南水北調(diào)西線一期工程對干旱河谷區(qū)河流生態(tài)系統(tǒng)影響

南水北調(diào)西線第一期工程位于青藏高原東部邊緣地帶。項(xiàng)目區(qū)人口稀少,人為開發(fā)擾動程度較輕,屬高寒脆弱生態(tài)系統(tǒng)。南水北調(diào)西線一期工程實(shí)施后對該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)完整性和生態(tài)敏感區(qū)域產(chǎn)生的影響包括:對生物群落的完整性影響;對濕地、自然保護(hù)區(qū)及干旱河谷等生態(tài)敏感區(qū)的影響。主要結(jié)論是:工程建設(shè)對項(xiàng)目區(qū)區(qū)域生態(tài)完整性產(chǎn)生一定影響,需要相應(yīng)的生態(tài)恢復(fù)措施做保障;對濕地和自然保護(hù)區(qū)的影響不會導(dǎo)致植物種類之間的演替變化和某些珍稀植物種類的滅絕;不會導(dǎo)致干旱河谷區(qū)區(qū)域氣候發(fā)生明顯改變。

南水北調(diào)西線一期工程從雅礱江支流鮮水河的達(dá)曲、泥曲和大渡河支流的色曲、杜柯河、瑪柯河和阿柯河等6條河流通過“六壩七洞一渠”,將40億m3/a水調(diào)到黃河的支流賈曲。這一水量約占引水壩址河川徑流的65%~70%,剩余30%~35%的水量能否滿足河道內(nèi)的生態(tài)需水,需要進(jìn)一步研究。本文通過分析該調(diào)水區(qū)河道內(nèi)的生態(tài)需水主要是滿足水生生物棲息地的需水要求,討論了水生生物產(chǎn)量與水體水量之間的關(guān)系,利用河道內(nèi)徑流50%保證率的河道徑流的30%作為最小生態(tài)徑流量的方法,估算了達(dá)曲、泥曲、綽斯甲河、足木足河的水文站斷面的最小生態(tài)徑流量,并利用tennant方法對估算結(jié)果進(jìn)行了評價。結(jié)果表明:4~9月采用最小生態(tài)徑流量可以使河道的流量狀態(tài)處于中等水平,10~3月若河道內(nèi)流淌著最小生態(tài)徑流,可以使河道內(nèi)水生生物及河道的正常功能處于非常好的狀態(tài),只要工程建成后采用計(jì)算的最小生態(tài)徑流為河道內(nèi)下泄流量,就可以保證同時滿足調(diào)水河流的資源水和生態(tài)水。

在海拔數(shù)千米的青藏高原開渠鑿洞引水,如何將南水北調(diào)西線工程在施工時可能產(chǎn)生的生態(tài)影響降到最小?近日,由中國科學(xué)院青海鹽湖研究所、中國科學(xué)院成都生物研究所分別完成的《南水北調(diào)西線第一期工程前期招標(biāo)項(xiàng)目調(diào)水影響區(qū)域生物本底調(diào)查及影響預(yù)測》和《南水北調(diào)西線第一期工程調(diào)水影響區(qū)域干旱河谷分布現(xiàn)狀與影響分析研究報告》項(xiàng)目通過了黃河水利委員會南水北調(diào)西線工程辦公室組織的驗(yàn)收,專家們對工程施工和運(yùn)行期可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行

分析了南水北調(diào)西線一期的生態(tài)補(bǔ)償問題,討論了所涉及的補(bǔ)償主體、補(bǔ)償客體、補(bǔ)償依據(jù)、補(bǔ)償方式、補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)等五大要素,初步提出了生態(tài)補(bǔ)償?shù)拇胧┖徒ㄗh,以期對工程的建設(shè)和運(yùn)行有所借鑒。

