大型水利工程与生态环境.docx
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大型水利工程与生态环境
研究生课程论文
（2014-2015学年第2学期）
论文题目：
大型水利与海洋工程对于长江口生态环境的影响
提交日期：
2015年7月1日研究生签名：
学院
土木学院
学号
2014201018
姓名
赵龙伟
课程名称
海洋工程与环境地质
任课教师
朱文谨
教师评语：
长江口是我国最大的河口，建设在长江上诸多水利和海岸工程对于长江口的生态环境叠加着复杂的影响。
如在干流和支流上已建和在建的许多大大小小的水利工程,特别是如三峡大坝建设、南水北调工程、引江济太工程、长江口深水航道工程。
赵龙伟查阅了相关资料，分析了大型水利和海洋工程对下游河道的水文、水环境条件、海岸侵蚀的影响。
论文撰写认真，但对影响分析不够深入，资料收集的也不全面。
成绩评定：
80分（百分制）任课教师签名：
朱文谨2015年7月5日
大型水利与海岸工程对于长江口生态环境的影响
赵龙伟
摘要：
长江口是我国最大的河口，建设在长江上诸多水利和海岸工程对于长江口的生态环境叠加着复杂的影响。
如在干流和支流上已建和在建的许多大大小小的水利工程,特别是如三峡大坝建设、南水北调工程、引江济太工程、长江口深水航道工程,将显著改变长江的水、沙动态,改变营养物质的输移特征,不仅直接影响下游河道的水文、水环境条件,而且对远离工程的河口生态环境也将产生显著和潜在的影响。
水利工程对于长江口生态的影响表现在水质、盐水入侵、海岸侵蚀、生物多样性方面。
关键字：
水利工程、长江口、生态环境
Large-scalewaterconservancyandcoastalengineeringproject’sinfluenceintheYangtzeRiverEstuaryecologicalenvironment
Zhaolongwei
（CollegeofCivilEngineering,HuaihaiInstituteofTechnology）
Abstract:
YangtzeRiverEstuaryisthelargestestuary,waterconservancyconstructionintheYangtzeRiverandCoastalEngineeringaffectsmanyecologicalenvironmentoftheYangtzeRiverportcomplexly.ManylargeandsmallwaterconservancyprojectontheRiverandtributariessuchasstabling,especiallyastheThreeGorgesDamconstruction,waterdiversionproject,Taihuproject,theYangtzeRiverEstuaryprojectwillsignificantlychangethewateroftheYangtzeRiverSedimentandthetransportcharacteristicsofnutrients,notonlyitdirectlyaffectsthedownstreamriverhydrology,waterenvironmentalconditions,andtostayawayfromtheprojectestuarineecologicalenvironmentwillalsohaveasignificantandpotentialimpact.WaterconservancyandecologicaleffectsoftheYangtzeDeltaperformanceinquality,saltwaterintrusion,coastalerosion,biodiversity.Hydraulicengineeringmakeseffectsinwaterqualityandsaltwaterintrusionandcoastalerosionandbiodiversity.
