主题:三峡水库与鄱阳湖水位的关系 -- njyd
这些数据都是从[URL=http://www.jjsw.com.cn/sqxx/default.asp
]九江水文网[/URL]上找到的。
九江水文网比三峡集团网站好的地方是有一些水位变化曲线图,不好的地方是介绍比较概略,而且不全。从2010年1月开始的图比较全,但2010年8月的图是错的,与9月份的完全一样,但这张图很明显可以看出是9月的,与7月的图接不上。2010年1月以前的就是断断续续的,有的月份没有,最早的图是2005年的。全部数据中有的有月最高、最低、平均水位,有的缺其中一部分。所以没法做全面的比较。
下面是俺能找到的几个年份中冬春的最低水位月份,其他月份要高一些。下面从图上读出的数只是个概数,没法很准。
这是2010年12月的图。这个就算进2011年冬春吧。
2011年冬春最低水位出现在2010年12月12日,湖口(鄱阳湖出口处的长江水位)大约7.9米,星子(基本代表湖区)大约8米。
文字介绍是
我一开始看平均水位,以为最低水位出现在2011年2月,但12月下旬有个高峰,把平均水位拉高了。
2010年1月
从这张图看2010年冬春最低水位出现在1月2日,湖口大约7.5米,星子大约7.8米。
没有2009年的数据。
2008年3月
最低水位在3月16日,湖口大约7.3米,星子大约7.6米。
没有2008年1月的报告。
2007年没有123月的报告。
2006年1、2月的报告没有水位的具体数字,只有变幅的数字。
2006年1月
鄱阳湖湖口水位站月水位变幅为1.63m,略高于多年同期平均水位值。
2006年2月
鄱阳湖湖口水位站月水位变幅为2.09m,略低于多年同期平均水位值。
3月的有了图,已超过10米,不大可能是年最低水位,图就不贴了。
2005年1月
鄱阳湖湖口水位站月最高水位8.99m,月最低水位7.84m,月水位变幅为1.15m,月平均水位8.20m,高于多年同期平均水位值(7.99m)。
就仅在九江水文网上能找到最低水位的05、08、10、11等4个年份,08、10最低水位比11年低,05年稍高点也有限。水位低湖区面积也小,说明11年湖区面积也不是缩得近年最小。
从三峡水库的水位变化图中可以看到,每年的六到八三个月,水位变化比较剧烈,这是受上游洪峰的影响。每来一个大的洪峰水位就猛烈上升,三峡要留蓄其中的一部分洪水,削去洪峰。这从第二张图中也可看到,下泄流量大大小于峰值。10年最大洪峰在7月份,第二张图中没表现出来。
从这一段的水位变化也可以看出汛期尽力保持低水位的必要性,如果洪峰过后不尽快降低水位,谁也不敢保证能削去后面可能来的更大洪峰。
这张图中也可看出,10年9月的蓄水是从大约158米开始的,也就是说这次蓄水有相当一部分是8月的洪水(145到158米的部分),可以认为是从8月22日开始。这带有一定的冒险性,因为9月份也可能会来相当大的洪水,不过概率较低,只要加强上游的洪水预报,三峡应该能应付。提前蓄水的好处是万一汛期提前结束也能蓄到足够的水位,而这足够的水也给冬春补水建立了基础。
下面再贴几张鄱阳湖水位的图:
2010年11月
2010年12月
2011年1月
2011年2月
2011年3月
2011年4月
2011年5月
从上面可以看出,鄱阳湖水位只会比湖口的长江当前水位高十几到四十几厘米,只与湖口处长江的当前水位密切相关,与几天前的长江水位关系不大,与几个月前的水位更是毫无关系。因为鄱阳湖口相对流量来说太宽太短,流水阻力不足以形成较大的水力坡度。
结论就是,2010年三峡蓄水只影响到九月到十月中旬的鄱阳湖水位,使鄱阳湖枯水位提前N天到来,这算是给下游通江湖带来的负面影响。这个N有待找到更多的数据考证,我估计不超过10。
三峡蓄水给下游鄱阳湖带来的好处是从1月初可以开始往下游补水,补水必然带来下游水位比自然水位提高,这同时也就提高了鄱阳湖在枯水期的水位。
