小南海库区生态系统生产总值变化预测与分析

目前处于研究论证阶段的小南海水电站是长江重庆河段内集交通、能源、水利等多重功能为一体的重大基础设施工程,是位于超大城市主城区的大型枢纽工程项目,受到广泛关注。为了系统地评估和预测该项目建设可能的生态效益和影响,参考生态系统生产总值的研究框架和方法,通过构建库区生态系统生产总值评估指标体系,综合运用影子价格法、机会成本法等方法预测水电站建设给库区生态系统生产总值带来的影响。结果表明:①水电站建设不仅可以助力重庆市防洪、供水和航运,还将推动生态系统生产总值提升和生态价值“外溢”,总体上水电站建设前后生态系统生产总值共增加56.86亿元,生态产品价值、生态调节服务价值和生态文化服务价值总量均呈现上升趋势。②水电价值升高趋势较为明显,预计提升50.88亿元/a,其次是休闲旅游价值,预计提升0.34亿元/a;自然景观价值提升约2.30亿元/a;水源涵养、洪水调蓄价值分别提升2.32亿元/a和1.28亿元/a。③水电站建设导致坝址上游水位抬升,林草面积被少量侵占,将对土壤保持价值有轻微影响,建议同步实施一江两岸青山工程水土保持措施,保障库区水土保持效益的维持与提升。从生态、经济、社会多维度评估权衡小南海水电站建设可能造成的库区生态系统结构和生态系统生产总值的变化,可以为水电站建设后的库区生态空间生态修复与绿色发展方向提供指引。

安阳市小南海水库浮游藻类群落结构调查

在2022年丰水期7月中旬对安阳市小南海水库浮游藻类群落结构进行调查。结果显示:调查中共鉴定浮游藻类21种(属),隶属于6门;绿藻门为7种(属),占33%,种类最多;硅藻门仅次于绿藻门为6种(属),占29%;在丰度和生物量上,蓝藻门优势明显,绿藻门种类最多,但丰度低;优势种为蓝藻门的束丝藻和颤藻。调查时为泄洪期,水位上升,采样区水体相对平静,大量营养盐摄入,气温较高,光照充足,对蓝藻生长提供了有利的环境条件,这可能是蓝藻门占优势的主要原因之一,使小南海水库存在营养化水平高和污染的风险。

“双碳”背景下的库区滨江空间绿色发展路径研究——以重庆小南海水利枢纽库区为例

为促进经济社会绿色转型、实现可持续发展,以及应对城市愈发频繁的极端天气,文章深入分析了长江流域小南海水利枢纽库区(以下简称库区)建设中的一系列问题,提出了相应的库区滨江空间格局优化策略和库区绿色产业发展路径。在“双碳”背景下,研究结果可以为充分发挥水利工程建设带来的多元效益提供思路与参考。

重庆小南海地震崩滑体的基本特征及形成机制研究

通过对重庆小南海地震崩滑堆积体进行野外地质调查和工程地质勘察等相关工作，阐述了该崩滑堆积体的基本特征和形成机制，认为其形成过程经历了“风化剥蚀-震荡抛射-崩滑堆积-堵江成湖”4个阶段，其岩体破坏形式为高度破裂或严重高度破裂状态，其岩体破坏过程以崩塌为主，滑动为辅。研究发现，小南海地震崩滑堆积体的最终形成是受地震构造运动及应力、岩体构造、地形地貌及地震波作用等因素综合作用的结果：（1）该区NE向黔江逆滑（右行）断裂与NNW向仰头山逆滑（左行）断层形成的“X”型地震构造组合及轴向呈NWW向的构造压应力使小南海断块内部发生张滑（左行）破裂而导致6^1／4级地震发生；（2）该区呈“X”形展布的3组主要构造节理是崩滑体发育的物质基础，大、小垮岩在地震波作用下最终发生了向山体临空面（约145°～155°方向）的各自崩滑；（3）从崩滑堆积体中发现的灰岩块石证明崩滑体原始地层中曾含二叠系栖霞组和茅口组灰岩，这为恢复崩滑前山体地形提供了直接证据；（4）崩滑体中堆积岩块直径分布区域沿约150°方向自WN到ES依次递减，间接证明了地震时崩滑体抛洒方向为约150°方向，且大、小垮岩分别形成堆积区，交叉堆积部分较少。

