三峽工程運行后洞庭湖水文、水質變化研究

歐德才

（益陽水文水資源勘測中心，湖南 益陽 413002）

洞庭湖屬于我國境內的第二大淡水湖，也是長江的調蓄湖泊。在湖南省北部、長江荊江河段南岸，南部匯集湘、資、沅、澧四水，北部承接藕池、太平、松滋三口分流，具備極強的蓄洪能力，能夠有效地防洪，為長江中游地區儲蓄水資源[1]。另外、洞庭湖也是我國傳統農業發祥地、魚米之鄉，是我國重點保護的濕地生態區，為生物多樣性以及生態系統的維護提供了重要的保障。

受三峽工程的影響，長江流域以及洞庭湖的水位、水文特征都有了較大的變化，從長江流向洞庭湖的水量也呈遞減的趨勢，斷流的情況時有發生，出現了缺水、生態功能退化等新問題。同時，河底的泥沙淤積十分嚴重，情況愈演愈烈。因此，研究三峽工程建成運行對洞庭湖水文、水質等情勢的影響十分有必要。本文對三峽工程建設運行前后洞庭湖水文、水質現狀進行綜合分析。

1 三峽水庫調度方案

三峽水庫于2003 年開始運行蓄水，水庫整體運行水位是145～175 m。每年6 月，為了留出220 億m3庫容來防汛，水庫水位會被要求降低至145 m。在主汛期（夏季7～9 月）時，借助一定的水庫流量，增強水庫在防洪方面的效果；如果水庫的流量在減少時，洞庭湖的水位也會逐漸下降，直至145 m 左右。在汛期快結束時，可以對水庫流量進行調節，并且開始蓄水，當水庫水位升至175 m 后，使入庫流量和出庫流量保持平衡。從次年2 月起，通過調節增大出庫流量，使之大于入庫流量，增大下游來水，使水位在6 月份左右降到145 m。

以上就是三峽水庫整年的調度計劃，并且每年都會隨著三峽地區天氣變化進行改變，改變的內容涵蓋了水庫中小洪水的發生、發電、航運效益、水庫排沙以及長江下游區域的經濟發展和生態環境[2]。

2 三峽工程建成運行后對洞庭湖水文情勢的影響

2.1 水位、水量

通常情況下，洞庭湖的水位變化受長江流量的影響，以及出口江湖的相互作用[3]。城陵磯匯流口、洞庭湖荊江段分泄三口、長江形成了一個龐大復雜的江湖系統。如果其中的一個分支出現問題，其他系統也需要做出相應的改變。

三峽工程建成運行前，由于系統具有自動調節作用，洞庭湖流域的水文系統基本處于相對平衡狀態。三峽工程在建成之后，因為對水庫流量的調節，導致最終的出水量出現變化，從而影響了洞庭湖的水位和水文。從2003 年三峽水庫開始蓄水，洞庭湖出現了枯水期提前、持續時間增長的現象，并多次出現接近歷史同期最低水位[4]。

黃群[5]等通過BP 神經網絡模擬了城陵磯水位變化，通過設定沒有三峽水庫調節這一條件，分別對2006 年、2009 年洞庭湖水位進行了還原，并與20 世紀90 年代的數據做了對比，結果顯示洞庭湖水位有一定波動，但幅度不大。而實際上，三峽工程在建成之后，從2006 年開始到2009 年，城陵磯水位逐步下降了2.03 m、2.11m，其中水位下降最大的已經到了3.30m、3.12m。

史璇[6]等研究得出，受三峽工程的影響，洞庭湖在豐水期水位已經呈現下降的趨勢，在枯水期會有所提升，汛期末水位下降速度加快。

李景保[7]等研究得出，受三峽工程的影響，三峽水庫不論是在典型年還是在不同調度方案的影響下，水位都有所下降；四水的來水量表現出了較為顯著的優勢，這就增強了洞庭湖對長江流域的補水能力。

總的來說，在豐水期時，洞庭湖的水位會比之前的低。當枯水期三峽水庫減少下泄流量時，洞庭湖的水位會比水庫運行前有所升高。同時，三峽水庫的調節也影響了洞庭湖水量的變化。

2.2 泥 沙

三峽工程建成運行前，有較多挾沙能力強的特大洪水，而且洞庭湖都會接納三口、四水的泥沙，這在較大程度上強化了荊江的抗洪能力，但是會導致洞庭湖的泥沙淤積量多，影響水文環境。

三峽工程建成運行后，由于水庫調節，消減了一些挾沙能力強的特大洪水，長江三口分流分沙與洞庭湖水位發生變化，使得長江三口流入洞庭湖流域的泥沙大為減少，一定程度上影響了洞庭湖流域的水沙關系。

近些年來，國內外有關三峽工程對洞庭湖泥沙淤積的影響探究眾多。專家學者通過組件模型、實測調查等方法，分析得出2003 年三峽工程運行后洞庭湖入湖沙量減少了近8 成，泥沙淤積量也顯著減少。

所以說，在三峽工程建成之后，會因為長江三口分流的影響，致使洞庭湖泥沙量減少，減緩了泥沙的淤積速度，這對洞庭湖的壽命延長具有重要的推動作用，增強了洞庭湖的蓄水能力。

3 三峽工程建成運行后對洞庭湖水質的影響

近些年來，通過對水質監測的探究來看，洞庭湖地表水質超標的元素涵蓋總氮、總磷、高錳酸鹽指數、氨氮等，地下水超標項目有鐵、錳等。依照20 世紀90 年代末的數據整合可以得知，洞庭湖水質總體比較好，大部分監測結果在二、三類，屬于清潔或輕度污染。

受三峽工程的直接影響，洞庭湖的水位有了明顯的下降趨勢，而且水域的自凈能力減弱，減弱了對生態環境的保護作用，特別是在局域水域背景下，就當前的洞庭湖水域來看，西洞庭湖水域的污染較為嚴重，水質惡化的趨勢也逐步加快[8]。另外，在人為因素的影響下，洞庭湖的生態污染情況也都有了轉移的情況，逐步呈現出西洞庭湖＞東洞庭湖＞南洞庭湖的趨勢，而在三峽工程建成之后，洞庭湖的污染趨勢是西洞庭湖＞南洞庭湖＞東洞庭湖，換句話說，就是在三峽工程的影響下，洞庭湖的污染程度加深，但是東洞庭湖和西洞庭湖的水質較為穩定。

另外，由于水庫的調節，三峽工程的運行對洞庭湖水質具有周期性的影響，主要表現在以下方面：下區域水流量減小，洞庭湖的水位逐步下降，直接影響了周邊環境。下區域流量增加，洞庭湖的污染減小，有效地改善了洞庭湖的水質情況。其中水質問題多發生在枯水期，由于三峽工程運行后洞庭湖枯水期提前，南洞庭湖湖底高程抬升，導致長江來水量減少，造成了水質不達標。

總體來說，三峽工程的運行在一定程度上改善了洞庭湖的水質狀況，總體趨好，但局部水域特別是西、南洞庭水質顯著惡化。由于三峽工程運行時間短，加之人類生活與生產所產生的污染物也會大大影響洞庭湖水質，因此，三峽工程的建成運行對洞庭湖水質的影響無法完全顯現。

4 結 語

三峽工程具有較大的防洪、發電、通航、供水等綜合效益[9]，也改變了長江和洞庭湖的關系，對洞庭湖的水文、水質和生態環境都產生了不同程度的影響，這些影響有利有弊。因此，三峽工程運行后對洞庭湖各方面的影響還需要更全面、更持久地觀測與研究。