1、本科生毕业论文 (设计 )题 目：三峡工程对洞庭湖区水资源开发和水环境保护影响分析 学生姓名： 毛 小 艳 学 号： 201014010129 专业班级： 地理科学 10101 班 指导教师： 李 文 军 完成时间： 2014 年 5 月 20 日 目 录摘要 .1引言 .21 三峡工程和洞庭湖区的基本情况 .22 三峡工程对洞庭湖区水资源开发的影响 .42.1 三峡工程运行后对洞庭湖区水资源的影响 .42.2 三峡工程运行后洞庭湖区合理开发利用的建议 .83 三峡工程对洞庭湖区水环境保护影响 .83.1 三峡工程运行前洞庭湖区水环境分析 .83.2 三峡工程运行后对洞庭湖区水环境的影响 .1
2、03.3 三峡工程运行后洞庭湖区水环境保护措施 .14结论 .14参考文献 .15致谢: .160三峡工程对洞庭湖区水资源开发和水环境保护影响分析摘要：洞庭湖区南汇湘、资、沅、澧四水，北吞长江，其水资源总量相当丰富。三峡工程蓄水库运行必然对洞庭湖水资源和水环境产生深刻影响。本文采用资料收集和系统分析的方法，分析总结了洞庭湖区水资源和水环境在三峡工程运行后的变化规律。结果显示：三峡工程运行后洞庭湖区水资源总量有所减少；三峡工程运行主要影响安乡县、华容县、沅江市、澧县等地区的水资源开发；三峡工程运行后对洞庭湖区的水环境影响主要集中在如下三方面：一是枯水期增泄流量对水生动植物的影响，二是水库拦蓄泥沙
3、对淤积的影响，三是对水质的影响。通过本论文的研究为进一步协调江湖关系，合理开发利用洞庭湖水资源、加强洞庭湖水环境保护提供一定的参考依据。关键词：洞庭湖区;三峡工程;水资源开发利用;水环境。an analysis of the impacts of Three Gorges Projection water resources utilization and water environment of Dongting LakeAbstract:The Dongting Lake locates between the Yangze River and SiShui containing the
4、Xiang,Zi,Yuan and Li River.Three Gorges Project reservoir operation is bound to have a profound effect on Dongting Lake water resources and water environment. In this paper, the method of data collection and analysis systems, analyzes and summarizes the Dongting Lake area variation of water resource
5、s and environment in the Three Gorges Project is running. The results showed that: the Three Gorges Project is running a decrease in the total amount of water in the Dongting Lake area; Three Gorges Project run Anxiang major impact on water resources development, Huarong County, Yuanjiang City, Lixi
6、an and other regions; water on the Dongting Lake area run after the Three Gorges Project environmental impact mainly in the following three aspects: First, increase the dry season flow of vent affect aquatic plants and animals, and the second is the impact of reservoir impounding sediment deposition
7、, and the third is the impact on water quality. To further coordinate the relationship between the lakes through research of this thesis, rational development and utilization of water resources in Dongting Lake, Dongting Lake water to strengthen environmental protection to provide a frame of referen
