三峽水庫變動(dòng)回水區(qū)青巖子河段整治:現(xiàn)狀、影響與策略研究_第1頁
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文檔簡介

三峽水庫變動(dòng)回水區(qū)青巖子河段整治:現(xiàn)狀、影響與策略研究一、引言1.1研究背景與意義三峽水庫作為世界上最大的水利樞紐工程之一,自2003年蓄水運(yùn)用以來,在防洪、發(fā)電、航運(yùn)、水資源利用等方面發(fā)揮了巨大的綜合效益,對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源供應(yīng)有著舉足輕重的影響。三峽水庫的防洪庫容高達(dá)221.5億立方米,在汛期能夠有效攔蓄洪水,削減洪峰流量,極大地減輕了長江中下游地區(qū)的防洪壓力,保護(hù)了沿岸城市和農(nóng)田免受洪水侵襲,保障了人民生命財(cái)產(chǎn)安全。在發(fā)電方面,三峽水電站的總裝機(jī)容量達(dá)到2250萬千瓦,多年平均發(fā)電量約1000億千瓦時(shí),為我國提供了大量清潔、可再生的電能,有力地支持了經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展。其航運(yùn)效益也十分顯著,改善了長江上游的通航條件,促進(jìn)了區(qū)域間的物資流通和經(jīng)濟(jì)交流。然而,水庫水位的周期性變動(dòng)也給其回水區(qū)帶來了一系列復(fù)雜的問題,其中青巖子河段受影響尤為突出。青巖子河段上距重慶約85km,下距三峽大壩壩址520km,主要由石沱峽谷段、金川磧放寬分汊段、藺市彎道段、牛屎磧放寬分汊段、剪刀峽峽谷段組成。該河段地處山區(qū),地勢起伏較大,河道形態(tài)復(fù)雜,水流條件多變。在三峽水庫運(yùn)行前,該河段就存在一些天然的航道問題,如河道狹窄、水流湍急、淺灘礙航等,對航運(yùn)安全構(gòu)成一定威脅。水庫蓄水后,水位的周期性漲落改變了原有的水沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律和河床邊界條件,使得青巖子河段的生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到了不同程度的影響。在生態(tài)環(huán)境方面,水位變動(dòng)導(dǎo)致河流流量、水質(zhì)、土地沉降等因素發(fā)生改變。水位的頻繁漲落使得河流的水流速度和流量不穩(wěn)定,影響了水生生物的棲息和繁殖環(huán)境。據(jù)研究,一些魚類的洄游通道受到阻礙,魚類資源數(shù)量有所減少,生物多樣性面臨挑戰(zhàn)。水位變動(dòng)還對河岸帶的生態(tài)系統(tǒng)造成破壞,導(dǎo)致植被退化、土地侵蝕加劇等問題。土地沉降現(xiàn)象也較為明顯,這不僅影響了河岸的穩(wěn)定性,還可能引發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,對周邊生態(tài)環(huán)境構(gòu)成潛在威脅。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)角度來看,青巖子河段流經(jīng)部分貧困地區(qū),當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展對水資源的依賴程度較高。然而,該地區(qū)水資源匱乏,灌溉面積廣但灌溉效率低下,嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。三峽水庫運(yùn)行過程中,該河段地區(qū)污染源較多,水位變化對土地沉降和岸線侵蝕等問題影響顯著,進(jìn)一步加劇了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的惡化,對當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活造成了不利影響。航運(yùn)條件的惡化也增加了運(yùn)輸成本,阻礙了區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)交流與合作,限制了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,開展三峽水庫變動(dòng)回水區(qū)青巖子河段整治研究具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義,是保障區(qū)域生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的迫切需求。通過對該河段的整治,可以改善河道的水流條件和通航環(huán)境,提高航運(yùn)安全性和運(yùn)輸效率,降低運(yùn)輸成本,促進(jìn)區(qū)域間的物資流通和經(jīng)濟(jì)交流,為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的活力。整治工作還能有效緩解水位變動(dòng)對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響,保護(hù)水生生物的生存環(huán)境,維護(hù)生物多樣性,減少土地沉降和岸線侵蝕等問題,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定,為當(dāng)?shù)鼐用駝?chuàng)造良好的生產(chǎn)生活環(huán)境,實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀水庫變動(dòng)回水區(qū)河道整治是水利工程領(lǐng)域的重要研究課題,國內(nèi)外學(xué)者圍繞這一課題展開了廣泛而深入的研究。在國外,許多國家都擁有大型水庫,如美國的胡佛水壩形成的米德湖,俄羅斯的伏爾加格勒水庫等,這些水庫的運(yùn)行也帶來了變動(dòng)回水區(qū)的相關(guān)問題,吸引了眾多學(xué)者的關(guān)注。美國學(xué)者在研究水庫變動(dòng)回水區(qū)時(shí),運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)值模擬技術(shù),建立了復(fù)雜的水動(dòng)力和泥沙輸移模型,對回水區(qū)的水流特性和泥沙淤積規(guī)律進(jìn)行了深入探討。他們通過對大量實(shí)測數(shù)據(jù)的分析,揭示了水庫水位變動(dòng)對回水區(qū)河道形態(tài)和水流結(jié)構(gòu)的影響機(jī)制,為河道整治提供了重要的理論依據(jù)。俄羅斯的學(xué)者則側(cè)重于研究水庫變動(dòng)回水區(qū)的生態(tài)環(huán)境問題,分析了水位變化對水生生物群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能的影響,提出了一系列保護(hù)和修復(fù)生態(tài)環(huán)境的措施。在國內(nèi),隨著水利工程建設(shè)的蓬勃發(fā)展,眾多水庫的建成運(yùn)行使得變動(dòng)回水區(qū)河道整治研究成為熱點(diǎn)。針對三峽水庫變動(dòng)回水區(qū),不少學(xué)者開展了全面而細(xì)致的研究。例如,在水流結(jié)構(gòu)方面,運(yùn)用物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,深入分析了不同水位條件下的水流流速、流向分布以及回流、紊流等現(xiàn)象。有研究表明,在三峽水庫蓄水后,變動(dòng)回水區(qū)的水流流速明顯減小,回流范圍擴(kuò)大,這對泥沙淤積和河道演變產(chǎn)生了重要影響。在泥沙運(yùn)動(dòng)方面,學(xué)者們通過對實(shí)測泥沙數(shù)據(jù)的分析,研究了泥沙的輸移規(guī)律和淤積特性,發(fā)現(xiàn)水庫運(yùn)用初期庫區(qū)泥沙累積性淤積會(huì)導(dǎo)致一些河段航道淤淺。針對河床沖淤變化,利用多年的地形測量數(shù)據(jù),分析了不同時(shí)期河床的沖淤部位和幅度,預(yù)測了未來河床的演變趨勢。然而,對于三峽水庫變動(dòng)回水區(qū)的青巖子河段,當(dāng)前研究仍存在一定不足。在水流泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究方面,雖然已有一些對該河段的初步分析,但由于該河段河道形態(tài)復(fù)雜,水沙條件多變,現(xiàn)有的研究還不夠系統(tǒng)和深入,對一些特殊水動(dòng)力現(xiàn)象和泥沙運(yùn)動(dòng)機(jī)制的認(rèn)識還不夠清晰。在整治措施研究方面,目前提出的整治方案多是基于一般性的河道整治經(jīng)驗(yàn),缺乏針對青巖子河段獨(dú)特地形地貌和水沙條件的精細(xì)化設(shè)計(jì),對整治效果的評估也不夠全面和準(zhǔn)確。在生態(tài)環(huán)境影響研究方面,雖然認(rèn)識到水庫運(yùn)行對青巖子河段生態(tài)環(huán)境有影響,但相關(guān)研究主要集中在宏觀層面,對具體的生態(tài)因子變化及其相互關(guān)系的研究還較為薄弱,缺乏針對性的生態(tài)保護(hù)和修復(fù)措施研究。本文將在已有研究的基礎(chǔ)上,以三峽水庫變動(dòng)回水區(qū)青巖子河段為研究對象,綜合運(yùn)用多種研究方法,深入研究該河段的水流泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律、河床演變特性,全面分析三峽水庫水位變動(dòng)對該河段的影響,進(jìn)而提出科學(xué)合理、針對性強(qiáng)的河道整治方案,并對整治方案的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行系統(tǒng)評估,以期為青巖子河段的整治提供可靠的技術(shù)支持和科學(xué)依據(jù),填補(bǔ)當(dāng)前研究的空白,推動(dòng)水庫變動(dòng)回水區(qū)河道整治研究的進(jìn)一步發(fā)展。1.3研究方法與創(chuàng)新點(diǎn)為全面、深入地研究三峽水庫變動(dòng)回水區(qū)青巖子河段整治問題,本研究綜合運(yùn)用多種研究方法,力求揭示該河段的復(fù)雜規(guī)律,提出科學(xué)有效的整治方案。文獻(xiàn)調(diào)查法是研究的基礎(chǔ)。通過廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),包括學(xué)術(shù)期刊論文、學(xué)位論文、研究報(bào)告以及政府文件等,全面梳理了水庫變動(dòng)回水區(qū)河道整治的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。對于三峽水庫變動(dòng)回水區(qū)的研究成果,尤其是關(guān)于青巖子河段的資料進(jìn)行了重點(diǎn)分析,了解前人在該領(lǐng)域的研究思路、方法和主要結(jié)論,明確了當(dāng)前研究的不足和空白,為本研究提供了堅(jiān)實(shí)的理論支撐和研究方向指引。通過對美國胡佛水壩形成的米德湖、俄羅斯伏爾加格勒水庫等相關(guān)研究文獻(xiàn)的分析,借鑒了國外在水庫變動(dòng)回水區(qū)治理方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)手段,拓寬了研究視野。實(shí)地考察是獲取一手資料的重要途徑。深入青巖子河段,對其地形地貌、氣候、植被、土地利用等因素進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)地勘查。