摘要：三峡二期工程工期紧、任务重，固结灌浆工程量大，大仓面混凝土浇筑与灌浆在一定条件下是可行的，对固结灌浆进行优化设计是必要的。 

关键词：三峡工程 无混凝土固结灌浆 可行性 必要性 

1 坝址工程地质特征
　　坝址区基岩以中粗粒花岗岩为主，细粒闪长岩次之。建基岩面利用岩体为微新岩石，局部为弱风化下部岩体。建基岩体工程地质条件较好，优质、良质岩体约占98%。RQD值一般70%～90%，变形模量一般为20—30Gpa，纵波速度4300～5500m/s，透水性弱，透水率小于lLU约占80%。
　　坝区经历多次构造变动，断层构造岩出露面积约占建基面积的2%。以F2、F9、F23为代表的压性断层为主，构造岩石多为碎裂岩，一般胶结良好；以F215、F548、F65为代表的张性断层次之，构造岩胶结较差，风化较强，少数呈松散状态。
　　裂隙以倾角大于60°的陡倾角为主，占75%以上；倾角30°～60°的中倾角裂隙占10%；缓倾角裂隙占13%。裂面以压扭性为主，裂面平直，闭合状、无充填、胶良好，裂隙长度一般2～5m，规模大者10～20m，极少数长度超过30m，间距一般2.5～3.5m，张性裂隙不发育、裂隙粗糙、微张开状，长度多小于10m。
　　此外，由于坝基开挖，建基面浅部岩体受卸荷及爆破影响，不同程度的损伤，局部岩块松动。
　　从总体上看，三峡大坝基础工程地质优良，大坝基础设计及基础处理中，一方面应考虑如何充分利用坝址优良的地质条件，尽量节约工程投资；另一方面要对地质缺陷部位、裂隙发育部位的不良岩体进行妥善处理。
2 大坝基础固结灌浆设计简述
　　设计采用常规布孔与重点加固相结合的原则。
2.1 固结灌浆的范围
　　一般范围为坝踵、坝址各l/4坝基宽度，并对主体防渗帐幕迎水侧的一排或两排固结孔适当加深；对坝基范围内出露的规模较大、性状较差的断层、岩脉、裂隙密集发育带等缺陷部位采用重点加固处理；对坝基特殊部位、高陡边坡部位视实际情况布孔。
2.2 设计参数
　　一般部位孔距2.5×2.5m，孔深入基岩；5～6m；主帷幕前的两排孔距2.0×2.0m，孔深入基岩10～20m；地质缺陷部位或有特殊要求的部位孔排距2.0×2.0m，孔深入基岩8～15m。灌浆压力一般0.3～0.5Mpa。
2.3 施工方案
　　以常规有混凝土盖重灌浆方式为主，对具备采用无混凝土盖重方式施工条件的部位，可采用无混凝土盖重方式施工。有混凝土盖重方式施工一般要求混凝土厚度不少于3.0m。采用分序加密，自上而下分段钻灌。

3 无混凝土盖重固结灌浆的可行性及其实施

3.1 无混凝土盖重固结灌浆的可行性

　　本次共做了三组无盖重固结灌浆试验，第一组位于临船上航道F7断层出露部位，第二组位于右岸导流明渠三期下游横向围堰处，第三组为左厂4—1乙块生产性试验。三组试验分别代表不同的地质条件：断层破碎带、裂隙发育带及一般地段。尽管所处地质条件不同，岩石透水性、吸浆量差别较大，但通过无混凝土盖重固结灌浆试验之后，岩体的强度，整体性得到了较大的改善，具有如下特点：

　　1)单位透水率和单位注入量，随着灌浆次序的增加，均有显著的降低(见表1)；单位注入量和单位透水率较大的段数频率随着灌浆次序增加而减少；断层带、裂隙发育带递减幅度相对较大。灌浆后检查孔的单位透水率小于3Lu占90%以上，透水宰大于3Lu的孔段均位于试验区的边缘。

　　2)灌后岩体整体性、均质性得到加强，力学性质得到改善。单孔声波波速值均能达到5000～5500m/s，跨孔地震波值4500m/s，声波值提高3%～45%不等。灌前声波值在5100～5500m/s，灌后提高3%；灌前声波值在4500～5000m/s，灌后可提高5%～12%；灌前声波值小于4500m/s。灌后均能提高10%以上；灌前声波值越低提高幅度越大。灌后岩体的弹性模量，除个别几段外，可达20GPa以上，一般提高3～10Gpa。