南水北調(diào)西線工程是調(diào)引長江上游的部分水量入黃河上游河道,為維持黃河健康生命和保護(hù)干旱、半干旱西北地區(qū)補(bǔ)充水源。以科學(xué)發(fā)展觀和人與自然和諧相處的理念,從統(tǒng)籌兼顧、南北兩利出發(fā),科學(xué)評價、正確認(rèn)識調(diào)水對調(diào)水河流地區(qū)的負(fù)面影響,從而提出調(diào)水河流地區(qū)與受水區(qū)生態(tài)良性循環(huán)的思考:①應(yīng)盡可能避免或減少調(diào)水水庫對當(dāng)?shù)赝恋氐难蜎]和移民安置;②在工程設(shè)計(jì)中宜重點(diǎn)研究全隧洞輸水方案;③統(tǒng)籌安排第一、二期工程調(diào)水量;④在引水壩址下游臨近河段,有選擇地興建生態(tài)保護(hù)工程;⑤國家應(yīng)采取相應(yīng)的政策,彌補(bǔ)對調(diào)水河流地區(qū)產(chǎn)生的不利影響等。

南水北調(diào)西線工程是緩解我國西北地區(qū)干旱缺水問題的重大戰(zhàn)略舉措，工程建設(shè)將對調(diào)水河流及當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)、經(jīng)濟(jì)社會產(chǎn)生影響。文章分析了西線一期工程對河流調(diào)水比例、河流生態(tài)、自然保護(hù)區(qū)及經(jīng)濟(jì)社會的影響，并提出了相關(guān)建議，以為進(jìn)一步推進(jìn)南水北調(diào)西線一期工程前期工作提供支持。

簡單總結(jié)了國內(nèi)外生態(tài)需水的研究進(jìn)展,論述了生態(tài)保護(hù)目標(biāo)的建立,在實(shí)地生態(tài)環(huán)境考察和分析的基礎(chǔ)上,按照河道內(nèi)生態(tài)需水計(jì)算方法遴選原則,綜合選用多種方法計(jì)算了南水北調(diào)西線一期工程雅礱江熱巴調(diào)水壩址處河道內(nèi)生態(tài)需水量,分析確定了合理的生態(tài)流量范圍.計(jì)算和分析結(jié)果表明,熱巴壩址處的最小生態(tài)流量為36.3~46.8m3/s,對應(yīng)的最小生態(tài)需水量為11.50~14.82億m3;所選方法針對明確的生態(tài)保護(hù)對象或目標(biāo)設(shè)定參數(shù),為調(diào)水規(guī)模論證提供有力的參考依據(jù).

南水北調(diào)西線工程是一項(xiàng)特大型跨流域調(diào)水工程,安全、高效的通信系統(tǒng)是保證工程安全、可靠運(yùn)行的重要因素之一。文章結(jié)合南水北調(diào)西線一期工程的布置情況及工程管理的初步設(shè)想,比較了數(shù)字微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信幾種通信方式,提出了利用opgw、基于mstp技術(shù)建設(shè)南水北調(diào)西線一期工程專用光纖通信網(wǎng)的初步方案。

南水北調(diào)西線一期工程從雅礱江、大渡河上游7條河流調(diào)水80億m3,調(diào)水河流下游的水文情勢將發(fā)生變化.根據(jù)雅礱江、大渡河現(xiàn)有水文站網(wǎng)收集的水文資料,主要從徑流、水位兩方面研究西線一期工程調(diào)水后對下游河流的影響.參照國際慣例和現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),將調(diào)水對水文情勢的影響分為3類研究區(qū).西線一期工程調(diào)水對徑流影響較大的時段主要為連續(xù)枯水年和每年的豐水期,調(diào)水使得一類研究區(qū)水文過程均一化,小流量常態(tài)化.調(diào)水對水位的影響主要集中在一類水文情勢研究分區(qū)的近壩河段.

