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《1998 - 2018年长江流域水文情势及水质变化特征》

  • 来源专题：水环境治理与保护
  • 编译者： 王阳1
  • 发布时间：2023-11-29

  • Abstract

    Understanding the long-term variations in basins that undergo large-scale hydroelectric projects is crucial for effective dam operation and watershed management. In this study, comprehensive analyses were conducted on a dataset spanning over 20 years (1998–2018) of hydrological regime and physicochemical parameters from the Yangtze River basin to evaluate the potential impacts of the Three Gorges Dam. Water level significantly increased from 128.75±58.18 m in 2002 to 136.78±55.05 m in 2005, and the mean flow velocity significantly decreased from 2004 to 2010. However, no significant change in the flow was observed in the basin. Meanwhile, remarkable fluctuations in physicochemical parameters, including dissolved oxygen, chemical oxygen demand, conductivity, hardness, and alkalinity, were mainly observed during impoundment (2003–2009). After that, the above parameters tended to stabilize, and some even returned to their original levels. The dam's retention effect significantly reduced the suspended solids (SS) in both up- and downstream, to only one-third of the pre-operation level. And total phosphorus and chemical oxygen demand also significantly decreased with the decline of SS. Particularly, ammonium also showed a significant downward trend, with the up- and downstream of the dam falling by 36.8 % and 26.1 %, respectively. However, the increasing total nitrogen (7.5 % and 20.0 % up- and downstream of the dam, respectively) still threatened the water quality of the basin, especially in the estuaries. Additionally, the significant decline in dissolved oxygen downstream (from 8.53±1.08 mg/L to 8.11±1.36 mg/L) also exacerbated the hypoxia in the Yangtze River estuary. The results demonstrated the long-term impact of the construction of the Three Gorges Dam on the environmental elements of the Yangtze River basin, which provides reference data and guidance for the construction of big dams in major rivers in the future.