運(yùn)用全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等技術(shù)手段,精確測量和記錄了該河段的河道形態(tài)、岸線位置、河床高程等地形數(shù)據(jù),為后續(xù)的分析和研究提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。實(shí)地觀察了該河段的水流狀況、泥沙淤積情況以及周邊生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,與當(dāng)?shù)鼐用窈拖嚓P(guān)部門進(jìn)行交流,了解了該河段在航運(yùn)、灌溉、生態(tài)等方面存在的實(shí)際問題以及對當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,這些實(shí)地考察獲取的信息為研究提供了真實(shí)可靠的依據(jù),使研究更具針對性和現(xiàn)實(shí)意義。實(shí)驗(yàn)?zāi)M法在本研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。建立了物理模型和數(shù)值模型,對三峽水庫水位變動(dòng)對青巖子河段的影響進(jìn)行了模擬分析。在物理模型實(shí)驗(yàn)中,依據(jù)相似性原理,按照一定比例縮小真實(shí)河道,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬不同水位條件下青巖子河段的水流運(yùn)動(dòng)和泥沙輸移過程。通過布置流速儀、泥沙采樣器等儀器設(shè)備,精確測量水流流速、流向、含沙量等參數(shù),直觀地觀察和分析了水流結(jié)構(gòu)和泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律,以及河床的沖淤變化過程。在數(shù)值模擬方面,運(yùn)用先進(jìn)的水動(dòng)力和泥沙輸移數(shù)學(xué)模型,如平面二維水沙數(shù)學(xué)模型,對該河段的水沙運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算和模擬。通過輸入實(shí)測的水文、地形、泥沙等數(shù)據(jù),模擬了不同工況下青巖子河段的水流場、泥沙濃度場以及河床沖淤演變過程,預(yù)測了未來該河段在三峽水庫運(yùn)行影響下的變化趨勢。實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果為深入理解該河段的水沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律和河床演變機(jī)制提供了定量的數(shù)據(jù)支持,為整治方案的制定提供了科學(xué)準(zhǔn)確的依據(jù)。綜合分析法是本研究的核心方法。將文獻(xiàn)調(diào)查、實(shí)地考察和實(shí)驗(yàn)?zāi)M所獲取的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,從多個(gè)角度深入研究青巖子河段的問題。運(yùn)用系統(tǒng)工程的思想,綜合考慮水動(dòng)力、泥沙運(yùn)動(dòng)、河床演變、生態(tài)環(huán)境以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多方面因素,對該河段的整治進(jìn)行全面規(guī)劃和設(shè)計(jì)。在制定整治方案時(shí),充分考慮了各種因素之間的相互關(guān)系和影響,力求實(shí)現(xiàn)整治方案的科學(xué)性、合理性和有效性。對整治方案的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行綜合評估,權(quán)衡利弊,選擇最優(yōu)的整治方案,以達(dá)到保障區(qū)域生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。本研究在多因素綜合分析和整治方案針對性方面具有顯著的創(chuàng)新之處。在多因素綜合分析方面,突破了以往研究僅側(cè)重于某一兩個(gè)因素的局限,全面考慮了水動(dòng)力、泥沙運(yùn)動(dòng)、河床演變、生態(tài)環(huán)境以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多個(gè)因素之間的相互作用和影響。通過建立多因素耦合模型,深入分析了這些因素在三峽水庫水位變動(dòng)影響下的動(dòng)態(tài)變化過程和相互關(guān)系,揭示了青巖子河段復(fù)雜的演變機(jī)制,為河道整治提供了更全面、深入的理論依據(jù)。在整治方案針對性方面,充分考慮了青巖子河段獨(dú)特的地形地貌和水沙條件,結(jié)合實(shí)地考察和實(shí)驗(yàn)?zāi)M結(jié)果,提出了一系列具有針對性的整治措施。針對該河段河道狹窄、水流湍急、淺灘礙航等問題,設(shè)計(jì)了專門的航道整治工程,如通過筑壩、疏炸等措施,拓寬航槽,導(dǎo)順?biāo)?,改善通航條件;針對泥沙淤積問題,提出了優(yōu)化水庫調(diào)度方案、加強(qiáng)河道清淤等措施,減少泥沙淤積對河道的影響。這些針對性的整治措施能夠更好地解決青巖子河段存在的實(shí)際問題,提高整治效果,具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。二、青巖子河段基本情況2.1地理位置與范圍青巖子河段作為三峽水庫變動(dòng)回水區(qū)的關(guān)鍵組成部分,在區(qū)域水系中占據(jù)著重要的節(jié)點(diǎn)地位。它上距重慶約85km,處于重慶這一西南地區(qū)重要經(jīng)濟(jì)中心和交通樞紐的輻射范圍之內(nèi),與重慶的經(jīng)濟(jì)交流和物資運(yùn)輸聯(lián)系緊密。下距三峽大壩壩址520km,其受到三峽水庫運(yùn)行的直接影響,水庫水位的周期性變動(dòng)對該河段的水沙運(yùn)動(dòng)、河床演變以及生態(tài)環(huán)境等方面產(chǎn)生了一系列復(fù)雜的連鎖反應(yīng)。該河段起于黃草峽,終于剪刀峽,全長約25km,涵蓋了石沱峽谷段、金川磧放寬分汊段、藺市彎道段、牛屎磧放寬分汊段、剪刀峽峽谷段等多個(gè)不同形態(tài)的河道段落。石沱峽谷段河道較為順直,呈現(xiàn)出窄深的形態(tài)特征,深槽位于河道中部,在175m水位下河寬約560-1100m,最低河底高程達(dá)80.8m,這種地形條件使得水流在該段流速較快,對河床的沖刷作用較為明顯。金川磧放寬分汊段由磧壩將河道分為左右兩汊,左汊入口平均河床高程相較右汊高出約5m,主槽位于右汊偏右側(cè),175m水位下河寬范圍在1200-2000m之間,最低河底高程為109.7m。該段的磧壩首部地勢低平,尾部隆起,磧面高程一般處于145-155m,左汊入口處還存在著長約600m、寬約150m,最高處約153m的磨盤灘,磨盤灘前沿深沱最低點(diǎn)高程為92.3m,復(fù)雜的地形導(dǎo)致水流在該段發(fā)生分流和交匯,水動(dòng)力條件復(fù)雜,泥沙淤積和沖刷情況多變。藺市彎道段是一個(gè)過渡段,主槽在該段從左向右過渡后,在關(guān)刀磧處居中,175m水位下河寬約900-1200m,最低河底高程為114.0m,彎道的存在使得水流產(chǎn)生離心力,導(dǎo)致凹岸沖刷、凸岸淤積,對河道的穩(wěn)定性和演變產(chǎn)生重要影響。牛屎磧放寬分汊段同樣由磧壩分為左右兩汊,主槽位于左汊偏左側(cè),分流比占98%以上,右汊過流極少,175m水位下河寬約1000-2000m,最低河底高程情況復(fù)雜。該段的分汊形態(tài)和主槽位置決定了其水流分布和泥沙輸移的獨(dú)特性,對航道條件和河岸穩(wěn)定性有顯著影響。剪刀峽峽谷段則具有峽谷的典型特征,河道相對狹窄,水流湍急,對整個(gè)河段的水動(dòng)力條件和泥沙運(yùn)動(dòng)起著重要的控制作用。2.2地形地貌特征青巖子河段的地形地貌呈現(xiàn)出多樣化的特征,各分段獨(dú)特的地形地貌對水流和泥沙運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了顯著影響,進(jìn)而決定了該河段復(fù)雜的河床演變規(guī)律和航道條件。石沱峽谷段地形狹窄且深槽居中,河道相對順直,在175m水位下河寬約560-1100m,最低河底高程達(dá)80.8m。這種窄深的河道形態(tài)使得水流在該段流速較快,水流的慣性作用較強(qiáng),對河床的沖刷作用明顯。由于河道順直,水流方向較為穩(wěn)定,泥沙難以在該段大量淤積,河槽的穩(wěn)定性相對較高。但在洪水期,快速的流速可能導(dǎo)致河岸受到較強(qiáng)的沖刷,對河岸的防護(hù)提出了較高要求。金川磧放寬分汊段由磧壩將河道分為左右兩汊,地形較為復(fù)雜。左汊入口平均河床高程較右汊高5m左右,主槽位于右汊偏右側(cè),175m水位下河寬范圍在1200-2000m之間,最低河底高程為109.7m。磧壩首部低平、尾部隆起,磧面高程一般處于145-155m,左汊入口處還有磨盤灘,約600m長、150m寬,最高處約153m,磨盤灘前沿深沱最低點(diǎn)高程為92.3m。這種分汊和磧壩、淺灘的存在導(dǎo)致水流在此處發(fā)生分流和交匯。當(dāng)水流流經(jīng)磧壩時(shí),流速和流向發(fā)生改變,在汊道分流處,水流速度減小,泥沙容易淤積,可能導(dǎo)致汊道的通航條件惡化。而在磨盤灘等淺灘附近,水流的紊動(dòng)增強(qiáng),泥沙的輸移規(guī)律變得復(fù)雜,對航道的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。不同汊道的分流比會(huì)隨著水位和來水來沙條件的變化而改變,進(jìn)一步影響泥沙的分配和淤積部位,使得該段的河床演變和航道條件極不穩(wěn)定。藺市彎道段作為過渡段,主槽從左向右過渡后在關(guān)刀磧處居中,175m水位下河寬約900-1200m,最低河底高程為114.0m。彎道的存在使得水流產(chǎn)生離心力,在離心力的作用下,凹岸受到?jīng)_刷,凸岸發(fā)生淤積。這種沖淤變化導(dǎo)致河道的平面形態(tài)發(fā)生改變,可能使彎道的曲率增大,影響船舶的航行安全。凹岸的沖刷還可能導(dǎo)致河岸崩塌,威脅沿岸的基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)環(huán)境。彎道處的水流結(jié)構(gòu)復(fù)雜,存在橫向環(huán)流等特殊水動(dòng)力現(xiàn)象,這進(jìn)一步加劇了泥沙的橫向輸移,使得彎道段的泥沙淤積和沖刷分布不均勻,對航道的維護(hù)和整治帶來挑戰(zhàn)。牛屎磧放寬分汊段同樣由磧壩分為左右兩汊,主槽位于左汊偏左側(cè),分流比占98%以上,右汊過流極少,175m水位下河寬約1000-2000m,最低河底高程情況復(fù)雜。由于主槽和分流比的分布特點(diǎn),左汊承擔(dān)了絕大部分的流量,水流速度相對較大,對左汊河床的沖刷作用明顯。而右汊過流少,泥沙容易在右汊淤積,長期可能導(dǎo)致右汊萎縮。這種分汊情況還會(huì)影響整個(gè)河段的水動(dòng)力平衡,使得水流在汊道進(jìn)出口處的流速、流向變化劇烈,泥沙的輸移和淤積規(guī)律難以預(yù)測,給河道整治和航道規(guī)劃帶來困難。剪刀峽峽谷段具有峽谷的典型特征,河道相對狹窄,水流湍急。狹窄的河道使得水流在此處流速急劇增加,對河床和河岸的沖刷能力極強(qiáng)。湍急的水流攜帶泥沙的能力較大,但在峽谷出口處,由于水流突然擴(kuò)散,流速降低,泥沙容易淤積,可能形成淺灘,影響下游的航道條件。峽谷段的地形限制了水流的橫向擴(kuò)散,使得水流集中在狹窄的河道內(nèi),能量高度集中,對河道的穩(wěn)定性和生態(tài)環(huán)境都產(chǎn)生了較大影響,也增加了該段河道整治的難度。2.3水文特征青巖子河段的水文特征受多種因素的綜合影響,包括地理位置、地形地貌以及三峽水庫的運(yùn)行調(diào)度等。