《-三峡大坝蓄水后长江气候和物种的变化引发思考》

  • 来源专题:长江流域资源与环境知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: lifs
  • 发布时间:2021-02-04
  • 2002年11月,三峡导流明渠截流,2003年6月,三峡库区蓄水。与此同时,大坝上游和下游经历了截然相反的气候变化,上游重庆气候凉爽,而长江中下游持续高温。社会上出现传言:这与三峡工程蓄水有关。   三峡成为“大空调”?   三峡库区蓄水将会对三峡区域气候带来怎样的变化,这一问题一直备受争论。   2002年6月《重庆晚报》曾引述中国科学院一位专家的结论,认为水库蓄水后,这个世界上最大的人工湖将成为大空调,使山城气候冬暖夏凉。但随后这位专家本人否认了这种说法。   BBC在赞扬了中国三峡工程的巨大防洪作用后,引用国家气候中心气候影响评价首席研究员祝昌汉的话,认为三峡水库将使面积与相当于整个英伦三岛的地区气温上升并难以逆转。但当《瞭望东方》就这一说法询问祝教授时,他却认为是“断章取义”。   “现在我们正在进行三峡水库对气候影响的数值模拟研究,但目前还没有精确的结论。”他说。   他表示,从大体上看,三峡对气候的改变不会有想像中那样大。上库区蓄水后,由于水体的热容量大,将会使周边地区夏天温度有所降低,冬天温度有所升高,但是由于三峡库区是狭长的带状,对气候的影响有限。   祝昌汉批驳了社会上的传言:“今年蓄水只到135米,回水只到奉节,不到重庆,所以可以肯定地说重庆的气温变化不是三峡的影响,而是大尺度气候的作用。”   祝昌汉认为三峡有可能影响到局部地区降水,增加还是减少,还与当地的地形有关,但总量不会太大。从现在的坝区模式看,对涪陵地区有可能产生较大影响,因为当地水域比较宽阔。从气象上看,三峡对气候的影响在几十公里左右,不会影响大尺度气候。   根据《长江三峡水利枢纽环境影响报告书》,三峡水库建成后,对温度、湿度、风和雾的水平影响范围一般不超过10公里,主要在大坝附近。   三峡大坝已开始发挥防洪作用。江西省今年没有遭遇较大洪水,但是,却经历了百年不遇的干旱。江西省气象台台长许爱华介绍,从7月到11月,江西省雨量比往年偏少40%到70%,是有气象记录以来最严重的伏旱和秋旱。但她并不认为这是由于长江径流改变和洪水减少造成的。“副热带高压在中国南部的长期维持而且偏强,是长江中下游高温干旱的原因。”   鱼类罕见品种已很少出现   有关三峡的生物多样性问题,一直争议不断,曾有专家认为以前由于长江三峡水流较急,一些鸟类几乎无立足之地,水库形成后,宽阔的湖面和温暖的气候将为鸟儿们搭筑起一个“天堂”。同时,水库把各条河流的食物“拦截”,使库里的鱼儿们生活得更富足。   但是,中国科学院武汉水生生物研究所的常剑波研究员对《瞭望东方》说,三峡工程对长江鱼类的多样性会有很大影响。   “大坝蓄水后,水文条件变了,由于鱼的适应性不同,这对适应缓流环境的鱼类比较有利,对适应急流等极端环境的鱼类比较不利。”   “从三峡地区的鱼类总量上看,目前了解到的实际情况是,也有很大下降,但这有可能是很多原因造成的,在截流之前就有这个趋势,倒不一定完全是由于大坝。”他说。   专家认为,衡量鱼类的数量有许多不同的指标,诸如捕捞产量、单位捕捞强度的捕捞产量,平均分布等,并且还要根据时间和地点而改变,所以很难用一个单一的指标来表示。   从鱼类的分布情况上看,可以分为优势种、非优势种、非常见种和罕见种。常剑波说,最近优势种,非优势种种类数目有所减少,非常见种和罕见种就几乎很少出现了。