    key words: Hydrological regimes、water quality、 large-scale hydroelectric

  • 原文来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135423013507
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相关报告

  • 《未来50年长江流域极端气候可能增多-》
    • 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：2018-09-03
    • 受全球气候变化的影响，我国长江流域未来50年地面气温可能上升1.5℃～2℃，极端气候事件发生的频率将呈进一步增加的趋势。11月10日，世界自然基金会（WWF）发布《长江流域气候变化脆弱性与适应性研究》报告。报告阐述了气候变化对长江流域的影响，并提出了具体的适应气候变化的对策和建议。 报告是国内外第一个以大流域尺度进行气候变化脆弱性和适应性研究的成果，是探索中国流域层面上气候变化适应战略的一次富有创新的尝试。 报告指出，长江流域内147个气象站点资料显示，相对于1961～1990年平均值，20世纪90年代整个流域的年平均气温增加0.33℃,而2001～2005年升温幅度达0.71℃。长江流域的季风特点决定了该区域受极端气候事件的影响较大，在过去几十年气候变暖的过程中，尤其是上世纪90年代以来，长江流域洪涝灾害发生的频率呈增加趋势，而未来的气候变化可能使其进一步加剧，极端严重的洪灾、冰雪灾害及干旱事件有增加的趋势。 报告还分析了气候变化对森林、湿地、水资源、草地、农田、河口的具体影响，发现气候变化对湿地的影响最明显。气候变化导致湿地破碎化程度加剧，水温升高和水位下降已经威胁到湿地的生物多样性，而未来的气候变化将会进一步加剧长江流域湿地生态系统的脆弱性，降低生态系统的服务功能。 报告首席科学家、中国科学院地理科学与资源研究所研究员徐明表示：“对气候变化的适应性措施应该首先采取‘无悔’的策略，在不增加额外成本的前提下，尽量采取那些考虑了气候变化因素的措施，做到无论未来气候变化与否或怎么变化，都不后悔。如果我们现在就采取气候适应性措施，就不会付出很大的代价。”其次可采取“顺便”的策略，在其他经济社会活动所采取的措施中兼顾到适应气候变化的效果。再次要重视“本土经验”，与现代科学技术相结合，并加以提炼、总结、完善与推广，降低“误适应”的风险。此外，要用变化、发展的眼光看待气候变化的适应性，未来要及时调整与完善现有的适应性对策。 中国工程院院士、北京林业大学校长尹伟伦在发布会上评价该报告说：“既有现实价值又有历史意义，从流域尺度上提供了关于气候变化的适应性研究经验。WWF组织完成的这一研究将为相关决策部门提供技术支持和决策依据，相信这个报告对相关研究单位也具有很好的借鉴和参考价值。” WWF全球总干事詹姆斯·利普表示：“报告对于中国开展气候变化适应性研究是一次有意义的尝试。除了揭示长江流域气候变化的脆弱性，报告还强调了怎样对气候变化的适应性措施投资才是明智的，才能继续保护好这条对数百万人民意义重大的母亲河。” 《长江流域气候变化脆弱性与适应性研究》报告由“汇丰与气候伙伴同行”计划支持，由WWF组织编写，中国科学院地理科学与资源研究所、成都山地所、沈阳应用生态研究所，中国气象局和复旦大学20余位研究人员共同参与完成。
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  • 《《长江保护法》构建长江流域生物保护新体系》
    • 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：2021-03-05
