三峽庫區(qū)消落帶對(duì)水環(huán)境影響分析及利用模式研究.pdf

1、三峽工程自開工建設(shè)以來，其引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題就一直為世人所關(guān)注。建成后的三峽水庫將有600多km長，水域面積1 084km2，總庫容達(dá)445.7億m3，這將是中國未來最重要的水資源之一。工程自2003年6月正式蓄水以來，庫區(qū)水位已抬升至139m。2006年，三峽水庫水位將抬升至156m，到2009年水位將最終升至175m。由于三峽水庫采取“蓄清排濁”的運(yùn)行方案，這將使庫區(qū)沿江地區(qū)形成最大水位落差為30m的消落帶；同時(shí)，夏季底水位、冬季高

2、水位的運(yùn)行方式，也使這部分地區(qū)的水位漲落與自然狀態(tài)下河流水位的消落季節(jié)相反。 三峽重慶庫區(qū)消落帶分布于145m-175m之間，根據(jù)淹水時(shí)間不同，消落帶上部區(qū)域170m-175m處于淹水時(shí)間較短，而下部區(qū)域145m-155m之間淹水時(shí)間最長。針對(duì)這一特點(diǎn)，本文根據(jù)這三種淹水狀態(tài)，分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室模擬淹水實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明消落帶土壤處于淹水狀態(tài)下，將向江水釋放N、P營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)淹水-落干處理后的土壤，其等溫吸附曲線有所變化，表明土壤對(duì)N

3、、P的最大量發(fā)生了變化，并且土壤釋放N、P能力與其吸附外源N、P量多少相關(guān)。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本文從一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程出發(fā)，推出了在不同淹水狀況下，消落帶不同區(qū)域(上部、中部和下部區(qū)域)在淹水后，其N、P的釋放速率方程。根據(jù)速率方程，進(jìn)一步并分高、中、低三種水平預(yù)測(cè)三峽重慶庫區(qū)消落帶初次淹水后營養(yǎng)物質(zhì)的釋放量： 高水平下TP釋放量為1 484.2t/a，TN為5 479.2t/a，氨氮為3 832.9t/a；中水平下TP釋放量為118

4、.9t/a，TN為4 683.1t/a，氨氮為133.3t/a；低水平下TP釋放量為14.4t/a，TN為2 802.6t/a，氨氮為50.4t/a. 本文并進(jìn)一步采用一維水質(zhì)模型，對(duì)典型的開縣消落帶進(jìn)行模型概化后，在高水平下，對(duì)水質(zhì)量影響進(jìn)行了模擬預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)結(jié)果表明消落帶淹水后，在高水平條件下開縣消落帶土壤全淹后對(duì)水環(huán)境中TP、TN和氨氮濃度的貢獻(xiàn)值雖較小，但是不能排除在水位逐步抬升過程中，淹沒土壤對(duì)局部水域水質(zhì)影響較大的可能

5、性。 三峽庫區(qū)有大量的工農(nóng)業(yè)人口和城鎮(zhèn)，消落帶形成后，除了峽谷地區(qū)的陡坡型消落帶以外，坡度較緩地勢(shì)開闊的消落帶必然會(huì)受到人類工作的影響和干擾。通過對(duì)消落帶的淹水實(shí)驗(yàn)分析可知，這部分消落帶如果不采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)利用方式，將會(huì)成為庫區(qū)新的污染源，從而增加庫區(qū)水體發(fā)生富影響化的風(fēng)險(xiǎn)。本文在生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)上，分析了三峽重慶庫區(qū)消落帶可能的四種保護(hù)利用模式，即“直接利用開發(fā)模式”、“生態(tài)保護(hù)區(qū)建設(shè)模式” 、“生態(tài)試驗(yàn)示范區(qū)建設(shè)模

6、式”、“消落帶護(hù)理模式”。并根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的原則和方法，建立健康評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，指標(biāo)體系分為三大類 22個(gè)具體指標(biāo)。本文運(yùn)用改進(jìn)的層次分析法，在專家打分的基礎(chǔ)上采樣1.9標(biāo)度法確定各指標(biāo)的權(quán)重。本文以三峽重慶庫區(qū)內(nèi)的典型消落帶-開縣消落帶為研究對(duì)象，采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法構(gòu)建判斷矩陣，對(duì)各種模式進(jìn)行了預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：“生態(tài)保護(hù)區(qū)建設(shè)模式”、“生態(tài)試驗(yàn)示范區(qū)建設(shè)模式”和“消落帶護(hù)理”三種模式對(duì)消落帶的健康狀態(tài)起著程度不同的正面影響，