Keywords:
hydraulicengineering;YangtzeRiverEstuary;coastalerosion;
自十九世纪以来，世界上许多河口都受到人类活动的显著影响。
一些资本主义发展较早的国家陆续在主要河口进行了治理工程，尤其是二十世纪七十年代以后，河口航道的整治开发也明显加快，多数河口每隔3-5年就实施新一轮的疏浚或整治[1]。
长江口地处陆海交界地带，是我国最大的河口，长江三角洲地区是工农业和交通运输业最发达的地区，也是我国最重要的经济中心之一，长江口扼长江的咽喉，是我国最大港口一上海港的门户，20世纪90年代以来，一系列重大工程在实现之中，如三峡工程、南水北调、引江济太等这些工程的兴建在较大程度上对河口生态环境将会造成一定的影响，因此开展大型水利工程对长江口生态环境影响的研究非常重要。
大型水利工程的实践
（1）三峡工程
三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工程"整个工程包括一座混凝土重力式大坝、泄水闸、一座坝。
三峡工程建设总体目标分三个阶段，全部工期为17年。
坝址控制流域面积100万km2，多年平均年径流量4510亿m3，多年平均年输沙量5.3亿吨三峡的主要任务是防洪，可将荆江河段的防洪标准由目前的10年一遇提高到100年一遇;发电，电站装机总容量1820万千瓦，年平均发电量847亿千瓦小时[2]。
（2）南水北调工程
南水北调工程是解决我国北方地区水资源严重短缺问题的重大战略举措，也是实现我国经济社会可持续发展的特大型基础设施，从20世纪70年代起，水利部组织有关部门对南水北调进行规划论证，但限于诸多原因工程一直未能实施"党的十五届五中全会提出/加紧南水北调工程的前期工作，尽早开工建设2000年至2002年12月27日，南水北调东线工程江苏山阳河和山东济平干渠段工程首先开工建设，标志南水北调由此进入实施阶段，整个东线工程分三期实施，第一期工程主要向江苏和山东两省供水，主体工程工期5年，于2007年完成东线二、三期工程，在一期工程基础上，线路向北延长至河北、天津。
目前，该项工程进展顺利，正按计划有序实施，预计一期工程将于2007年内通水"东线工程取水口距离长江入海口约300km，并月。
水源来自长江干流，没有大型蓄水体的季节性调蓄，调水量的多少将直接减少长江入海流量[3]，而且，由于近来该地区经济快速发展，从长江引水量不断增加，加上东线三期工程取水量将达到800m3/s，对长江口的生态环境可能造成一定的影响，所以东线工程对长江口的影响最大。
（3）太湖流域雨量丰沛，多年平均水资源总量为162×108m3，但因流域内人口密集，
经济社会发展水平较高，2002年用水量已经达到282×108m3，流域水资源己远远不能满足用水需求，加之工业废水和生活污水年排放量达50×108m3，使河网、湖泊水质污染严重，流域整体水环境恶化，水质型缺水问题突出，已引起社会各界的广泛关注[4]。
2002~2003年调水实验期间，通过望虞河共调引长江水42.2×108m3，其中入太湖20×108m3，引长江水加快了流域河网和湖泊水体的流动，增加了流域优质水资源量，提高了流域水资源有效供给能力，改善了流域水质、水环境和水生态。
（4）长江口深水航道工程
长江口深水航道工程是我国投资最多、工程量最大、工程最复杂、持续时间最长的水运工程。
长江径流挟带着大量泥沙涌入长江口。
由于受强大的径流和强劲的潮流共同作用，以及逐步形成的河势边界条件的影响，在河口段塑造了三级分汊、四口入海的相对稳定的河床形态。
长江口自徐六泾以下在平面上呈喇叭形，至口门全长约160km，徐六泾处江面宽约5.8km，口门的苏北启东咀至上海市南汇咀江面宽约90km。
长江口北支、北港、北槽和南槽4条入海通道均存在拦门沙碍航浅滩。
除北支外，长江口的拦门沙航道均处于口内河槽的10.0m等深线之间，河床纵剖面呈局部隆起的地貌单元，滩顶处的相对稳定水深仅为6.0m左右，是长江口水下三角洲前缘斜坡的组成部分，以口外0.0m等深线为界，向内缓缓升高，向外水下地形坡降明显增大，且水深迅速增加[5]。
为了提高长江河口航道通航能力，几代人历经近40年的科研攻关，选定南港一北槽作为长江口深水航道加以治理。
（1）分流口工程由3.2km的分流口潜堤和与之相连的1.6km南线堤组成。