8、ce.Keywords:Tree Gorges Project,Dongting Lake,utilization of water resources,water environment. 1引言三峡水电站 1992 年获得中国全国人民代表大会批准建成，1994 年正式动工兴建，2003 年开始蓄水发电，于 2009 年全部完工。洞庭湖是全国第二大淡水湖，是长江流域的重要蓄洪湖泊。早在三峡工程启用前，湖南省政协曾组织多达百位政协委员专家学者展开三峡工程建成后对洞庭湖的影响研究。李景保等通过对洞庭湖 1951-1998 年径流泥沙演变过程及其驱动力的全面分析 1，认为连年修建的水利工程及用水量
9、的增加未对四水入湖径流泥沙的演变造成深刻的影响，而由长江中游河段的调弦口堵口，下荆江系统裁弯和葛州坝所引起的 3 次江湖水沙关系调整导致了洞庭湖径流泥沙的减少；黄群等认为三峡蓄水使洞庭湖水位产生了一定程度的下降；戴什宝等与郭小虎等重点分析了三峡工程对入湖泥沙的影响 2，认为三峡的拦沙作用将对长江中下游环境带来一定的影响；李正最等和李景保等认为在三峡运行初期，三口分流的衰减将加剧洞庭湖区季节性缺水。国内其他学者，在以上已有的的研究成果的基础之上，从水资源和水环境的角度分析了三峡工程运行后对洞庭湖区水资源开发和水环境保护户的影响，并提出了合理有效建议。洞庭湖蓄纳“四水” ，吞长江，跨湖南、湖北两省
10、，是全国最大的洪道型湖泊和第二大淡水湖，也是闻名全国的治水重点跟难点，有“万里长江，险在荆江，难在洞庭”之称。其水资源总量相对丰富，水环境十分复杂。三峡工程蓄水运行后 3，长江与洞庭湖的关系出现了新变化。洞庭湖区的水资源和水环境也随之发生了变化。本文主要就三峡工程对洞庭湖区水资源开发和水环境保护影响进行现状对比分析。为湖区水资源的合理开发和水环境的保护提供一定的依据，突出实践性和可操作性。对协调江湖关系、制定洞庭湖区水资源开发利用方案及水环境保护方案具有重要意义。1 三峡工程和洞庭湖区的基本情况长江三峡工程是世界上最大的水利工程，于 2003 年开始第一期运行发电，2009 年完全竣工，实现了
11、初期运行效益。由于三峡工程规模巨大，涉及面广，其调度运用引起各方面的矛盾也日渐呈现。据实测原型资料显示 3,4,5，三峡建坝后受三峡放水的冲刷作用，荆江河段下切使得长江入洞庭湖三口水位下降，河道流量逐渐减少甚至断流，洞庭湖及汇入支流水位下降，出现了罕见的枯水期。同时湖泊出现面积萎缩与干涸、淤塞严重、水生态系统退化、生物多样性受损等众多水环境问题。2洞庭湖位于湖南省北部、长江荆江河段南岸，是我国第二大淡水湖，跨湖北、湖南两省，总面积为 2625km2，湖区总人口数为 1200 万人，耕地面积有 76.9 万 km2，农业总产值达 215 亿元，湖南部分是湖南省重要的商品粮、棉、油、鱼生产基地。洞
12、庭湖区是指荆江河段以南，湘、资、沅、澧四水尾闾控制站以下，高程在 50 米以下跨湖南、湖北两省广大平原、湖泊水网区。洞庭湖容纳四水和太平、松滋、藕池、凋弦四口以及环湖区的新墙、汨罗江等中小流域产生的径流，经湖泊调蓄后，在城陵矶注入长江，形成复杂的洞庭湖关系。全湖区由四水尾闾地区、荆南四口分流洪道以及西、南、东洞庭湖构成，湖区总面积达 18780km2。洞庭湖流域呈东、南、西三面高起，顺势向北倾斜，为敞口的马蹄形式盆地结构，形成以湖泊为中心的向心状水系，水系非常复杂（见图 1） 。图 1 洞庭湖主要水系图32 三峡工程对洞庭湖区水资源的影响2.1 三峡工程运行后对洞庭湖区水资源的影响2.1.1
13、三峡工程运行后洞庭湖区的水情变化 根据洞庭湖入出湖主要控制站实测资料统计 4，三峡工程运行后，2003-2008 年洞庭湖入湖水量相对多年平均值偏小不多，为 18%，但入湖沙量显著减少，减少了82.6%（见表 1） ，其主要是因为荆江三口分沙量大量减少。表 1 洞庭湖年均出入湖水沙量统计表起止年份 入湖水量（10 8m3）出湖水量（10 8m3）入湖沙量（10 4t）出湖沙量（10 4t）1956-1966 3080 3126 22886 59611967-1972 3006 2982 18803 52471973-1995 2666 2688 13179 33111996-2002 2810
