基于GIS的六库水电站淹没影响分析

李益敏，吴君峰

（1.云南大学资源环境与地球科学学院地理所，云南昆明650223；2.北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京100875；3.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，湖北武汉430072）

基于GIS的六库水电站淹没影响分析

李益敏1，2，吴君峰3

（1.云南大学资源环境与地球科学学院地理所，云南昆明650223；2.北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京100875；3.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，湖北武汉430072）

将GIS技术应用于水库淹没分析中，可以提高其科学性和直观可视性。以拟建的六库水电站为例，应用GIS强大的空间分析功能和三维模拟功能，形象、准确地分析库区蓄水淹没损失，客观、准确评价水电站建设造成的影响。

地理信息系统；水电建设；淹没分析

水电开发一度被视为人类文明进步的标志。但水电开发带来的一些负面影响也引起广泛关注，学者从众多领域、不同角度开展了相关研究[1]，特别是移民安置问题[2-3]、水资源分配和利用问题、对自然环境的影响、自然景观的破坏、引发滑坡等地质灾害等方面的研究。随着研究的深入和对环境的关注，人们对水电开发的担忧与日俱增，认为水电开发对环境带来的影响是长期的、不可逆的[3-5]。2003年怒江 13级梯级水电开发引发的争论更是将水电开发对环境的影响引向高潮，认为怒江水电开发会对流域的生态环境影响深远[6]，并影响到怒江水电开发的决策。怒江水电开发成为人们关注和敏感的话题，研究水电开发对怒江人居环境的影响评价是怒江水电能源开发中不可或缺的一个重要环节。

1 研究区概况

怒江水能资源丰富,全流域水能资源理论蕴藏量达4 474万kW,技术可开发量3 200万kW,其中干流约3000万kW,占94%[7]，是我国重要的水电基地。据“云南省大中型水电建设移民安置用地规划”[8],怒江干流水电工程建设移民安置计划52 000人。对于人居环境容量非常有限的怒江来说，移民安置无疑是水电开发中最棘手的问题。

六库电站位于怒江傈僳族自治州泸水县境内怒江干流，是规划拟建的怒江13级梯级电站中规模最小的电站，大坝坝址位于六库镇上游4.5km处，坝高35.5m。泸水县是国家级贫困县，境内山高坡陡,断层纵横交错,地质环境脆弱,地质灾害频发,危害严重[9]。水电开发等工程活动,将会扰动本来就不稳定的地层,易诱发地质灾害[10]。

2 六库电站淹没区影响分析

2.1 数据来源和处理

分析需要的数据包括：1:50000DEM数据、居民点、土地利用图。1:50 000 DEM数据由1:50 000地形图矢量化后得到；居民点数据层来自1:50000地形图,并依据怒江州行政区划图进行修订[11]；1:100000土地利用图，ETM遥感数据。

图1 六库电站淹没区、淹没自然村

2.2 六库电站潜在淹没区域

根据六库电站坝址和坝高可以得到淹没区范围。大坝坝址处海拔高度为794 m,大坝坝高35.5 m，则大坝位置上游区海拔低于830m的区域为水库潜在淹没区。由1：50000DEM数据对大坝上游区域按海拔830m分为2级，海拔830 m以下的即为淹没区域，将淹没区叠加到遥感数据和DEM数据上得到图1。叠加自然村图层后可以看出小沙坝、新村位于淹没区，需要搬迁。通过ArcGIS面积统计得到淹没区面积为4285650m2。

2.3 淹没损失评价

水电建设后将有土地资源、公路、生物资源等被淹没，涉及到人口搬迁，耕地开垦、公路新建，需要占用大量的土地资源，对泸水县带来一定影响。

2.3.1 淹没而搬迁的人口数量

六库电站建设，需要搬迁两个自然村共564人（见表1）。这两个村生活在条件较好的江边，农民人均纯收入均超过泸水县平均1485元的水平。在泸水县难以找到相同质量的土地资源提供给移民。而搬迁到外地并不可行，因为怒江主要居住傈僳族等山地世居民族，其民族文化和宗教信仰决定移民难以适应外面的文化和环境，在以往搬迁到区域外的尝试中均以失败告终。这对于坡度大于250的面积占了国土面积的78%的区域来说，要为移民找到适合的安置地是非常困难的，这势必加大泸水县的人居环境压力。

表1 搬迁人口信息表

2.3.2 淹没的土地利用类型分析

将淹没区域与土地利用图叠加分析得到被淹没的土地以及其类型和面积（见图 2、表 2）。淹没最多的是有林地和水田，林地对于保护生态环境和保持水土至关重要，而水田是泸水县紧缺资源，只在江边有零星分布。