补充一下,10年10月下旬三峡蓄水期已经结束,而直到11月中旬鄱阳湖水位还在持续下降,这也说明了鄱阳湖冬春的低水位与三峡蓄水无关。
我觉得最重要的是和每个月的常年值比,能看出来是不是缺水。最低水位的比较说明,鄱阳湖今年汛期来的太晚了。
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所以长江的湖口水位高低对鄱阳湖水位影响不大,而对九江的长江堤坝影响反而大些。
11月份长江上游也会来洪水(2008年),提前蓄水就有些冒险了。不过金沙江枢纽的建立,提前蓄水变成必要:串联的干流水库要逐步蓄水,等到汛期结束再蓄水就有点晚了。
9月至10月底长江上游流域来水在保证下游的用水的情况下才可能将三峡220亿立方米调节库容蓄满,而向家坝洛溪渡调节库容是55亿立方米,这个增加的蓄水量使得三峡枢纽未来必须在汛期内蓄水--比如至8月底预先蓄水至调节库容150亿立方米,将9月至10月底的蓄水量调整为50亿立方米,加上金沙江向家坝洛溪渡两库55亿立方米共计100亿立方米,这样9-10两个月内总蓄水量反而比往年的蓄水方案减少100亿立方米,既可以防止可能出现的洪汛对重庆的压力,又向宜昌以下的长江下游增加下泄量100亿立方米。这个增加的下泄量可以防止下游的河道湖泊在10月可能的干枯。
由于金沙江枢纽中的另外两个白鹤滩乌德东水库的调节库容是82亿立方米(56+26),所以未来的金沙江枢纽中的白鹤滩乌德东在汛期中期就要开始蓄水,而三峡枢纽在汛期的中后期蓄水,向家坝洛溪渡则作为防止9-10月可能出现的洪汛做预备,在9-10月蓄水。
长江上的这5个水库的依上游排列是:白鹤滩-乌德东-洛溪渡-向家坝-三峡。这5个水库建成后,在枯水期除了天然流量之外,可以为下游提供56+26+46+9+220=357亿立方米额外水量。
长江枯水期从12月开始至4月中旬末结束(百万雄师过大江就要抢在4月20日前),总共140天,这个357亿立方米下泄量在这段时间里等于给下游提供了额外3000立方米/秒的流量,按长江中游天然最枯流量2000立方米/秒计,长江上游水利枢纽可以保证最枯年份长江中游流量是5000立方米/秒。
所以所谓建造三峡大坝造成长江下游干旱根本不是理由,恰恰相反是长江上游建造的大坝群还不够多才造成长江中下游的干旱。
建造长江上游水利工程的初衷是解决中下游的涝灾,现在发现还可以解决旱灾。
在金沙江枢纽的8-10个水库和嘉陵江枢纽全部建造完毕后,配套三峡枢纽和下游的水利枢纽加上闸化库化的洞庭湖洪湖鄱阳湖,长江宜昌以下汛期和枯水期的差别将变得更小。
以前有论文预计金沙江枢纽和三峡枢纽联运可以将长江中游枯水期缩短2个月,考虑洞庭湖和鄱阳湖整治后,长江枯水期将不显著了。
鄱阳湖纳五河之水注入长江,以大海为归宿,是典型的吞吐湖。该湖洪、枯期水位变化很大,以湖口水文站为例,其多年平均水位为12.77m。最高水位年远远超过22.5m,最低水位年仅为5.9m(1963年。此时湖区水域面积仅30平方公里),相差达16m之多。就是一般年份也有12m 左右的水位变幅。故其有“洪水一片,枯水一线”、“高水是湖,低水似河”的景象。
所以严格讲鄱阳湖不是湖,而是鄱阳河。
这么大的水位差和面积容量差,对航运取水防洪抗旱造成压力太大,好处是给野生候鸟栖息提供了大量的“湿地”。
先论证鄱阳湖水位与湖口处长江当前水位密切相关,这个没有问题。
结论是三峡蓄水只影响到9到10月份中旬的鄱阳湖水位,这里隐含了一个条件,就是三峡蓄水只影响湖口处9、10月份的水位低于常年值。11月份以后长江水位有没有恢复到常年值,这才是三峡蓄水有没有继续影响鄱阳湖水位的关键,如果11月份之后长江水位一直偏低,那鄱阳湖还是受影响了,包括1、2月份补水使当时长江水位上升,上升后超过了常年值还是仍然比其低,这个是衡量补水效果的关键。上文没有论及这个环节。