三峽水庫的運(yùn)行使得該河段的水文條件發(fā)生了顯著改變,深入分析這些變化對于理解河段的演變規(guī)律和制定合理的整治方案至關(guān)重要。在水位變化方面,三峽水庫運(yùn)行前,青巖子河段的水位主要受天然來水來沙條件控制,呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化特征。在汛期,由于長江上游降水充沛,大量洪水匯入,河段水位迅速上漲,最高水位可達(dá)較高值;而在非汛期,降水減少,來水量相應(yīng)降低,水位隨之下降。三峽水庫運(yùn)行后,水庫通過調(diào)節(jié)下泄流量,對青巖子河段的水位產(chǎn)生了直接影響。在水庫蓄水期,下泄流量減小,河段水位上升,且水位變化相對平穩(wěn);在水庫泄水期,下泄流量增大,水位有所下降,但相較于天然狀態(tài)下,水位的波動(dòng)幅度明顯減小。據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)顯示,三峽水庫蓄水后,青巖子河段的年平均水位較蓄水前有所抬高,水位的變幅范圍也發(fā)生了改變,這對該河段的水流動(dòng)力條件和河床沖淤演變產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。流量的變化同樣顯著。三峽水庫運(yùn)行前,該河段的流量與長江上游的降水和來水情況密切相關(guān),具有較大的年際和年內(nèi)變化。在洪水期,流量可達(dá)到峰值,水流湍急,對河道的沖刷作用強(qiáng)烈;枯水期流量則大幅減小,可能出現(xiàn)淺灘礙航等問題。水庫運(yùn)行后,通過對入庫流量的調(diào)節(jié),使得青巖子河段的流量過程得到了一定程度的優(yōu)化。在枯水期,水庫加大下泄流量,補(bǔ)充了河段的水量,提高了枯水期的通航保證率;在洪水期,水庫攔蓄部分洪水,削減了洪峰流量,減輕了下游河道的防洪壓力。然而,這種流量調(diào)節(jié)也帶來了一些負(fù)面影響,如改變了原有的水沙搭配關(guān)系,對河流生態(tài)系統(tǒng)造成了一定沖擊。流速的變化是水文特征改變的重要方面。三峽水庫運(yùn)行前,青巖子河段的流速分布較為復(fù)雜,在峽谷段流速較大,而在放寬段和彎道段流速相對較小。流速的大小和分布直接影響著泥沙的輸移和淤積情況。水庫運(yùn)行后,由于水位的抬高和流量的調(diào)節(jié),河段的流速普遍減小。在石沱峽谷段,流速的減小使得水流的挾沙能力降低,泥沙容易淤積,可能導(dǎo)致河道的過流能力下降;在金川磧放寬分汊段和牛屎磧放寬分汊段,流速的變化改變了汊道的分流比和泥沙分配,可能引發(fā)汊道的演變和航道條件的惡化。流速的減小還會(huì)影響河流的自凈能力,導(dǎo)致污染物在河段內(nèi)的停留時(shí)間增加,對水質(zhì)產(chǎn)生不利影響。三峽水庫運(yùn)行前后青巖子河段的水位、流量、流速等水文要素發(fā)生了顯著變化。這些變化不僅影響了河道的水動(dòng)力條件和泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律,還對河岸穩(wěn)定性、生態(tài)環(huán)境以及航運(yùn)等方面產(chǎn)生了一系列連鎖反應(yīng)。在制定青巖子河段的整治方案時(shí),必須充分考慮這些水文特征的變化,以實(shí)現(xiàn)河道的綜合治理和可持續(xù)發(fā)展。2.4生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀青巖子河段的生態(tài)環(huán)境豐富多樣,擁有較為復(fù)雜的動(dòng)植物群落,然而三峽水庫的運(yùn)行給其生態(tài)環(huán)境帶來了諸多挑戰(zhàn),使得該河段生態(tài)系統(tǒng)面臨著一系列問題。在植物資源方面,該河段兩岸分布著多種植被類型。在河谷地帶,常見的有蘆葦、菖蒲等水生植物,它們生長在河岸邊的淺水區(qū)域,形成了獨(dú)特的濕地植被景觀,為眾多水生動(dòng)物提供了棲息和覓食的場所。在山坡上,主要植被類型為亞熱帶常綠闊葉林,其中馬尾松、杉木等針葉樹種分布較為廣泛,它們構(gòu)成了森林的主體,對保持水土、涵養(yǎng)水源起著重要作用。還有樟樹、楠木等闊葉樹種,這些樹木高大挺拔,樹冠茂密,為許多動(dòng)物提供了棲息和繁衍的環(huán)境。在一些較為濕潤的地方,還生長著苔蘚、地衣等低等植物,它們對環(huán)境變化較為敏感,是生態(tài)環(huán)境變化的重要指示物種。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),該河段區(qū)域內(nèi)共有維管束植物[X]科[X]屬[X]種,其中包括一些珍稀瀕危植物,如疏花水柏枝等。疏花水柏枝是三峽地區(qū)特有的植物物種,對研究植物區(qū)系和植物演化具有重要意義,然而由于三峽水庫水位的變動(dòng),其生存環(huán)境受到了嚴(yán)重威脅,數(shù)量急劇減少。動(dòng)物資源同樣豐富,該河段是多種動(dòng)物的棲息地。在水域中,生活著多種魚類,如中華倒刺鲃、巖原鯉、長吻鮠等。中華倒刺鲃是一種底棲性魚類,喜歡生活在水流清澈、多礫石的水域中,以水生昆蟲、藻類等為食;巖原鯉是長江上游的特有魚類,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值,其肉質(zhì)鮮美,深受人們喜愛,但由于過度捕撈和生態(tài)環(huán)境的變化,種群數(shù)量不斷減少;長吻鮠則是一種肉食性魚類,以小魚、小蝦等為食,其肉質(zhì)細(xì)嫩,營養(yǎng)豐富,是重要的經(jīng)濟(jì)魚類之一。除了魚類,水域中還棲息著中華鱉、烏龜?shù)扰佬袆?dòng)物,以及水獺等哺乳動(dòng)物。在陸地上,分布著野豬、野兔、松鼠等哺乳動(dòng)物,以及白鷺、蒼鷺、喜鵲等鳥類。野豬是一種雜食性動(dòng)物,主要以植物的根莖、果實(shí)等為食,對生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)有著重要作用;野兔則是草食性動(dòng)物,喜歡在草叢和灌木叢中活動(dòng),是許多食肉動(dòng)物的獵物;松鼠以堅(jiān)果、種子等為食,它們在樹林中穿梭,對森林生態(tài)系統(tǒng)的種子傳播和更新有著積極影響。白鷺和蒼鷺是常見的水鳥,它們常棲息在河邊的樹枝上或淺灘上,以魚類、蛙類等為食;喜鵲則是一種常見的留鳥,它們在樹上筑巢,以昆蟲、果實(shí)等為食,對控制害蟲數(shù)量、促進(jìn)植物繁衍有著重要作用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),該河段區(qū)域內(nèi)共有脊椎動(dòng)物[X]綱[X]目[X]科[X]種,其中不乏一些國家重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物。然而,當(dāng)前青巖子河段的生態(tài)環(huán)境面臨著諸多嚴(yán)峻問題。三峽水庫水位的周期性變動(dòng)是導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境問題的重要因素之一。水位的漲落使得河岸帶的生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞,許多植物被淹沒或暴露在空氣中,無法正常生長和繁殖,導(dǎo)致植被退化。據(jù)研究表明,三峽水庫蓄水后,青巖子河段河岸帶的植被覆蓋度下降了[X]%,一些物種甚至瀕臨滅絕。水位變動(dòng)還改變了水生生物的棲息和繁殖環(huán)境,使得許多魚類的洄游通道受阻,繁殖季節(jié)推遲或提前,導(dǎo)致魚類資源數(shù)量減少。有研究指出,該河段的魚類種群數(shù)量較三峽水庫蓄水前減少了[X]%,生物多樣性面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。水污染問題也較為突出。隨著周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加,工業(yè)廢水、生活污水以及農(nóng)業(yè)面源污染等大量排入青巖子河段,導(dǎo)致河流水質(zhì)惡化。據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,該河段的化學(xué)需氧量(COD)、氨氮等污染物指標(biāo)超標(biāo),水體富營養(yǎng)化趨勢明顯。水污染不僅影響了水生生物的生存,還對沿岸居民的飲用水安全構(gòu)成威脅。水質(zhì)的惡化使得許多魚類生病或死亡,一些敏感的水生生物物種逐漸消失,進(jìn)一步破壞了生態(tài)系統(tǒng)的平衡。水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重。由于該河段地處山區(qū),地形起伏較大,加上人類活動(dòng)的影響,如不合理的土地開墾、過度砍伐森林等,導(dǎo)致植被破壞,土壤失去保護(hù),水土流失加劇。水土流失不僅導(dǎo)致土壤肥力下降,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn),還使得大量泥沙進(jìn)入河流,加劇了河道的淤積,影響了河道的行洪和通航能力,對生態(tài)環(huán)境造成了惡性循環(huán)。在一些山坡上,由于水土流失,出現(xiàn)了大面積的裸地,土壤侵蝕模數(shù)達(dá)到了[X]噸/平方公里?年,嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)景觀和生態(tài)功能。三、三峽水庫水位變動(dòng)對青巖子河段的影響3.1對水流結(jié)構(gòu)的影響3.1.1流速變化三峽水庫水位變動(dòng)對青巖子河段流速的影響顯著,這種影響在不同河段和不同水位時(shí)期表現(xiàn)各異。通過對水庫運(yùn)行前后流速數(shù)據(jù)的對比分析,可以清晰地了解流速變化的規(guī)律及其對河道沖淤和通航條件的影響。在三峽水庫運(yùn)行前,青巖子河段的流速主要受天然河道形態(tài)和來水來沙條件的控制。在峽谷段,如石沱峽谷段和剪刀峽峽谷段,由于河道狹窄,水流通過時(shí)受到的約束較大,流速相對較高。根據(jù)歷史實(shí)測數(shù)據(jù),在洪水期,石沱峽谷段的平均流速可達(dá)3-4m/s,這種較快的流速使得水流具有較強(qiáng)的挾沙能力,能夠攜帶大量泥沙向下游輸移。而在放寬段和彎道段,如金川磧放寬分汊段、牛屎磧放寬分汊段和藺市彎道段,河道相對寬闊,水流擴(kuò)散,流速相對較小。在金川磧放寬分汊段,洪水期平均流速一般在1-2m/s,在枯水期流速會(huì)進(jìn)一步降低,這使得泥沙容易在這些區(qū)域淤積,影響河道的通航條件和河床穩(wěn)定性。三峽水庫運(yùn)行后,青巖子河段的流速發(fā)生了明顯改變。水庫蓄水后,水位抬高,河道過水?dāng)嗝嬖龃螅髯枇p小,導(dǎo)致河段整體流速減小。在石沱峽谷段,蓄水后洪水期平均流速降至2-3m/s,流速的減小使得水流的挾沙能力降低,原本能夠被水流攜帶的泥沙開始在河槽中淤積,尤其是在深沱和邊灘等流速相對較小的區(qū)域。據(jù)相關(guān)研究資料顯示,蓄水后石沱峽谷段的泥沙淤積量明顯增加,部分深沱區(qū)域的淤積厚度達(dá)到了1-2m,這不僅影響了河道的過流能力,還可能導(dǎo)致河槽形態(tài)發(fā)生改變,對河岸穩(wěn)定性產(chǎn)生潛在威脅。在金川磧放寬分汊段和牛屎磧放寬分汊段,流速變化對汊道的分流比和泥沙分配產(chǎn)生了重要影響。由于主槽和汊道的地形差異,流速變化在不同汊道的表現(xiàn)不同。在金川磧放寬分汊段,右汊為主槽,流速相對較大,而左汊流速較小。水庫蓄水后,右汊流速減小,導(dǎo)致其分流比下降,左汊的分流比相應(yīng)增加。這種分流比的變化使得泥沙在汊道中的分配發(fā)生改變,原本在右汊輸移的泥沙更多地淤積在左汊,加速了左汊的淤積進(jìn)程。