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文檔簡介
蘇支河實(shí)施控制工程后對湖北省洞庭湖區(qū)荊南四河生態(tài)影響分析摘要河流綜合整治是改善河流水文條件、發(fā)揮流域正常生態(tài)功能的重要途徑,本文運(yùn)用水沙數(shù)學(xué)模型核算了蘇支河實(shí)施控制工程后,湖北省洞庭湖區(qū)荊南四河河床沖淤量、河道分流分沙以及水位的改善情況;分析了控制工程對河段及近岸陸域的生態(tài)影響:闡述了工程控制措施對防治區(qū)域水土流失的積極作用,以期為同類型河流的洪水防治與水土保持提供科學(xué)指導(dǎo)與借鑒。
關(guān)鍵詞 河流綜合整治;控制工程;防洪;水土流失;生態(tài)影響;荊南四河
河流對于人類的作用是雙向的。灌溉、供水、航運(yùn)、魚類的繁殖以及水能的利用是積極的,正面的;而洪水的泛濫和對兩岸沖刷帶來的水土流失是負(fù)面的。修建控制性工程,消除河流對人類的負(fù)面影響是人類與大自然和諧相處,積極建立生態(tài)環(huán)保長效機(jī)制的一種有益探索。
流域現(xiàn)狀概述
湖北省洞庭湖區(qū)荊南四河(松滋河、虎渡河、藕池河、調(diào)弦河)位于湖北省中南部,是分泄長江洪水人洞庭湖的重要通道。蘇支河是荊南四河河網(wǎng)中松西河和松東河之間的串河,由松西河流向松東河。近十年來,蘇支河進(jìn)口隨沖刷不斷擴(kuò)大,其分流量也不斷增大,往往呈現(xiàn)小洪水、高水位、大防汛的態(tài)勢。而松西河自雙河場以下,水流挾沙能力降低,河道萎縮,河段同流量水位抬升,汛期高水持續(xù)歷時(shí)加長。為此,亟需減少蘇支河分流量,減少水土流失。
控制工程對河段防洪影響分析
控制工程建成后對河段的防洪影響分析實(shí)質(zhì)上就是要對該河道進(jìn)行分流分沙分析與水位變化影響分析。為研究該河段的分流分沙變化規(guī)律,采用江湖河網(wǎng)一維水沙數(shù)學(xué)模型HELIU-2(V2.1),建立相關(guān)方程計(jì)算水沙特征值。
蘇支河控流方案
根據(jù)實(shí)測資料分析,20世紀(jì)90年代蘇支河進(jìn)口以上至胡家場河段主泓道易位,使蘇支河進(jìn)口處于正面進(jìn)水側(cè)面排沙的有利位置,進(jìn)口段沖刷擴(kuò)大,分流也隨之加大,20世紀(jì)50年代最大分流量僅400立方米/秒,20世紀(jì)90年代增大到2330立方米/秒,分流約占新江口流量的35%,形成目前松西、蘇支河分流的格局,松東河港關(guān)以下河段防洪受到威脅,沿線洪水位抬高,而松西河流量相應(yīng)減少,蘇支河進(jìn)口以下的松西河河道迅速淤積萎縮。為此擬定蘇支河控流方案,控制蘇支河分流,降低松東河段的洪水位,減輕防洪壓力,有效控制該區(qū)域的水土流失。通過建模和計(jì)算擬定建閘控制蘇支河分流方案,由現(xiàn)狀的35%降低到15%;松西河分流量由現(xiàn)狀的65%增加到85%。
蘇支控流后松滋、虎渡河分流沖淤變化及影響
一是蘇支河控流后松虎河道沖淤變化。計(jì)算表明,蘇支建閘控流方案運(yùn)用后,松西中、上段不受其影響,該河段沖淤量變化很??;松西下段因分流量增加,各分河段淤積量相應(yīng)減少;蘇支河段分流量減少,河段淤積量增加;松東河段受上兩段沖淤變化影響,淤積量相對增加,且相對增加較多;虎渡河因蘇支河分流減少使中下段淤積量略有減小,相對量變化較小。蘇支控流方案運(yùn)用10年末、20年末,松滋河分流道分別累積淤積0.305億立方米、0.333億立方米,虎渡河分別淤積0.1億立方米、0.088億立方米。其中松西中上段30年末沖刷0.084億立方米,蘇支、松西下段各淤積0.18億立方米、0.1億立方米。這說明,蘇支控流方案運(yùn)用后對松虎河道沖淤影響較小。二是蘇支控流對松滋、虎渡河口分流影響。通過計(jì)算,蘇支河建閘控流后,蘇支河分流量相應(yīng)減少,松西河分流量則相對增加,對松滋河口、虎渡河口分流量影響甚小。因此,蘇支河建閘控流運(yùn)用對松滋河口、太平河口分流影響很小。
蘇支控流對松西、蘇支河洪水位影響
通過建立的數(shù)學(xué)模型計(jì)算表明,蘇支建閘控流后,蘇支河分流量減少,該河段內(nèi)洪水位隨之降低,相反松西中下段分流量增加,結(jié)果表明,蘇支控流方案運(yùn)用后,蘇支河洪水位均有不同程度的降低,可適當(dāng)減輕蘇支河及以下河段的防洪壓力。
綜上,該控流方案的運(yùn)用對松滋、虎渡河口分流影響很小,對松虎上段的沖淤影響也較小。除蘇支河段的淤積量隨控流影響而增加,控流多影響較大,其他各分段沖淤影響變化較小或有利。隨著蘇支河分流減少,該河段洪水位降低,對該段防洪有利,松西中下段的洪水位因該河段分流量增加而略有抬高,松西河在堤防加固后防洪能力較高,影響不大。
控制工程生態(tài)影響分析