分流口工程可稳定南、北槽分流口河势，防止江亚南沙继续后退，保持目前现有的、对北槽较有利的分流、分沙比，并确保北槽进口航道有较好的水深。
（2）导堤工程由总长分别为48.1km和49.2km的南、北导堤组成。
南、北导堤可起到归集北槽下段涨潮流及北槽上段落潮流的作用;并可防止横沙浅滩和九段沙浅滩的切滩;减少滩槽泥沙交换，减轻航道泥沙淤积。
（3）丁坝工程由总计长为30.1km的南、北导堤间的19座束水丁坝组成。
丁坝工程可起到调整河床断面形态，归顺水流，增大航槽流速、冲深航槽和减少航槽泥沙落淤的作用。
（4）疏浚工程开挖航槽，分阶段达到目标水深8.5m（约开挖52km）、10.0m（约开挖74km）和12.5m（约开挖92km），并可引流入槽，增加槽内单宽流量。
大型水利工程对于长江口生态环境的影响
1）水利工程对水体的影响
水利工程对于长江口最大的影响就是水体。
大型的水利工程修建后当地的水体分布发生了改变，这对当地的水体有着很大的影响。
近20多年来，长江干流常规水质发生了明显变化，钙离子和硫酸根离子含量逐年升高，一些河段的pH值和碳酸根离子一含量明显下降。
下游水环境污染问题越来越严重，营养盐的含量及其向河口、近海的年输送量不断增加，其中硝态氮、磷酸根离子的含量和输送量，从70年代初到90年代末分别增加了8倍和4倍多。
流域内湖泊、水库严重富营养化，近海赤潮发生频度升高[6]。
在长江口、杭州湾和舟山群岛的所有近岸海域，氮、磷浓度大大超过了海水四类标准[7]。
水利工程建设引起河流径流量、流速和输沙量的变化，可能是水质变化的重要影响因素之一。
2）水利工程对于水生生物和陆生生物的影响
水利工程的建设最直接的影响是改变当地的水生生物生存环境。
水利工程建设改变了库区和下游泥沙的输移和沉积模式，同时，长江口营养盐入海量高于我国其它的河口[8]，而且，河口的生物种群大多数为季节性徊游种类。
其生物量的高低与长江径流量的大小密切相关。
1998年的研究数据表明，长江口的浮游生物和底栖生物分别比1982一1983年减少69%和88.6%，中华鳃、白暨豚、胭脂鱼等国家保护种类几乎灭绝[9]。
3）水利工程对于滨海湿地、三角洲湿地的影响
长江河口河口有大面积的三角洲滩地和滨海湿地，而湿地是陆地与水体之间的一个过渡带，它被誉为地球的肺，即对于污染有极强的净化能力，同时它也是重要的生态区域，许多珍稀动物的栖息地。
湿地的消长与水文过程密切相关。
上游水库蓄水或引水，将使河流径流量随时间和季节重新分配，下游河道径流变化幅度有所减小，季节性变化减弱，年平均径流量和洪水频率减小。
水文因素是沼泽湿地形成和发育的重要环境因素。
在自然条件下，湿地水文过程具有明显的周期性，主要受河流水文情势的影响。
上游建坝蓄水、引水以后，洪水消除或洪泛次数的减少削弱了河流与其以前形成的洪泛湿地之间的联系，造成湿地泥沙和营养成分补给量的减少，使其逐渐贫痔、盐渍化，植被覆盖率下降，湿地逐渐萎缩、破碎，甚至大面积丧失[10]
4）河口盐水入侵与水利工程
盐水入侵是河口径流与海洋潮水动态变化的结果，但水利工程的实施使这个动态变化趋于强烈，盐水入侵明显化、扩大化。
通常枯季河口盐分含量高，洪水季节盐度低。
人海径流量变化是盐水人侵的一个重要影响因素。
受上游水库蓄水、引水及沿江城市大面积用水的影响，三角洲地区盐分人侵引起地下含水层变咸，滩地土壤盐渍，将导致地下饮用水短缺，河口生态系统发生变化。
长江口盐水入侵主要的源头是南支河段，它有两个盐水入侵源，即外海盐水经南北港直接入侵和北支向南支倒灌，北支倒灌是南支上段水域盐水入侵的主要来源[11]，三峡工程、南水北调东线和引加济太工程联合运行后，它们会对长江口的盐潮入侵产生一个叠加影响。
5）水利工程引起的海岸侵蚀
海岸在长时空中处于均衡状态，呈现出动态往复变化的情形。
河口的海岸面貌取决于入海河流携带泥沙与海洋水动力条件的变化。
水利工程大大的改变了入海河流的水文要素，使得泥沙、径流量发生显著的变化。
温室效应造成的海平面上升是海岸侵蚀的一个主要原因，但河流上游建坝减少入海泥沙对海岸的补给也是引起海岸侵蚀的重要因素。
长江三角洲虽有丰富的泥沙供应，但上游水资源的不断开发利用将减缓河口泥沙淤积速度，使其逐渐向侵蚀方向转变。
参考文献：
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