　　3)无混凝土盖重固结灌浆过程中有时发生串、冒、漏浆现象，但经过浓浆封堵、降压、间歇、待凝等措施后，均达到了结束标准，符合技术要求。

　　4)在灌浆过程中不同程度地产生水力压裂、抬动。但抬动 值不大于200UM，在设计允许值范围之内。少数裂隙即使在压水、灌浆过程中产生水力压裂，但最后能得到较好的灌注。

　　5)第一组、第二组无混凝土盖重固结灌浆试验，基岩面未达到大坝建基面要求，浅层岩石较破碎，清基不彻底，找平混凝土没经过严格振捣，混凝土与基岩面胶结较差，这些都是第一段单位透水率、注入量偏大及盖板裂缝抬动的主要原因。

　　综上所述，经过无混凝土盖重固结灌浆后，岩石得到了较大的改善，单位透水率、纵波速度、弹性模量都能达到设计要求值。因此，我们认为无混凝土盖重固结灌浆，除有特殊要求的部位外，在技术上是可行的。

3.2 无混凝土盖重固结灌浆的优缺点

　　本次试验无混凝土盖重是在找平混凝土上进行的，有盖重是在3m厚的混凝土上进行的。从试验资料分析，基岩的灌浆效果及是否抬裂主要与岩石本身的工程地质条件和灌浆压力有关，而与有无混凝土盖重关系不明显。3m左右的混凝土盖重板真正起的作用不大，阻止水力压裂和控制抬动是有限的，并且发生抬动后处理是很困难的。3m厚混凝土与找平混凝土所起的主要作用都是嵌缝堵漏，约束岩面表面裂隙张开。与有混凝土盖重固结灌浆比较，无混凝土盖重固结灌浆有如下优缺点。

　　主要优点：

　　1)解决了浇筑与固结灌浆相互干扰的矛盾，加快施工进度。

　　2)避免了有混凝土盖重固结灌浆盖板的抬动与处理困难。

　　3)避免了有混凝土盖重固结灌浆盖板混凝土层面长时间暴露而产生温度裂缝及继续浇筑时新老混凝土变形不一致的问题。

　　4)易于观察岩石表面的串、冒浆等问题，便于及时处理。

　　5)避免钻坏混凝土内埋设的冷却水管、受力钢筋、测试仪器等构件。

　　6)节省直接钻混凝土或预埋导管的费用。

　　主要缺点：

　　1)由于岩石表面无盖重，不能采用大的灌浆压力，致使一部分需要较大压力才能灌浆的细小闭合裂隙，没有得到很好的灌注。

　　2)在裂隙发育地段，易产生冒浆、串浆尤其是周边孔段，需采取一些封堵措施才能完成灌浆工作。

　　3)找平混凝土不易震捣、质量难以保证。因此找平混凝土的质量和与基岩的胶结紧密程度是进行无混凝土盖重固结灌浆首先要解决的问题。

3.3 无混凝土盖重固结灌浆的实施

　　无混凝土盖重固结灌浆的优越性是显而易见的，其不足是可以通过一些措施克服的，下面就怎样实施提出建议。

3.3.1 无混凝土盖重固结灌浆部位的选定

　　按设计要求兼辅助帷幕防渗的固结灌浆部位，地质缺陷部位，陡直立边坡部位要求采用有盖重固结灌浆，但混凝土浇筑是按块划分，兼辅助帷幕防渗的固结灌浆孔与一般固结灌浆孔位于同一坝块，地质缺陷部位是局部的，所以在兼辅助帷幕防渗的固结灌浆孔，地质缺陷部位采用有盖重，其他部位采用无盖重是难以操作的。为解决这一矛盾，在今后施工中可以兼辅助帷幕防渗的固结灌浆孔移到帷幕灌浆廊道内施工，对地质缺陷进行妥善处理后，再进行无混凝土盖重固结灌浆。

　　坝址基岩优良岩体占98%以上，断层碎裂岩体不足2%，所以大面积地进行无混凝土盖重固结灌浆是有条件的。

3.3.2 关于无混凝土盖重固结灌浆的压力

　　灌浆压力的使用至关重要。压力偏小，岩体得不到很好的灌注；压力偏大，会引起水力压裂和抬动。因此应在不引起水力压裂和抬动的原则下，尽量使用较大的灌浆压力，即最佳灌浆压力，这个最佳灌浆压力往往是由岩体本身工程地质特性确定，不是由岩体的上覆压力确定。

