三峡库区开县消落区水环境治理水位调节坝设计.pdf

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1、第43卷第23期人民长江V01．43，No．232012年12月YangtzeRiverDec．，2012文章编号：1001—4179(2012)23—0075—03三峡库区开县消落区水环境治理水位调节坝设计秦明海1，高大水1，操家顺2，彭琦1，陈振华1(1．长江勘测规划设计研究院工程治理中心，湖北武汉430010；2．河海大学环境学院，江苏南京211100)摘要：三峡库区开县水域消落深度大，水位消落期将出现大面积裸露区，严重影响开县新县城及周边生态环境。因此，研究决定采用建设水位调节坝与前置库库周生态建设工程相结合的工程治理措施，以改善开县县城周边的环境。介绍了水位调节坝工程任务与环境影响、

2、总体布置、运行控制措施、大流量泄水闸和鱼道工程设计，以及前置库周边沿岸生态防护林、湿地及多塘系统、敞水区动植物保护措施等生态治理工程建设。工程完工后，开县新县城周边消落区面积得以大幅度减少，并形成优美的人工平湖生态城市景观。关键词：环境水利；消落区；生态环境；治理；调节坝工程；开县；三峡水库中图法分类号：TV697．25文献标志码：A丰湖”)的平湖景观。同时，在前置水库周边建设沿岸1概述生态防护林、湿地及多塘系统、敞水区动植物措施等生水库消落区治理是一个世界性难题。早在20世态工程，图1为工程实施后的效果图。纪60年代，发达国家就开展了水库消落区治理研究工作。我国在这方面起步较晚，90年代，随

3、着三峡工程的建设逐渐开展了一些研究工作，其研究重点主要为消落区环境问题成因及影响，消落区利用，植被重建与恢复，消落区内被淹没土壤重金属元素分析及模拟、消落区土壤氮和磷元素释放规律等¨’2]，未见采用水位调节坝工程治理消落区的研究成果。三峡水库正常水位173．22m(吴淞高程175m)，汛期6～9月库水位要降到汛限水位143．22m(吴淞图1开县消落区生态环境治理水位调节坝工程效果示意高程145m)运行，在库区形成30m高差的消落区。水位调节坝工程总库容0．80亿m3，占三峡防洪开县境内为人口密集的开阔平坝地形，消落区面积达库容0．56亿m3，工程等别为Ⅲ等，主要建筑物级别为45．0km2，最大

4、消落深度达21．52m，其中距县城4．53级，按100a一遇洪水设计，1000a一遇洪水校核，km的乌杨桥以上面积24km2，最大消落深度18．5m，消能防冲建筑物按30a一遇洪水设计。水位调节坝是三峡库区面积最大、受影响人口最多的消落区。正常挡水位168．50m，设计洪水位168．61m，校核洪三峡水库开县消落区面积大，且消落深度大，仅仅水水位170．80m(吴淞高程172．58m)。靠生物措施如种植植被难以解决消落区生态环境问题。根据开县消落区特殊的平坝地形条件，结合新县2工程任务与影响分析城亲水环境的需要，经研究，决定采取工程措施与生物2．1洪水特性措施相结合的综合治理方案，即利用水位调

5、节坝工程拦蓄减少消落区范围，并形成前置水库(已定名为“汉水位调节坝工程位于开县小江的丰乐镇乌扬桥，收稿日期：2012—07—23作者简介：秦明海，男，教授级高级工程师，主要从事水利工程规划设计。E—mail：qinminghai@cjwsjy．com．cn76人民长江上距开县新县城4．5km，坝址以上控制流域面积3水位调节坝工程3198．6km2。小江流域汛期5～9月5个月雨量占全年降雨量的75％，11—3月为枯水期，降雨量占全年3．1坝址工程地质条件11％，4，10月为平水期，降雨量占全年14％。小江流水位调节坝坝址处河谷开阔，河槽偏右岸，枯水期域大洪水以7，8，9月出现的频率最高，具有典型

6、的山水位154．15m左右，丰水期整个河漫滩将被淹没，水区暴雨洪水特性，洪水来得快去得快，一般历时1～2面宽大于250m，高程177．2m相应谷宽约497m。坝d。1000a一遇洪水的洪峰流量9520m3／s，100a一址区河床及漫滩砂卵石覆盖层厚度为10．3～36．06遇洪水的洪峰流量7060m3／s，30a一遇洪水的洪峰m，基岩顶板高程121．67～145．76rn。基岩地层为侏流量5500m3／s。20a一遇洪水的洪峰流量5270罗系中统上沙溪庙组黏土岩夹薄层砂岩，以黏土岩为m3／s。由于洪水峰高、量大、历时短，调节坝工程需要主，为软岩。坝基岩体强风化厚度0～2．4m，两岸无设置泄流能力

7、较大的泄水闸。卸荷带，岩体完整性好，强风化层厚度较小，两岸自然2．2工程任务及作用岸坡稳定。除左岸非溢流坝建在基岩上，其它坝段建调节坝工程的主要任务及作用是：减少消落区的筑物基础均建在砂卵石覆盖层上。面积，降低消落区的水位变幅，改善开县新城区及其周3．2工程布置及主要建筑物设计边的生态环境。调节坝工程可使开县新县城区域的消(1)工程布置。根据工程控制流域面积大、要求落深度由建坝前的18．5m降为4