大壩對(duì)亞洲河流泥沙攔蓄的影響——以黃河、長(zhǎng)江、珠江和湄公河為例.pdf

1、人類活動(dòng)導(dǎo)致的泥沙變化已成為全球水庫和河流的主要問題，研究大壩建設(shè)對(duì)泥沙沉積的影響具有重要的意義。本研究基于水文站水沙數(shù)據(jù)、利用DEM提取大壩水庫信息等多種數(shù)據(jù)，研究黃河、長(zhǎng)江、珠江和湄公河等亞洲大河大壩建設(shè)對(duì)泥沙沉積的影響。本研究基于亞洲大河大壩研究過去數(shù)十年土壤侵蝕動(dòng)態(tài)變化，探討其潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)研究表明，河流泥沙中僅很少的一部分被輸移至大壩以下。亞洲大河大壩/水庫的泥沙攔截對(duì)輸沙減少起明顯作用，

2、例如黃河小浪底水庫自1999年運(yùn)行以來，對(duì)泥沙輸移起極大的作用，在2001～2010年間，黃河下游河道侵蝕13.79×108m3，并且黃河三角洲2000年開始表現(xiàn)出侵蝕的特征;自2003年開始，三峽大壩的運(yùn)行成為長(zhǎng)江輸沙減少的主要因素。與1950-2002年相比，2003-2015年長(zhǎng)江上游（宜春站）和入?？冢ù笸ㄕ荆┹斏沉糠謩e減小0.49×108t/yr(9.9％)和1.43×108t/yr(33.5％)。在2003-2015年間，泥

3、沙輸入量的劇減導(dǎo)致中下游河道發(fā)生侵蝕，侵蝕速率為61×106t/yr;20世紀(jì)90年代之后，珠江河道和三角洲地貌演化發(fā)生演化，例如西河、北河和東河河床分別降低0.59-1.73m、0.34-4.43m和1.77-6.48m。
　　(2)大河輸沙量的減少導(dǎo)致海岸帶生態(tài)、地貌等環(huán)境發(fā)生變化。本研究中的幾大河流由于來自流域的輸沙量減少導(dǎo)致三角洲處于危險(xiǎn)狀態(tài)，其表現(xiàn)為減緩三角洲形成速率或增加海岸侵蝕，同時(shí)導(dǎo)致相對(duì)海平面上升、海岸洪水發(fā)生的

4、可能性增加。由于泥沙供應(yīng)的持續(xù)減少使三角洲萎縮，同時(shí)增加該區(qū)域洪水發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。過去6000年間，長(zhǎng)江三角洲在中國(guó)東海向前推進(jìn)累計(jì)超過200km，但是，在過去60年，人類活動(dòng)已經(jīng)超過季風(fēng)氣候，成為入海輸沙量減少的主要因素。因此，長(zhǎng)江三角洲在潮汐帶之間的海岸和侵蝕濕地減小;珠江三角洲人口密集，主要受到渠道屏障和海岸的保護(hù)，但是由于輸沙量減少引起三角洲下沉和收縮，導(dǎo)致三角洲相對(duì)海平面的上身速度大于全球海平面的上升速度;湄公河三角洲開始形成于公

5、元前8000年，在全新世時(shí)期形成從柬埔寨到越南的大三角州平原(62520-93781 km2)。在過去3000年間，三角洲平均每年向前推進(jìn)10-20 m。在千年尺度上湄公河流域的輸沙量是穩(wěn)定的，但是，海岸的退縮已成為目前的主要問題。湄公河大多數(shù)的三角洲海岸線分布具有相似的特征，表現(xiàn)為由冬季強(qiáng)烈的海浪使在東北區(qū)域侵蝕、西南區(qū)域沉積。
　　(3)大壩/水庫將大量泥沙攔截于河道或溝道中，表現(xiàn)出人工水庫在減沙方面的巨大效益。由于梯田、水庫

6、或大壩攔截在河流或溝道中的泥沙占進(jìn)入河道中的比例超過80.0％。與其他流域類似，黃河流域由于整個(gè)流域上的人類活動(dòng)使大壩建設(shè)對(duì)輸沙減少貢獻(xiàn)率達(dá)95.2％。根據(jù)輸沙量的差值，1950-1970每年沉積在河道中的泥沙量高達(dá)2.48 Gt。值得注意的是，隨著水庫/大壩建設(shè)和庫容的變化，泥沙攔截量基本上是固定的。目前，每年水庫/大壩泥沙攔截量是0.59 Gt，相當(dāng)于減沙量的47.6％?？傮w上，截至2010年河道中已攔截泥沙19.32Gt，其中5.

7、90 Gt攔截于上世紀(jì)，其余沉積于本世紀(jì)。人工大壩/水庫在減沙中具有巨大作用，淤地壩將40.32 Gt泥沙攔截于河道或溝道內(nèi)。
　　得出的結(jié)論是，近年來，亞洲大河的輸沙量減少與全流域和三角洲地區(qū)人為活動(dòng)加劇有關(guān)，水土保持工程也是水沙減少的主要原因。因此，如果大壩建設(shè)繼續(xù)進(jìn)行，河流中部分泥沙會(huì)被繼續(xù)攔截，造成下游更大的環(huán)境影響。確定大壩積極的影響也是十分必要的，同時(shí)需考慮其產(chǎn)生的問題。在未來的研究中，需重點(diǎn)評(píng)估大壩建設(shè)對(duì)三角洲和沖積