小南海水利工程对长江上游珍稀特有鱼类自然保护区生态影响预测

对拟建小南海水利工程对长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区的生态影响的预测分析结果表明,保护区72.5km江段的水文情势发生改变,部分江段的结构和功能将遭受严重破坏,胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)、圆口铜鱼(Coreius guichenoti)、长薄鳅(Leptobotia elongata)等珍稀特有鱼类的产卵场和主要栖息地将直接减少。为最大限度减缓工程建设对保护区的影响,提出了具体的建议和对策。

小南海水电站日调节非恒定流对通航的影响

为分析小南海水电站日调节对下游航运的影响,使用Saint-Venant偏微分方程组和Preissmann隐格式差分方法,建立了一维非恒定流水动力学模型,并以实测水文数据对模型进行了校核和验证。采用该模型模拟了小南海水电站日调节工况时下游水流条件,并与拟定的通航条件进行了对比分析,结果表明,按照电网载荷拟定的日调节工况运行会造成坝下游水流条件恶化,从而降低枯水期库区通航能力;有必要对电站日调节运行方式进行调整,或者对下游河段进行整治。

安阳市小南海泉流量减小的原因分析

小南海泉是河南省安阳市工农业及生活用水的主要水源之一。由于自然因素及人为因素的影响,泉水流量呈逐年递减趋势。作者利用均衡法对小南海泉域的地下水资源进行计算,根据计算结果进行分析,指出导致泉水流量减少的主要原因,并对小南海泉的保护提出了合理化建议。

考虑上游梯级水库群调度的小南海水电站坝址设计洪水分析

采用同频率地区组成法分析小南海水电站坝址处设计洪水的地区组成,运用BP人工神经网络对坝址河段洪水演进建模,分析不同典型年上游梯级水库群防洪调度对小南海水电站设计洪水的影响。分析结果表明:上游梯级水库群调度对小南海水电站设计洪水的影响明显,尤其对稀遇洪水的削减程度显著;以金沙江来水为主的洪水受梯级水库群防洪调度的影响较大,以岷江来水为主的洪水受梯级水库群防洪调度的影响较小。

泥沙淤积对电厂取水口影响研究

电厂取水口的泥沙淤积对电厂今后的安全运行至关重要,需要对取水口的位置进行合理的规划。结合华能江津油溪电厂一起新建工程取水工程,通过物理模型试验,分析了天然情况下和小南海建成后江津电厂取水口河段泥沙淤积及分布情况以及泥沙淤积对取水口的影响。结果表明:取水口附近河段河势稳定,取水条件较好。

重庆小南海滑坡形成机制离散元模拟分析

重庆小南海滑坡是烈度相对较低地区发生的地震高位滑坡,其成因一直令人费解。基于重庆黔江小南海相关研究资料,通过对复原的小南海坡体进行失稳分析,计算得出使岩体产生崩滑破坏的地震力临界条件,即只有当地震波地形放大后滑坡才能启动。为了进一步验证计算所得的结论,运用UDEC软件建立小南海典型二维场地模型,施加相应的地震力对坡体失稳崩滑的全过程进行模拟,以研究地震作用下地形放大效应触发具平行坡面陡倾控制性结构面的高位岩质斜坡地震机理。研究结果表明,在地震波传播过程中,具平行坡面陡倾控制性结构面的高陡突出地形对地震波有明显的放大作用。该坡体运动模式为:峰值加速度放大-增加的振幅迫使岩体顺平行坡面陡倾控制性结构面迅速拉裂-沿缓倾层面滑移-高速脱离滑源区-巨大的势能和动能驱动坡体做长距离运动,其间伴随解体、颗粒间相互碰撞、铲刮作用,具有二相甚至三相流体性质。分析揭示地震力作用下斜坡体中质点加速度具有地形放大效应。对比结构面监测点和基岩监测点加速度放大系数,表明,滑坡启动时具有较大的加速度,当遇到平行坡面的不连续结构面时,斜坡动力响应强烈,最终导致坡体失稳。

