穩(wěn)定系數(shù)隨著庫水位的漲落而變大變?。惶貏e是在庫水位下降期間；坡體內(nèi)水位線明顯滯后于庫水位；產(chǎn)生不利于滑坡穩(wěn)定的動水壓力；滑坡治理后整體穩(wěn)定性得到提升；穩(wěn)定性系數(shù)伴隨庫水位變化在很小的范圍內(nèi)波動；研究成果可為庫區(qū)類似涉水滑坡的治理工程提供相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和參考；并為三峽庫區(qū)管理提供理論依據(jù)；

三峽水庫汛末蓄水改變了長江中下游的水文過程，對鄱陽湖水位存在潛在影響。采用多元線性回歸模型建立鄱陽湖水位與漢口流量、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)系在三峽水庫運(yùn)行前后保持不變。通過三峽水庫運(yùn)行后引起的漢口流量改變值，得到鄱陽湖水位的變化量。擬定3種不同的蓄水方案，分析了鄱陽湖水位受三峽水庫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蓄水對鄱陽湖的影響角度，建議優(yōu)化三峽水庫汛末蓄水調(diào)度方式，并做好與鄱陽湖5河支流水庫調(diào)度之間的協(xié)調(diào)。

以葛洲壩-三峽梯級水庫為研究對象,根據(jù)水庫的不同運(yùn)行階段劃分研究時(shí)段,基于寸灘、宜昌、漢口、大通站1954~2008年的日流量和日含沙量資料,計(jì)算分析了梯級水庫運(yùn)行對長江中下游輸沙量及水沙關(guān)系的影響。結(jié)果表明：4個(gè)水文站的年輸沙量、含沙量總體呈下降趨勢,梯級水庫運(yùn)行對中下游輸沙量及水沙關(guān)系的影響與水庫庫容和距離水庫遠(yuǎn)近有關(guān);水庫攔截造成的泥沙減少與年徑流量變化無關(guān),與徑流量的季節(jié)分配變化有關(guān),徑流量季節(jié)分配的變化和梯級水庫的蓄水?dāng)r沙都使大通站月輸沙量的年內(nèi)分配更加均勻。

針對三峽水庫入庫水沙條件及實(shí)際運(yùn)行方式的變化,計(jì)算分析了三峽水庫蓄水方案變化對水庫泥沙運(yùn)動及變動回水區(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水庫泥沙淤積情況的影響及各方案間的差別,進(jìn)而對方案調(diào)整后變動回水區(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的影響下,蓄水方案調(diào)整帶來的影響主要集中在6~11a,并隨水庫運(yùn)行時(shí)間的延長而縮小,不會對變動回水區(qū)淺灘河段通航條件產(chǎn)生不利影響.

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對某大型水庫蓄水初期水質(zhì)空間分布進(jìn)行了調(diào)查分析。設(shè)置了2個(gè)斷面共5個(gè)采樣點(diǎn),進(jìn)行每周1次共5次的跟蹤監(jiān)測。在庫區(qū)淹沒土壤類型調(diào)查和土壤浸出試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)庫容曲線,計(jì)算土壤浸出物對水庫水質(zhì)的貢獻(xiàn)值及單位面積土壤主要污染物的浸出量,并探討土壤浸出對水庫水質(zhì)的影響趨勢。結(jié)果表明:水庫庫區(qū)土壤養(yǎng)分在蓄水初期對水質(zhì)有一定影響,這種影響隨著水質(zhì)的不斷交換將逐漸減弱并達(dá)到新的動態(tài)平衡。

