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三峡工程对洞庭湖区滨湖城市排涝的影响
三峡工程对洞庭湖区滨湖城市排涝的影响
三峡水库蓄水运行后,长江下游径流过程将不同于建库前.按三峡水库供水期(5月1日～6月10日)、洪水期(6月～9月)、枯水期(12月～次年4月)3种情况,分析研究了由于水库调节径流过程改变,供水期与枯水期下泄流量加大,洪水期腰峰过程延长等原因,从而引起的洞庭湖区相应时期水位抬高且持续时间延长,给滨湖城市排涝带来的负面影响.
作者：廖小红作者单位：湖南省水利水电勘测设计研究总院,长沙,410007 刊名：中国农村水利水电ISTIC PKU英文刊名：CHINA RURAL WATER AND HYDROPOWER 年，卷(期)：2006 ""(7) 分类号：P333.9 关键词：三峡水库洞庭湖区城市排涝。
三峡水库运行后洞庭湖湿地生态系统服务功能价值评估代勇李景保刘正2012-08-14 14:57:18 来源：《资源开发与市场》(成都)2011年12期【内容提要】三峡水库蓄水运行改变了洞庭湖湿地水沙过程，进而影响其生态服务功能价值。
通过相关数据，采用资源经济学和生态学的相关模型，分析蓄水前后洞庭湖湿地价值量变化，结果表明：①对比蓄水前、蓄水后洞庭湖湿地主要服务功能价值量明显降低，总价值由130.04亿元减少到47.7亿元，减少了63.3%。
②调蓄洪水价值蓄水前为85.66亿元，占总价值的65.9%，而在蓄水后调蓄洪水价值减少，功能未能充分发挥。
③蓄水后，湿地调蓄洪水、供水价值量减少，而在调节气候、供应产品和净化水质方面的价值量有所增加。
【关键词】三峡水库运行洞庭湖湿地生态服务功能价值评估洞庭湖湿地作为长江中游地区的重要湿地，对于维系洞庭湖区的生态系统稳定乃至长江流域的生态安全发挥了十分重大的作用。
长期以来，有关洞庭湖湿地的资源开发及其生态系统服务功能价值研究众多[1-3,7-9]。
2003年三峡水库运行后，改变了长江中下游河道的天然水沙过程，同时也改变了洞庭湖区的水沙条件，从而湿地生态系统服务功能价值也发生了相应的变化，因为湿地是湖相沉积物长期淤积的自然综合体，具有水陆两重性。
本文将针对洞庭湖湿地在三峡水库运行前后生态系统服务功能的动态变化，估算其生态系统服务价值的变化，这将对洞庭湖湿地生态系统的协调与管理及其功能的正常发挥，乃至整个洞庭湖湿地的生态安全产生积极的意义。
1 洞庭湖湿地生态系统服务功能的变化洞庭湖是我国第二大淡水湖，接纳湖南境内湘资沅澧四水和长江的太平、藕池、松滋三口来水，再经湖口城陵矶汇入长江，俨然成为一个江湖相通的湖泊系统：一方面，入湖水沙不断塑造湖盆的形态，输送丰富的物质和能量，以维持湖泊的生命活力；另一方面，湖泊自身发挥着调蓄洪水、调节气候、涵养水源等重要功能。
近年来，洞庭湖湿地景观形态格局发生了巨大变化，这也将会在某种程度上影响其生态系统的服务功能。
三峡水库运行后洞庭湖湿地生态系统服务功能价值评估摘要洞庭湖是中国重要的淡水湖泊之一，它是长江中游的一个重要水源涵养地和自然生态系统。
然而，随着三峡水库的建设和运行，洞庭湖的生态环境也受到了影响。
本文旨在评估三峡水库运行后洞庭湖湿地生态系统的服务功能价值，以期为湿地保护和管理提供科学依据。
简介洞庭湖是中国重要的淡水湖泊之一，位于湖南、湖北两省交界处，是长江中游的一个重要水源涵养地和自然生态系统。
然而，随着三峡水库的建设和运行，洞庭湖的生态环境也受到了影响。
三峡水库运行后，洞庭湖的水文环境发生了明显的变化，湖滨区的生态系统服务功能也受到了影响。
因此，评估三峡水库运行后洞庭湖湿地生态系统的服务功能价值非常必要。
方法选择评估指标根据国际上通用的湿地生态系统服务功能分类与评估指南，本文选择了以下指标进行评估：1.湿地水源涵养功能2.生物多样性保护功能3.天然气调控功能4.水质净化功能5.旅游与娱乐功能获取数据本文获取了以下数据：1.洞庭湖湿地生态系统生态环境质量监测数据2.洞庭湖湿地生物群落调查数据3.洞庭湖地区气象、水文和土壤监测数据4.洞庭湖旅游业数据评估模型本文基于湿地生态系统服务功能价值的评估模型，通过对上述数据进行分析，最终得出三峡水库运行后洞庭湖湿地生态系统服务功能的价值。