长江小南海枢纽施工二期导流明渠通航条件研究

根据小南海枢纽河段河势及水流条件特点,通过水工模型试验和船模试验相结合的方法,分析了小南海枢纽施工二期导流明渠通航条件及存在问题,提出了明渠进口段炸除碍航礁石、出口段开挖新航槽的优化方案。研究表明:导流明渠原设计方案明渠进、出口段礁石碍航严重,通航水流条件差;优化方案通过整治措施显著改善了导流明渠的通航条件,保障了小南海枢纽施工二期长江上游航运的安全畅通。

小南海坝基软弱夹层沉积规律及强度参数研究

采用马尔可夫链方法,定量分析坝基地层沉积旋回特征,得到坝基软弱夹层的发育特点及沉积规律,并将其分为3类：Ⅰ岩块岩屑型、Ⅱ岩屑夹泥型、Ⅲ1泥夹岩屑型和Ⅲ2全泥型.结果表明：Ⅰ类夹层多形成于洪泛盆地沉积的厚层黏土岩中或厚层黏土岩与厚层粉砂岩的交界处;Ⅱ类夹层一般在软岩内部发育,顶底部均为岩质相对较硬的粉砂岩或砂岩;Ⅲ类夹层主要形成于黏土质粉砂岩与黏土岩薄互层的半韵律沉积中,分布较稳定.室内慢剪试验获得性状最差的泥化夹层在饱水状态下的摩擦因数为0.223,按规范用粒度成分定量指标选取的夹层强度参数明显偏低,相当于接近液限状态时室内剪切峰值强度的0.72 ～0.86倍,最终类比其他相似地质条件下的工程经验,提出各类软弱夹层强度参数建议值.

长江小南海水利枢纽坝基弱风化岩体工程力学性质研究及可利用探讨

小南海水利枢纽为长江上第三座大Ⅰ型水电工程,坝基为典型的红层软岩,岩体风化层次分明。坝基覆盖层及强弱风化带平均厚约18m,其中弱风化带平均厚约6m,若全部挖除,相当于总开挖深度的1/3,开挖工程量巨大。从坝区大范围岩体波速的分布、工程岩体质量分级、岩体变形特性及强度特性等方面对比研究弱风化岩体与微风化岩体的差别,探讨弱风化岩体作为建基面的可能性。本阶段的试验研究结果说明,弱风化与微风化岩体均为IV级,弱风化岩体的岩石力学参数与微风化岩体差别不大,具备作为建基面的工程力学条件。

长江佛耳岩河段河床演变特点分析

基于3个测次实测资料,对长江佛耳岩河段河床演变特点进行了分析,主要包括平面及纵、横断面的变化规律。结合三峡水库的调度及河段内小南海航电枢纽规划建设带来的河道水沙条件和边界条件的变化,对未来该河段的演变趋势进行了预估。分析认为,长江佛耳岩河段属于山区河流,受地质构造的影响,长期以来河床相对比较稳定;近年来,河段局部出现了一些调整,但变化幅度较小;由于佛耳岩河段位于三峡水库变动回水区末端,基本不受三峡水库的影响,河床泥沙冲淤变化仍遵循天然河道年内汛期淤积汛后冲刷、年际间冲淤基本平衡的规律,但受河段内规划的小南海航电枢纽建设的影响,后期该河段河势可能会出现一定调整。