三峡在九十月份蓄水,导致两湖给长江补水,这基本是可以确定的。因为随后的几个月都是枯水期,两湖基本一直在给长江补水,从你给的九江水位图可以看出。而这是两湖水位降低的重要因素。两湖越给长江补水,两湖的水位就越低,也是大致可以确定的。虽然不能明确知道两湖究竟要给长江多补多少水,但可以估计一下。
三峡九十月份蓄水,大致需要蓄200亿立方左右,而长江入海口的总流量肯定要比不蓄水时少,具体少多少不清楚,但肯定不会就少200亿,沿途的支流肯定要补水。那么从两湖的补水能占多少比例就可以估计出两湖枯水期要多补多少水。如果期间长江入海总流量减少120亿,那么沿途就要补水80亿,分摊到两湖的我估计就要20亿,这样两湖就要在枯水期比不蓄水多留20亿。我觉得这对于枯水期的两湖水位应该会有较大影响。
两湖绝大部分时间是往长江流的,长江水位高低只是影响了湖水往长江流的快慢。湖水主要靠湖上游的支流补充,长江只是在极少的洪峰期才往两湖流,所以才叫倒灌。
这是2005年12月鄱阳湖的水位变化。
最低水位与2011年冬春基本持平。
2006年8月的图
这一年八月就大幅下降了。
这两年还没有三峡9、10月蓄水一说。
自然条件下,每年长江水位也在变化,每年同期的变化还相当大。就靠这221亿的水要保证任何时候下游水位都不低于长年平均值显然不公平。
流进湖里的水量和流出湖里的水量(蒸发量和用水量不考虑),流进湖里的水量和三峡无关,但流出的水量和长江水位显然有关。考虑三峡蓄水和不蓄水时的差距,显然就在于蓄水时,鄱阳湖要多给长江补水,而这多补的水就会进一步降低鄱阳湖的水位。我前面说了,如果鄱阳湖要多补10亿立方的话,那么对枯水期的湖泊来说,就是很大负担。水位多降一两米不是问题
鄱阳湖在三峡蓄水期损失的水,对后面几个月有没有影响。
njyd的意思是,进入11月三峡恢复正常流量,那么不管之前有无蓄水,鄱阳湖水位都会很快降到一个定值,即使之前没多流失水,现在也都很快补进长江了,所以到大概12月底的时候长江总入海量不变。
我的意思是,长江入海与鄱阳湖入江不同,这个可以用瓶子底开小孔而不是把底砍掉来比喻,让水位平稳降低、慢慢的流会多流一段时间。当然这个模式也需要实际情况来支持。
我对njyd模式的疑问是:换个角度分析9、10月份损失的水要在后几个月找回来,是怎么找回来的。是因为不蓄水时11月份长江水位自然降低需要鄱阳湖多流失找回来的吗?那样的话鄱阳湖水多入江自然要抬高长江水位,从而使鄱阳湖水位保持高的时间延长。
至于这种延长能保持多久就需要数据了。njyd的模式里长江水位更多是考虑三峡放水的因素,下游补水基本没考虑,这是需要补充的
还有一个疑问,三峡蓄水9、10月份鄱阳湖以致长江下游都会水位降低,虽然不到枯水期水位,但这么早降低水位会不会对生产生活产生影响。以前搜新闻的时候看过,某些地区以前只有几个月缺水,现在只有几个月有水,取水口都转移了。
这个下泄没有那么简单。
三峡水库单独蓄水至蓄满时(10月底11月初),上游来一次洪水就可能导致重庆水位超过警戒。而洛溪渡向家坝水库则可以防止这种局面出现。
三峡水库是河道型水库,库区长度600公里,如果蓄满后达到175米水位时重庆上游来洪水时泄洪,水力梯度和总库容的影响不能将水库尾库区重庆的水位迅速降下来--这里有一个滞后的效应。
而洛溪渡和向家坝水库此时则可以实施削峰操作,既可防止洪峰对重庆和三峡水库的冲击,同时可以加快洛溪渡向家坝水库的蓄水作业。
随便提一下,目前重庆市的抗洪能力是20年一遇,2012-2013年向家坝洛溪渡工程分别下闸蓄水投入使用后,重庆的抗洪能力一跃达到百年一遇。白鹤滩乌德东水库建成后,重庆乃至荆江应该可以达到抵御千年一遇的洪水了。
长江上游干支流水库众多,在目前已建或在建的水库中,调节库容大于5亿立方米的就有近20个。随着这些控制性水库的建设,特别是锦屏一级、溪洛渡、向家坝、瀑布沟、构皮滩等调节性能好的水库建成以后,以三峡水库为核心的长江干支流控制性水库群已逐步形成。这些水库投入运行后,将大大改变水库下游的洪水和干旱特性。