嘉陵江中下游干流水電開(kāi)發(fā)對(duì)水文情勢(shì)的影響.pdf

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1、第45卷第5期人民長(zhǎng)江VoI．45．No．52014年3月YangtzeRiverMar．，2014文章編號(hào)：1001—4179(2014)05—0010—06嘉陵江中下游干流水電開(kāi)發(fā)對(duì)水文情勢(shì)的影響劉揚(yáng)揚(yáng)，李斐，許秀貞(長(zhǎng)江流域水資源保護(hù)局長(zhǎng)江水資源保護(hù)科學(xué)研究所，湖北武漢430051)摘要：嘉陵江水能資源豐富，近年來(lái)水電開(kāi)發(fā)力度加大。選取中下游干流的典型河段，研究了梯級(jí)電站運(yùn)行對(duì)水域形態(tài)、徑流、水位、流速、泥沙的影響。研究表明：梯級(jí)電站運(yùn)行后，水庫(kù)群的形成使水域面積增加近1倍；枯水期流量增加、水位上升，豐水期流量減少、水位下降，天然水文過(guò)程得到坦化。亭子口作為嘉陵江的龍頭

2、電站，它的運(yùn)行對(duì)壩下河段水文情勢(shì)產(chǎn)生了顯著影響，各典型年月均出流量變幅在一46％～64％之間：梯級(jí)水庫(kù)攔沙導(dǎo)致下游河段含沙量明顯減少，對(duì)各電站大壩下游河床產(chǎn)生一定的沖刷影響。關(guān)鍵詞：水文情勢(shì)；梯級(jí)水庫(kù)群；水電開(kāi)發(fā)；嘉陵江中圖法分類號(hào)：TV213文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A嘉陵江是長(zhǎng)江上游左岸的重要支流，近年來(lái)，隨著降為2．05％o，全流域面積15．98萬(wàn)km。流域內(nèi)多年我國(guó)水電開(kāi)發(fā)熱潮的興起，一座座電站在嘉陵江上開(kāi)平均降雨量約935．2mm，多年平均徑流量為698．8億工建設(shè)。嘉陵江流域梯級(jí)開(kāi)發(fā)提高了水資源的利用m，占長(zhǎng)江流域總量的7．5％。嘉陵江水力資源較豐率，有利于防災(zāi)減災(zāi)，且增加了水

3、域的生態(tài)綜合功能，富，已建、在建及規(guī)劃建設(shè)的梯級(jí)電站共有24座，其中具有一定的正面效應(yīng)。同時(shí)，水電開(kāi)發(fā)造成的水文情6座擬開(kāi)發(fā)的徑流式電站位于嘉陵江干流略陽(yáng)一廣元?jiǎng)葑兓瘜?duì)生態(tài)環(huán)境也帶來(lái)一定負(fù)面影響，主要體現(xiàn)在段；另18座電站位于嘉陵江中下游段，已建成的梯級(jí)河水白凈能力減弱、水環(huán)境污染日益加劇、水動(dòng)力條件樞紐有13座，即蒼溪、沙溪場(chǎng)、金銀臺(tái)、紅巖子、新政、的改變不利于水生生物生存等等。王小芹等針對(duì)嘉陵金溪場(chǎng)、馬回、鳳儀場(chǎng)、小龍門、青居、東西關(guān)、桐子壕、江中游水電建設(shè)帶來(lái)的水土流失問(wèn)題進(jìn)行了研究?；草街水電樞紐。亭子口梯級(jí)為年調(diào)節(jié)電站，處于在建諶柯等全面分析了嘉陵江中游航電樞紐運(yùn)行