南水北調(diào)西線一期工程從雅礱江、大渡河上游7條河流調(diào)水80億m3,調(diào)水河流下游的水文情勢將發(fā)生變化。根據(jù)雅礱江、大渡河現(xiàn)有水文站網(wǎng)收集的水文資料,主要從徑流、水位兩方面研究西線一期工程調(diào)水后對下游河流的影響。參照國際慣例和現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),將調(diào)水對水文情勢的影響分為3類研究區(qū)。西線一期工程調(diào)水對徑流影響較大的時段主要為連續(xù)枯水年和每年的豐水期,調(diào)水使得一類研究區(qū)水文過程均一化,小流量常態(tài)化。調(diào)水對水位的影響主要集中在一類水文情勢研究分區(qū)的近壩河段。

　〔收稿日期〕　2002-07-25 南水北調(diào)西線一期工程區(qū) 活動斷裂及其對工程的影響 伍法權(quán) (中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所) 　　南水北調(diào)工程是從長江引水至黃河的跨流域調(diào) 水工程,是緩解我國北部地區(qū)缺水問題的重要戰(zhàn)略 措施。南水北調(diào)西線工程引長江上游通天河、雅礱 江、大渡河之水至黃河上游,旨在緩解西北青海等6 省區(qū)水資源匱乏問題,是南水北調(diào)工程的有機(jī)組成 部分。西線調(diào)水工程將分期實(shí)施。一期工程規(guī)劃自 雅礱江支流達(dá)曲河阿安樞紐,向北東至黃河支流賈 曲河,引水線路全長260km。工程由“五壩七洞一 渠”組成。5座樞紐的壩高分別為115m、108m、104 m、123m、63m。7條引水隧洞共計(jì)長244km,占全 長的93.8%,其中最長的洞段為泥曲至杜柯河段, 長達(dá)73km;洞線埋深一般為300～600m,最大埋深 達(dá)11

以南水北調(diào)西線一期工程的前期工作為例,在概括生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀特征的基礎(chǔ)上,對調(diào)水后河流水文情勢的變化及生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行了全面系統(tǒng)的分析,并制定了緩解調(diào)水影響的有針對性的措施。結(jié)果說明,調(diào)水后徑流的變化由引水水庫至下游沿程遞減,到長江干流后已微乎其微;從宏觀上分析未發(fā)現(xiàn)有制約西線一期工程建設(shè)的重大環(huán)境因素;但下游河道水量減少,會在局部河段內(nèi)和一定時期內(nèi)有一定的影響,主要是對調(diào)水河流水生生物的影響、對下游濕地局部的影響、對下游個別縣城附近河段水質(zhì)的影響等。在對調(diào)水影響認(rèn)真研究的基礎(chǔ)上,通過全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧,提出構(gòu)建環(huán)保觀念、綠色設(shè)計(jì)、生態(tài)調(diào)度、行為規(guī)范、生物修復(fù)、工程保護(hù)、監(jiān)測監(jiān)督、經(jīng)濟(jì)保障及長效機(jī)制等九大綠色屏障,采取具有針對性的措施,防控調(diào)水工程對魚類、濕地及水質(zhì)的影響并將其降低到最低程度。努力設(shè)計(jì)出一個南北互利、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)雙贏的跨流域調(diào)水工程,將西線一期工程建成青藏高原綠色生態(tài)工程的范例。

基于對南水北調(diào)西線一期工程區(qū)活動斷層及其工程效應(yīng)和遙感解譯的2次現(xiàn)場考察工作,提出如下初步認(rèn)識:(1)工程區(qū)nw向斷層的活動方式以左旋走滑為主;近sn向的橫向斷層較為發(fā)育,并多為右旋運(yùn)動。(2)由于馬爾康基底隆起和年?；◢弾r體的遏制作用,斷層的活動性表現(xiàn)出自nw向se減弱的趨勢。清水河北斷層等區(qū)域性斷層活動性及其對工程的影響為向區(qū)內(nèi)減弱或趨于終止。(3)斷層活動性對工程的影響主要表現(xiàn)為斷層及斷層帶的變形、斷層活動構(gòu)造應(yīng)力場對深埋長隧洞的影響,以及對水庫誘發(fā)地震的影響。