14、 2958 8744 22512003-2008 2267 2294 2445 15331956-2008 2765 2803 14033 3738三峡工程蓄水运用前（1956-2002 年）长江干流径流流量无明显趋势变化。三峡工程蓄水运行后，由于上游来水量减少、来沙量锐减，引起三口分流量也减少，且分沙量减少显著，分流量减少无分沙量显著（见表 2） 4。三峡工程运用前，洞庭湖区年均淤积量为 1.03 亿 t，三峡工程蓄水后洞庭湖泥沙淤积明显减少。 洞庭湖出口城陵矶七里山站和螺山站年最低水位随着三峡工程蓄水后抬升明显（见图 2） 4。其主要原因是江湖关系的改变，主要表现为荆江三口分流减少，荆江河
15、段被冲刷，使得城陵矶附近及以下河段发生淤积，从而使得洞庭湖出口水位抬升，在枯水期表现得尤为显著（见图 3） 。表 2 荆江三口分流分沙变化表起止年份 年径流量（10 8m3）分流比（%） 年输沙量（10 4t）分沙比（%）1956-1966 1331.6 29 19590 351967-1972 1021.4 24 14190 281973-1980 834.3 19 11090 221981-1998 698.6 16 9300 191999-2002 625.3 14 5670 1642003-2008 498.5 12 1353 18图 2 城陵矶和螺山站历年最低水位变化过图 3 三峡建
16、库后城陵矶河段冲刷量2.1.2 三峡工程对洞庭湖区区域水量的影响三峡水库蓄水后清水下泄，上荆江河床冲刷下切，水位下降，三口入湖门槛抬高，使得三口断流时间延长及入湖水量减少。1956-2010 三口水系四站的断流天数数据表 5，三峡水库调度运行后，松滋河站 2002 年以前断流 150 天，2003-2010 年平均断流为199 天，增加了 40 天，虎渡河站断流时间由 125 天增加至 152 天；藕池河西支站由断流 241 天增加至 259 天，东支站有 138 天增加至 186 天（见表 3，表 4） 。由于洞庭湖北部地区的安乡县、南县、沅江市、澧县、华容县正处于三口河系沿岸，三口分流减少
17、，断流时间延长，则必然对三口河系沿岸县市的水资源开发利用产生不利影响。5表 3 三峡水库运行前荆江枝城径流及三口分流量年份 枝城年径流（10 8m3）三口分流（10 8m3）三口断流时间（d)1960 4177 1120 3041978 4133 714 3151979 4112 715 7041983 4252 785 3871987 4455 705 7601992 4123 511 7201994 3437 343 785多年平均 4098 701 584表 4 三峡水库运行后荆江枝城径流及三口分流量年份 枝城年径流（10 8m3）三口分流（10 8m3）三口断流时间（d)2003 41
18、40 568 8242004 4096 524 6962005 4459 643 7052006 2886 182 10152007 4114 543 8282008 4185 528 6592009 4043 503 7882010 4286 632 765多年平均 4026 515 7852.2.3 三峡工程对洞庭湖区水量影响的时段 在分别统计了三峡水库运行前后长江代表站与湖口城陵矶站多年逐月平均流量（见表 5）的基础上 5，分析得出三峡水库运行对洞庭湖区水资源开发利用的影响时间。由表中的数据分析可知：三峡水库从 9 月 15 日开始蓄水运行后，沙市、枝城、城陵矶、监利、螺山五站点 10-
19、12 月平均流量比水库运行前要少，其中城陵矶站减幅最大。三峡水库 1-3 月补水调度运行期，沙市、枝城、螺山、监利站分别增加339m3/s、599m 3/s、301m 3/s、183m 3/s，但城陵矶却减少流量 1352m3/s。无论是三峡补水调度运行期，还是蓄水调度运行期，洞庭湖区的水资源均呈减少状态，也就是说三峡水库蓄水补水运行期（10 至次年 3 月）均不可能增加洞庭湖区枯水期的水资源。这说明，三峡水库运行对洞庭湖区水资源开发利用的时间集中在 10-12 月至次年的 1-36月，这与荆江三口四站的分流、断流较小值和低水位出现的时间完全吻合。表 5 三峡水库运行前后荆江代表站点与湖口城陵
20、矶站多年逐月平均流量（流量：m 3/s）站名 统计时段 1 2 3 4 5 61990-2002 4603 4324 4845 6877 11783 19107枝城2003-2010 5036 4912 5623 7601 11746 168691990-2002 4872 4562 5151 6884 11037 16176监利2003-2010 4975 4663 5497 7014 10261 145981990-2002 4095 4484 5050 6985 11071 17006沙市2003-2010 5031 4748 5679 7437 10752 155461990-2002