有研究表明,蓄水后金川磧左汊的泥沙淤積量較蓄水前增加了30%-50%,導(dǎo)致左汊的通航條件逐漸惡化,部分區(qū)域甚至出現(xiàn)了礙航現(xiàn)象。流速變化對青巖子河段的通航條件也帶來了諸多挑戰(zhàn)。在流速較大的區(qū)域,船舶航行時(shí)需要克服較大的水流阻力,增加了航行的能耗和難度,對船舶的動(dòng)力性能要求較高。而在流速減小的區(qū)域,泥沙淤積導(dǎo)致航道變淺、變窄,船舶容易發(fā)生擱淺事故,降低了通航的安全性和可靠性。在藺市彎道段,由于流速變化導(dǎo)致凹岸沖刷和凸岸淤積的不平衡加劇,彎道的曲率增大,航道的彎曲半徑減小,對船舶的轉(zhuǎn)向操作提出了更高的要求,增加了航行的風(fēng)險(xiǎn)。三峽水庫水位變動(dòng)引起的青巖子河段流速變化對河道沖淤和通航條件產(chǎn)生了多方面的影響。這種影響不僅改變了河道的水動(dòng)力條件和泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律,還對河岸穩(wěn)定性、生態(tài)環(huán)境以及航運(yùn)等方面帶來了一系列連鎖反應(yīng)。在制定青巖子河段的整治方案時(shí),必須充分考慮流速變化的因素,采取有效的工程措施來改善河道的水流條件和通航環(huán)境。3.1.2流向變化三峽水庫水位的變動(dòng)導(dǎo)致青巖子河段的水流流向發(fā)生改變,這種流向變化對河岸穩(wěn)定性和河道形態(tài)演變產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。在水庫運(yùn)行前,青巖子河段的水流流向主要遵循天然河道的走勢。在順直段,如石沱峽谷段的部分區(qū)域,水流流向較為穩(wěn)定,基本沿著河道中心線流動(dòng)。而在彎道段,如藺市彎道段,由于彎道的存在,水流在離心力的作用下,產(chǎn)生橫向環(huán)流,表層水流流向凹岸,底層水流流向凸岸。這種水流流向的變化導(dǎo)致凹岸受到?jīng)_刷,凸岸發(fā)生淤積,使得河道的平面形態(tài)逐漸發(fā)生改變,彎道的曲率不斷增大。在藺市彎道段,長期的沖刷和淤積作用使得凹岸的河岸不斷后退,凸岸的邊灘逐漸發(fā)育,對河岸的穩(wěn)定性產(chǎn)生了一定影響。三峽水庫運(yùn)行后,水位的抬高和流量的調(diào)節(jié)使得青巖子河段的水流流向發(fā)生了顯著變化。在一些分汊河段,如金川磧放寬分汊段和牛屎磧放寬分汊段,由于水位變化導(dǎo)致汊道的分流比改變,水流流向也相應(yīng)發(fā)生調(diào)整。在金川磧放寬分汊段,蓄水后右汊流速減小,分流比下降,左汊分流比增加,使得原本主要流向右汊的水流更多地流向左汊。這種流向變化導(dǎo)致左汊的水流動(dòng)力增強(qiáng),對左汊的河岸沖刷加劇。據(jù)實(shí)地觀測和數(shù)據(jù)分析,蓄水后金川磧左汊的部分河岸出現(xiàn)了崩塌現(xiàn)象,岸線后退了數(shù)米,嚴(yán)重影響了河岸的穩(wěn)定性。而在右汊,由于水流動(dòng)力減弱,泥沙淤積加劇,導(dǎo)致右汊的通航條件逐漸惡化,河道形態(tài)也發(fā)生了改變,汊道逐漸萎縮。在一些彎道段,水庫水位變動(dòng)引起的流向變化對河道形態(tài)演變的影響更為明顯。在藺市彎道段,水庫蓄水后,水位抬高使得彎道的離心力作用相對減弱,橫向環(huán)流的強(qiáng)度減小。但由于流量調(diào)節(jié)等因素,水流的流向仍然發(fā)生了改變,導(dǎo)致凹岸和凸岸的沖淤平衡進(jìn)一步被打破。凹岸的沖刷雖然有所減緩,但由于水流流向的不穩(wěn)定,局部區(qū)域的沖刷仍然較為嚴(yán)重,河岸的防護(hù)面臨更大的挑戰(zhàn)。而凸岸的淤積進(jìn)一步加劇,邊灘不斷擴(kuò)大,使得河道的有效過水?dāng)嗝鏈p小,影響了河道的行洪能力和通航條件。長期來看,這種沖淤變化將導(dǎo)致河道的平面形態(tài)發(fā)生較大改變,彎道的曲率可能進(jìn)一步增大,對河道的穩(wěn)定性和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。水流流向的變化還會(huì)對青巖子河段的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生間接影響。流向的改變可能導(dǎo)致水生生物的棲息和繁殖環(huán)境發(fā)生變化,一些依賴特定水流條件的水生生物可能面臨生存困境。水流攜帶的營養(yǎng)物質(zhì)和污染物的分布也會(huì)因流向變化而改變,進(jìn)而影響水體的自凈能力和水質(zhì)狀況。三峽水庫水位變動(dòng)導(dǎo)致的青巖子河段水流流向變化對河岸穩(wěn)定性和河道形態(tài)演變有著重要作用。這種變化不僅影響了河道的物理形態(tài),還對生態(tài)環(huán)境和人類活動(dòng)產(chǎn)生了多方面的影響。在對青巖子河段進(jìn)行整治時(shí),必須充分考慮流向變化的因素,采取合理的工程措施來穩(wěn)定河岸、優(yōu)化河道形態(tài),保障河道的安全和可持續(xù)發(fā)展。3.2對泥沙運(yùn)動(dòng)的影響3.2.1泥沙淤積三峽水庫水位變動(dòng)對青巖子河段的泥沙淤積影響顯著,其淤積位置、厚度及時(shí)間變化呈現(xiàn)出復(fù)雜的規(guī)律,深入分析這些規(guī)律對于預(yù)測未來淤積趨勢至關(guān)重要。在淤積位置方面,三峽水庫運(yùn)用初期,青巖子河段泥沙主要淤積在河槽中的深沱和遠(yuǎn)離主流的傍岸一側(cè)回流區(qū)、緩流區(qū)的邊灘部位。在石沱峽谷段,深沱區(qū)域由于水流流速相對較小,挾沙能力降低,泥沙容易在此淤積。根據(jù)長江科學(xué)院的研究數(shù)據(jù),蓄水后石沱峽谷段部分深沱區(qū)域的淤積厚度達(dá)到了1-2m。在金川磧放寬分汊段,沙灣、麻雀堆和燕尾磧等區(qū)域是主要的淤沙區(qū),這些區(qū)域處于分流和回流區(qū)域,水流動(dòng)力較弱,導(dǎo)致泥沙大量沉積。研究表明,這三個(gè)區(qū)域的淤沙總量約占該河段總淤積量的60%。在牛屎磧放寬分汊段,右汊過流少,泥沙容易在右汊淤積,導(dǎo)致右汊逐漸萎縮。淤積厚度在不同區(qū)域存在明顯差異。深沱區(qū)域由于長期的泥沙累積,淤積厚度相對較大,如石沱峽谷段的部分深沱淤積厚度可達(dá)1-2m。而邊灘部位的淤積厚度相對較小,一般在幾十厘米到一米左右。在藺市彎道段的凸岸邊灘,淤積厚度平均約為0.5-1m,這主要是因?yàn)橥拱端髁魉佥^慢,泥沙容易落淤,但邊灘的淤積也受到水流周期性變化和河岸地形的影響,淤積厚度相對不穩(wěn)定。從時(shí)間變化來看,青巖子河段的淤積時(shí)間主要發(fā)生在9-10月間壩前水位抬升時(shí)。根據(jù)長江重慶航運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院的研究,這一時(shí)期水庫蓄水,水位上升,水流流速減緩,大量泥沙在河道中沉積。在2003-2010年期間,每年9-10月青巖子河段的泥沙淤積量明顯增加,占全年淤積量的50%-60%。隨著時(shí)間的推移,淤積量并非呈線性增長。在水庫運(yùn)行初期,由于水庫對泥沙的攔蓄作用較強(qiáng),河道內(nèi)泥沙淤積速度較快;但隨著河床的逐漸淤積抬高,河道的過水能力和水流條件發(fā)生改變,泥沙淤積速度逐漸減緩。有研究預(yù)測,未來青巖子河段的泥沙淤積將逐漸趨于平衡,但這一過程受到來水來沙條件、水庫調(diào)度方式等多種因素的影響,仍存在一定的不確定性。運(yùn)用平面二維水沙數(shù)學(xué)模型對青巖子河段未來淤積趨勢進(jìn)行預(yù)測分析。在不同的來水來沙條件和水庫調(diào)度方案下,淤積趨勢有所不同。若來沙量保持現(xiàn)有水平,水庫按照正常調(diào)度方案運(yùn)行,預(yù)計(jì)未來一段時(shí)間內(nèi),青巖子河段的淤積仍將持續(xù),但淤積速度會(huì)進(jìn)一步減緩。在一些重點(diǎn)淤積區(qū)域,如金川磧的沙灣、麻雀堆等,淤積厚度可能還會(huì)有所增加,但增加幅度有限。然而,如果上游來沙量發(fā)生較大變化,或者水庫調(diào)度方案進(jìn)行調(diào)整,如增加泄洪流量或改變蓄水時(shí)間,青巖子河段的淤積趨勢將發(fā)生改變。若上游來沙量大幅減少,河道內(nèi)泥沙淤積量也會(huì)相應(yīng)減少,甚至可能出現(xiàn)局部沖刷現(xiàn)象;若水庫增加泄洪流量,水流流速增大,將增強(qiáng)對河床的沖刷能力,減少泥沙淤積。3.2.2泥沙沖刷三峽水庫水位變動(dòng)引發(fā)的青巖子河段泥沙沖刷現(xiàn)象對河床形態(tài)和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,深入研究泥沙沖刷的區(qū)域和強(qiáng)度對于理解河道演變和生態(tài)變化具有重要意義。在泥沙沖刷區(qū)域方面,主要集中在流速較大的區(qū)域以及水庫泄水期水位下降較快的區(qū)域。在石沱峽谷段和剪刀峽峽谷段,由于河道狹窄,水流通過時(shí)流速較大,對河床和河岸具有較強(qiáng)的沖刷能力。在洪水期,當(dāng)三峽水庫泄洪時(shí),下泄流量增大,水流速度急劇增加,石沱峽谷段的流速可達(dá)到3-4m/s,這種高速水流攜帶的泥沙對河床底部和河岸進(jìn)行強(qiáng)烈的沖刷,導(dǎo)致河床物質(zhì)被搬運(yùn)和侵蝕。在水庫泄水期,水位快速下降,一些原本被淹沒的邊灘和淺灘露出水面,受到水流的沖刷作用。在藺市彎道段的凸岸邊灘,在水庫泄水期,隨著水位下降,邊灘上的泥沙被水流沖刷帶走,邊灘面積逐漸減小。泥沙沖刷強(qiáng)度在不同區(qū)域和不同時(shí)期存在顯著差異。在峽谷段,由于水流能量集中,沖刷強(qiáng)度較大。根據(jù)相關(guān)研究資料,石沱峽谷段在洪水期的沖刷深度可達(dá)0.5-1m,這使得河床底部的泥沙被大量搬運(yùn),河槽形態(tài)發(fā)生改變。而在一些分汊河段,如金川磧放寬分汊段和牛屎磧放寬分汊段,沖刷強(qiáng)度相對較小。在金川磧放寬分汊段,主槽流速相對較大,沖刷作用較強(qiáng),但由于分汊處水流復(fù)雜,存在回流和緩流區(qū)域,部分區(qū)域泥沙淤積與沖刷并存,總體沖刷強(qiáng)度小于峽谷段。在不同時(shí)期,沖刷強(qiáng)度也有所變化。在水庫泄水期,沖刷強(qiáng)度明顯大于蓄水期。在每年的汛后水庫泄水期,青巖子河段的沖刷強(qiáng)度達(dá)到峰值,這是因?yàn)榇藭r(shí)水位下降迅速,水流速度加快,對河床的沖刷作用增強(qiáng)。泥沙沖刷對河床形態(tài)和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了多方面的影響。對河床形態(tài)而言,沖刷導(dǎo)致河床局部下切,河槽加深加寬,影響河道的穩(wěn)定性。在石沱峽谷段,長期的沖刷作用使得河床底部的基巖逐漸暴露,河槽形態(tài)變得更加不規(guī)則,這可能會(huì)改變水流的流態(tài),進(jìn)一步影響泥沙的輸移和淤積。在一些分汊河段,沖刷還可能導(dǎo)致汊道的演變,如主汊沖刷加深,分流比發(fā)生變化,影響整個(gè)河段的水動(dòng)力平衡。在生態(tài)環(huán)境方面,泥沙沖刷對水生生物的棲息環(huán)境產(chǎn)生了直接影響。大量泥沙被沖刷帶走,使得河底的底質(zhì)條件發(fā)生改變,一些依賴特定底質(zhì)生存的水生生物,如貝類、螺類等,其生存環(huán)境受到破壞,數(shù)量可能減少。沖刷還會(huì)導(dǎo)致水體中的懸浮物增加,影響水體的透明度和溶解氧含量,對魚類的生存和繁殖產(chǎn)生不利影響。高濃度的懸浮物會(huì)影響魚類的呼吸和視覺,干擾其覓食和繁殖行為,一些魚類可能會(huì)因?yàn)闊o法適應(yīng)這種環(huán)境變化而遷移或死亡。泥沙沖刷還會(huì)對河岸帶的生態(tài)系統(tǒng)造成破壞,導(dǎo)致河岸崩塌,植被受損,影響河岸帶的生態(tài)功能和生物多樣性。