鱼类绝对数量上有所减少,从相对数量上看,分布主要集中在少数几种。   葛洲坝的修建阻断了中华鲟的洄游路线,直接导致了中华鲟数量的锐减。三峡大坝会不会造成同样的结果呢?常剑波认为,长江流域的洄游鱼类主要有中华鲟、鳗鲡、刀鱼、松鱼、鲈鱼,河豚等。中华鲟要洄游到金沙江,但葛洲坝修建后就只能洄游到葛洲坝了,其它大部分洄游鱼类只洄游到鄱阳湖以下,在水利工程的影响范围以外。   常剑波认为,从保护鱼类的角度看,当然是保持鱼类的原始生存环境最好,但修水库是很复杂的问题,决策不能只决定于鱼类。   专家指出,中国对生物多样性往往有误解,认为物种多就好,实际上生物多样性有3层含义:一个是生态系统的多样性,一个是物种系统多样性,还有就是遗传资源多样性,不同种类、不同种群之间有互补性,同物种之间保持遗传基因的多样性就保持了物种抵抗外界干扰的能力,保持了生物和生物圈的多样性,就可以保持整个生物界适应地球环境的能力。   常剑波说:“长江有190种特有鱼类,其中90%在上游。水库可能使某些种类增加,但会侵害特有种类,不利于生物多样性的保持。”   没有观察到中华鲟产卵   “对三峡水库蓄水前后若干水质指标变化的初步分析看,蓄水后三峡水库的水质并没有因为水位抬高带入大量污染物而明显恶化,且由于蓄水后流速明显降低,泥沙、有机物的沉降速度加快,表层的某些水质指标有变好的趋势,但是,水体的污染状况仍比较严重。”中国科学院武汉水生所研究员蔡庆华对《瞭望东方》说。   他说,从藻类方面看,蓄水前后三峡水库因环境条件的改变,藻类的群落结构亦发生相应变化,尤其支流香溪河内蓄水前后藻类群落结构变化极大:蓄水前,以硅藻为主,占总数量的41.6%,蓄水后,所占比例下降至23.5%;相反,绿藻的比例明显增加,由34.7%增至51.9%,其它门的藻类变化不大。   “按照一般的规律,夏末秋初浮游动物种类应该比较多,从10月份所获得的浮游动物活体样品的初步鉴定看,长江干流宜昌至巴东江段的轮虫种类比较少,优势种群比较明显。原因估计是建坝后的长江不象建坝前水流湍急、含沙量大,目前的江水水流平缓,含沙量大大减少,从感官上看不像江水而与湖水相似,水中藻类含量较多,促使以藻类为食的种群大量繁殖。”   蔡庆华在三峡水库湖北库区最大的也是最靠近三峡大坝的河流──香溪河流域监测了3年多。大坝建成蓄水后,蔡庆华在香溪河干流135米高程附近河段密集采样,分析流速、流量、水深等环境条件的变化对水生生物群落演替的影响。   为了保证大坝与河流的和谐共存,蔡庆华认为,在水电站设计中,应该考虑所谓“生态水闸”,在不同时间下放不同水流,以保证下游河段主要或关键生物类群的正常生存繁衍,或保证河流生态系统服务功能的正常发挥。   但是对于像三峡工程这样的大型水库,生态水闸还不能解决问题。“因为水库对水流的调节正好和正常的节律相反。长江在自然情况下是冬天枯水,夏天丰水,但是出于防洪的目的,大坝冬天放水,夏天蓄水。对这样的节律改变,生物需要一定时间适应。定期放水对水流水温同样有影响,今年中华鲟的正常产卵季节已过,但是仍然没有观察到产卵,估计是放水水温过冷导致了这种情况。”   蔡庆华和同事们正在申请一项大型水利工程的长期生态学效应的课题,希望能从中找到解决三峡问题的答案。

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    • 编译者:lifs
    • 发布时间:2020-07-14