21、 8285 8710 11476 15807 22064 29528螺山2003-2010 8419 8949 12006 12706 19795 274691990-2002 3370 4233 6476 8926 11138 13829城陵矶2003-2010 3006 4030 6312 6724 10497 12323站名 统计时段 7 8 9 10 11 121990-2002 31012 7698 22268 16547 9617 5956枝城2003-2010 26252 24644 23099 13054 9119 58691990-2002 24610 21985 18811
22、 15049 9732 6322监利2003-2010 21442 19390 20147 13015 9243 62581990-2002 26855 24174 19660 15200 9675 6233沙市2003-2010 23047 20543 21030 12903 9298 61391990-2002 42901 36327 28936 22016 14442 9483螺山2003-2010 35281 30116 28816 17349 11317 80281990-2002 19255 14965 10343 7112 4651 3224城陵矶2003-2010 12391
23、10281 9011 4520 4160 22512.2.4 三峡工程运行后洞庭湖区水量减少的后果三峡工程运行，在水位和水量上均对湖区水资源开发利用产生了一定不利影响 4，且影响主要集中在荆南地区。一方面，荆江分流持续减少使得该地区可利用的水资源逐年减少，尤其是在枯水期时面临着季节性水资源缺水，另一方面，三口河系在枯水期水位降低，总的断流时段延长，导致已有的引提水设施难以正常取水，从而工程性缺水加剧。给三口河系沿岸的澧县、安乡、沅江市、南县、华容等县市造成严重的经济社会损失（见表 6） 5。这种不利影响在时间尺度上表现为，年年发生旱灾，缺水经济损失逐年增加。空间尺度上表现为，湖南的华容、安乡县
24、最为严重。7表 6 三峡水库运行后洞庭湖北部地区缺水损失统计饮水困难人口年份（a)乡镇/个村/个总人口城镇乡村受旱耕地/hm 2减产粮食/104kg减产棉花/104kg缺水牲畜/104头经济损失/10 4元2003 36 401 26 3 22 2986 6068 1650 37 102992004 42 497 48 6 42 3055 6267 1789 40 112762005 46 586 54 7 47 4484 1896 2185 45 219612006 57 765 116 17 94 5634 1676 3820 157 637222007 51 611 64 9 54 33
25、26 9136 2002 55 147672008 36 333 53 6 46 2281 7627 1753 35 103602009 39 385 61 4 56 2685 1736 1678 36 127652010 27 221 19 3 15 2007 4736 1289 23 113282011 63 783 135 21 114 6055 2356 4256 165 573592.2 三峡工程运行后洞庭湖区合理开发利用的建议为减小三峡工程蓄水运行给洞庭湖区水资源开发利用带来的不利影响，一方面，应进一步调整三峡蓄泄方案，加大水库补水调度运行期的下泄量，增加荆江三口上游枝城站 1-3
26、 月流量。另一方面，实施封堵交叉串河， “堵” 5支并流， “塞” 4支强干等优化河系的工程举措，从根本上改善河湖水系连通功能，维持枯水期荆江三口河系与洞庭湖水流的连续。最大限度满足洞庭湖北部地区枯水期水资源利用开发要求。三峡水库蓄水运行加剧了洞庭湖区水资源供需矛盾，为稳定国民经济社会发展，谋求最佳的水资源开发效益和环境效益，还可以通过以下途径解决：首先，应加强宣传教育，强化资源意识；其次，加快水利基础设施建设，提高保障能力；再次，提高水资源利用效率；最后，加强水生态和水环境保护。3 三峡工程对洞庭湖区水环境保护影响3.1 三峡工程运行前洞庭湖区水环境分析3.1.1 排污分析洞庭湖区主要工业排污口日排污量为 149.5 万 m36，期中日排污酚、CODcr、BOD 5、氰化合物和石油类等污染总量分别为 44.3kg、223733kg、84.8kg 和8.8kg，并且具有以下特征：排污口相对集中于南、东洞庭湖及其入湖水系。有机
