探讨泥沙冲淤对社会和自然生态的重要性分析

2023-06-21 理论教育版权反馈

【摘要】：表8.3-6三峡水库运用50年时不同提前蓄水方案计算干流有效库容损失8.3.3.2 出库泥沙影响表8.3-7为三峡水库运用不同时期各提前蓄水方案的出库沙量。此外，由8.2.3节可知，目前三峡水库出库泥沙在长江中下游河道输沙中已基本属于冲泻质，三峡水库出库泥沙减少将直接减少沿程相应输沙量，但对沿程河道冲刷影响不大。

针对提前蓄水对水库淤积的影响进行了长系列计算，计算时间是50年，与汛限水位动态变化研究相同，入库水沙资料为进一步考虑干流减沙作用后的新入库水沙系列，与8.2节相同。

根据8.2节提前蓄水方案分析，泥沙方案计算分基本方案、现行方案和两个提前蓄水方案，共4个方案（表8.3-4）。考虑到三峡入库径流的减小和汛后上游水库的拦蓄作用，初步设计的10月1日开始蓄水已不可能实行，基本方案为9月10日开始蓄水，9月底控制蓄水位不超过165m。现行方案基本同现在的实际蓄水方案，即9月10日开始蓄水，且汛期实施8.2.1节所拟定的汛限水位动态控制，对流量小于55000m3/s的洪水根据需求进行拦蓄，汛期控制下泄流量不超过45000m3/s，汛后水位与蓄水相衔接。方案1和方案2是在现行方案的基础上将汛末蓄水时间进一步提前，方案1提前至9月1日；方案2在8月中旬入库平均流量小于40000m3/s时，提前至8月21日开始蓄水，8月控制蓄水位不超过155m。

表8.3-4　三峡水库提前蓄水泥沙冲淤计算方案

pagenumber_ebook=359,pagenumber_book=336

8.3.3.1 水库冲淤影响

不同蓄水方案运用50年的淤积量见表8.3-5。由表可见，计算50年三峡水库泥沙淤积基本呈线性增加，说明水库离冲淤平衡还相差很远，淤积速率没有明显变化。累积淤积量以基本方案最少，50年累积淤积量为32.08亿t，年均淤积量约为0.64亿t；方案2最多，50年累积淤积量为36.52亿t，年均淤积量约为0.73亿t。

与基本方案比，现行方案50年的累积淤积量增加3.41亿t，年均增加约680万t，增幅为11%；方案2累积淤积量增加4.44亿t，年均增加约890万t，增幅为14%。可见与基本方案比，现行方案及提前蓄水方案1和方案2增加淤积比率都比较大，但增加的淤积量不是很大。

与现行方案相比，运行50年，方案1淤积量只增加0.62亿t，年均增加约124万t，增幅为1.8%；方案2淤积量增加1.03亿t，年均增加约206万t，增幅为2.9%。可见与现行方案相比，方案1和方案2增加的淤积量和比率都较小。

表8.3-5　三峡水库不同提前蓄水方案计算干支流总淤积量

pagenumber_ebook=360,pagenumber_book=337

不同蓄水方案沿程累积淤积量分布是相似的，淤积主要出现在坝址以上约440km范围内，即丰都—坝址库区。丰都以上至重庆河段略有冲刷，重庆以上至朱沱河段基本稳定。同时，对不同蓄水方案库区干流河段沿程各断面冲淤面积进行分析，表明即使运用至50年，库区淤积仍具有间断性，淤积主要出现在宽阔段，窄深段淤积较小，甚至略有冲刷。

表8.3-6为运用50年时，提前蓄水不同方案干流库区145～175m高程和145m以下库容损失情况。由表可见，新水沙条件下，不同提前蓄水方案干流库区泥沙淤积主要在145m高程以下，145～175m高程范围淤积很小。其中，基本方案145～175m高程范围基本没有累积淤积，运用50年时现行方案累积淤积量为0.36亿m3，方案1为0.44亿m3，方案2为0.50亿m3。

表8.3-6　三峡水库运用50年时不同提前蓄水方案计算干流有效库容损失

pagenumber_ebook=360,pagenumber_book=337

8.3.3.2 出库泥沙影响

表8.3-7为三峡水库运用不同时期各提前蓄水方案的出库沙量。出库沙量随时间的变化过程，在提前蓄水各方案下都基本是一致的，如图8.3-1所示。因为前几年未考虑白鹤滩和乌东德的拦沙作用，三峡入库沙量较大，因而出库沙量也较大。从第2个10年开始，三峡水库出库沙量呈增加趋势。第3个10年出库沙量比第2个10年增加约7%，第4个10年出库沙量比第3个10年增加约8%，第5个10年出库沙量比第4个10年增加约11%。第5个10年出库沙量比第1个10年增加约18%。

提前蓄水方案对三峡水库排沙比的影响，各方案排沙比都是随时间增加的，50年内增幅约为30%。由各方案比较看，基本方案、现行方案、方案1和方案2的排沙比依次减小，基本方案与其他方案间差别在17%左右，年出库沙量差别都在600多万t，但现行方案、方案1和方案2之间差别不大，年出库沙量差别不到100万t。

表8.3-7　三峡水库不同提前蓄水方案计算出库沙量变化

pagenumber_ebook=361,pagenumber_book=338

图8.3-1　三峡水库不同提前蓄水方案计算出库沙量变化过程

各提前蓄水方案的出库泥沙级配组成，出库泥沙粒径基本都在0.062mm以下，平均粒径在0.008mm左右。小于0.004mm、0.004～0.008mm、0.008～0.016mm和0.016～0.031mm四组粒径泥沙所占比例较大，0.031～0.062mm和0.062～0.125mm粒径组泥沙依次明显减少。从出库泥沙随时间的变化来看，各方案出库泥沙都有随时间略有粗化的趋势，但变化幅度较小。

比较不同方案，计算50年内，不同提前蓄水方案对出库泥沙量虽然有一定的影响，但对出库泥沙年平均组成的影响很小，各粒径组出库泥沙所占比例基本相同。

8.3.3.3 坝下游河道影响分析

三峡水库蓄水运用后，坝下游河道冲刷发展较快，提前蓄水方案对下游河道冲刷的影响也是需要考虑的重要问题。从沙量看，由于提前蓄水各方案之间年出库沙量最大也只相差600多万t，而近年坝下游河道年平均冲刷量在1亿t左右，提前蓄水方案减少的出库沙量占坝下游河道总冲刷量只有6%左右，因此，提前蓄水方案对坝下游河道的冲刷总体影响较小。此外，由8.2.3节可知，目前三峡水库出库泥沙在长江中下游河道输沙中已基本属于冲泻质，三峡水库出库泥沙减少将直接减少沿程相应输沙量，但对沿程河道冲刷影响不大。

综合以上分析，在新水沙形势下，9月10日、9月1日和8月下旬3个提前蓄水方案均具有较好的发电、供水效益，同时防洪风险可控，对水库泥沙淤积、库容损失、出库泥沙以及重庆河段冲淤等方面影响较小，差别不大，均为可行方案。

探讨泥沙冲淤对社会和自然生态的重要性分析

相关推荐