结果湿地水源涵养功能价值三峡水库运行后，洞庭湖湿地的水源涵养功能有所减弱，但仍然具有重要意义。
其中，湿地对洞庭湖周边区域的雨水保持和调蓄功能价值达到了1.26亿元/年，对长江流域水文调控功能价值达到了0.45亿元/年。
生物多样性保护功能价值洞庭湖湿地是中国的三大重要湿地之一，其生物多样性保护功能价值极高。
三峡水库运行后，洞庭湖湿地的生态系统服务功能有所减弱，但总体上仍然具有较高的价值。
其中，湿地对湖区的保护功能价值达到了0.56亿元/年，对全国生物多样性保护功能价值达到了0.85亿元/年。
天然气调控功能价值三峡水库运行后，洞庭湖湿地的天然气调控功能有所减弱，但仍然具有一定价值。
论三峡大坝及湘江流域大坝对洞庭湖景观的影响论三峡大坝及湘江流域大坝对洞庭湖景观的影响水土保持与荒漠化防治江莉佳22011396摘要：本文简要回顾了三峡工程兴建前全面开展生态环境影响论证工作情况，介绍了三峡大坝对洞庭湖水系的直接和间接影响，并得出了修建三峡前后洞庭湖区水系中的变化情况。
关键字：三峡大坝；洞庭湖；生态环境前言三峡工程是举世瞩目的巨大水利工程，建成后可有效的控制长江上游洪水[1]，提供巨大电力，改善长江航运，增加中、下游干流枯水期流量，综合效益巨大[2]。
与此同时，工程后将部分改变长江水文情势，引起生态与环境的变化，对库区、长江中下游及河口等相关地区产生不同程度的影响[3]。
水利水电工程建设对生态环境影响包括有利和不利两个方面的影响[4]。
以长江三峡工程为例，它的兴建除发电、航运等效益外，主要功能是防洪，对保护长江中下游的生态环境有不可替代的作用[5]。
工程除主要不利影响在库区外，对长江中下游及河口等相关地区也会产生不同程度的影响。
对三峡库区的影响主要由城镇搬迁和土地淹没所引起；水体扩散稀释能力下降将加重水体污染，特别是局部与库湾水质恶化；一些珍稀、濒危物种的生存条件和生物多样性受到不同程度损坏等[6]。
针对工程兴建对生态环境的不利影响，组建了跨地区跨部门长江三峡生态与环境监测系统，跟踪监测库区及相关地区的生态环境的变化状况；编制并实施了移民安置区和施工区生态环境保护规划；开展了库区富营养化和水污染控制研究；对水库蓄水期间水质变化进行全过程监测等。
这些工作为了解三峡工程对生态环境影响，减免工程对生态环境造成的不利影响发挥了重要作用[7]。
三峡对洞庭湖水系的影响从直接关联来看，三峡水库对洞庭湖水环境的影响主要是水量的影响。
一是三峡水库大量的库容必然影响到长江原有水量的分配,洞庭湖与三峡水库体相连，必定影响最大；二是泥沙量减少，导致长江河床变宽,城陵矶下泻长江流速变大，加大了洞庭湖流入长江的水量，降低了洞庭湖水位，减少了水域面积，同时也导致了四水入洞庭湖流速加快，从而出现了四水流域在降雨量未明显减少的情况下，水位明显降低的现象；三是三峡水库是一个浩大的旅游工程，据媒体报道，受经济利益的诱惑，大量的豪华游轮下水，严重污染到三峡水库的水体，直接影响到下游湖泊，其中洞庭湖就是三峡污水的第一个接收站；四是对换水率的影响，洞庭湖属于大型浅水性湖泊,换水频率快，20世纪90年代约为4.7天/次，污染相对较轻,水质指标在Ⅰ类和Ⅱ类之间，三峡运营后,水量急剧减少，换水率猛增至21.4天/次，水体污染程度加剧。
三峡工程对西洞庭湖区的影响(调查研究)三峡水库运用后对西洞庭湖区防洪、水资源的影响调查研究常德市水利局张铁牛一、基本情况我市位于西洞庭湖西部，湖区总面积645万亩，占全市总面积的24.3%，其中耕地面积334.52万亩，河湖面积78万亩，总人口303.6万，占全市总人口的51.5%。