　　根据岩体裂隙的大小，张开程度、渗透性、可灌性，三峡坝基岩体大致可以分为Ⅳ类。

　　I类是宽大裂隙。裂面张开，伸延一般大于10m，透水性强、大于101u可灌性好、注入量大于20～15kg/m，在低压力下(0.1Mpa)吸浆量很大，此类裂隙不发育，起着导水作用，是首要灌注对象，不需用多大压力(0.1～0.3Mpa)就能取得良好的灌注效果。

　　Ⅱ类是较大的无充填闭合裂隙，因卸货、爆破影响后张开的闭合裂隙，短小的张性裂隙。透水性中等，透水率3～101u，注入量5～20kg/m，一般在小区域内自行封闭，开始吸浆中等，吸浆量逐渐减少，较快地达到结束标准。此类裂隙，在浅部较发育，一般在0.3～0.5Mpa压力下就能得到较好的灌注，超过此压力值，可能发生初步的水力压裂和抬动。

　　Ⅲ类是细小的致密裂隙。充填胶结好，岩石原本不透水和透水轻微，透水率1～3Lu，吸浆量小，单位注入率小于5kg/m。

　　此裂隙较发育，在吸浆量较小的情况下，可以提高灌浆压力到0.5～1.0MPa，一旦达到此压力值而吸浆量仍不大，再进一步提高灌浆压力，使原本闭合的裂隙张开，虽然灌了一些水泥，但要承受发生水力压裂和提高渗透性的风险。

　　Ⅳ类裂隙是极致密的裂隙。原本不透水、不吸浆，能承受较高的灌浆压力，极限压力可能达到5Mpa，此类裂隙是不需要做灌浆处理的。

　　灌浆压力应根据岩体的裂隙发育特征确定，而裂隙发育特征主要反映在岩体的单位吸浆量上，可以根据吸浆量确定灌浆压力，在无混凝土盖重固结灌浆时压力与吸浆量关系如表2

　　在实际操作过程中，第1序孔的第一段，往往吸浆量较大，首先应采用低压0.1～0.3Mp，；使第Ⅱ序孔第一灌浆压力可以适当提高，渐渐达到设计压力值0.3～0.5Mpa；第二段最终灌浆压力0.5～1.0Mpa，最大压力不应大于1.0Mpa，见表3。

3.3.3 防止水力压裂与抬动

　　①防止抬裂最关键的问题是压力的使用，除上述根据岩体工程地质特性控制灌浆压力外，更应注意压水试验时，压水压力的控制，试验表明压水比灌浆更易造成水力压裂与抬动，因为水是牛顿液体，能等值传递液体内压力，浆液是宾汉液体，不能等值传递液体内压力，随浆液浓度的增加，压力传递呈非线性递

　　②为了防止找平混凝土和盖板的抬裂，第—段压水与灌浆时，阻塞在混凝土上，应纵跨混凝土与基岩的接触面阻塞，这样，水与浆液是间接进入接触面，可避免接触面的张开。在缓倾角裂隙发育部位，可预先进行锚固处理。

　　③三峡坝基花岗岩强度高，弹性模量大，岩体抬裂在一定范围内(一般不大于200um)是可恢复的，且最终还是能得到较好的灌注密实，只要不造成混凝土与基岩接触面、缓倾角裂面大面积地压裂、抬动。轻微的抬、裂是不可避免的，也是允许的。

3.3.4 关于找平混凝土

　　本次所谓无混凝土盖重灌浆都是在找平混凝土上进行的，找平混凝土的主要作用是阻塞基岩表面裂隙，防止浆液串冒，保证灌浆质量，创造施工环境，免除废弃浆液对建基岩面的污染，减少建基面清除难度。考虑到建基面有起伏差，找平混凝土的浇筑，原则上是填平低凹的坑槽，对凸出的完整岩体应外露。找平混凝土可不分缝，但浇筑时应振捣密实，严格控制施工质量。本次三组无混凝土盖重灌浆试验，找平混凝土全都出现了裂缝，裂缝的主要原因是找平混凝土厚薄不一，变形不—致，混凝土的质量又没有严格控制。在灌浆过程中，沿裂缝有冒、漏浆现象，使裂缝进一步扩宽。对出现裂缝的部位必须进行处理。对怎样保证找平混凝土的质量，须进一步研究，制定出具体切实可行的措施。

