崔家營樞紐修建對皇莊站水文要素的影響分析

龔建華　楊　彬　陽立群(長江水利委員會長江中游水文水資源勘測局，湖北武漢　430012)

崔家營樞紐修建對皇莊站水文要素的影響分析

龔建華楊彬陽立群
(長江水利委員會長江中游水文水資源勘測局，湖北武漢430012)

摘要:為了分析崔家營航電樞紐建成后對下游河段水文情勢的影響，采用皇莊水文站2006～2014年實測水文資料，分析了漢江的水文要素變化。結果表明，水庫建成后改變了漢江的水文特性，使河流流量季節(jié)變化不明顯，全年流量、輸沙削峰坦化作用較為明顯，流量、輸沙變得較均衡，沖刷作用變弱。

關鍵詞:水力發(fā)電工程;水文要素;影響分析;崔家營水利樞紐;漢江;湖北

1　崔家營樞紐概況

漢江崔家營航電樞紐工程位于湖北省襄陽市城區(qū)下游17 km處，距漢江入長江河口515 km。該樞紐壩軸線長2 122 m，工程包括:泄洪閘35孔，擋水壩1 242 m，1 000 t級船閘1座，發(fā)電機組5臺，裝機容量8.8萬kW，年均發(fā)電量4.78億kW·h，正常蓄水位62.73 m，相應庫容2.42億m3。2005年11月導流明渠開工，2006年11月主體工程開工，2009年8月第一臺機組發(fā)電，2010年7月工程全部完工。

崔家營電站建成后的作用及影響是:①樞紐建成后，可使崔家營壩址以上33 km漢江航道由300 t級提升到1 000 t級的通航標準，并可渠化唐白河航道17.5 km。有利于從根本上消除南水北調中線工程調水后丹江口水庫下泄流量減少、中水歷時縮短、水位下降及流量過程改變對新集至崔家營河段通航產生的影響。②工程建成運用后，改變了工程下游的水沙條件，從而引起水文、水力學要素、泥沙、河床地形、水質和水溫等要素發(fā)生變化。研究這些要素的變化規(guī)律，是為了維護生態(tài)系統(tǒng)的健康和水生生物的多樣性。

2　皇莊水文站水沙特性分析

皇莊水文站位于漢江中下游，距離崔家營電站157 km，是控制唐白河入匯后漢江下游水情的基本站。測站基本特征是:①測驗河段順直，順直長約2 km，復式河槽，主泓居左。低水位時主槽寬約400 m，中、高水位時主槽寬約600 m，水位在47.00 m時開始漫灘，右岸灘地寬約800 m，左岸灘地寬約60 m。②河床為沙質，沖淤變化大且無規(guī)律可循。右岸灘地春、冬兩季均播種有莊稼。③測驗斷面右岸上游23 km處有俐河匯入，左岸上游4 km處有直河匯入，上、下游約3 km處各有一大彎道。中高水位級時，上下游彎道處沙洲淹沒，對水位流量關系有較大影響。

2.1水沙統(tǒng)計分析

崔家營電站2010年7月工程全部完工，考慮到大壩修建后對下游河段的水沙影響，將2006～2014 年9 a資料，分為2006～2011年建壩前和2012～2014年建壩后兩個時段統(tǒng)計。皇莊站水文泥沙特征值見表1。皇莊站各月徑流量見圖1，各月輸沙量見圖2。

從表1可以看出:①崔家營電站修建前，皇莊站的徑流、泥沙變化受水文年的隨機影響，沒有明顯的變化趨勢，全年徑流量主要集中在迅期，5～10月的徑流量占全年徑流量的69.9%、5～10月的輸沙量占全年輸沙量的90.1%。②崔家營電站修建后，皇莊站5～10月的徑流量占全年徑流量的55.7%、5～10月的輸沙量占全年輸沙量的61.6%。迅期減少，枯季增加。

表1　皇莊水文站月徑流量和輸沙量統(tǒng)計　徑流量: 108m3　　輸沙量: 104t

圖1　皇莊站各月徑流量

圖2　皇莊站各月輸沙量

2.2水位統(tǒng)計分析

水位能反映皇莊站河段的水位變化特性，皇莊站2006～2011年建壩前多年平均水位為41.59 m，最高水位為47.35 m，最低水位為39.90 m，2012～2014年建壩后多年平均水位為41.00 m，最高水位為44.10 m，最低水位為39.73 m，2006～2014年水位的最大變幅為7.62 m，最高水位一般出現在7、8月，最低水位一般出現在10～3月。建壩前后，最高水位出現時間沒有明顯變化。

2.3水溫統(tǒng)計分析

崔家營電站2010年7月工程全部完工，將皇莊水文站2006～2014年9年資料，分為2006～2011年建壩前和2012～2014年建壩后兩個時段統(tǒng)計。皇莊站水溫特征值見表2。

從表2可以看出:崔家營電站修建前后，水溫變化不大，庫區(qū)水體溫度與上游來水水溫(丹江口下泄水溫)和氣溫有關，與建壩關系不大。

3　河床形態(tài)變化分析

通過2006～2014年斷面及深泓線分析可知，深泓線平面位置基本保持穩(wěn)定，局部有所擺動，但幅度較小。斷面河寬水位在47.00 m以下未漫灘時，變化較小。

崔家營電站修建前，皇莊站的斷面河床橫向變形沖淤交替進行。崔家營電站修建后，由于流量、輸沙變得平均，沖刷作用變弱，河床淤積、變淺。

表2　皇莊水文站月水溫統(tǒng)計℃

4　結語

通過本文的分析，可得出如下結論:

(1)崔家營電站建壩后，因為水庫調節(jié)作用，全年流量、輸沙削峰坦化作用表現較為明顯，流量、輸沙變得均恒，沖刷作用變弱。

(2)洪水期皇莊站徑流量比未建庫時要小，枯水期皇莊站徑流量比未建庫時要大。

(3)洪水期皇莊站輸沙量比未建庫時要小，枯水期皇莊站輸沙量比未建庫時要大。

(4) 2006～2011年月平均水位特征值基本無變化，水位時空分布無變化，印證了崔家營電站僅具有日調節(jié)性能，對年內及月內水量沒有調節(jié)作用。

(5)水道斷面，河床橫斷面為復式河槽，斷面形態(tài)沒有太大的變化。只是建庫后，河床淤積、變淺。

(6)建庫后未產生水溫分層現象，對工農業(yè)和生活用水以及小生物生存條件不產生影響。

運行與管理

作者簡介:龔建華，女，長江水利委員會長江中游水文水資源勘測局，工程師.

收稿日期:2015-09-08

文章編號:1006-0081(2015) 10-0018-02

中圖法分類號:P331

文獻標志碼:A