长江三口河系的松滋东、中、西支、虎渡河、藕池中、西支以及省内四水中的沅、澧两水把湖区切割成37个独立的防洪圈，其中保护面积在万亩以上的有27个，全市堤防总长2870.7公里，其中一线大堤1121公里，二线堤327.6公里，隔堤42.3公里，间堤100.4公里，渍堤1279.3公里，湖区大堤上共有各类穿堤涵管、交通闸1015处，机电排灌总装机1791处，2707台249395千瓦，占全市总装机的76.6%，其中大型泵站47处311台99500千瓦。
西洞庭湖区是长江洪水的初始遭遇地，长江三口七支有六支由此注入洞庭湖。
西洞庭湖三口河系地区共有安乡县的安保、安造、安澧、安昌、文化垸及澧县的澧松、西官、九垸等8个堤垸，堤防总长度540公里，面积214万亩，其中耕地面积100万亩，人口73万。
二、三峡水库运行后对西洞庭湖的影响处，长3.4公里。
澧县松滋河堤防2003年以前很少发生大堤滑坡崩岸现象，但2005年就发生33处，长18.85公里。
在主汛期到来之前发生垮塌、崩岸，如不及时处理将对防汛保安造成极大的威胁，但处理难度极大，费用高，当地政府财政无力解决。
尽管如此，为确保安全度汛，所在地的党委政府每年还是千方百计挤出数百万资金应急除险，据统计2003以来安乡、澧县累计投入除险资金达亿元。
2、枯水期水资源问题开始凸显，造成生产、生活用水困难，生态环境开始受影响。
按照三峡水库的调度，10月～次年2月为蓄水调度期，因而造成长江来水减少，三口入湖流量减少，部分河流断流期增长。
实测资料显示位于西洞庭湖出口的南嘴水文站2006年10月份平均流量仅593.2秒立米，水位只有22.1～23.82米。
三峡水库对洞庭湖水文情势影响评估王鸿翔; 查胡飞; 李越; 王乃贺; 苗森; 郭文献【期刊名称】《《水力发电》》【年(卷),期】2019(045)011【总页数】6页(P14-18,44)【关键词】水文情势; 变动范围法; 水文改变度; 洞庭湖; 三峡水库【作者】王鸿翔; 查胡飞; 李越; 王乃贺; 苗森; 郭文献【作者单位】华北水利水电大学河南郑州450045【正文语种】中文【中图分类】P333洞庭湖是我国第二大淡水湖，是调节湘、资、沅、澧四水和分蓄长江洪水重要的天然湖泊，为长江流域重要的调蓄湖泊和水源地，对整个长江中游的防洪和水资源利用举足轻重[1]。
同时，洞庭湖也是世界著名的湿地生态保护地区，为区域生态系统的维护和生物多样性提供重要作用。
因此，对洞庭湖水文情势的研究十分有必要。
关于水利工程生态水文效应评估，国内外学者进行了大量研究[2-9]。
本研究结合国内外关于水利工程对于生态效应的影响评估的研究基础上，结合水文变异指标、水文统计方法和变化范围法定量评估洞庭湖3个代表性的水文站(城陵矶、南咀、杨柳潭站)水文情势的改变程度，并评估水文情势的变化对区域生态系统可能造成的影响，可为洞庭湖湖区水文情势影响评价以及湖泊水生生态安全保护提供技术支撑。
1 数据与方法本次研究分别选取东洞庭湖的入江口城陵矶水文站、南洞庭湖的杨柳潭水文站、和西洞庭湖的南咀水文站作为整个洞庭湖流域的3个代表性水文站。
研究选取的3个水文站各具代表性，能够基本反映出洞庭湖区域水文特征。
基于3个站点1959年～2016年的日均水位观测资料，运用累计距平法[10-11]和滑动T检验法[12]和Mann-Kendall法(M-K法)[13]对日均水位数据进行趋势性和突变性分析；运用水文改变度法(range of variability approach，RVA)[14]，将城陵矶、南咀和杨柳潭站年均水位分为1959年～2002年和2003年～2016年两个序列分别作为三峡水库蓄水前后的序列，将32个IHA(水文指标法)分为5组，进行生态水文指标计算，上下限是以均值±δ(标准差)进行计算，从而分析三峡蓄水后洞庭湖3个代表性水文站整体水文情势改变程度，具体计算过程见文献[15-16]。
2 结果与讨论2.1 洞庭湖年均水位变化特征2.1.1 年均水位趋势性检验趋势性是反映样本序列随时间增加的倾向。
即增加、减少或不变。
为揭示洞庭湖水系年平均流量趋势变化，点绘1959年～2016年年平均水位年际变化过程曲线。