3.3.5 关于群孔灌浆

　　群孔灌浆可以进一步提高工效，加快施工进度，保证灌浆质量，建议有条件的部位。采取群孔灌浆。

4 大坝基础固结灌浆的优化设计

　　三峡大坝基础岩体本身力学性质很好，可灌性差，按常规布置固结灌浆所起作用不大。据原勘测资料，临船坝段、左厂坝段已收集到的固结灌浆资料初步统计，建基岩体70%以上声波值大于5000m/s，地震波值大于4000m/s，压水试验吕荣值小于1Lu，单位注入量小于1～3kg/m，根据三峡大坝基础岩体的工程地质特性，直接利用优、良岩体，尽量减少固结灌浆工作量，在最小费用下，最短的时期内获得最佳的灌浆效果，是三峡大坝基础固结灌浆优化设计的出发点，现就怎样有效地进行优化设计提出几点建议：

　　1)基础固结灌浆设计工作，应在大的原则下，作为动态设计工程项目予以安排。

　　2)固结灌浆的布置应针对开挖揭露建基面的地质情况确定，施工地质编录的岩体弹性波检测资料是优化设计的重要依据，通过试验可以归纳几种布孔方案。

　　①对岩体完整性好，强度高，变形模量和弹性波速度达到设计要求的部位尽量减少或不布孔，重点布于固结兼辅助帷幕部位、断层裂隙发育部位及对基础有特殊要求的部位。

　　②对一般地段采取随机布孔方式，即根据裂隙发育情况，把钻孔有意地布置在裂隙上；裂隙发育部位孔距加密，否则相反；对大的陡倾角裂隙，可考虑调整钻孔方向，利于钻孔有效地穿透裂面。

　　③地质缺陷部位(特别是长大缓倾角结构面)是处理的重点，应采用综合处理措施。

　　3)在施工过程中应进行分序优化，根据I序孔的压水、灌浆情况来确定优化Ⅱ序孔的施工，根据Ⅱ序孔的压水、灌浆情况来确定是否减掉检查孔，把Ⅱ序孔的压水试验作为检查孔。

　　4)重视、加强施工质量、基础验收工作。

5 结语

　　经前期勘测，灌浆试验和灌浆施工资料综合分析，考虑大坝基础地质条件与固结灌浆的施工条件，可以确认无混凝土盖重固结灌浆优于有混凝土盖重因结灌浆，只要能保证找平混凝土的质量，大范围地进行无混凝土盖重固结灌浆在技术上是可行的。但还需要制定具体的施工技术要求。根据建基岩面的工程地质情况，动态优化固结灌浆是一项省钱、省时又能获得良好灌浆效果的工作，是十分必要的。摘要：对三峡工程环评阶段的几个环境水力学问题，如扩散能力和污染带影响、库区BOD5负荷的影响、泥沙对水质的影响、水温预测、河口径流的变化和盐水入侵等进行了述评，指出了存在的问题和进一步研究的方向和意义。 