3.3對生態(tài)環(huán)境的影響3.3.1水生生物三峽水庫水位變動(dòng)對青巖子河段水生生物的繁殖、洄游和生存環(huán)境產(chǎn)生了多方面的顯著影響,深刻改變了該河段的水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。在繁殖方面,許多魚類的繁殖習(xí)性與水位變化密切相關(guān)。三峽水庫運(yùn)行前,青巖子河段的水位在自然狀態(tài)下呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化,為魚類提供了適宜的繁殖環(huán)境。一些魚類,如中華倒刺鲃、巖原鯉等,會(huì)在春季水位上升、水溫適宜時(shí),選擇在水流相對平緩、水質(zhì)清澈且具有一定礫石底質(zhì)的區(qū)域進(jìn)行產(chǎn)卵繁殖。水位的自然漲落還會(huì)淹沒一些淺灘和濕地,為魚類提供了豐富的食物資源和繁殖場所,有利于魚卵的孵化和幼魚的生長。三峽水庫運(yùn)行后,水位的變動(dòng)規(guī)律發(fā)生改變,蓄水期水位提前抬高,消落期水位推遲下降,導(dǎo)致一些魚類的繁殖季節(jié)推遲或提前。這種繁殖時(shí)間的改變可能使魚類錯(cuò)過最佳的繁殖時(shí)機(jī),影響魚卵的孵化率和幼魚的成活率。水位的提前抬高可能淹沒了原本適合魚類產(chǎn)卵的淺灘和濕地,減少了繁殖場所的面積;而水位的推遲下降可能導(dǎo)致魚卵和幼魚在不適合的環(huán)境中暴露時(shí)間過長,增加了被捕食和患病的風(fēng)險(xiǎn)。洄游是許多水生生物的重要生態(tài)習(xí)性,三峽水庫水位變動(dòng)對青巖子河段水生生物的洄游產(chǎn)生了阻礙作用。一些魚類具有溯河洄游或降河洄游的習(xí)性,它們需要在不同的水域環(huán)境中完成生活史的各個(gè)階段。在青巖子河段,中華鱘等珍稀魚類需要從長江下游洄游到上游的產(chǎn)卵場進(jìn)行繁殖。三峽水庫蓄水后,水位抬高,形成了較大的庫區(qū)水面,改變了河道的地形和水流條件,使得魚類的洄游通道變得復(fù)雜。水庫的大壩和船閘等水利設(shè)施也成為了魚類洄游的物理障礙,阻礙了魚類的正常洄游。中華鱘在洄游過程中可能會(huì)受到大壩的阻擋,無法到達(dá)上游的產(chǎn)卵場,導(dǎo)致其繁殖活動(dòng)受到嚴(yán)重影響,種群數(shù)量不斷減少。一些魚類在洄游過程中需要依靠特定的水流信號和環(huán)境線索來確定方向,三峽水庫水位變動(dòng)導(dǎo)致水流速度和流向的改變,可能使魚類迷失洄游方向,進(jìn)一步影響它們的生存和繁殖。三峽水庫水位變動(dòng)還對青巖子河段水生生物的生存環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。水位的漲落使得河流水位不穩(wěn)定,導(dǎo)致水生生物的棲息環(huán)境發(fā)生改變。在水庫蓄水期,水位升高,一些原本的淺水區(qū)和河漫灘被淹沒,水生生物的生存空間被壓縮;而在消落期,水位下降,許多水生生物暴露在空氣中,無法適應(yīng)這種環(huán)境變化,導(dǎo)致大量死亡。水位變動(dòng)還會(huì)影響水體的溶解氧含量、水溫、水質(zhì)等因素,對水生生物的生存產(chǎn)生不利影響。在蓄水期,水體的流速減小,導(dǎo)致溶解氧的補(bǔ)充和交換能力下降,可能出現(xiàn)局部缺氧的情況,影響水生生物的呼吸和生存。水位變動(dòng)還會(huì)導(dǎo)致水體中的營養(yǎng)物質(zhì)分布發(fā)生改變,可能引發(fā)水體富營養(yǎng)化等問題,進(jìn)一步惡化水生生物的生存環(huán)境。三峽水庫水位變動(dòng)對青巖子河段水生生物的繁殖、洄游和生存環(huán)境帶來了諸多負(fù)面影響,嚴(yán)重威脅到該河段水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和生物多樣性。為了保護(hù)青巖子河段的水生生物資源,需要采取有效的生態(tài)保護(hù)和修復(fù)措施,如建設(shè)魚類洄游通道、優(yōu)化水庫調(diào)度方案、加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測和治理等,以減輕水位變動(dòng)對水生生物的影響,維護(hù)水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。3.3.2河岸植被三峽水庫水位的周期性變動(dòng)對青巖子河段河岸植被的種類、分布和生長產(chǎn)生了深刻的影響,改變了河岸帶的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。在植被種類方面,三峽水庫運(yùn)行前,青巖子河段河岸帶生長著多種適應(yīng)自然水位變化的植被。在常年水淹區(qū),主要分布著一些水生植物,如蘆葦、菖蒲等,它們具有發(fā)達(dá)的通氣組織和耐水淹的特性,能夠在水中正常生長和繁殖。在季節(jié)性水淹區(qū),常見的植被有狗牙根、牛鞭草等,這些植物能夠適應(yīng)水位的漲落,在水淹期休眠,在退水期迅速恢復(fù)生長。在非水淹區(qū),則生長著以馬尾松、杉木等為代表的喬木和各種灌木、草本植物,它們構(gòu)成了相對穩(wěn)定的河岸植被群落。三峽水庫運(yùn)行后,水位的變動(dòng)規(guī)律發(fā)生改變,一些原本適應(yīng)自然水位變化的植被種類受到影響。由于蓄水期水位抬高,淹沒時(shí)間延長,一些不耐長時(shí)間水淹的植物種類,如狗牙根等,生存空間受到擠壓,數(shù)量逐漸減少。而一些耐水淹能力較強(qiáng)的植物,如蘆葦,在適宜的環(huán)境條件下可能會(huì)大量繁殖,占據(jù)更多的生存空間,導(dǎo)致河岸植被種類的組成發(fā)生改變,生物多樣性下降。水位變化對河岸植被的分布產(chǎn)生了顯著影響。在水庫蓄水期,水位上升,河岸帶的淹沒范圍擴(kuò)大,許多原本生長在低海拔區(qū)域的植被被淹沒,植被分布向高海拔區(qū)域退縮。在石沱峽谷段和藺市彎道段的部分低海拔河岸區(qū)域,原本生長的一些草本植物和灌木在蓄水期被淹沒,植被分布的下限明顯抬高。而在消落期,水位下降,原本被淹沒的區(qū)域露出水面,一些耐水淹的植物開始向這些新露出的區(qū)域擴(kuò)展生長。在金川磧和牛屎磧的消落區(qū),蘆葦?shù)戎参飼?huì)在退水后迅速生長,形成大片的蘆葦群落。長期的水位變動(dòng)導(dǎo)致河岸植被分布呈現(xiàn)出明顯的帶狀特征,從常年水淹區(qū)到非水淹區(qū),植被種類和群落結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)生變化。這種帶狀分布的改變不僅影響了河岸植被的景觀格局,還對河岸帶的生態(tài)功能產(chǎn)生了影響,如影響了土壤侵蝕的控制和生物棲息地的提供。三峽水庫水位變動(dòng)對河岸植被的生長狀況也帶來了諸多挑戰(zhàn)。在蓄水期,長時(shí)間的水淹會(huì)導(dǎo)致植物根系缺氧,影響植物的正常生長和發(fā)育。一些喬木和灌木的根系在水淹后可能會(huì)腐爛,導(dǎo)致樹木生長不良甚至死亡。在消落期,水位迅速下降,植物又面臨著干旱和暴曬的威脅,這會(huì)使植物體內(nèi)的水分平衡失調(diào),影響光合作用和物質(zhì)代謝,導(dǎo)致植物生長受到抑制。在牛屎磧的消落區(qū),一些植物在退水后由于干旱和暴曬,葉片枯黃,生長緩慢。水位變動(dòng)還會(huì)導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變,如土壤的酸堿度、養(yǎng)分含量等,進(jìn)一步影響植被的生長。長期的水位變動(dòng)使得河岸植被的生長受到反復(fù)的干擾,植被的覆蓋度和生物量下降,生態(tài)功能減弱,無法有效地發(fā)揮保持水土、涵養(yǎng)水源、提供生物棲息地等作用。三峽水庫水位變動(dòng)對青巖子河段河岸植被的種類、分布和生長產(chǎn)生了多方面的負(fù)面影響,破壞了河岸帶的生態(tài)系統(tǒng)平衡。為了保護(hù)和恢復(fù)河岸植被,需要采取一系列措施,如開展植被恢復(fù)工程、優(yōu)化水庫調(diào)度方案以減少水位變動(dòng)對植被的影響、加強(qiáng)河岸帶的生態(tài)保護(hù)和管理等,以維護(hù)河岸帶的生態(tài)功能和生物多樣性。3.4對社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響3.4.1航運(yùn)三峽水庫水位變動(dòng)對青巖子河段的航運(yùn)產(chǎn)生了多方面的顯著影響,給航道條件和航運(yùn)安全帶來了諸多挑戰(zhàn),進(jìn)而制約了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在航道條件方面,水位變動(dòng)改變了河道的水深、寬度和彎曲半徑等關(guān)鍵參數(shù)。三峽水庫蓄水后,青巖子河段的水位抬高,部分區(qū)域的水深增加,在一定程度上改善了通航條件,使得一些大型船舶能夠通行。然而,由于水位的周期性變動(dòng),在枯水期,水位下降,河道水深變淺,一些淺灘和礁石露出水面,導(dǎo)致航道變窄,船舶航行時(shí)容易發(fā)生擱淺事故。在金川磧和牛屎磧等放寬分汊段,枯水期水位下降后,汊道的水深明顯減小,通航能力降低,部分汊道甚至無法通航。水位變動(dòng)還影響了河道的彎曲半徑,在藺市彎道段,由于水位變化導(dǎo)致凹岸沖刷和凸岸淤積,彎道的曲率增大,航道的彎曲半徑減小,船舶在轉(zhuǎn)彎時(shí)需要更加謹(jǐn)慎操作,增加了航行的難度和風(fēng)險(xiǎn)。航運(yùn)安全也受到了水位變動(dòng)的影響。水位的快速變化使得水流條件變得不穩(wěn)定,流速和流向的改變增加了船舶操縱的難度。在水庫蓄水期和泄水期,水位的急劇升降會(huì)導(dǎo)致水流產(chǎn)生較大的沖擊力,船舶在航行過程中容易受到水流的影響而偏離航線,甚至發(fā)生碰撞事故。水位變動(dòng)還可能引發(fā)河道內(nèi)的涌浪和漩渦等特殊水流現(xiàn)象,對船舶的航行安全構(gòu)成威脅。在石沱峽谷段和剪刀峽峽谷段,由于河道狹窄,水流湍急,水位變動(dòng)引發(fā)的涌浪和漩渦可能會(huì)對船舶造成嚴(yán)重的破壞。三峽水庫水位變動(dòng)對青巖子河段航運(yùn)的影響在很大程度上制約了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。青巖子河段是長江上游的重要航道之一,承擔(dān)著大量的物資運(yùn)輸任務(wù)。航運(yùn)條件的惡化導(dǎo)致船舶運(yùn)輸效率降低,運(yùn)輸成本增加,使得一些企業(yè)的物流成本大幅上升,削弱了企業(yè)的市場競爭力。航運(yùn)安全問題也使得一些企業(yè)對該河段的運(yùn)輸望而卻步,阻礙了區(qū)域間的物資流通和經(jīng)濟(jì)交流。青巖子河段周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展依賴于航運(yùn)帶來的物資運(yùn)輸和人員往來,航運(yùn)的受阻使得當(dāng)?shù)氐馁Y源開發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到限制,制約了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的增長和發(fā)展。3.4.2農(nóng)業(yè)灌溉三峽水庫水位變化對青巖子河段周邊地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉用水產(chǎn)生了顯著影響,威脅著當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn),需要采取一系列應(yīng)對措施來保障農(nóng)業(yè)用水安全。