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长江和洞庭湖的关系变化趋势

【摘要】:表7.3-32032年荆江三口五站中枯水期月平均水位变化预测值表7.3-42002—2013年城陵矶及洞庭湖区控制站月平均水位变化注 负值表示降低,正值表示升高。

7.3.2.1 三口河系河道冲淤变化

三峡水库蓄水运用后三口河系冲淤情况如下:

松滋河系。湖北境内的松滋口河段、新江口河段、同丰垸西支河道普遍冲刷,10年冲刷量为210.98万t,20年冲刷量为368.79万t,其中保合垸西支10年冲刷量为39.11万t,20年冲刷量为57.11万t,冲刷趋势减缓;湖北境内松滋东支松滋口至中河口普遍冲刷,10年冲刷量为208.64万t,20年冲刷量为306.41万t。湖南境内,官垸河、自治局河泥沙冲刷,10年冲刷量分别为113.06万t、77.70万t,20年淤积量分别为165.10万t、128.68万t;大湖口河泥沙冲刷,10年冲刷量为113.18万t,20年冲刷量为196.11万t,冲刷趋势减缓;安乡河普遍冲刷,10年冲刷量为96.28万t,20年冲刷量为156.22万t。

虎渡河。上中下游普遍冲刷,10年冲刷量为323.99万t,20年淤积量为437.88万t,冲刷趋势减缓。

藕池河。河系整体表现为冲刷,其中10年冲刷量为458.23万t,20年冲刷量为155.59万t。

7.3.2.2 洞庭湖泥沙冲淤变化趋势

随着三峡水库运行年份延长,洞庭湖区泥沙不断淤积,但受荆江三口入湖沙量减小等因素影响,洞庭湖区泥沙年平均淤积量有减小的趋势,说明三峡水库修建后对减少洞庭湖区泥沙淤积、维持洞庭湖区调蓄能力有利。

图7.3-2 长江中游江湖联算耦合数学模型预测10~30年洞庭湖淤积厚度变化

图7.3-2(彩图29)列出了三峡水库运用10年、20年、30年洞庭湖区泥沙淤积厚度分布情况,由图可见,三口分流河道尾闾和四水尾闾入湖口附近泥沙淤积较大,目平湖、南洞庭湖、东洞庭湖三大湖中,目平湖淤积范围及淤积量均较大。

7.3.2.3 三峡水库蓄水30年中枯期三口分流量变化

首先根据蓄水运用前的实测资料(1990—2002年)得到三口在中枯水期各月平均流量的数值,然后根据计算结果得到2032年三口1—6月及10—12月平均流量的变化,见表7.3-2。由表可见,松滋口2032年10月流量大幅度减少,12月至次年3月流量有一定的增加,4月分流量有一定减少,5月、6月该口门流量均有增加;太平口2032年10月、11月均由蓄水运用前的不断流转化为断流,12月至次年3月跟蓄水运用前情况一样均处于断流状态,4月由不断流变为断流,5月、6月流量变化较小;藕池口2032年10月、11月由蓄水运用前的不断流转化为断流,12月至次年3月跟蓄水运用前情况一样均处于断流状态,4月由不断流变为断流,5月分流量有所减小,6月分流量有所增加。

总体来看,至2032年,三口分流量在10月和11月分别减少1008m3/s和34m3/s,而在12月至次年3月流量有一定的增加,分别仅增加了24m3/s、35m3/s、36m3/s以及31m3/s,4月三口分流有一定的减少,减少数值为54m3/s,5月、6月三口分流量增加幅度较大,而增加的数值分别为95m3/s、393m3/s。

表7.3-2 2032年荆江三口月平均流量变化预测值

7.3.2.4 三峡水库蓄水运用30年洞庭湖区水位变化

在不断流的情况下三口五站水位与附近干流水位相关性较好,因此可根据2032年附近干流河段水位变化来计算三口五站水位变化;但在中枯水期三口一般处于断流状态,首先根据2032年三口分流河道冲刷深度以及附近干流水位的变化,判断在中枯水期三口五站是否处于断流状态,然后根据长江干流水位的变化来计算三口五站水位变化情况,见表7.3-3。

根据实测资料可知,长江干流螺山站与城陵矶站水位相关性很好,根据前面分析可知,南咀与城陵矶、鹿角与城陵矶、肖家湾与南咀相关性好,且各流量级下南咀、鹿角和城陵矶之间的水位差与城陵矶水位流量之间成函数关系。根据城陵矶水位变化来分析湖区2002—2013年水位变化情况,见表7.3-4。

表7.3-3 2032年荆江三口五站中枯水期月平均水位变化预测值

表7.3-4 2002—2013年城陵矶及洞庭湖区控制站月平均水位变化

注 负值表示降低,正值表示升高。

由表可见,洞庭湖区4月、10月、11月水位较蓄水运用前都有所降低,其中,10月降低较为明显,约为0.29~1.48m,4月和11月水位降低较小,约为0.03~0.30m;湖区1—3月、5—6月及12月水位有所抬高,其中12月水位抬高约0.01~0.04m,1—3月水位抬高约0.02~0.18m,5—6月水位抬高约0.13~0.53m。从洞庭湖湖区同月份不同站点的变化值来看,离湖区出口站点越远,螺山水位变化对其影响越小,而离湖区出口站越近,螺山水位变化对其影响越大。