由图1可知，研究期间，洞庭湖水系年平均水位除1965年、1972年、1983年、1992年、1998年、2006年、2011年特枯年或特大洪水年的波动幅度较大外城陵矶站和杨柳潭站呈增长趋势，南咀站呈缓慢降低趋势。
图1 洞庭湖年均水位变化及趋势运用M-K检验方法检验3个站点年平均水位变化的趋势性见表1。
表1 洞庭湖年均水位变化趋势M-K检验站点统计量检验判别趋势性城陵矶站2.561.96通过95%置信度检验南咀站-2.351.96通过95%置信度检验杨柳潭站0.761.64不显著由表1可知，城陵矶站、杨柳潭站年平均水位总体呈微弱上升态势，其中杨柳潭站上升趋势未通过显著性检验，城陵矶站上升趋势通过了95%置信度检验，南咀站下降趋势通过了95%置信度检验。
2.1.2 年均水位突变性检验运用前述提及的Mann-Kendall检验、累计距平法和滑动T检验法，对洞庭湖城陵矶七里山站、南咀站、杨柳潭站3个控制站研究期间的年均水位列进行突变年份检验，通过以上3种检测方法综合判别洞庭湖3站点理论上的突变年份如表2所示。
2.2 洞庭湖生态水文指标变化通过以上对洞庭湖水位突变点的研究，为了揭示三峡水库对洞庭湖水位造成的影响，我们将2003年以前洞庭湖日水位过程作为自然状态基准水位序列，2003年～2016年洞庭湖日水位过程作为水文变异后的水位改变序列(见图2)。
在此基础上运用IHA和RVA法计算三峡水库运行对洞庭湖水系水位的改变程度。
三峡水库运行对各水位指标参数改变程度的计算结果见表3。
图2 突变前后月中值水位变化2.2.1 月均水位变化由图2和表3可知，洞庭湖流域3个水文站最明显的水文变异大多出现在10月、11月、1月、2月(非汛期)及6月、7月和8月(汛期)。
可见，上游水库的削峰拦洪措施对汛期径流的消减作用影响很大，而水库在非汛期的农业灌溉和生活用水对增加月均水位因也有一定影响。
2.2.2 年极端水位大小洞庭湖游流域城陵矶站年最小1、3、7、30、90 d水位变异程度相同并都达到最大，而年最小90 d水位变异最低，其他次之(见表3)。
表2 洞庭湖3个水文站年均水位突变统计结果水文站突变年份M-K检验法累计距平法滑动T检验法变异点城陵矶1963年、1966年、1972年1979年、2003年1979年、2003年1979年、2003年南咀2003年1960年、2003年1983年、2003年2003年杨柳潭1960年1978年、2003年1978年、1983年、2003年1978年、2003年表3 三峡水库运行前后IHA指标统计IHA指标城陵矶站蓄水前蓄水后水文改变度南咀站蓄水前蓄水后水文改变度杨柳潭站蓄水前蓄水后水文改变度第2组年均1日最小值18.9520.28-75(H)28.0327.97-50(M)27.2827.2789(H)年均3日最小值18.9920.30-75(H)28.0527.98-25(L)27.2827.28100(H)年均7日最小值19.0820.41-75(H)28.0628.00-25(L)27.3027.31100(H)年均30日最小值19.2920.86-75(H)28.1928.24-50(M)27.4827.4750(M)年均90日最小值19.9621.76-75(H)28.5628.4925(L)27.8927.69-25(L)年均1日最大值32.2531.580(L)34.2133.88-50(M)33.3833.14-25(L)年均3日最大值32.2131.570(L)34.1433.75-50(M)33.3333.06-25(L)年均7日最大值32.0331.470(L)33.9233.24-25(L)33.1732.950(L)年均30日最大值31.0030.64-25(L)32.9832.78-50(M)31.9631.42-50(M)年均90日最大值29.5929.46-50(M)32.1631.70-25(L)30.7830.520(L)基流指数0.766 