    • 《长江保护法》构建长江流域生物保护新体系 . 长江是世界上水生生物最丰富的河流之一，是我国重要的生态宝库。但长期以来，受拦河筑坝、水域污染、过度捕捞、航道整治、挖砂采石、滩涂围垦等影响，长江水生生物状况日益恶化，形势严峻。对此习近平总书记痛心疾呼：“长江病了，而且病得还不轻！”“长江生物完整性指数到了最差的‘无鱼’等级”。《中华人民共和国长江保护法》（简称“长江保护法”）作为我国第一部流域法律，突显长江生态健康状况的关键显性指标――水生生物保护，以坚持生态优先、绿色发展，共抓大保护、不搞大开发和统筹协调、科学规划、创新驱动、系统治理为基本原则，构建了既突出重点又统筹整体的长江水生生物保护新体系，为强化长江流域水生生物保护提供了有力的法律支撑。 强化重点水域捕捞控制制度 长江保护法与渔业法等法律相衔接，强化了对长江重点水域捕捞活动的控制。一是明确规定在长江流域水生生物保护区全面禁止生产性捕捞；二是规定在国家规定的期限内，长江干流和重要支流、大型通江湖泊、长江河口规定区域等重点水域全面禁止天然渔业资源的生产性捕捞。这使得近年来国务院办公厅和农业农村部发布的长江水生生物保护区全面禁捕和重点水域暂定10年禁捕等规定上升到法律层面，比渔业法的规定更直接、更明确。 同时，长江保护法对于在长江流域水生生物保护区和重点水域禁捕期内从事生产性捕捞的罚则的设定，相较于渔业法的规定在处罚类型和幅度上都更为严厉，在罚款数额上明确了下限，并将电鱼、毒鱼、炸鱼或者有其他严重情节的罚款上限提高到10万元。此外，对于收购、加工、销售在水生生物保护区或者重点水域禁捕期非法捕捞的渔获物的，明确了法律责任和处罚部门，弥补了渔业法在此方面的不足，对长江禁捕监管执法形成了及时而有力的法律支撑。 重视水生生物栖息地保护 栖息地对水生生物的生存和发展具有关键性意义。栖息地面积减少、功能退化、破碎化、隔离是造成水生生物衰退和珍稀物种濒危的主要因素。因此，保护栖息地是保护水生生物的前提和基础，也是最有效的方法和关键性措施。长江保护法与野生动物保护法相衔接，突出了对水生生物栖息地的保护，主要体现在以下几个方面。 由国务院交通运输主管部门会同有关部门在长江流域水生生物重要栖息地科学划定禁止航行区域和限制航行区域，禁止船舶在划定的禁止航行区域内航行；因国家发展战略和国计民生需要在水生生物重要栖息地禁止航行区域内航行的，应当由国务院交通运输主管部门商国务院农业农村主管部门同意，并应当采取必要措施，减少对重要水生生物的干扰。 严格限制在长江流域水生生物重要栖息地水域实施航道整治工程；确需整治的，应当经科学论证，并依法办理相关手续。 国务院和长江流域省级人民政府在长江流域重要典型生态系统的完整分布区、生态环境敏感区以及珍贵野生动植物天然集中分布区和重要栖息地等区域，依法设立国家公园、自然保护区、自然公园等自然保护地。 由国务院林业和草原、农业农村主管部门对长江流域受到严重破坏的栖息地、天然集中分布区、破碎化的典型生态系统制定修复方案和行动计划；在长江流域水生生物产卵场、索饵场、越冬场和洄游通道等重要栖息地应当实施生态环境修复和其他保护措施。 要求对鱼类等水生生物洄游产生阻隔的涉水工程结合实际采取建设过鱼设施、河湖连通、生态调度、灌江纳苗等多种措施，充分满足水生生物的生态需求。 管控采砂活动。建立长江流域河道采砂规划和许可制度；划定禁止采砂区和禁止采砂期，严格控制采砂区域、采砂总量和采砂区域内的采砂船数量。 加强水生生物物种保全 长江拥有独特的生态系统，水生生物多样性丰富，有4300多种生物，其中特有鱼类180多种，是我国重要的淡水水生生物遗传资源库。物种保全是在长江流域水生生物保护的重要目标之一，在长江保护法中从多个方面得到了加强。 规定国务院农业农村主管部门和长江流域县级以上地方人民政府制定长江流域珍贵、濒危水生野生动植物保护计划，对长江流域珍贵、濒危水生野生动植物实行重点保护。 鼓励有条件的单位开展对长江流域标志性重要珍贵、濒危水生野生动植物的生境特征和种群动态的研究，建设人工繁育和科普教育基地，组织开展水生生物救护。 禁止在长江流域开放水域养殖、投放外来物种或者其他非本地物种种质资源。在长江流域开放水域养殖、投放外来物种或者其他非本地物种种质资源的，由县级以上人民政府农业农村主管部门责令限期捕回，处10万元以下罚款；造成严重后果的，处10万元以上100万元以下罚款；逾期不捕回的，由有关人民政府农业农村主管部门代为捕回或者采取降低负面影响的措施，所需费用由违法者承担。 规定国务院林业和草原、农业农村主管部门对长江流域数量急剧下降或者极度濒危的野生动植物制定修复方案和行动计划，修建迁地保护设施，建立野生动植物遗传资源基因库，进行抢救性修复。 从生态整体性多角度支撑水生生物保护 除了上述直接针对水生生物保护的规定外，长江保护法有关水污染防治、生态环境修复的诸多规定，都从不同的角度形成对水生生物保护的支撑。 