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摘要:水文水资源与生态建设关系非常紧密,生态工程建设中的水研究已成为生产实践中急需解决的关键问题所在。为了更准确评价三门峡水库对长江中下游河流生态水文情势影响,本文以三门峡水库周边的日均流量为基础,通过对日均流量的趋势进行分析,总结了三门峡水库对周边生态水文的影响因素和应对措施。
关键词:三门峡水库;日均流量;线性倾向估计法
“十二五”以来,国家在水利建设方面投入了大量资金,随着水利工程的逐步开展,水利工程建设过程中所引发的河流生态问题已经成了水利建设者面前的一道难题,实践告诉我们河流开发与生态保护是同等的重要。近些年来,我国在水电能源方面有了长足的发展,长江中上游和各大支流都逐渐修建了不同梯级的水电站,其中三门峡大坝是我国在长江干流上修建的一座规模最大、功能最多的水利枢纽,三门峡大坝对进一步发挥航运效益和发电经济效益有着相当重要的作用,也对保护长江中下游的防洪安全其中至关重要的作用,但是三门峡工程在建设运行的过程中也引起的一系列生态问题。笔者通过对2010年与2017年之间三门峡工程对生态水文的影响进行分析,总结了三门峡工程在蓄水前后对周边生态水文情势变化,进一步探讨了三门峡水库在蓄水后对周边生态水文情势影响程度,为下一步全面开展三门峡水库的生态调度与长江中下游河流生态恢复工作提供有力参考依据。
1三门峡水库下游水文数据分析
汉口站、宜昌站与大通水文站是三门峡工程在下游长江干流主要水文站位,而宜昌站则是由三门峡电站进行控制的水文站,其水文变化直接影响和反映了三门峡工程的下游水文情势的具体变化,基于此本文重点以宜昌水文站观测数据作为研究和分析三门峡工程水文情势关键水文站。本文结合宜昌站2010年-2017年之间的日均流量资料,采用了运用倾向估计法,对宜昌站日均流量数据做了一个系统的趋势性分析;将该站2010-2017年的日均流量划分为2010—2014年和2014-2017年2个序列进行对比分析。
2三门峡水库下游水文趋势性分析
本文在对三门峡水库下游水文趋势性的分析过程中,主要选用了M-K法和线性倾向估计法针对宜昌站在2010年-2017年之间的日均流量与月均流量做了相应的趋势性分析,其统计计算的结果见表1所示。结合表1的分析,该站年均流量都是呈现下降趋势,其具体的下降倾向率为13.9m3/(s·a),同时笔者还利用M-K方法进行了分析,其年均流量检验统计值Z=-7.8<1.96,顺利通过了置信度检测,这说明该站的年均流量下降趋势是非常明显的。通过对该站的月均流量趋势的进一步分析,发现该站的流量在第一季度都是上升趋势,倾向率为1.63m3/(s·a),检验值Z=-6.3,顺利通过95%的置信度检验,说明该站的月均流量在第一季度是出于上升趋势。数据显示该站月均流量到了第二季度则呈现出明显的下降趋势,倾向率-22.6m3/(s·a),检验值Z=-6.9,也通过了95%的置信度水平,表明该站月均流量在第二季度呈下降趋势。
表1 宜昌站月均流量趋势分析表
3生态水文指标改变度分析
通过上述的分析,该站的生态水文指标3月份流量、2月份流量、最小30日流量、最小9日流量、最小7日流量、最小3日流量、最小1日流量、最小流量日、基流指数、低脉冲数量的涨落次数等相关的水文指标都在一定程度发生了明显的改变,其具体改变度分别是96.36%、100%、89.26%、92.71%、79.09%、82.07%、77.83%、79.56%、100%;而12月、10月、9月、8月、7月、4月的流量、涨水率、高流量脉冲次数以及降水率等相应的水文指标分别对应的数值为59.87%、60.33%、40.08%、60.51%、52.14%、59.97%、43.17%、60.11%、58.39%,其数据则属于中度改变;相对应的水文指标的改变度都是低于33%,所以属于低度改变。通过上文数据的分析,可以看出三门峡水库蓄水之后的年均流量的下降趋势要比蓄水之前较为明显,其中2010-2014之间的平均流量为15200m3/s,日均流量min为31200m3/s,日均流量max为76800m3/s,2014-2017年间的平均流量为14700m3/s,蓄水之后的年均流量减少了1430m3/s。蓄水之后上半年流量增加,下半年流量减少,减少最为明显的月份是7、8、9月份。
4结语
本文通过对三门峡水库下游宜昌水文站的流量趋势性的分析,发现该站只有第一季度月均流量呈现就为明显的上升趋势,其他季度的月均流量则呈现较为明显的下降趋势。其中综合改变度为61%,低度改变为14项,高度改变指标为9项,中度改变为9项。因此三门峡水库蓄水对长江中下游河流生态水文情势有着很大的影响,水文情势的改变,势必会导致一系列的生态问题,所以我们再大力开发水利工程的同时,更要进一步重视生态环境的影响,只有加强对生态调度与河流生态的修复研究,才能更好地保护长江河流水生生物的可持续发展和利用。
参考文献:
[1]张红武,张欧阳,张俊华,等.泾河东庄水库排沙试验研究[J].水力发电学报,2014(4):82-87.
[2]张欧阳,熊明.洞庭湖排沙比变化及影响因素分析[J].人民长江,2016(12):117-119.
论文作者:白金辉
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第16期
论文发表时间:2018/9/11
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