    • 今年,我国发布多条洪涝灾害预警,全国共有433条河流发生超警洪水,其中109条河流发生超保洪水,33条河流发生超历史洪水。长江流域的洞庭湖以及鄱阳湖大多数地区水位升高,这其中,鄱阳湖各个水位站,发生全线超警,至少有4个水文站超过了1998年历史洪水水位。可以说目前鄱阳湖已经全线告急。 那么问题来了,明明我们已经有了三峡大坝工程,为什么长江下游的地区还是会发生严重洪涝灾害呢? 三峡大坝工程的防洪 在历史上, 长江流域就是一个洪涝灾害频发的地区, 这是因为长江流域上游有一个有着“中华水塔”之称的青藏高原,青藏高原的冰山上储藏着大量的淡水,这些水成为了长江、黄河以及澜沧江等多条河流的源头。 当冰川融水不断地向下游流动时,形成河流,而河流流经区域的降雨也会补充到河流中,逐渐汇聚成为了一条条大河,长江就是这么来的。 长江水量非常丰富,这是因为长江流域属于季风气候,而且位于我国800毫米降雨量以南,每年降雨量大,且比较集中。在汛期时长江流域流淌的水量占据长江流域总量的80%。 也就是说,长江在大多数时候水量并没有那么高,但在汛期的一两个月内河流会发生猛涨的现象,而在此期间,长江就会因汛期水量过多而发生洪涝灾害,在过去,长江几乎每隔10年左右就会发生1次较大的洪水。 三峡大坝工程的修建,就是为了抵御这些洪水。当长江上游发生严重的洪涝灾害时,三峡大坝可以拦截洪水。比如说:三峡大坝的上游降雨量达到了每秒7万立方米,而下游河流的承载能力只有每秒5万立方米,一旦超过这个数字,将会造成三峡大坝的下游发生洪涝灾害。 那么,三峡大坝就会在汛期来临前,将蓄水量降低到145米,而三峡大坝的正常蓄水量是175米,这样多出来的空间就可以储存221.5亿立方米的水。 与此同时,三峡大坝在拦截上游的洪水时,三峡大坝自身也会开启泄洪口泄洪,只不过会控制流量,比如说泄洪口的泄洪量是2万立方米每秒。这就相当于我们小时候学到的一个数学题, 泳池一边以7万立方米每秒的速度进水,同时又以2万立方米每秒的速度放水,问想要填满容量221.5亿立方米的空间,需要多少时间? 答案是12-13天。 也就是说,如果三峡大坝的上游发生7万立方米每秒的暴雨,那么凭借三峡大坝可以抵挡12-13天的连续洪水。而在历史上,发生这件事情的概率其实非常低,所以三峡大坝能够抵抗万年不遇的特大洪水。 为什么长江中下游依旧出现洪水? 虽然三峡大坝的存在能够抵御长江上游的特大洪水,但是发生在三峡大坝下游的洪水,三峡大坝就无法阻拦了,这是因为河水无法倒流。 三峡大坝下游从地势上看属于我国第一阶梯,地形较为平坦,洪水一旦形成,将会向河道周围蔓延。 除此之外,今年也是弱厄尔尼诺年,根据以往经验,厄尔尼诺现象每次发生时,都会导致我国降雨量增多。 我们常说天灾人祸,此次洪灾的发生除了天灾之外还有人祸的因素。在历史上,鄱阳湖和洞庭湖的水域面积比现在要大许多。 比如:洞庭湖的水域面积从清朝的6000平方千米,变成了今天2579.2平方千米。 鄱阳湖和洞庭湖一样,水域面积也在不断缩小。 除了这两大湖面积不断缩小之外,还有许多小型湖泊随着时间的推移而消失了。造成湖泊面积缩小以及消失的主要原因,就是人们围湖造田。 在过去,长江中下游虽然也是平原地区,但有许多湖泊,这些湖泊在汛期时能够起到储存洪水的作用,让当地的洪水不至于泛滥成灾。但由于人口不断增加,人们围湖造田,不断侵占原本属于湖泊、河流的土地,使得湖泊面积不断缩小,河流宽度不断变小。 (太白湖) 当湖泊消失或者缩小之后,能够吞吐的水量就变少了很多,也就无法起到拦截洪水的作用。这使得发生洪灾的概率越来越高,当较多的洪水超出了河流的水位线时,洪水就会向河流四周蔓延,使周围成为泽国,给人们带来严重的损失。 还有,在过去人们乱砍滥伐,使得长江上游地区的森林植被大幅减少,以至于水土流失严重,而流失的水土又会抬高当地河流的河床,使洪灾越来越容易发生。 虽然修建水库能够拦截一部分洪水,但是长江中下游地区本就是地势较低的平原地区,注定了无法修建大型水库,所以拦截洪水的能力也会减弱,一旦发生超大降雨,长江中下游地区依然有发生洪涝灾害的风险。 幸运的是,我们已经意识到了这些,并开始退耕还湖,注重上游植被的保护,但是这些工作需要多年才能初见成效。