关键词：三峡工程 环境水力学 水质 泥沙 盐水入侵 水温 

1 三峡工程概况
    二峡工程坝址位于湖北宜昌县三斗坪镇，距下游葛洲坝水利枢纽约40km，控制流域面积100万kmz，是治理和开发长江的一项关键性骨干工程。其规模空前，技术复杂，投资多，周期长，在中国水利工程史上是前所未有的。三峡工程1994年12月正式开工，预计2009年完工。
    根据审查通过的三峡水利枢纽初步设计报告，三峡水利枢纽的主要建筑物由拦江大坝、水电站和通航建筑物三大部份组成。大坝为重力坝，坝顶全长2335m，坝顶高程185m(吴松高程，下同)。正常蓄水位75m，相应的防洪限制水位145m，枯季消落低水位155m。泄洪坝段位于原主河槽部位，其两侧为左右厂房坝段和非溢流坝段。正常蓄水位175m时，20年一遇洪水回水末端至四川巴县木洞镇，距坝址565.7km。水库水面面积1084km2，水面平均宽度约1100m，与天然情况相比增加约一倍。水库平均库容393亿m3，其中防洪库容有221.5亿m3，兴利调节库容有16；亿m3，约占坝址径流量的3.7%，系一径流调节能力不大的季调节水库。
    水电站为坝后厂房，共安装26台(左14台，右12台)单机容量为70万kW的混流式水轮发电机组，总装机容量1820万kW，年平均发电量约847万ktW·h。另外，为减少弃水增加发电，右岸预留6台70万kW机组的地下厂房位置。
    通航建筑物全部布置在左岸，设双线连续五级船闸和垂直升船机。
    建成后的三峡工程具有防洪、发电、航运等巨大综合效益。水库运行中，将兼顾防洪、发电、航运、排沙的要求，协调好除害与兴利、兴利各要素之间的关系，以发挥工程最大综合效益。通过选取丰、平、枯各种来水典型年进行分析计算可以发现，经水库调节后，径流年内变化与天然情况差别不大，且年内人海径流总量不变。
2 三峡工程中的几个环境水力学问题及研究现状
    环境水力学是环境科学和水力学相结合的一门学科，研究水体中的污染物在水体中的迁移转化，特别
是随着水体力学特性的变化而变化[1]
    三峡工程对水质的影响是生态与环境评价中一个有争议的问题。库区工业和生活废水年排放量10亿t，绝大部分未经处理直接入江，造成局部污染。根据监测结果，三峡库区段总体水质良好，但城市江段岸边污染严重。其中重庆市区的岸边污染最严重，其次是万县市、涪陵市和长寿县城关镇江段。主要污染物为发挥性酚、总磷、总氮、石油类、BOD、COD、悬浮物、总汞、硫化物、氧化物、六价格和砷等。从总体上看，三峡工程对库区水质不利，对中下游水质有利。建库后，库区水体流速减缓，复氧和紊动扩散能力下降，将加重局部水域污染。另一方面，枯水期下泄流量增加，提高了坝下游河道污染稀释能力，有利于改善水质、减轻污染。可削弱长江枯水期咸潮入侵，增强冲淡氯度，有利于提高上海市供水的水质。
    如前所述，三峡工程对枯水期中下游的水质改善是有利的。因此，对扩散能力和污染带的研究重点是库区，即不利影响区，特别是重庆江段的水质问题。水文水力学条件一般控制在枯水期，采用多年最枯平均保证率P＝90%的枯季流量为水文水力学的计算、设计条件。对库区水质的研究，分整体水质和局部水质。整体水质主要是针对库区队BOD5负荷，局部水质主要针对岸边污染带。一般认为，建坝后水流流速减缓，扩散能力降低，从而使水环境容量降低，加重污染带和库湾静水局部污染。
2.1 对库区整体水质(BOD5负荷)的影响研究
    建坝后，库区流速下降，复氧能力减弱，从而降低对BOD5的接纳能力.
    采用Streeter-Phelps模型分析，结论认为，按 GB3838-88地面Ⅲ类水标准溶解氧不小于6mg/L计算，建坝后BOD5接纳能力将减少59%。但由于径流量大，其接纳能力仍有156万t/a，比现有污染排放量大得多，因此建坝后三峡水库的整体水质不会恶化。另外，由于水库蓄水，污水在水库中的停留时间长，BOD的降解量将增加。当然，这里仅仅谈“整体水质”是不够的，实际上“岸边水质”对工业和人民生活更为有用，因为目前大多数取水口都在岸边。
    Streerer-Phelps模型是1925年由 Streercrt和 Phelps研究Ohio River污染问题时所建立的最早的河流溶解氧模型，条件比较简化，如污染负荷不随时间而变，河流流量沿程不变，水流为均匀流，生化耗氧为一级动力反应且反应速率为常数，复氧只有水气交界面上的吸氧而且复氧系数为常数等等。