4、后產(chǎn)生的狀態(tài)，上石盤、水東壩、利澤場(chǎng)、井口為規(guī)劃建設(shè)梯級(jí)。河流生物多樣性破壞、庫(kù)區(qū)水污染、水土流失等威脅環(huán)嘉陵江中下游干流梯級(jí)電站分布見(jiàn)圖1。境生態(tài)安全的問(wèn)題，并提出了對(duì)策措施。本文在前嘉陵江干流上游規(guī)劃的6座徑流式電站基本無(wú)調(diào)節(jié)性能，建成運(yùn)行后對(duì)水文情勢(shì)的影響較??；中下游干人研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)水電開(kāi)發(fā)程度較高的嘉陵江中流集中布置了18座電站，大部分已建成運(yùn)行，河段被下游，從水域形態(tài)、徑流、水位、流速、泥沙等多方面著渠化，且亭子口、草街等電站具備較強(qiáng)調(diào)節(jié)能力，對(duì)徑手，著重研究水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)對(duì)河段水文情勢(shì)影響的程流特征的改變較大。因此，本文著重研究嘉陵江中下度和廣度，旨在為解決流

5、域水環(huán)境、水生態(tài)問(wèn)題提供技游干流水電開(kāi)發(fā)對(duì)河段水文情勢(shì)的影響。術(shù)支撐。1流域概況與干流水電開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀2中下游干流水電開(kāi)發(fā)對(duì)水文情勢(shì)的影響嘉陵江發(fā)源于秦嶺南麓，流經(jīng)陜西、甘肅、四川、重2．1河谷水域形態(tài)變化慶4省(市)，干流全長(zhǎng)1120km，落差2300m，平均比梯級(jí)電站建成運(yùn)行后，天然河道將變成由數(shù)個(gè)規(guī)收稿日期：2013—11—28基金項(xiàng)目：水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201201067—2)作者簡(jiǎn)介：劉揚(yáng)揚(yáng)，男，工程師，博士，主要從事水資源保護(hù)、規(guī)劃與管理、環(huán)境影響評(píng)價(jià)以及土地利用變化等方面的研究。E—mail：lyyang@foxmail．eom第5期劉揚(yáng)揚(yáng)，等：嘉陵江中下游

6、干流水電開(kāi)發(fā)對(duì)水文情勢(shì)的影響2．2徑流變化梯級(jí)電站聯(lián)合運(yùn)行將對(duì)入庫(kù)徑流產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，改變天然徑流的時(shí)空分配過(guò)程，使徑流坦化。下文首先分析亭子口、草街電站建成前主要控制斷面的徑流變化趨勢(shì)；然后將嘉陵江中下游干流河段分為草街以上和草街以下，進(jìn)一步分析亭子口、草街電站運(yùn)行對(duì)徑流的影響。2．2．1亭子口、草街建成前徑流變化分析在亭子口、草街等大中型樞紐建成前，嘉陵江中下游干流已建成沙溪、金銀臺(tái)、紅巖子、新政、金溪、馬回、鳳儀場(chǎng)、小龍門、青居、東西關(guān)、桐子壕等航電樞紐。這些電站基本上屬于日調(diào)節(jié)型，對(duì)徑流的影響不大。圖1嘉陵江中下游干流梯級(jí)電站分布示憊但在嘉陵江支流白龍江上，1976年模

7、和調(diào)節(jié)性能不一的水庫(kù)、減水河段和未開(kāi)發(fā)河段組建成了碧口電站，總庫(kù)容4．5億m，有效庫(kù)容2．21億成的不連續(xù)水體。庫(kù)區(qū)水深增大、水面變寬，河谷水域m；碧口電站下游約90km處，1996年底建成寶珠寺形態(tài)發(fā)生很大變化。本文基于嘉陵江干流梯級(jí)縱剖面電站，總庫(kù)容25．5億m，有效庫(kù)容13．4億m。上述圖，結(jié)合數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，采用GIS方法對(duì)梯級(jí)電站兩座水庫(kù)為不完全年調(diào)節(jié)水庫(kù)，水庫(kù)調(diào)節(jié)使得廣元以蓄水后水域面積、回水長(zhǎng)度、平均寬度增幅、平均水深下河段的枯季流量增加，汛期流量減少，對(duì)大洪水有削增幅等指標(biāo)進(jìn)行了估算，