本工程為防洪工程,工程建設(shè)區(qū)內(nèi)基本不存在自然生態(tài)及原生植被,絕大部分為人工農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。工程對生態(tài)的影響范圍主要為工程所在河段及堤外近岸邊灘陸域,影響區(qū)域呈狹窄的線型分布。
通過河流建閘,深水區(qū)與淺水區(qū)得到了可調(diào)的控制,天然的深潭淺灘不會(huì)再出現(xiàn),經(jīng)過閘后的水會(huì)得到明顯凈化,促進(jìn)生物的生長。在大江大河上建閘通常會(huì)造成眾多魚類、兩棲類無法正常洄游產(chǎn)卵,但工程區(qū)及近岸尚未發(fā)現(xiàn)洄游產(chǎn)卵的魚類和兩棲類生物,也未發(fā)現(xiàn)魚類集中產(chǎn)卵場及珍稀、瀕危水生生物,僅在河岸邊有零星產(chǎn)粘性卵魚類,工程可能會(huì)對其產(chǎn)生影響,但影響輕微。
荊南四河,特別是松滋河,由于分流長江洪水的流量較大(近些年最大值達(dá)9180立方米/秒),通流時(shí)間較長(一年中有7個(gè)月通流),它是長江魚苗入洞庭湖的重要通道,魚苗通過時(shí)間主要為5月至7月,施工期由于圍堰和水下拋石等工程措施會(huì)使局部河段懸浮物濃度增加,可能會(huì)對魚苗產(chǎn)生輕微影響,但施工結(jié)束后影響將消失,魚苗可通過主流松滋河進(jìn)入洞庭湖。總體來說,工程對水中生物的棲息、繁殖、攝食條件影響不大。由于荊南四河屬于季節(jié)性河流,枯水期為當(dāng)年10月至次年5月,當(dāng)該工程實(shí)施后,通過調(diào)節(jié)蘇支河的分流,還能適當(dāng)增加松西河下游河段流量,改善流域水資源的分配與生產(chǎn)、生活、生態(tài)條件。
綜上所述,工程對生態(tài)的不利影響主要表現(xiàn)為施工活動(dòng)對水域及陸域的擾動(dòng)、對棲息于該區(qū)域的水生及陸生動(dòng)物產(chǎn)生的驚擾,但在該區(qū)域影響范圍內(nèi)不會(huì)造成區(qū)域珍稀瀕危物種的消失及土地荒漠化。
區(qū)域水土流失影響分析
根據(jù)《湖北省人民政府關(guān)于劃分水土流失重點(diǎn)防治區(qū)的公告》關(guān)于“重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū):主要是水土流失較輕,林草覆蓋較好的丘陵區(qū)及平原湖區(qū)”的規(guī)定,本工程處于武陵余脈與江漢平原的過渡地區(qū),為湖北省重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)。造成該區(qū)域水土流失的原因以自然因素為主,人為活動(dòng)因素為輔。
就本地區(qū)而言,區(qū)內(nèi)出露底層主要為第四系中更新統(tǒng)沖積層(al+p1Q2)、全新統(tǒng)沖積層(a1Q4)和人工堆積層(rQ),分布廣、面積大、抗沖能力低,加上降雨量大,降雨集中,水力條件變化等因素的影響,易誘發(fā)水土流失。具體水力條件的改變表現(xiàn)為,自2024年6月三峽水庫蓄水后,多年觀測資料顯示,在荊江河段來水量基本無較大變化的情況下,來沙量和含沙量卻大幅度減少,從而導(dǎo)致進(jìn)入荊南四口的來沙量相應(yīng)減少,清水下泄造成河道沖刷量增大,河床沖深下切明顯,特別是隨著蘇支河的分流增大,兩岸崩岸時(shí)有發(fā)生,水土流失嚴(yán)重。
在工程實(shí)施期內(nèi),通過一系列工程措施,可以有效減輕和控制項(xiàng)目區(qū)的水土流失,減少地面侵蝕量,保障主體工程安全,恢復(fù)和改善生態(tài)環(huán)境,防治水土流失。為有效控制水土流失,在實(shí)施水土保持方案時(shí),可委托具有水土保持工程監(jiān)理資質(zhì)的監(jiān)理單位開展相關(guān)監(jiān)理工作,嚴(yán)格控制工程質(zhì)量、進(jìn)度、投資,確保水土保持工程與主體工程同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)使用;同時(shí)還委托了具備相應(yīng)檢測資質(zhì)的單位承擔(dān)水土保持檢測工作,較好地控制了水土流失。
結(jié)語
控制工程的作用是多維、積極、有效的,既能很好地解決區(qū)域內(nèi)的防洪問題,又能改善該區(qū)域內(nèi)水土流失的問題,達(dá)到控支強(qiáng)干的效果,今后在河流治理過程中要以積極的多維目標(biāo)為實(shí)施目的,更好地發(fā)揮水體的各種正常功能,產(chǎn)生良好的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
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