    在研究天然河流 BOD5和DO的变化时，对三峡水库，根据实际需要，还应考虑这样几个方面的因素：(1)由于泥沙吸附而引起的 BOD的减少；(2)由于底沙冲刷或底沙中有机物的分解而引起水中的 BOD的增加；(3)由于沿程径流加入引起的BOD的增加；(4)由于纵向离散而引起 BOD和DO的不断重新分布；(5)Kd随着时间的变化，特别是硝化阶段开始以后Kd不可能为常数；(6)河渠特性的改变将改变表面紊动特性，从而改变从大气中的吸氧率。泥沙的淤积增加水库的透明度，增加光合作用的产氧率；(7)含氧量、BOD、温度、污流量的日变化等等。
2.2 对扩散能力和污染带的影晌研究
    在环评阶段，对扩散能力和污染带的研究，是基于迁移扩散方程。假定水流为二维均匀流，断面水深
和流速变化不大，污水排放为时间连续源，采用岸边排放，在水深方向均匀混合得到二维扩散方式：
    C(x,z)=2m/uhAπEzx/uExp[-uz2/4EzxKx/u]
式中：C(x,z)为坐标x,z处的污物浓度；m=c0q0/h，单位水深污水排放率。其中C0为污水浓度，q0为污水
量，h为污染带平均水深；Ez为横向扩散系数；u为平均流速；K为污染物降解率；x为离排污口的纵向距
离；z为离排污口的横向距离。
    这项研究分别是四川省环境保护科学监测所“七五”攻关和长江水资源保护科学研究所等单位的成果，其中后者未考虑污染物降解这一项[2]。
    由于研究单位所站角度不同，两家单位的结论有差异。四川省环科所的结论认为：水库蓄水后，随着流速降低。岸边污染带加宽，污染物浓度相应增加，该水域可资利用的水环境容量相应降低。若维持建坝前控制点的污染物浓度水平，约需削减20%，以补偿损失的水环境容量。长江水资源保护科研所的结论认为：主要排污口只要按国家规定达标排放，建库后尽管扩散能力下降，但控制点不会因此而发生水质超标。
    研究中存在的共同问题有：
    (1)数学模型过于简化，特别是忽略了断面上水深和流速的不均匀性。对天然河流至少应采用无量纲累
积流量坐标来反映断面上水深和流速的不规则变化。
    (2)扩散能力不仅反映在流速上，也反映在扩散系数上。因此，应进行试验研究确定扩散系数。根据《长江三峡水利枢纽环境影响报告》中四川省环科所(P5-29)提供的建坝前后寸滩、长寿、涪陵清溪、万县沦口等处的平均流速、平均水深、水面坡降和横向扩散系数，反算出相应的无量纲横向扩散系数az(=E0/hu*，u*为摩阻流速):建坝前，az=0.3～0.5；建坝后az＝0.15。这些值特别是建坝后的az似嫌所取偏小，只有在顺直均匀明渠中，az＝0.1～0.2(中值0.15)。天然河流中的az很少小于0.4。实际应用中，H．B．Fischer建议取az=0.6(1+-0.5)[3]。
    (3)应考虑水深增加对扩散能力的影响。水深增加。有利于稀释扩散。
    (4)建坝后主流平均流速减小，污染源排放速度和主流速的比值可能增大，从而使建库后污染带向江
心摆动。
    关于污染带，不同的学者从各自的研究角度出发提出过不同的定义，黄时达等在研究三峡库区污染带
时提出的定义为[4]：在排污口附近及下游，水中污染物浓度高于该水体环境功能类别标准的区域。并且提出了污染带评价指数Pi和评价方法。
    Csi式中，Pi为控制点(排污口下游1000m)，离排污岸10m处的的i污染物浓度；Csi为水体环境功能类别
的i污染物水质标准。
    根据Pi的大小，把排污口的水体污染分成四个等级。即Pi＜1允许；Pi＝1～3。污染；Pi＝3～5，重污
染；Pi＞5严重污染。对于具有多种污染的污染带，采用综合评价指数，方法类似。
    在初步设计阶段，长江水资源保护科研所就三峡建库对水质的影响特别是岸边污染带问题进行了复核(采用排污口下游1000m岸边水质浓度为控制点)。在二维扩散公式基础上，为反映天然河道各横断面上h、u的变化，采用了无量纲累积流量坐标进行有限差分计算，深化了环评阶段的研究。但有关的模型参数特别是横向扩散系数没有通过试验确定，而是采用经验估算[5]。周晶莹等人(1985)在长江南京段1km微弯河段进行横向扩散试验，利用张书农(1983)提出的计算横向扩散系数的修正方法。得到az=05[6]。幸治国等人(1992)在嘉陵江2km长的顺直河段进行横向扩散试验，得到az＝0.63[7]。长江水资源保护科研所在长江武汉段(黄蒲路、汉阳纸厂、青山港)进行的扩散试验结果为：az＝0.5～1.05[7]。