水位變化對農(nóng)業(yè)灌溉用水的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面,在三峽水庫蓄水期,水位抬高,導(dǎo)致部分農(nóng)田被淹沒,使得可灌溉的農(nóng)田面積減少。在一些靠近河岸的低地勢區(qū)域,農(nóng)田被水淹沒后,土壤中的養(yǎng)分被沖刷流失,土地肥力下降,影響農(nóng)作物的生長。由于水位抬高,原有的灌溉渠道可能被淹沒或損壞,導(dǎo)致灌溉系統(tǒng)無法正常運(yùn)行,使得周邊農(nóng)田無法得到充足的灌溉用水。據(jù)實(shí)地調(diào)查,在石沱峽谷段和藺市彎道段的部分區(qū)域,由于水庫蓄水,有[X]畝農(nóng)田被淹沒,[X]條灌溉渠道受損,影響了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)。另一方面,在水庫消落期,水位下降,使得一些農(nóng)田的灌溉取水變得困難。原本靠近水面的取水口可能因?yàn)樗幌陆刀鵁o法正常取水,需要重新修建或改造取水設(shè)施。水位下降還可能導(dǎo)致地下水位降低,使得一些依靠地下水灌溉的農(nóng)田面臨缺水問題。在牛屎磧和金川磧的消落區(qū),由于水位下降,許多農(nóng)田的取水口干涸,農(nóng)民不得不花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力來尋找新的水源或修建新的取水設(shè)施,增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。為應(yīng)對這些問題,可采取以下措施。一是加強(qiáng)水利設(shè)施建設(shè),完善灌溉系統(tǒng)。加大對灌溉渠道的維護(hù)和改造力度,確保在水庫水位變化的情況下,灌溉渠道能夠正常運(yùn)行。修建提水站和蓄水池等設(shè)施,提高農(nóng)田的灌溉保證率。在靠近河岸的區(qū)域,可以修建防洪堤和排水設(shè)施,防止農(nóng)田被淹沒,同時(shí)保證灌溉用水的正常供應(yīng)。二是推廣節(jié)水灌溉技術(shù),提高水資源利用效率。采用滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉方式,減少水資源的浪費(fèi),降低對灌溉用水的需求量。加強(qiáng)對農(nóng)民的節(jié)水宣傳教育,提高農(nóng)民的節(jié)水意識,引導(dǎo)農(nóng)民合理用水。三是優(yōu)化水庫調(diào)度方案,兼顧農(nóng)業(yè)灌溉需求。在水庫調(diào)度過程中,充分考慮農(nóng)業(yè)灌溉用水的需求,合理安排蓄水和泄水時(shí)間,盡量減少水位變化對農(nóng)業(yè)灌溉的影響。在灌溉季節(jié),適當(dāng)增加下泄流量,保證農(nóng)田有足夠的灌溉用水。3.4.3居民生活三峽水庫水位變動(dòng)對青巖子河段周邊居民的生活用水、居住環(huán)境和出行等方面產(chǎn)生了多方面的影響,給居民的日常生活帶來了諸多不便。在生活用水方面,水位變動(dòng)導(dǎo)致取水難度增加。在水庫蓄水期,水位抬高,原有的取水設(shè)施可能被淹沒,需要重新建設(shè)或改造取水設(shè)施,以確保居民能夠正常取水。而在水庫消落期,水位下降,一些取水口可能干涸,居民需要尋找新的水源或采用提水設(shè)備來獲取生活用水,這不僅增加了取水的成本和難度,還可能導(dǎo)致生活用水供應(yīng)不穩(wěn)定。在石沱峽谷段和藺市彎道段的部分村莊,由于水位變動(dòng),原有的取水口無法正常使用,居民不得不花費(fèi)大量的資金和精力來打井或鋪設(shè)新的供水管道,以滿足生活用水需求。居住環(huán)境也受到了水位變動(dòng)的影響。在水庫蓄水期,水位上漲可能導(dǎo)致一些居民房屋被淹沒,居民被迫搬遷。即使房屋未被直接淹沒,長期的高水位浸泡也可能導(dǎo)致房屋地基下沉、墻體開裂等問題,影響房屋的安全性和居住舒適性。在牛屎磧和金川磧的部分區(qū)域,由于水庫蓄水,一些居民的房屋被水淹沒,居民不得不離開家園,重新尋找居住地點(diǎn)。水位變動(dòng)還可能引發(fā)河岸崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,威脅居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。在藺市彎道段的一些河岸,由于水位變化導(dǎo)致河岸沖刷加劇,出現(xiàn)了崩塌現(xiàn)象,對沿岸居民的房屋和人身安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。居民出行也面臨著諸多困難。水位變動(dòng)使得一些渡口和碼頭的位置發(fā)生改變,影響了居民的水上交通出行。在水庫蓄水期,水位抬高,原有的渡口和碼頭可能被淹沒,需要重新選址建設(shè);而在水庫消落期,水位下降,渡口和碼頭周邊的地形可能發(fā)生變化,給居民的上下船帶來不便。由于水位變動(dòng)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害,可能導(dǎo)致一些道路被損壞,影響居民的陸上交通出行。在石沱峽谷段和剪刀峽峽谷段,由于河岸崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,一些通往村莊的道路被阻斷,居民出行受到極大限制。三峽水庫水位變動(dòng)對青巖子河段周邊居民生活產(chǎn)生了多方面的負(fù)面影響。為了保障居民的正常生活,需要加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),如完善供水設(shè)施、加固房屋地基、修復(fù)受損道路等;加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和防治,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患;合理規(guī)劃渡口和碼頭,確保居民的水上交通出行便利。四、青巖子河段整治方案研究4.1國內(nèi)外類似工程案例借鑒4.1.1工程概況國內(nèi)外存在多個(gè)典型的河道整治工程,它們在工程規(guī)模和技術(shù)措施方面各具特色,為青巖子河段的整治提供了寶貴的參考。美國密西西比河是世界第四長河,其河道整治工程規(guī)模宏大。該工程旨在改善密西西比河的通航條件、防洪能力以及生態(tài)環(huán)境。在工程規(guī)模上,整治范圍涵蓋了密西西比河的多個(gè)河段,長度達(dá)數(shù)千公里。為了提高河道的通航能力,拓寬和加深了航道,使得大型船舶能夠順利通行。在防洪方面,修建了大量的堤防工程,堤線總長度較長,有效抵御了洪水對周邊地區(qū)的侵襲。在生態(tài)環(huán)境改善方面,開展了濕地恢復(fù)工程,恢復(fù)的濕地面積達(dá)數(shù)萬公頃,為眾多野生動(dòng)植物提供了棲息地。在技術(shù)措施上,采用了河道疏浚技術(shù),通過大型挖泥船對河道進(jìn)行疏浚,清除河道內(nèi)的泥沙和障礙物,提高河道的過流能力。還建設(shè)了一系列的整治建筑物,如丁壩、順壩等,用于調(diào)整水流方向,穩(wěn)定河勢,減少河岸沖刷。國內(nèi)的黃河小浪底水利樞紐工程是治理黃河的關(guān)鍵工程之一,對黃河河道整治起到了重要作用。小浪底水利樞紐的壩高154米,總庫容126.5億立方米,工程規(guī)模巨大。在技術(shù)措施上,通過水庫的調(diào)水調(diào)沙,利用人造洪峰將水庫中的泥沙輸送到下游,減少了河道的泥沙淤積,改善了河道的水沙條件。還對黃河下游的河道進(jìn)行了整治,加固了堤防,修建了控導(dǎo)工程,穩(wěn)定了河勢,提高了河道的防洪能力。在山東黃河下游某河段,通過修建控導(dǎo)工程,調(diào)整了水流方向,使得河道的主流線更加穩(wěn)定,減少了河岸的崩塌和泥沙淤積。江蘇的太湖流域河道整治工程也是一個(gè)典型案例。太湖流域河道眾多,水系復(fù)雜,該整治工程涉及眾多河道。在工程規(guī)模上,整治河道總長度達(dá)數(shù)千公里,對流域內(nèi)的主要河道和支流都進(jìn)行了全面整治。在技術(shù)措施上,采用了清淤技術(shù),對河道內(nèi)的淤泥進(jìn)行清理,改善了河道的水質(zhì)和過流能力。還實(shí)施了生態(tài)修復(fù)工程,在河道兩岸種植了大量的水生植物和陸生植物,恢復(fù)了河道的生態(tài)功能,提高了水體的自凈能力。在某條支流上,通過清淤和生態(tài)修復(fù),河道的水質(zhì)從原來的劣V類提升到了III類,水生生物種類也明顯增加。4.1.2整治效果這些國內(nèi)外典型河道整治工程在取得顯著成效的同時(shí),也存在一些不足之處,為青巖子河段整治提供了經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)。美國密西西比河的整治工程在通航條件改善方面成效顯著,航道的拓寬和加深使得船舶的通航能力大幅提升,促進(jìn)了區(qū)域間的物資運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)交流。通過堤防工程和整治建筑物的建設(shè),有效增強(qiáng)了防洪能力,減少了洪水災(zāi)害的發(fā)生頻率和損失程度。濕地恢復(fù)工程也對生態(tài)環(huán)境改善起到了積極作用,增加了生物多樣性,為眾多野生動(dòng)植物提供了適宜的棲息和繁衍場所。然而,該工程也存在一些問題。整治工程對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成了一定的破壞,一些魚類的洄游通道受到阻礙,部分水生生物的生存環(huán)境受到影響。工程建設(shè)和維護(hù)成本較高,需要大量的資金投入,給當(dāng)?shù)卣畮砹溯^大的財(cái)政壓力。黃河小浪底水利樞紐工程通過調(diào)水調(diào)沙和河道整治,在減少河道泥沙淤積方面取得了明顯效果,改善了黃河下游河道的水沙條件,降低了河床的抬高速度,提高了河道的行洪能力。通過加固堤防和修建控導(dǎo)工程,穩(wěn)定了河勢,減少了河岸崩塌和洪水災(zāi)害的發(fā)生。但該工程也存在一些教訓(xùn)。調(diào)水調(diào)沙過程中,可能會(huì)對下游河道的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的負(fù)面影響,如造成下游河道水位的急劇變化,影響水生生物的生存和繁殖。在工程運(yùn)行過程中,需要合理安排調(diào)水調(diào)沙的時(shí)間和流量,以減少對生態(tài)環(huán)境的影響。江蘇太湖流域河道整治工程在水質(zhì)改善和生態(tài)修復(fù)方面取得了顯著成果。通過清淤和生態(tài)修復(fù)工程,河道的水質(zhì)得到了明顯提升,從原來的污染嚴(yán)重轉(zhuǎn)變?yōu)樗|(zhì)良好,水生生物種類和數(shù)量明顯增加,生態(tài)系統(tǒng)逐漸恢復(fù)平衡。然而,該工程在實(shí)施過程中也面臨一些挑戰(zhàn)。整治工程涉及眾多利益相關(guān)方,協(xié)調(diào)難度較大,需要加強(qiáng)各部門之間的溝通與協(xié)作,形成合力。在工程后期的維護(hù)管理方面,需要建立長效機(jī)制,確保整治成果的可持續(xù)性。通過對這些國內(nèi)外類似工程案例的分析,我們可以借鑒其成功經(jīng)驗(yàn),如合理的工程規(guī)劃、先進(jìn)的技術(shù)措施等,同時(shí)吸取其失敗教訓(xùn),避免在青巖子河段整治中出現(xiàn)類似問題。在青巖子河段整治中,要充分考慮工程對生態(tài)環(huán)境的影響,采取有效的生態(tài)保護(hù)措施;合理控制工程成本,提高資金使用效率;加強(qiáng)各部門之間的協(xié)調(diào)配合,建立健全長效管理機(jī)制,以確保整治工程的順利實(shí)施和長期有效。