小南海水库地震堰塞坝体防渗处理

对小南海水库地震堰塞坝体物质组成、渗漏特性进行分析和试验研究,采用帷幕灌浆的防渗处理方案解决了堰塞坝体的渗漏问题。采用泥浆护壁、分段回转钻进的钻孔方法,以及孔口封闭、自上而下分段、孔内循环式的灌浆方法灌注水泥黏土浆液,成功地实施了坝体帷幕灌浆;防渗帷幕按高程分段采用不同的防渗标准,满足了坝体的防渗要求;采用潜孔偏心锤跟管钻进、多级孔径套管护壁钻进等施工工艺,解决了检查孔的钻进问题;采用静水头压水试验,测试成果真实地反映了坝体的透水特性。质量检查和渗漏观测资料显示,坝体防渗效果良好。

重庆小南海水库地震堆积坝体帷幕灌浆试验研究

小南海地震堆积坝体孤块石多,孔隙率大,局部架空现象明显,防渗整治难度较大。灌浆试验采用硬质合金或金刚石钻头回转钻进、泥浆护壁的钻孔方法,采用孔口封闭、自上而下分段、孔内循环式的灌浆方法,使用水泥粘土浆液,适当提高中排孔的灌浆压力,可以较好地解决堆积坝体的渗漏问题。从灌浆试验成果、检查孔压水试验及岩芯采取情况分析,灌浆效果明显,达到了试验的预期目的。

重庆黔江小南海国家地质公园的可持续旅游发展研究

作者挑选重庆黔江小南海国家地质公园作为案例研究对象,首先概要追踪小南海景区开发的历史,进而将公园置于区域经济社会和区域旅游资源网络体系中,分析遗产价值保护和区域社会可持续发展的关系。在此基础上,作者提出要以地质公园为平台,坚持科学旅游和品牌旅游景区建设路线,按照可持续旅游规划的原则将小南海建设成一个独具特色、有能力和魅力的国家地质公园。

小南海申报世界地质公园浅析

地质公园建设具有保护地质遗迹、科普科研、开展旅游和促进地方经济发展等综合效益。重庆小南海有国家地质公园、国家级地震遗址保护区、国家4A级风景区等多个国家级桂冠,地质遗迹稀有且保存完整,旅游资源丰富而奇特。小南海所在的黔江区是渝东南地区中心城市,区位优势明显。国家"十二五"把旅游业正式纳入国家战略体系,进一步推动了地质公园建设。小南海有条件申报重庆市第一个世界地质公园。

双弯道溢洪道水力特性研究

针对溢洪道受地形地质等条件的限制,在短距离内设计了两个转向相反的弯道,且弯道曲率半径小,坡降大的情况,采用模型试验和数值模拟相结合的方法对溢洪道的水力特性进行对比研究。通过试验选取斜槛法改善弯道水流,并确定了斜槛的数量、几何尺寸及布置角度。研究结果表明,通过布置斜槛,减小了横向高差,水流能均匀地进入消力池,形成稳定的水跃,较好地解决了弯道中小曲率大坡降的问题。

小南海水库地震堆积坝体生产性试验灌浆研究

通过生产性试验灌浆研究,进一步证明地震堆积坝体具有良好的可灌性,帷幕灌浆能够解决坝体的渗漏问题。采用硬质合金或金刚石钻头泥浆护壁、分段回转钻进的钻孔方法和孔口封闭、自上而下分段、孔内循环式的灌浆方法,灌注水泥粘土浆液,适当提高中排孔的灌浆压力,对堆积坝体进行帷幕灌浆在技术上是可行的;采用三排帷幕,按渗漏分布现状进行灌浆孔的布置,最大孔距3.5m,深入基岩1.0m,可以形成完整、连续、可靠的防渗幕体,满足坝体防渗要求;采用潜孔偏心锤跟管钻进、多级孔径套管护壁钻进等施工工艺,可以解决检查孔的钻进问题;采用静水头压水试验,测试成果可以真实地反映地层的透水特性。从试验灌浆资料和质量检查分析,试验灌浆效果明显,达到了指导帷幕灌浆设计和施工的目的。