人类活动对流域自然状态的改变越来越频繁,流域下垫面条件的变化改变的是产沙机制,而水电站拦河大坝的建设阻隔了河流泥沙输移通道,改变了时空分布规律和上下游泥沙平衡关系。经对各研究单元水电站建设后泥沙年内分配的影响分析、月泥沙含量过程的影响分析、年泥沙总量的影响分析和典型泥沙过程的分析,研究结果表明洮河干流水电开发以及水电站的调度运行对河流泥沙产生了很大影响。
泥沙年内分配响应:水电站建设及其运行使泥沙年内分配特征发生了显著变化。(1)水电站建设期间,施工产生大量泥沙,使得下游控制断面的泥沙年内分配不均匀系数显著增大,年际间变化剧烈。(2)水电站的建成运行,泥沙含量较小的上游区,泥沙年内不均匀性减小;泥沙含量较大的中下游区,泥沙年内不均匀性增大。(3)水电站的泄洪排沙,将直接导致当年的泥沙分配不均匀系数成倍增加。(4)水电站建设使得泥沙年内集中度和集中期均发生了变化,表现为集中度降低,集中期相对提前,提前的天数因各研究单元内部的产沙特征和水电站建设的规模而有所不同。(5)水电站建设使得泥沙年内分配变化幅度较水电站建设前大幅度减小,总体趋势较水电站建设前趋向均匀。(6)上游水电站的泄洪排沙运行对控制站的泥沙年内分配起着决定性作用。
月泥沙含量过程响应:水电站建设及其运行使得各单元控制站的月含沙量过程发生了显著变化。(1)水电站建设改变了原有的泥沙输移规律和变化过程,上下游站月泥沙含量对应关系遭到破坏,尤其对最大月泥沙含量的影响非常突出。(2)峡村电站对下巴沟站7月份的泥沙含量影响非常明显,使得相对减小54.7%。(3)青石山、古城等电站对岷县站6月份的影响非常明显,使得相对减小66.4%。(4)受九甸峡、海奠峡、三甲水电站水利枢纽的拦沙影响,致使李家村站2月、4月、5月份泥沙含量小于岷县站,最大出现的月份由6月份推迟至7月份,6月泥沙含量相对减小77.1%。(www.daowen.com)
年输沙总量响应:水电站建设及其运行在改变泥沙时空分布特征的同时,对年输沙总量的影响最为突出。(1)水电站引水大坝拦蓄了大量泥沙,使得各出口断面的输沙总量大幅度减小。(2)从估算结果来看,三个研究单元平均每年沉积在河道内的泥沙分别为6.48万t、91万t和161万t,分别占同期实测值的28.7%、55.2%和70.6%。(3)水电站建设规模越大,对泥沙总量及过程的影响越显著。(4)各控制站年输沙量均存在减小的趋势,但出口断面的泥沙减小幅度要比进口断面大得多。(5)水电站工程施工建设以及建成后的拦蓄泥沙和泄洪排沙使得输沙量的年际变化更为剧烈。(6)2007年7月后,由于安果儿水电站的建成运行,使得下巴沟站测验河段处于断流状态,下巴沟站泥沙资料系列由此中断。
典型沙峰过程响应:水电站建设及其运行对沙峰过程的影响最为明显。(1)上游站的泥沙过程在往下游输移的过程中,绝大部分被区间电站引水大坝所拦截,无法到达下游出口断面,下游站基本没有反应。(2)控制站的沙峰过程完全由上游最近电站的泄洪排沙所支配。(3)由于水电站的拦沙排沙,泥沙过程完全失真。
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