4.2青巖子河段整治目標(biāo)與原則4.2.1整治目標(biāo)青巖子河段的整治目標(biāo)涵蓋改善通航條件、恢復(fù)生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多個(gè)關(guān)鍵方面,這些目標(biāo)相互關(guān)聯(lián)、相互促進(jìn),對于實(shí)現(xiàn)該河段的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。改善通航條件是青巖子河段整治的首要目標(biāo)之一。三峽水庫水位變動(dòng)導(dǎo)致該河段航道條件惡化,對航運(yùn)安全和效率產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。因此,整治工程需通過一系列措施來提升航道的穩(wěn)定性和通航能力。要優(yōu)化河道的水深、寬度和彎曲半徑等關(guān)鍵參數(shù),確保船舶能夠安全、順暢地通行。在淺灘區(qū)域,通過疏浚和整治建筑物的設(shè)置,增加水深,拓寬航道,避免船舶擱淺事故的發(fā)生。在彎道段,采取工程措施調(diào)整水流流向,減小彎道的曲率,增大航道的彎曲半徑,降低船舶航行的難度和風(fēng)險(xiǎn)。還需提高航道的通航保證率,減少因水位變化和航道條件不穩(wěn)定導(dǎo)致的通航中斷情況,滿足日益增長的航運(yùn)需求,促進(jìn)區(qū)域間的物資流通和經(jīng)濟(jì)交流?;謴?fù)生態(tài)環(huán)境是青巖子河段整治的重要目標(biāo)。三峽水庫水位變動(dòng)對該河段的生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重破壞,導(dǎo)致水生生物棲息地喪失、河岸植被退化、生物多樣性下降等問題。為了恢復(fù)生態(tài)環(huán)境,整治工程應(yīng)采取一系列生態(tài)保護(hù)和修復(fù)措施。在水生生物保護(hù)方面,通過建設(shè)魚類洄游通道、增殖放流等措施,保護(hù)和恢復(fù)魚類等水生生物的種群數(shù)量和棲息環(huán)境,維護(hù)水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡。在河岸植被恢復(fù)方面,根據(jù)水位變化和河岸地形條件,選擇適宜的植物物種進(jìn)行種植,恢復(fù)河岸植被的覆蓋度和生物多樣性,發(fā)揮河岸植被保持水土、涵養(yǎng)水源、提供生物棲息地等生態(tài)功能。還需加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測和治理,減少污染物排放,改善河流水質(zhì),為生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和穩(wěn)定提供良好的水環(huán)境。促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是青巖子河段整治的根本目標(biāo)。該河段的整治不僅要解決生態(tài)和航運(yùn)問題,還要為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。通過改善通航條件,降低運(yùn)輸成本,提高運(yùn)輸效率,吸引更多的企業(yè)和投資,促進(jìn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。依托便捷的航運(yùn)交通,發(fā)展臨港經(jīng)濟(jì),建設(shè)港口物流園區(qū),推動(dòng)制造業(yè)、商貿(mào)業(yè)等產(chǎn)業(yè)的集聚和發(fā)展,帶動(dòng)就業(yè),增加居民收入。整治工程還可以與當(dāng)?shù)氐穆糜钨Y源開發(fā)相結(jié)合,打造生態(tài)旅游景點(diǎn),發(fā)展生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè),進(jìn)一步推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的多元化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。4.2.2整治原則青巖子河段的整治遵循自然規(guī)律、生態(tài)優(yōu)先和可持續(xù)發(fā)展等原則,這些原則貫穿于整治工程的全過程,是確保整治效果和實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。遵循自然規(guī)律是整治工程的基本前提。青巖子河段的水沙運(yùn)動(dòng)、河床演變等都有其自身的規(guī)律,整治工程必須充分尊重這些規(guī)律,避免對自然環(huán)境造成過度干擾和破壞。在工程設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中,要深入研究該河段的水流結(jié)構(gòu)、泥沙運(yùn)動(dòng)和河床演變特性,根據(jù)這些特性制定合理的整治方案。在選擇整治建筑物的位置和形式時(shí),要考慮水流的流向和流速分布,避免因建筑物的設(shè)置而導(dǎo)致水流條件惡化或泥沙淤積加劇。在進(jìn)行河道疏浚時(shí),要控制疏浚的深度和范圍,避免對河床的穩(wěn)定性造成影響。通過遵循自然規(guī)律,可以使整治工程與自然環(huán)境相協(xié)調(diào),達(dá)到事半功倍的效果。生態(tài)優(yōu)先原則在青巖子河段整治中占據(jù)核心地位。生態(tài)環(huán)境是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ),青巖子河段的整治必須將生態(tài)保護(hù)放在首位。在整治工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施過程中,要充分考慮對生態(tài)環(huán)境的影響,采取有效的生態(tài)保護(hù)措施。在工程建設(shè)中,盡量減少對植被的破壞,保護(hù)野生動(dòng)物的棲息地。對于因工程建設(shè)而破壞的生態(tài)環(huán)境,要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)和補(bǔ)償。在選擇工程材料和施工工藝時(shí),要優(yōu)先考慮對生態(tài)環(huán)境友好的材料和工藝,減少對水體和土壤的污染。通過生態(tài)優(yōu)先原則的貫徹落實(shí),可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和修復(fù),維護(hù)生物多樣性,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。可持續(xù)發(fā)展原則是青巖子河段整治的長遠(yuǎn)目標(biāo)。整治工程不僅要解決當(dāng)前存在的問題,還要考慮未來的發(fā)展需求,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在制定整治方案時(shí),要充分考慮工程的長期效益,避免短期行為。要綜合考慮整治工程對航運(yùn)、生態(tài)、農(nóng)業(yè)、居民生活等多方面的影響,實(shí)現(xiàn)各方面的協(xié)調(diào)發(fā)展。在工程實(shí)施過程中,要注重資源的合理利用,提高資源利用效率,減少資源浪費(fèi)。還要建立長效的管理機(jī)制,加強(qiáng)對整治工程的維護(hù)和管理,確保工程的長期穩(wěn)定運(yùn)行,為區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的支撐。4.3具體整治措施4.3.1航道整治針對青巖子河段航道存在的問題,提出以下整治措施,旨在改善航道條件,保障航運(yùn)安全。在拓寬、加深航道方面,對于一些狹窄和淺灘區(qū)域,采用疏浚和炸礁的方法。在石沱峽谷段,部分區(qū)域河道狹窄,水深不足,可利用大型挖泥船進(jìn)行疏浚作業(yè),拓寬航槽寬度,增加水深,確保船舶能夠安全通過。對于一些礁石礙航區(qū)域,如金川磧左汊的礁石密布區(qū)域,采用炸礁的方式清除障礙物,改善航道的通航條件。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際航運(yùn)需求,將石沱峽谷段的航槽寬度拓寬至[X]米以上,水深增加至[X]米,以滿足大型船舶的通航要求。在牛屎磧放寬分汊段,針對右汊過流少、泥沙淤積導(dǎo)致航道變淺的問題,加大疏浚力度,定期清理淤積泥沙,保持航道的暢通。同時(shí),在疏浚過程中,合理控制疏浚深度和范圍,避免對河床穩(wěn)定性造成不利影響。改善彎道曲率也是航道整治的重要措施之一。在藺市彎道段,由于彎道曲率較大,船舶航行難度增加,通過修建整治建筑物,如丁壩、順壩等,調(diào)整水流流向,減小彎道的曲率,增大航道的彎曲半徑。在彎道的凹岸設(shè)置丁壩,將水流挑離凹岸,減少凹岸的沖刷,同時(shí)引導(dǎo)水流流向凸岸,增強(qiáng)凸岸的淤積,從而使彎道的曲率逐漸減小。根據(jù)實(shí)際情況,將藺市彎道段的航道彎曲半徑增大至[X]米以上,以提高船舶在彎道處的航行安全性。在設(shè)置整治建筑物時(shí),充分考慮水流條件和河床地形,合理確定建筑物的位置、長度和高度,確保其能夠有效地調(diào)整水流,改善航道條件。為了保障航運(yùn)安全,還需加強(qiáng)航道的維護(hù)和管理。建立完善的航道監(jiān)測系統(tǒng),利用先進(jìn)的測量技術(shù)和設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測航道的水深、流速、流向等參數(shù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)航道中出現(xiàn)的問題,如淺灘淤積、礁石露出等,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。加強(qiáng)對航道的巡查力度,定期對航道進(jìn)行檢查,及時(shí)清理航道中的漂浮物和障礙物,確保航道的暢通。制定科學(xué)合理的航道維護(hù)計(jì)劃,根據(jù)航道的實(shí)際情況,合理安排疏浚、炸礁等維護(hù)作業(yè)的時(shí)間和頻率,保證航道始終處于良好的通航狀態(tài)。4.3.2生態(tài)修復(fù)為了恢復(fù)青巖子河段的生態(tài)環(huán)境,采取以下生態(tài)修復(fù)措施,以保護(hù)和提升該河段的生態(tài)系統(tǒng)功能。種植水生植物是生態(tài)修復(fù)的重要手段之一。在河道的淺水區(qū)和河漫灘區(qū)域,選擇適合當(dāng)?shù)厣L的水生植物進(jìn)行種植,如蘆葦、菖蒲、荷花等。這些水生植物具有凈化水質(zhì)、提供生物棲息地、穩(wěn)定河岸等多種生態(tài)功能。蘆葦能夠吸收水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),減少水體富營養(yǎng)化程度,同時(shí)其茂密的根系可以固定河岸土壤,防止水土流失。菖蒲具有較強(qiáng)的去污能力,能夠有效降解水中的污染物,改善水質(zhì)。荷花不僅具有觀賞價(jià)值,還能為魚類等水生生物提供棲息和繁殖的場所。在金川磧和牛屎磧的淺水區(qū),種植大面積的蘆葦和菖蒲,形成水生植物群落,通過植物的生長和代謝活動(dòng),凈化水體,改善水質(zhì),為水生生物創(chuàng)造良好的生存環(huán)境。在種植水生植物時(shí),充分考慮植物的生態(tài)習(xí)性和適應(yīng)性,合理搭配植物種類,確保植物能夠良好生長,發(fā)揮其生態(tài)功能。建設(shè)生態(tài)護(hù)岸是保護(hù)河岸生態(tài)系統(tǒng)的重要措施。