表2 淹没土地利用类型及面积

2.3.3 淹没土地的坡度分析

泸水县坡度大于250的面积占总面积的78%。通过分析看出淹没区土地的坡度相对平缓，小于 250的区域占90.4%(见图3、表3)。被淹没的是海拔小于830 m的平缓地。

图2 淹没的土地类型和村庄

图3 淹没区土地坡度图

表3 淹没土地坡度

2.3.4 库区潜在危险性分析

水电建设，会影响到库区坡体稳定性，特别是库区水位的变化对库岸边坡的稳定性会产生各种不利影响[12]，发生滑坡、泥石流等地质灾害的几率增大，离水库越近发生地质灾害的可能性越大。淹没区周围500m范围是受影响最大的区域，对淹没区建立500m缓冲区，叠加自然村后，有 4个自然村在此缓冲区范围，见图4。面积为15 428 750 m2，4个村总人数为624人，见表4。经过ArcGIS分析，此区域坡度较陡，平均坡度为31.10，坡度大于250的面积占73.9%，见图5、表5。

图4 淹没区500 m缓冲区域500 m

图5 淹没区500 m缓冲区域坡度图

表4 库区影响区域内的自然村

表5 库区影响区域土地坡度

3 结 语

水电建设不仅带来了良好的经济效益和绿色能源,同时也带来了一些社会和环境问题。水电建设是个影响范围大的工程项目，涉及到很多方面，将GIS与遥感技术应用于库区淹没损失评估、移民安置地选择中，可以提高其科学性和直观可视性。GIS与遥感技术是库区蓄水淹没分析的强有力的工具[13]，应用其强大的空间分析功能和三维模拟功能，可以方便、准确地进行库区蓄水淹没分析，客观、准确评价水电站建设造成的影响。

[1] 包广静.大坝建设生态环境影响国外研究回顾[J].生态经济，2008（3）：145-147

[2] 李益敏，孔俊.怒江六库水电站建设移民搬迁地的GIS分析选择[J].地球信息科学,2007,9（2）：55-59

[3] 张一军，龚和平，卞炳乾.水电工程移民安置环境容量分析指标体系研究[J].水力发电,2008，34（6）：5-9

[4] 卢毅.水利水电建设项目的环境价值评价[J].知识经济，2008（12）:1-2

[5] 包广静，杨子生，陶文星，等.大型水电工程移民人口影响研究[J].水电能源科学，2008，26（2）：107-108

[6] 钟华平，刘恒，耿雷华.怒江水电梯级开发的生态环境累积效应[J].水电能源科学，2008，26（1）：52-55

[7] 长江水利委员会.正确处理保护与开发的关系,合理开发怒江流域水能资源[J].中国水利,2005(4):5-7

[8] 怒江州移民局.怒江水电移民规划[Z].怒江州:怒江州移民局,2006

[9] 贺敬,李波.怒江州泸水县滑坡的主要诱发因素分析[J].昆明理工大学学报，2005（4）：1-4

[10]刘江波,李波,孙黎丽.云南泸水县小水电建设诱发地质灾害的研究[J].四川地质学报，2007（2）：120-122

[11]云南省测绘局.怒江州行政区划图，怒江傈僳族自治州民政局、云南省测绘工程院编制，2006年

[12]廖红建，高石夯，盛谦，等.渗透系数与库水位变化对边坡稳定性的影响[J].西安交通大学学报，2006，40（1）：88-92

[13]许冲，任静，詹涛，等.基于GIS与遥感技术的某水电站库区蓄水淹没分析[J].工程地质计算机应用，2008（4）：1-5

Impact Analysis on Flooding of Liuku Hydropower Station Based on GIS

LI Yim in1,2,WU Junfeng3
(1.Yunnan Institute of Geography,Department of Environment and Resource,Yunnan University, Kunm ing 650223,China;2.School of Geography,Beijing Normal University,Beijing 100875,China；3.State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying,Mapping and Remote Sensing, Wuhan University,Wuhan 430072,China）

Taking the construction of Liuku hydropower station as an example,the paper analyzed accurately loss caused by reservoir water and evaluated objectively the influence of hydropower construction through spatial analysis and three-dimensional analog functions of GIS.It can increase scientific and intuitive visibility to apply GIS technology in the analysis of reservoir inundation.

geographic information system;hydropower construction;flood-analysis

2009-09-24

项目来源：国家自然科学基金资助项目 (40761019)；云南省自然科学基金资助项目（2007D157M）。

P208

B

1672-4623(2010)02-0018-03

李益敏，副研究员，北京师范大学访问学者，主要从事资源环境与3S技术应用研究。