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郁江流域位于湖北省西南山区的利用市,为了提高水能利用效率,对该流域进行水电开发。忠路水电站为郁江流域开发项目,该电站位于星斗山国家级自然保护区的试验区下坝村,工程区有国家一级保护树种水杉原生母树分布。
本文对忠路电站的修建对当地水文地质条件的影响进行了相关分析,利用MODFLOW模型分析预测了区内水杉母树生长状况对水文地质条件改变的响应。
首先用主成分分析法将研究区225株水杉母树的生长势进行综合评价。对生长势因子即树高、胸径、第一活枝高、东西冠幅、南北冠幅进行标准化后求出三个不相关的主成分,用主成分的矩阵函数求特征值得出各主成分的表达式,然后根据各主成分的贡献率进行加权叠加,最后把叠加的综合值分为5类:良好(综合值≥2)、好(综合值1~2)、一般(综合值0~1)、差(综合值-1~0)、较差(综合值≤-1)。根据该分类及母树的坐标,得出下坝村水杉母树大部分分布于忠路镇下坝村山谷洼地中,且在忠路河落水洞上游右岸生长状况较好,左岸生长状况较差,下游生长状况明显差于上游。
其次对研究区域用ModFlow进行水文地质模拟,模拟结果:(1)汛期评价区地下水埋深较浅,河岸带埋深小于两岸山地;(2)非汛期上游地下水埋深小于下游,忠路河左岸水位埋深大于右岸;(3)建坝后汛期水位埋藏整个区域变化很小;(4)建坝前后非汛期地下水位埋深变化较大。
根据水杉母树生长状况分布及ModFlow水文地质模拟结果,对天然条件下水文地质状况与水杉母树分布情况进行分析对比,可知地下水位埋深15~25m的区域水杉母树生长状况较好。
最后,根据天然状态下水杉母树生长状况与水文地质的相关性,分析预测忠路电站建设后水文地质改变对水杉母树的影响,得出结论:忠路电站修建后汛期对水杉母树影响较小,非汛期对下游水杉母树影响较大,总体对该区域水杉母树产生不利影响。