摒棄傳統(tǒng)的硬質(zhì)護(hù)岸形式,采用生態(tài)護(hù)岸材料和結(jié)構(gòu),如生態(tài)混凝土、土工格柵、植物纖維毯等,結(jié)合植物種植,構(gòu)建生態(tài)護(hù)岸。生態(tài)混凝土具有透水、透氣、植生等特性,能夠?yàn)橹参锷L提供良好的條件,同時(shí)增強(qiáng)河岸的穩(wěn)定性。土工格柵可以與土壤結(jié)合,形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),防止河岸崩塌,同時(shí)為植物根系提供支撐。植物纖維毯則可以保護(hù)土壤,促進(jìn)植物生長,減少水土流失。在石沱峽谷段和藺市彎道段的河岸,采用生態(tài)混凝土和土工格柵相結(jié)合的方式建設(shè)生態(tài)護(hù)岸,并在護(hù)岸上種植狗牙根、牛鞭草等植物,形成植被覆蓋的生態(tài)護(hù)岸。這種生態(tài)護(hù)岸不僅能夠有效防止河岸沖刷,還能為生物提供棲息和繁衍的場所,促進(jìn)河岸生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和穩(wěn)定。保護(hù)濕地是維護(hù)青巖子河段生態(tài)平衡的關(guān)鍵。加強(qiáng)對該河段濕地的保護(hù)和管理,劃定濕地保護(hù)區(qū),禁止在濕地內(nèi)進(jìn)行非法開發(fā)和破壞活動(dòng)。對已受損的濕地進(jìn)行修復(fù)和重建,通過補(bǔ)水、植被恢復(fù)等措施,恢復(fù)濕地的生態(tài)功能。在青巖子河段的一些濕地區(qū)域,由于水位變動(dòng)和人類活動(dòng)的影響,濕地生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,通過建設(shè)補(bǔ)水設(shè)施,保證濕地的水位穩(wěn)定,為濕地植物的生長提供充足的水分。對濕地內(nèi)受損的植被進(jìn)行恢復(fù),種植適合濕地生長的植物,如蘆葦、香蒲等,增加濕地的植被覆蓋度,提高濕地的生態(tài)功能。加強(qiáng)對濕地的監(jiān)測和研究,了解濕地生態(tài)系統(tǒng)的變化情況,為濕地保護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù)。4.3.3污染源治理為有效改善青巖子河段的水質(zhì),減少污染對生態(tài)環(huán)境和居民生活的影響,采取以下污染源治理措施。加強(qiáng)工業(yè)廢水治理是首要任務(wù)。對青巖子河段周邊的工業(yè)企業(yè)進(jìn)行全面排查,建立污染源清單,詳細(xì)記錄企業(yè)的生產(chǎn)工藝、廢水排放情況等信息。嚴(yán)格監(jiān)管工業(yè)企業(yè)的廢水排放,要求企業(yè)必須建設(shè)完善的污水處理設(shè)施,確保廢水達(dá)標(biāo)排放。對于排放不達(dá)標(biāo)的企業(yè),依法責(zé)令其限期整改,整改仍不達(dá)標(biāo)的,堅(jiān)決予以關(guān)停。鼓勵(lì)企業(yè)采用清潔生產(chǎn)技術(shù),從源頭減少廢水的產(chǎn)生量和污染物濃度。在生產(chǎn)過程中,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提高水資源的利用效率,減少廢水的排放。對于一些高污染、高耗能的企業(yè),引導(dǎo)其進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型,采用環(huán)保型生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,降低對環(huán)境的影響。生活污水治理也至關(guān)重要。完善青巖子河段周邊地區(qū)的污水收集和處理系統(tǒng),提高污水收集率。在人口密集的城鎮(zhèn)和村莊,建設(shè)污水管網(wǎng),將生活污水統(tǒng)一收集起來,輸送到污水處理廠進(jìn)行集中處理。對于一些偏遠(yuǎn)地區(qū),由于鋪設(shè)污水管網(wǎng)成本較高,可以采用分散式污水處理設(shè)施,如小型污水處理站、一體化污水處理設(shè)備等,對生活污水進(jìn)行就地處理。加強(qiáng)對污水處理廠的運(yùn)行管理,確保其正常運(yùn)行,處理后的污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。定期對污水處理廠的處理效果進(jìn)行監(jiān)測和評估,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題,保證污水處理廠的處理效率和出水水質(zhì)。農(nóng)業(yè)面源污染治理不容忽視。推廣生態(tài)農(nóng)業(yè),減少農(nóng)藥和化肥的使用量。鼓勵(lì)農(nóng)民采用綠色種植技術(shù),如合理輪作、間作套種、生物防治病蟲害等,減少對化學(xué)農(nóng)藥和化肥的依賴。推廣使用有機(jī)肥和生物農(nóng)藥,提高土壤肥力,減少農(nóng)藥對環(huán)境的污染。加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)廢棄物的處理和利用,如農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便等。對于農(nóng)作物秸稈,可以通過青貯、氨化、還田等方式進(jìn)行綜合利用,減少秸稈焚燒對環(huán)境的污染。對于畜禽糞便,建設(shè)沼氣池、堆肥場等設(shè)施,將其轉(zhuǎn)化為清潔能源和有機(jī)肥料,實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。加強(qiáng)對農(nóng)村居民的環(huán)保宣傳教育,提高他們的環(huán)保意識,引導(dǎo)他們養(yǎng)成良好的生產(chǎn)和生活習(xí)慣,減少農(nóng)業(yè)面源污染的產(chǎn)生。五、整治方案的模擬分析與效果評估5.1數(shù)值模擬方法與模型建立為深入研究青巖子河段整治方案的效果,本研究采用平面二維水沙數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值模擬。平面二維水沙數(shù)學(xué)模型能夠較為準(zhǔn)確地模擬河道水流和泥沙運(yùn)動(dòng)的二維特性,考慮了水流的平面分布和泥沙在水平方向的輸移,對于分析復(fù)雜河道地形下的水沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有重要作用,廣泛應(yīng)用于各類河道整治研究中。在模型建立過程中,首先進(jìn)行計(jì)算區(qū)域的確定。以青巖子河段全長約25km的河道為基礎(chǔ),考慮到邊界條件的影響,適當(dāng)向上下游延伸一定距離,確定計(jì)算區(qū)域。然后對計(jì)算區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分,采用非結(jié)構(gòu)化三角形網(wǎng)格,這種網(wǎng)格能夠更好地適應(yīng)復(fù)雜的河道地形,提高計(jì)算精度。根據(jù)河道地形的復(fù)雜程度和計(jì)算精度要求,在河道狹窄段、彎道段以及重點(diǎn)研究區(qū)域,如石沱峽谷段、藺市彎道段等,加密網(wǎng)格,使網(wǎng)格邊長控制在10-50m之間;在河道較寬且地形變化較小的區(qū)域,網(wǎng)格邊長適當(dāng)增大,控制在50-200m之間。通過這種網(wǎng)格劃分方式,既能保證計(jì)算精度,又能提高計(jì)算效率。接著進(jìn)行模型的控制方程選擇和離散求解。水流運(yùn)動(dòng)采用平面二維淺水方程,其連續(xù)性方程為:\frac{\partialh}{\partialt}+\frac{\partial(hu)}{\partialx}+\frac{\partial(hv)}{\partialy}=0動(dòng)量方程為:\frac{\partial(hu)}{\partialt}+\frac{\partial(hu^2)}{\partialx}+\frac{\partial(huv)}{\partialy}=-gh\frac{\partialZ}{\partialx}-\frac{\tau_{bx}}{\rho}-\frac{\tau_{sx}}{\rho}+\frac{\partial}{\partialx}\left(h\nu_t\frac{\partialu}{\partialx}\right)+\frac{\partial}{\partialy}\left(h\nu_t\frac{\partialu}{\partialy}\right)\frac{\partial(hv)}{\partialt}+\frac{\partial(huv)}{\partialx}+\frac{\partial(hv^2)}{\partialy}=-gh\frac{\partialZ}{\partialy}-\frac{\tau_{by}}{\rho}-\frac{\tau_{sy}}{\rho}+\frac{\partial}{\partialx}\left(h\nu_t\frac{\partialv}{\partialx}\right)+\frac{\partial}{\partialy}\left(h\nu_t\frac{\partialv}{\partialy}\right)其中,h為水深,t為時(shí)間,u、v分別為x、y方向的流速分量,g為重力加速度,Z為河床高程,\tau_{bx}、\tau_{by}為床面切應(yīng)力在x、y方向的分量,\tau_{sx}、\tau_{sy}為水面風(fēng)應(yīng)力在x、y方向的分量,\rho為水的密度,\nu_t為紊動(dòng)粘性系數(shù)。泥沙輸移采用平面二維懸移質(zhì)輸沙方程:\frac{\partial(hS)}{\partialt}+\frac{\partial(huS)}{\partialx}+\frac{\partial(hvS)}{\partialy}=\frac{\partial}{\partialx}\left(hD_s\frac{\partialS}{\partialx}\right)+\frac{\partial}{\partialy}\left(hD_s\frac{\partialS}{\partialy}\right)+\alpha\omega(S_*-S)其中,S為懸移質(zhì)含沙量,D_s為泥沙擴(kuò)散系數(shù),\alpha為泥沙沉降概率,\omega為泥沙沉降速度,S_*為水流挾沙力。采用有限體積法對控制方程進(jìn)行離散求解,將計(jì)算區(qū)域劃分為一個(gè)個(gè)控制體積,在每個(gè)控制體積上對控制方程進(jìn)行積分,得到離散化的方程組,然后通過迭代求解的方式得到各計(jì)算節(jié)點(diǎn)上的水流和泥沙參數(shù)。在模型參數(shù)設(shè)置方面,糙率系數(shù)根據(jù)不同的河床組成和河岸特性進(jìn)行取值。在石沱峽谷段,由于河床主要由基巖組成,糙率系數(shù)取值較小,約為0.02-0.03;在金川磧放寬分汊段和牛屎磧放寬分汊段,河床多為泥沙和礫石,糙率系數(shù)取值在0.03-0.04之間;在藺市彎道段,考慮到彎道水流的復(fù)雜性和河岸的沖刷情況,糙率系數(shù)取值略大,約為0.035-0.045。泥沙沉降速度根據(jù)泥沙粒徑和水流條件,采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算,如張瑞瑾公式:\omega=\frac{1}{18}\frac{\gamma_s-\gamma}{\gamma}\frac{d^2}{\nu}\left(\sqrt{1+150\frac{\gamma\nu}{\left(\gamma_s-\gamma\right)d^3}}-1\right)其中

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