三峡工程运行后洞庭湖水文、水质变化研究

欧德才

（益阳水文水资源勘测中心，湖南 益阳 413002）

洞庭湖属于我国境内的第二大淡水湖，也是长江的调蓄湖泊。在湖南省北部、长江荆江河段南岸，南部汇集湘、资、沅、澧四水，北部承接藕池、太平、松滋三口分流，具备极强的蓄洪能力，能够有效地防洪，为长江中游地区储蓄水资源[1]。另外、洞庭湖也是我国传统农业发祥地、鱼米之乡，是我国重点保护的湿地生态区，为生物多样性以及生态系统的维护提供了重要的保障。

受三峡工程的影响，长江流域以及洞庭湖的水位、水文特征都有了较大的变化，从长江流向洞庭湖的水量也呈递减的趋势，断流的情况时有发生，出现了缺水、生态功能退化等新问题。同时，河底的泥沙淤积十分严重，情况愈演愈烈。因此，研究三峡工程建成运行对洞庭湖水文、水质等情势的影响十分有必要。本文对三峡工程建设运行前后洞庭湖水文、水质现状进行综合分析。

1 三峡水库调度方案

三峡水库于2003 年开始运行蓄水，水库整体运行水位是145～175 m。每年6 月，为了留出220 亿m3库容来防汛，水库水位会被要求降低至145 m。在主汛期（夏季7～9 月）时，借助一定的水库流量，增强水库在防洪方面的效果；如果水库的流量在减少时，洞庭湖的水位也会逐渐下降，直至145 m 左右。在汛期快结束时，可以对水库流量进行调节，并且开始蓄水，当水库水位升至175 m 后，使入库流量和出库流量保持平衡。从次年2 月起，通过调节增大出库流量，使之大于入库流量，增大下游来水，使水位在6 月份左右降到145 m。

以上就是三峡水库整年的调度计划，并且每年都会随着三峡地区天气变化进行改变，改变的内容涵盖了水库中小洪水的发生、发电、航运效益、水库排沙以及长江下游区域的经济发展和生态环境[2]。

2 三峡工程建成运行后对洞庭湖水文情势的影响

2.1 水位、水量

通常情况下，洞庭湖的水位变化受长江流量的影响，以及出口江湖的相互作用[3]。城陵矶汇流口、洞庭湖荆江段分泄三口、长江形成了一个庞大复杂的江湖系统。如果其中的一个分支出现问题，其他系统也需要做出相应的改变。

三峡工程建成运行前，由于系统具有自动调节作用，洞庭湖流域的水文系统基本处于相对平衡状态。三峡工程在建成之后，因为对水库流量的调节，导致最终的出水量出现变化，从而影响了洞庭湖的水位和水文。从2003 年三峡水库开始蓄水，洞庭湖出现了枯水期提前、持续时间增长的现象，并多次出现接近历史同期最低水位[4]。

黄群[5]等通过BP 神经网络模拟了城陵矶水位变化，通过设定没有三峡水库调节这一条件，分别对2006 年、2009 年洞庭湖水位进行了还原，并与20 世纪90 年代的数据做了对比，结果显示洞庭湖水位有一定波动，但幅度不大。而实际上，三峡工程在建成之后，从2006 年开始到2009 年，城陵矶水位逐步下降了2.03 m、2.11m，其中水位下降最大的已经到了3.30m、3.12m。

史璇[6]等研究得出，受三峡工程的影响，洞庭湖在丰水期水位已经呈现下降的趋势，在枯水期会有所提升，汛期末水位下降速度加快。

李景保[7]等研究得出，受三峡工程的影响，三峡水库不论是在典型年还是在不同调度方案的影响下，水位都有所下降；四水的来水量表现出了较为显著的优势，这就增强了洞庭湖对长江流域的补水能力。

总的来说，在丰水期时，洞庭湖的水位会比之前的低。当枯水期三峡水库减少下泄流量时，洞庭湖的水位会比水库运行前有所升高。同时，三峡水库的调节也影响了洞庭湖水量的变化。

2.2 泥 沙

三峡工程建成运行前，有较多挟沙能力强的特大洪水，而且洞庭湖都会接纳三口、四水的泥沙，这在较大程度上强化了荆江的抗洪能力，但是会导致洞庭湖的泥沙淤积量多，影响水文环境。

三峡工程建成运行后，由于水库调节，消减了一些挟沙能力强的特大洪水，长江三口分流分沙与洞庭湖水位发生变化，使得长江三口流入洞庭湖流域的泥沙大为减少，一定程度上影响了洞庭湖流域的水沙关系。

近些年来，国内外有关三峡工程对洞庭湖泥沙淤积的影响探究众多。专家学者通过组件模型、实测调查等方法，分析得出2003 年三峡工程运行后洞庭湖入湖沙量减少了近8 成，泥沙淤积量也显著减少。

所以说，在三峡工程建成之后，会因为长江三口分流的影响，致使洞庭湖泥沙量减少，减缓了泥沙的淤积速度，这对洞庭湖的寿命延长具有重要的推动作用，增强了洞庭湖的蓄水能力。

3 三峡工程建成运行后对洞庭湖水质的影响

近些年来，通过对水质监测的探究来看，洞庭湖地表水质超标的元素涵盖总氮、总磷、高锰酸盐指数、氨氮等，地下水超标项目有铁、锰等。依照20 世纪90 年代末的数据整合可以得知，洞庭湖水质总体比较好，大部分监测结果在二、三类，属于清洁或轻度污染。

受三峡工程的直接影响，洞庭湖的水位有了明显的下降趋势，而且水域的自净能力减弱，减弱了对生态环境的保护作用，特别是在局域水域背景下，就当前的洞庭湖水域来看，西洞庭湖水域的污染较为严重，水质恶化的趋势也逐步加快[8]。另外，在人为因素的影响下，洞庭湖的生态污染情况也都有了转移的情况，逐步呈现出西洞庭湖＞东洞庭湖＞南洞庭湖的趋势，而在三峡工程建成之后，洞庭湖的污染趋势是西洞庭湖＞南洞庭湖＞东洞庭湖，换句话说，就是在三峡工程的影响下，洞庭湖的污染程度加深，但是东洞庭湖和西洞庭湖的水质较为稳定。

另外，由于水库的调节，三峡工程的运行对洞庭湖水质具有周期性的影响，主要表现在以下方面：下区域水流量减小，洞庭湖的水位逐步下降，直接影响了周边环境。下区域流量增加，洞庭湖的污染减小，有效地改善了洞庭湖的水质情况。其中水质问题多发生在枯水期，由于三峡工程运行后洞庭湖枯水期提前，南洞庭湖湖底高程抬升，导致长江来水量减少，造成了水质不达标。

总体来说，三峡工程的运行在一定程度上改善了洞庭湖的水质状况，总体趋好，但局部水域特别是西、南洞庭水质显著恶化。由于三峡工程运行时间短，加之人类生活与生产所产生的污染物也会大大影响洞庭湖水质，因此，三峡工程的建成运行对洞庭湖水质的影响无法完全显现。

4 结 语

三峡工程具有较大的防洪、发电、通航、供水等综合效益[9]，也改变了长江和洞庭湖的关系，对洞庭湖的水文、水质和生态环境都产生了不同程度的影响，这些影响有利有弊。因此，三峡工程运行后对洞庭湖各方面的影响还需要更全面、更持久地观测与研究。