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什麼是水庫水文效應

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水庫與其水文因素和它們變化過程之間的相互影響。也指水庫蓄水體與其周圍環境的相互作用、相互影響。又稱“水庫水文影響”。

什麼是水庫水文效應

水庫是由人工改建或修建水工建築物而形成的、具有一定容積和一定用途(目標)的水量交換緩慢的水體。水庫與湖泊有許多相似之處。水庫既是一個自然綜合體,又是一個經濟綜合體。它具有多方面的功能,例如調節河川徑流、防洪、供水、灌溉、發電、漁業、航運、木材浮運、旅遊、改善環境等,具有重要的社會、經濟和生態意義。

研究簡況

1965年,在英國倫敦和迦納的阿克拉召開的國際討論會,首次討論了水庫對環境的影響。1971年在美國羅克韋爾城召開的第二次國際水庫討論會,以及1973和1976年舉行的第11和第12屆國際大壩討論會,對推動水庫水文效應的研究起了重要作用,會後彙編的文集具有一定的影響。

對水文地理影響

水庫水文效應首先表現在對水文地理條件,即水象網的影響。水庫興建後,湖泊率與水網密度普遍增大,庫區原有森林、耕地、草場、沼澤、村落、道路等發生淹沒和浸沒,水體水文地理特性漸次由河流型向湖泊-河流型和湖泊型轉變。同時,地區內淡水貯量明顯增多。在乾旱地區尤為突出,水庫實際上成為唯一的常年性淡水水體。其次是河流天然水文過程發生急劇變化。水庫建成後,河川水文情勢變化十分複雜。大體可以把水庫影響的區域分為3個部分:(1)庫區;(2)下游影響區;(3)引水區和受水區。

庫區的水文過程和水量平衡特性與天然湖泊近似,回水楔以上仍具有天然河流特性。庫區水文情勢主要取決於大壩造成的壅水,並表現為水位顯著上升,形成廣闊的水面;其次還取決於由開發目標所決定的各種調節形式及執行制度。庫區水位隨洩放水量而發生週期性變化。水庫所在河流的徑流情勢發生時程再分配,這種變化取決於水庫的調節程度。水庫一般多具有多年、年、季及月、日等調節方式,水庫的調節程度(調節係數)愈高,水位變化愈緩和;反之,則變化急劇。庫區由於水面遼闊,蒸發量有明顯增加趨勢,庫區降雨、滲漏、氣候、水動力學、熱力學等因素也都有不同程度的變化。

下游影響區是受水庫影響較劇烈的地區。水庫下游的水文過程主要取決於水庫的調節程度、開發目標和執行方式,世界上沒有無調節作用的水庫。由於水庫的調節作用,下游河谷的水位及流量變化基本上受人工控制,原有天然河道水流特性大部分喪失,而成為半人工河流。洪水期間,水庫削減洪峰,滯蓄洪水總量的作用非常顯著。如果把受調節後的下游水文過程還原,則可看出,還原前後的水文過程反映了兩種截然不同的情勢,前者屬人工情勢,後者為天然情勢。正是這種特性,使水庫具有防洪功能。水庫對河流洪水僅具有滯蓄作用,主要是進行時程再分配,洪水進入水庫後,洪水波展平,流速變小,洪峰削減,洪水被滯蓄在水庫中,通過水庫調節後再陸續洩放到下游河道中。

此外,水庫泥沙運動同河流有很大差異。一般來說,進入水庫的泥沙有90~95%將淤積在水庫中,使水庫水下地形發生變化。水庫泥沙的異重流現象對水庫執行具有重要影響。水庫下游由於來沙量驟減,河床侵蝕-沉積平衡發生明顯變化,多數水庫下游沖刷和侵蝕活動加劇,河岸和河底趨於不穩定狀態。入海河流,由於河流上興建水庫,常常造成入海泥沙量減少,可引起三角洲和海岸線後退。

引水區和受水區水文條件的變化,主要取決於引水量、引水距離及引水方式。規模較大的引水,對引水沿線及受水區水文條件將產生較強烈的影響。

對其他地理因素的影響 水庫建成後對庫區及周圍地區的地質地貌(特別是誘發地震)、氣候、地下水、土壤、生物及生態系統、社會經濟、文化、衛生防疫等多種自然和經濟要素都會產生不同程度的影響,廣義的水文效應應當包括對上述諸方面的影響。