針對三峽水庫的建立,國內(nèi)外學(xué)者主要研究其局地氣候的變化,而對于局地天氣的影響研究則相對較少。利用中尺度數(shù)值模式wrf,通過改變下墊面水庫庫區(qū)的形狀、面積,模擬水庫區(qū)域3天的天氣演變情況,檢驗(yàn)水庫對宜昌天氣的影響。結(jié)果表明:水庫建立后,宜昌地區(qū)氣溫在夜間明顯升高,白天明顯降低,其溫度主要受臨近城市區(qū)域湖泊面積大小的影響而非湖泊總面積大小。湖面風(fēng)不再是簡單白天向四周發(fā)散,晚上向湖面集中,而在湖面上空形成了一個(gè)小的環(huán)流系統(tǒng)。最后利用class模式驗(yàn)證平流作用對相對濕度、邊界層高度的影響。結(jié)果表明:湖面周邊區(qū)域相對濕度的變化取決于濕度平流作用;溫度平流對邊界層高度的變化起主導(dǎo)作用,影響效果也最明顯;濕度平流對邊界層高度的變化影響較小,二者共同作用的影響效果最強(qiáng)。

為了解三峽水庫蓄水對樹坪滑坡的影響,基于監(jiān)測資料分析了滑坡位移隨水庫蓄水變化的規(guī)律,采用有限元分析軟件geo-studio分析了各蓄水階段樹坪滑坡的滲流場、位移場和穩(wěn)定性變化特征。結(jié)果表明,水庫蓄水過程可分為125~139~135m、135~156~145m和145~175~145m三個(gè)階段,每個(gè)蓄水階段對樹坪滑坡的影響程度不同;庫水位上升時(shí)滑體內(nèi)地下水浸潤線呈內(nèi)凹趨勢,庫水位下降時(shí)滑體內(nèi)地下水浸潤線呈外凸趨勢,且凹凸程度與運(yùn)行水位差正相關(guān);第一階段蓄水過程主要引起樹坪滑坡前緣局部變形,第二階段蓄水過程中滑坡前緣變形量增大且變形逐步向滑坡中部發(fā)展,第三階段蓄水過程中滑坡前緣及中部變形量明顯增大,變形逐漸向后發(fā)展。最后根據(jù)樹坪滑坡變形機(jī)理,提出了防治措施。研究成果可為三峽庫區(qū)管理提供理論依據(jù)。

本文論述了長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，水庫蓄水后，受淹沒影響的景點(diǎn)３９處，峽區(qū)峽谷氣勢有所減弱，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)動的多功能旅游區(qū)。

采用一種新型的監(jiān)測方法(gps),以甘肅省九甸峽水庫燕子坪滑坡為例,通過對滑坡的監(jiān)測位移進(jìn)行分析,定量化研究水庫蓄水對庫岸邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:蓄水位70~100m階段,蓄水對庫岸邊坡穩(wěn)定性是不利的,蓄水至一定高度后,滑坡體趨于穩(wěn)定;低蓄水位階段,滑坡的穩(wěn)定性受蓄水影響較小;水庫蓄水引起的庫岸失穩(wěn)類型主要有3類:已有滑坡的復(fù)活滑動、形成新的庫岸滑坡和庫岸坍塌再造。

為研究庫水位升降對涉水邊坡穩(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象,探討了不同庫水位升降速率對于滑坡滲流場和穩(wěn)定性的影響。通過分析gps監(jiān)測結(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模塊模擬庫水位在145~175m之間波動的瞬態(tài)滲流場,將滲流場結(jié)果應(yīng)用于slope/w模塊對滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。通過數(shù)值計(jì)算,得到了不同庫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,對研究浮托減重型滑坡有一定的參考價(jià)值。

以三峽水庫向家淌滑坡為例,運(yùn)用geo-studio系列軟件,通過有限元法計(jì)算分析該滑坡在日降幅增加條件下的變形情況。通過分析位移-時(shí)間場,得出該滑坡工程治理措施在日降幅增加條件下的有效性即位移集中區(qū)。結(jié)合穩(wěn)定性-時(shí)間曲線分析得出該滑坡所承受日降幅閾值為1.6m/d。通過對庫區(qū)水位日降幅增加條件下的穩(wěn)定性及變形分析,可為三峽庫區(qū)的科學(xué)調(diào)度及安全預(yù)案編制提供依據(jù)。