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    • 来源专题:长江流域资源与环境知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:changjiang
    • 发布时间:2017-10-23
    • 本站讯 10月21日7时9分,三峡水库水位175.0米,蓄水量393亿立方米,标志着三峡水库自2010年以来连续第8年实现175米试验性蓄水目标,为三峡工程竣工验收转入正常运行,全面发挥防洪、供水、发电、航运、生态等综合效益奠定了坚实基础。 9月以来,受华西秋雨影响,长江上游来水较历史同期偏多10%,三峡水库出现4次入库流量超过30000立方米每秒的涨水过程,其中9月10日出现今年最大入库流量38000立方米每秒。国家防总副总指挥、水利部部长陈雷多次主持会商,要求统筹兼顾、科学稳妥,做好三峡及上游水库群防洪和蓄水调度。国家防总、长江防总优化细化三峡水库防洪及蓄水调度方案,科学研判,精细调度,国家电网公司、南方电网公司及长江航运管理部门、三峡集团公司等单位及有关地方通力协作,实现了确保上下游防洪安全、有序完成三峡和长江上游水库群蓄水任务、保障中下游地区用水及生态安全的多赢目标。 一是提前制定蓄水方案。认真总结试验性蓄水调度运用经验,统筹考虑长江上游前期来水偏少、后期来水形势预测和各方需求,国家防总提前批复了三峡水库2017年试验性蓄水实施计划,对起蓄时间、蓄水进度、分阶段下泄流量控制指标等进行了明确规定,为顺利实现蓄水目标打下坚实基础。二是强化防洪和蓄水精细调度。国家防总、长江防总强化监测预报,9月10日试验性蓄水启动以来每日滚动会商研判,尤其是国庆双节期间加密会商,先后18次发出调度令,开展精细调度,兼顾发电、航运安全,合理控制水库下泄流量,分阶段逐步抬升水位,并派出工作组加强库区巡查指导,确保秋汛期防洪安全和蓄水任务的顺利实施。三是有效保障中下游用水和生态安全。蓄水以来,三峡水库平均下泄流量19000立方米每秒,其中10月上中旬平均下泄流量20400立方米每秒。10月21日,长江中下游干流和洞庭湖、鄱阳湖水位较历史同期偏高2.4米~3.2米,洞庭湖、鄱阳湖湖面面积较近期最小时分别增加827、810平方公里、水量分别增加31亿、40亿立方米,有效保障了供水、航运、生态等安全。四是统筹上游水库群联合蓄水调度。按照国家防总批复的《2017年度长江上中游水库群联合调度方案》,统筹调度三峡等上游水库群的蓄水工作,在确保防洪、供水、生态安全的前提下,科学、合理、有序、梯次组织开展蓄水调度,有效利用洪水资源,避免了枯期集中蓄水带来的矛盾和不利影响,金沙江干流、雅砻江、嘉陵江、岷江主要水库均实现满蓄目标。至10月21日,上游21座主要水库总蓄水量950亿立方米,其中死水位以上蓄水量496亿立方米,为今冬明春供水、发电、航运、生态等各项用水奠定了坚实基础。 国家防总、长江防总将继续严密监视长江流域雨水情,加强预测预报,进一步强化三峡等重点工程调度,确保防洪安全,保障中下游地区供水、生态安全,最大程度发挥三峡工程综合效益,为推动长江经济带发展提供水安全保障。.