南水北調(diào)西線一期工程指達(dá)—賈線,規(guī)劃從雅礱江、大渡河的6條支流引水40億m3,工程由"六壩七洞一渠"組成。南水北調(diào)東線、中線工程已經(jīng)開始實(shí)施,西線工程正在做前期的準(zhǔn)備工作。因此,進(jìn)一步認(rèn)識、評價南水北調(diào)工程對生態(tài)環(huán)境影響,并提出科學(xué)合理的對策具有重大的應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義。在實(shí)地現(xiàn)場調(diào)查和文獻(xiàn)資料查閱的基礎(chǔ)上,分別從水庫建成后的庫區(qū)淹沒、壩下游的水量減少、以及施工期間的活動等方面,對南水北調(diào)西線一期工程調(diào)水區(qū)陸生生物和水生生物是否受到調(diào)水工程的影響進(jìn)行了初步分析。

從景觀的視角研究河流生態(tài)系統(tǒng),是目前河流生態(tài)學(xué)中受到廣泛關(guān)注且發(fā)展迅速的內(nèi)容之一。流域內(nèi)多尺度景觀強(qiáng)烈影響河流的理化及生物特征,已成為共識,但有關(guān)量度、整合景觀與河流生態(tài)系統(tǒng)二者之間聯(lián)系的理論體系與方法的建立尚處于起步階段。對景觀組成與空間格局影響河流生態(tài)系統(tǒng)的機(jī)制與途徑進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié),提出了該領(lǐng)域研究中的主要難題,即如何識別景觀中人為因素和自然因素的協(xié)變現(xiàn)象,如何衡量多空間尺度景觀對河流生態(tài)系統(tǒng)的交互影響,如何理解景觀閾值的不確定性。為克服當(dāng)前研究面臨的困難與挑戰(zhàn),填補(bǔ)已有知識的不足,提出今后研究的重點(diǎn)方向:河流景觀分類系統(tǒng)的改進(jìn);更具代表性時空數(shù)據(jù)的采集;新型景觀指標(biāo)的開發(fā)與應(yīng)用;微觀尺度數(shù)據(jù)與宏觀尺度數(shù)據(jù)的整合等。

通過對研究區(qū)103條泥石流溝發(fā)育狀況統(tǒng)計(jì)顯示,泥石流溝的數(shù)目、發(fā)育密度及規(guī)模在不同流域表現(xiàn)出不同特點(diǎn);綜合分析表明,泥石流溝的流域面積、主溝長度及平均溝床比降存在明顯的分維特征,泥石流堆積物粒度組成具有很好的分形結(jié)構(gòu),這種良好的非線性關(guān)系在一定程度上揭示了研究區(qū)泥石流發(fā)育的非均一性和自相似性;分析得出了在溝谷流域面積<5km2,主溝長度<5km及主溝平均溝床比降10%～60%時研究區(qū)內(nèi)泥石流最易暴發(fā)的結(jié)論。

南水北調(diào)西線一期工程調(diào)水前河流生態(tài)水文特征、調(diào)水對生態(tài)影響的研究對于進(jìn)一步探討有利于生態(tài)保護(hù)的水利工程調(diào)控措施具有重要意義。采用iha方法分析大渡河流域調(diào)水區(qū)河流調(diào)水前的水文資料,提取對基本生態(tài)條件維護(hù)具有重要意義的月基流量作為特征流量,采用tennant法評價基流量對生態(tài)的有利程度,以歷史上曾經(jīng)發(fā)生過的特征流量對生態(tài)的意義作為參照,對比分析一期調(diào)水工程實(shí)施后水文站月平均流量對生態(tài)的有利程度,間接推求壩址下游近壩段特征基流量,探究調(diào)水后月均流量對生態(tài)的有利程度。結(jié)果表明:隨著沿程流量的恢復(fù),綽斯甲站、足木足站河道水量得到恢復(fù),調(diào)水后月平均流量對生態(tài)有利程度能達(dá)到較好狀態(tài);壩址下游河段調(diào)水后月平均流量的生態(tài)有利程度汛期較差,珠安達(dá)和霍那壩址下游6月份甚至為"極差"水平。