    横向扩散系数a2是由于简化计算而带来的。现数学模型的发展已不需要作这样的简化。国内外的成果表明：横向扩散系数az与河流地形、弯曲形态、糙率、流态、水深等有关，与河宽或宽深比是否有关尚有争议，与河宽或宽深比有关的结论主要得到室内模型试验成果的支持。横向扩散系数随着河流江段的变化，随水深变化。因此，采用简化的二维扩散公式计算不同江段、建库前后的污染带时az的取值就比较困难了。应该指出，象长江、嘉陵江这样的河流，污染带的发展十分有限，岸边排放不会越过中泓，更不会占据全河宽，只与局部范围内的流带有关。因此，横向扩散系数az应与河宽无关，这是长江这样的大江大河的特点。
2.3 泥沙对水质的影响研究
    这是一个污染物的迁移变化和泥沙运动力学相结合的问题，对研究库区水环境容量具有重要意义。
    在天然状态下，坝址处的平均年输沙量为5.3亿t(悬移质泥沙)，沙质推移质704万t，卵石推移质为75.7万t(葛洲坝建库前)。
    现有的研究表明，污染物质特别是象重金属等都吸附在泥沙上，随泥沙颗粒迁移转化。泥沙颗粒径的大小，对吸附式的解吸的影响差别很大。
    目前的研究主要是考虑泥沙沉积的影响，利用一元箱式模型计算稳态时的重金属总浓度和可溶态深度(受分配系数的影响)。计算分析表明[2]：三峡建坝后，按175m方案。泥沙淤积使水库重金属元素总浓度降低63%～70%；重金属的可溶态浓度不会产生很大的变化，水体保持以吸附为主的水环境条件，不致因解吸而造成二次污染。
    存在的问题：
    (1)需加强泥沙吸附污染物质机理研究，注意试验室条件与天然条件的差异，研究泥沙吸附作用对水环境容量的影响。
    (2)根据需要，模型中既要考虑污染物迁移扩散，即常见的迁移扩散方程所描述的，又要考虑泥沙运动对污染物迁移转化的作用。
    以上三部分(对库区BOD5负荷的影响研究、对扩散能力和污染带的影响研究、泥沙对水质的影响研究)其本质上是想回答三峡工程建库前后水环境容量的变化，确定建库后水环境容量的损失。估算水质补偿费。水环境容量一般是指水体在规定的环境目标下所能容纳污染物的量。容量的大小与水体特征、水质目标、污染物特性有关。也与污染物的排放方式及排放时的时空分布密切相关。对不同的环境目标、污染物性质、降解机理、容量再生性、可分配件，有不同的水环境容量概念[8]。水环境容量作为资源，其所有权属于国家，而不是排污企业。要进行慎重、适度的利用，主要应该是指耗氧有机物(或易降解有机物)，对于有毒有机物(难降解有机物)和重金属，应消除其污染源，避免排放水体。即可更新容量才有一定利用价值。在三峡水库的水质研究中，是以建坝前后控制点和浓度变化比值来估算因扩散能力降低而引起的水环境容量的损失，使用的模型较为简化。应深化对三峡水库水环境容量的研究和认识。统一对环境容量的损失补偿的计算依据，使用更为接近实际的、先进的水质数学模型，进行污染源调查和试验确定的模型参数，合理确定水环境容量的损失。并根据功能区划。确定水环境容量保护利用的界限，并把容量分配给沿江各城市、各江段。
    目前。在中国的国情条件下，库区污水要达到“零排放”还不太现实。应加强对污水排江技术的研究
和应用，适当利用环境容量。对日前库区沿江城市排污口的排放位置、方式、强度和排放水质进行优质规
划，实施污染物总量控制，制定出科学的污水“零排放”。
    另外，三峡水库约有26条支流。建库后，支流的库湾水面将占库区总水面的三分之一左右。这些地方
容易产生局部污染和富营养化。对支流和库湾静水区密切研究还不够，要特别加强研究，防止局部污染加
重或富营养化发生。
    三峡水库对重庆江段水质影响，目前还存在认识上的差异。根据现有的模型研究成果，从时间上看，水库初期蓄水位156m对重庆江段的水质无影响。水库终期正常蓄水位175m，由于回水顶托对重庆江段有一定的影响。从空间上看，越靠近坝前，水库对水质的影响越大。重庆正好位于库尾，水库水位变化的影响较小，因此对水质的影响也较小。但由于重庆属特大城币，排入长江的污水总量大，对此影响应予重。