通過對三峽庫區(qū)云陽縣故陵鎮(zhèn)涼水井滑坡的實(shí)地勘查,本文介紹了滑坡形成原因及演變,并對涼水井滑坡的影響因素進(jìn)行了分析,利用折線滑動法(傳遞系數(shù)法)計(jì)算結(jié)果對滑坡穩(wěn)定性極限平衡法進(jìn)行了分析評價(jià),并采用涌浪計(jì)算方法予以計(jì)算對滑坡危害性進(jìn)行了預(yù)測。

每年汛期與蓄水期三峽水庫近壩段水域會有大量漂浮物聚集；為探索三峽水庫近壩段水域(壩前及以上約12.7km長的河段)水面漂浮物對水質(zhì)的影響；2018年開展了漂浮物覆蓋水體水質(zhì)跟蹤監(jiān)測和漂浮物浸泡試驗(yàn)；并以20142018年的漂浮物產(chǎn)量和近壩段水域水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行了相關(guān)分析與回歸分析.結(jié)果表明:漂浮物會提高壩前覆蓋水體的氮類營養(yǎng)鹽水平和有機(jī)污染物濃度；引起河灣漂浮物覆蓋水域氨氮(nh3-n)濃度升高；致使氮類營養(yǎng)鹽組成的變化和由于高錳酸鹽指數(shù)/總有機(jī)碳比值(cod_(mn)/toc)的差異變化對水體產(chǎn)生有機(jī)污染.除nh_3-n外；壩前水域受漂浮物影響程度大于河灣區(qū)域；漂浮物對河灣水質(zhì)的影響在蓄水期更為明顯；漂浮物覆蓋水體垂直方向上2m內(nèi)水質(zhì)因子無明顯分層現(xiàn)象；相比綜合類漂浮物；植物類漂浮物對水質(zhì)的影響更迅速和明顯；漂浮物僅在其覆蓋的水體小范圍內(nèi)對氮類營養(yǎng)鹽指標(biāo)造成影響；漂浮物產(chǎn)量的增加會增大近壩段水域水體懸浮物、有機(jī)污染物和還原性無機(jī)物質(zhì)(cod_(mn))濃度；形成一定的影響規(guī)律.因此；合理布置清漂作業(yè)點(diǎn)；高效及時(shí)地開展漂浮物清理工作；短期內(nèi)優(yōu)先打撈植物類漂浮物；合理實(shí)施水庫調(diào)度以減少漂浮物聚集量與縮短滯留時(shí)長；加強(qiáng)漂浮物影響水體的水質(zhì)監(jiān)測對近壩區(qū)河段水環(huán)境保護(hù)意義重大.

水庫蓄水對大壩基礎(chǔ)帷幕灌漿效果的影響及處置措施——因水庫蓄水，壩前水位升高，地下水壓力增大，影響灌漿壓力，地下水流快不利于水泥漿液的凝結(jié)，對灌漿效果產(chǎn)生不良影響。施工中，采用提高灌漿壓力、加速凝劑、拼漿、閉漿等一系列措施．確保灌漿效果達(dá)到設(shè)計(jì)...

為了給石頭口門水庫興利與調(diào)度提供可靠的依據(jù),利用小波分析法研究了該水庫年降水量的年際變化特征,構(gòu)建了年降水量自回歸模型,并對庫區(qū)未來的降水量趨勢進(jìn)行了預(yù)測。結(jié)果表明:建立的模型預(yù)測結(jié)果比較符合實(shí)際,但中長期預(yù)測效果較差。

通過對比三峽水庫蓄水前后長江宜昌河段的泥沙特性和河床侵蝕下切速度的變化特征,說明了三峽水庫的清水下泄特征和三峽水庫蓄水后清水下泄,且它是近年來宜昌段岸坡崩岸的重要影響因素。分析表明,三峽水庫蓄水后的數(shù)年內(nèi),由于清水下泄,河段發(fā)生明顯沖刷,宜昌河段內(nèi)的崩岸頻率大大提高,且出現(xiàn)了多處新的崩岸險(xiǎn)情,特別是宜昌市點(diǎn)軍區(qū)艾家河段、猇亭區(qū)古老背河段、枝江市白洋河段和宜都市洋溪河段岸坡崩岸比較嚴(yán)重。