水利部于2005年3月22日至23日在成都召開了南水北調(diào)西線一期工程調(diào)水影響專題論證工作座談會。會議的主要議題是向四川、青海兩省政府有關(guān)部門通報南水北調(diào)西線一期工程前期工作進(jìn)展情況,聽取兩省及有關(guān)方面對南水北調(diào)西線一期工程對調(diào)水調(diào)出區(qū)影響的意見。通過座談,加強(qiáng)溝通,討論研究調(diào)水對調(diào)出區(qū)影響需要進(jìn)一步補(bǔ)充和加強(qiáng)的專題內(nèi)容和下一步工作計(jì)劃。中國工程院院士陳志愷等14位特邀專家和水利部規(guī)劃計(jì)劃司、水資源司、調(diào)水局、水規(guī)總院、長江水利委員會、黃河水利委員會,四川省、青海省人民政府及計(jì)劃、國土、水利、環(huán)保、林業(yè)、文物、畜牧、民族宗教事務(wù)等部門,青海省果洛州政府,四川省甘孜州、阿壩州政府及有關(guān)部門,以及有關(guān)科研、高校和設(shè)計(jì)單位的領(lǐng)導(dǎo)和代表共110人出席了會議。

采用歷年天然徑流系列對南水北調(diào)西線一期工程水源區(qū)河流進(jìn)行豐枯遭遇分析,結(jié)果表明:當(dāng)水源區(qū)兩個流域處于同豐、同平和豐枯異步時,不會影響正常的調(diào)水,其頻率為73.7%。當(dāng)兩個流域同時處于枯水狀態(tài)時,則不利于調(diào)水,其頻率為26.3%。這說明通過南水北調(diào)西線工程向黃河相機(jī)補(bǔ)水是可能的。

南水北調(diào)西線工程在大渡河、雅礱江、通天河及其支流各斷面調(diào)水,其調(diào)水量占當(dāng)?shù)貜搅髁康谋壤?目前規(guī)劃較大,將對阿壩州所涉地區(qū)在諸多方面造成深刻的影響。本文根據(jù)該州獨(dú)特的民族文化理念和自然地理情況,簡述了南水北調(diào)西線一期工程對阿壩州各方面的負(fù)面影響和正面影響,提出了相應(yīng)的對策與建議。

水利樞紐是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施,隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水資源開發(fā)利用的強(qiáng)度越來越大,速度越來越快。與此同時,水利工程中的生態(tài)與環(huán)境問題也越來越引起社會各界的關(guān)注。本文就水利樞紐對河流生態(tài)系統(tǒng)中生物與非生物環(huán)境的影響進(jìn)行了分析和探討,旨在為水生生物的保護(hù)及水資源的合理開發(fā)利用提供參考。

針對目前二維聯(lián)合分布模型不能同時分析多條河流的豐枯遭遇特性,運(yùn)用四元copula連接函數(shù)構(gòu)造了鮮水河、足木足河、綽斯甲河以及黃河上游蘭州水文站天然徑流系列的四維聯(lián)合分布,研究了南水北調(diào)西線工程水源區(qū)河流與受水區(qū)黃河上游的豐枯遭遇問題。結(jié)果表明,如果不考慮黃河上游蘭州水文站豐與水源區(qū)河流非全枯的組合,則有利于調(diào)水的豐枯遭遇頻率為43.8%;如果把蘭州水文站豐與水源區(qū)河流非全枯的組合考慮進(jìn)來,有利于調(diào)水的豐枯遭遇頻率可達(dá)77.8%,即調(diào)水河流之間能進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)度的概率比較大,這對南水北調(diào)西線工程的實(shí)施是非常有利的。