10.813 2-100(H)0.929 10.939 90(L)0.940 80.943 70(L)第3组年最小值出现时间35366-78(H)28.53580(L)7.53225(L)年最大值出现时间199.5212-56(M)195.5203-6(L)192.5203-75(H)第4组低脉冲次数23-39(M)24-36(M)35-67(H)低脉冲历时5619-20(L)39.259-47(M)1311.541(M)高脉冲次数22-8(L)54-17(L)4420(L)高脉冲历时3835-76(H)99-43(M)1323-20(L)第5组上升率0.140.117 5-24(L)0.080.06-58(M)0.070.07-52(M)下降率-0.11-0.102 520(L)-0.06-0.06-14(L)-0.06-0.068(L)逆转次数4350-25(L)5973-79(H)7888-53(M)注：H表示高度改变；M表示中度改变；L表示低度改变。
上游修建的三峡水库对年极小值水位的改变程度高(H)说明三峡水库运行使洞庭湖水系枯水期低水位过程的改变程度较大，有可能会对河流生态系统产生负面影响;对年极大值水位的改变程度相对较低，说明三峡水库运行对汛期高水位过程的改变程度小，因而高水位过程变化对河流生态系统的影响也可能较小。
1、3、7、30 d 和90 d年均极小值水位较水库运行前均有不同程度的减少。
其中，1、3、7 d年均极小水位表现出均一化，因而导致年极小值水位出现时间较高程度的改变(H)，且各年平均极小值水位均落在RVA目标区间内的频率均比期望值低;三峡水库运行对7、30 d和90 d年均极大值流量和年极大值水位出现时间的水位改变度低(L)，丰水期三峡水库对大洪水的调蓄作用导致1、3 d年均最大值水位均有中等程度的改变(M)，除90 d年极大值水位外，1、3、7、30 d年极大值水位均落在RVA目标区间的频率都比期望值高。
2.2.3 年极端水位发生时间城陵矶站年最小水位出现日期从每年2月初推迟到次年1月初；南咀站年最小水位出现日期从每年1月末推迟到12月；杨柳潭站年最小水位出现日期从每年1月初推迟到2月初；三峡水库蓄水后，在非汛期(11月～4月份)，由于汛前泄水腾空防洪库容，使最小水位发生了时间上的变化；在汛期(5月～10月份)，三峡水库只是调节洪峰流量，基本上不改变洪峰的出现时间，故对最大水位发生时间改变较小。
2.2.4 高低脉冲的频率及历时由表3可以看出，3个站点的高低水位频率及历时总体上呈增加趋势。
城陵矶站低脉冲次数由建坝前的2次增加为3次，南咀、杨柳潭站建坝后均比建坝前增加2次；低脉冲历时均有不同程度的减少，城陵矶站由建坝前的56 d减少为19 d，变化最为明显。
南咀站的高脉冲次数略有减少，城陵矶站、杨柳潭站的高脉冲次数保持不变；城陵矶站的高脉冲历时由建坝前的38 d减少为35 d，杨柳潭站的高脉冲历时由建坝前的13 d减少为23 d，南咀站不变。
综上所述，三峡水库的修建在一定程度上减少了低脉冲发生的次数和历时，可以防止干旱问题的发生。
但是高脉冲次数及历时的减少虽然可以在防洪时有效的削减洪峰，却也会增大低流量；从而影响植物生存发展所需的适宜土壤湿度，同时也会对河道的纵横断面产生一定的影响。
2.2.5 流量变化改变率及频率从表3可以看出，上升率除杨柳潭站无变化外，城陵矶站和南咀站的上升率均减少，城陵矶站的变化最为显著，由0.14%减少至0.1175%；下降率南咀站和杨柳潭站没有发生变化，城陵矶站略有下降；3站的逆转次数均有变化，南咀站的逆转次数变化最为显著，由建坝前的59次增加至建坝后的73次。
综上可知，南咀站的变化最为显著，表明三峡水库调节对南咀站的影响最为显著。
2.3 河流水文改变度评价2.3.1 蓄水前后水文指标变化度比较为了探究三峡水库的修建对洞庭湖水系所造成的影响，计算城陵矶七里山、南咀、杨柳潭3个水文站在建坝前后32个水文指标绝对值的改变度，并绘制3等级的水文改变度(见图3)。
