乌东德电站近坝区水环境特征及建站对水环境影响研究

【摘要】：水电工程是人类进行的大型工程活动,对环境可能产生较大的影响。本论文以乌东德电站为例,通过建站前地下水及地表水环境特征的研究,分析建站后地下水渗流场和水质可能产生的变化,以及对环境可能产生的影响。论文运用地质-水文地质调查、水文地球化学方法、稳定同位素分析等多种方法,系统分析了研究区天然水化学特征、氢氧稳定同位素组成特征,水体循环系统特征。在此基础上运用Visual MODFLOW软件,进行了建站前后地下水三维渗流场数值模拟分析。 通过各种方法结合综合分析,得出主要成果和认识如下: (1) 研究区位于开阔的方家山向斜南西翼,地层北东向缓倾倾角5—20°。主要出露地层震旦Zbd~1白云岩为裂隙、溶隙含水的强含水层,二叠系P_1石英砾岩为相对隔水层;T_3-K砂泥岩互层为构造裂隙和风化裂隙含水的弱含水层。 (2) 同位素分析查明研究区地表水及地下水补给源为大气降水,地层富水性差异形成研究区多层相互独立的地下水系统,上层为就近降水补给,下层为高海拔降水补给,地下水流向金沙江。 (3) 研究区地表水矿化度总体低于地下水,地表水矿化度最高含量为443.40mg/L,水化学类型以HCO_3—Ca·Mg、HCO_3·SO_4—Ca·Mg型水为主。地下水矿化度含量283.9—845.5 mg/L,水化学类型有HCO_3—Ca·Mg、HCO_3·SO_4—Ca·Mg、SO_4·HCO_3—Ca·Mg,矿化度的高低主要受Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)离子含量影响。 (4) 运用Visual MODFLOW软件对研究区地下水渗流场进行三维数值模拟,分析体现出河谷两岸及沟谷间形成的分水岭,峡谷内地势落差大水力梯度递增带,建站后水位场发生变化,坝肩帷幕位置水力梯度突增,展现了大坝截流阻水的功能,使原来不含水地层由于地下水壅高而含水。 (5) 研究区局部地段水流切割含硫铁矿地层,使SO_4~(2-)离子含量和矿化度升高,并具有强酸性,该类水对坝基建筑混凝土有强结晶类腐蚀作用;电站建设将对研究区环境造成影响,改变原有乌东德峡谷河流形态,增大气候的湿度,使原有单一贫乏的生物链变得多态化,一定程度将带动电站地区的经济发展。