水污染防治。 良好的水质是水生生物生存和发展的基础，水污染是威胁长江生物的重要原因之一。长江保护法有关水污染防治的规定，均对水生生物保护具有支撑作用。特别是以下几个方面尤其重要：一是国务院生态环境主管部门制定长江流域水环境质量标准，应当征求包括农业农村部门在内的国务院有关部门的意见。二是在长江流域江河、湖泊新设、改设或者扩大排污口，应当按照国家有关规定报经有管辖权的生态环境主管部门或者长江流域生态环境监督管理机构同意。对未达到水质目标的水功能区，除污水集中处理设施排污口外，应当严格控制新设、改设或者扩大排污口。 河湖岸线特殊管制。 河湖岸线对水生生物栖息地维护及其生存繁衍均有重要支撑作用。长江保护法加强了对河湖岸线的保护，规定对长江流域河湖岸线实施特殊管制，由国家长江流域协调机制统筹协调国务院有关部门和长江流域省级人民政府划定河湖岸线保护范围，制定河湖岸线保护规划，严格控制岸线开发建设；制定长江流域河湖岸线修复规范，确定岸线修复指标；规定长江流域县级以上地方人民政府按照长江流域河湖岸线保护规划、修复规范和指标要求，制定并组织实施河湖岸线修复计划，保障自然岸线比例，恢复河湖岸线生态功能。同时还规定，禁止在长江干支流岸线一公里范围内新建、扩建化工园区和化工项目；禁止在长江干流岸线三公里范围内和重要支流岸线一公里范围内新建、改建、扩建尾矿库（以提升安全、生态环境保护水平为目的的改建除外）；禁止违法利用、占用长江流域河湖岸线。 生态用水保护。 长江保护法从多个方面对生态用水保护进行了规定，涉及水生生物保护的主要有以下几个方面：将生态水量纳入年度水量调度计划，保证河湖基本生态用水需求，保障枯水期和鱼类产卵期生态流量、重要湖泊的水量和水位，保障长江河口咸淡水平衡。在长江流域新建大中型水电工程，应当经科学论证，并报国务院或者国务院授权的部门批准。对长江流域已建小水电工程，不符合生态保护要求的，县级以上地方人民政府应当组织分类整改或者采取措施逐步退出。长江干流、重要支流和重要湖泊上游的水利水电、航运枢纽等工程应当将生态用水调度纳入日常运行调度规程，建立常规生态调度机制，保证河湖生态流量。对跨长江流域调水实行科学论证，加强控制和管理。实施跨长江流域调水应当优先保障调出区域及其下游区域的用水安全和生态安全，统筹调出区域和调入区域用水需求。实施长江干流和重要支流的河湖水系连通修复方案，改善长江流域河湖连通状况，恢复河湖生态流量，维护河湖水系生态功能。 湿地保护。 湿地具有重要的生态功能，对保持生物多样性具有不可替代的作用。长江保护法规定加强湿地保护，要求国务院林业和草原主管部门和长江流域省级人民政府林业和草原主管部门会同本级人民政府有关部门，根据不同生态区位、生态系统功能和生物多样性保护的需要，发布长江流域国家重要湿地、地方重要湿地名录及保护范围，加强对长江流域湿地的保护和管理，维护湿地生态功能和生物多样性。 完善科学支撑体系 长江流域水生生物保护需要全面系统且强有力的科学支撑，为此长江保护法从标准、评价、调查、监测、信息、风险预警、咨询、评估、论证等多方面健全科学支撑体系。 规定国务院相关主管部门按照职责分工，建立健全生态环境修复、生物多样性保护等标准体系。 由国务院农业农村主管部门会同国务院有关部门和长江流域省级人民政府建立长江流域水生生物完整性指数评价体系，组织开展长江流域水生生物完整性评价，并将结果作为评估长江流域生态系统总体状况的重要依据。长江流域水生生物完整性指数应当与长江流域水环境质量标准相衔接。 规定国务院野生动物保护主管部门每十年组织一次野生动物及其栖息地状况普查，或者根据需要组织开展专项调查，建立野生动物资源档案，并向社会公布长江流域野生动物资源状况；长江流域县级以上地方人民政府农业农村主管部门会同本级人民政府有关部门对水生生物产卵场、索饵场、越冬场和洄游通道等重要栖息地开展生物多样性调查。 国家长江流域协调机制统筹协调国务院有关部门在已经建立的台站和监测项目基础上，健全长江流域生态环境、资源、水文、气象、航运、自然灾害等监测网络体系和监测信息共享机制。国务院有关部门和长江流域县级以上地方人民政府及其有关部门按照职责分工，组织完善生态环境风险报告和预警机制。 国家长江流域协调机制设立专家咨询委员会，组织专业机构和人员对长江流域重大发展战略、政策、规划等开展科学技术等专业咨询。国务院有关部门和长江流域省级人民政府及其有关部门按照职责分工，组织开展长江流域建设项目、重要基础设施和产业布局相关规划等对长江流域生态系统影响的第三方评估、分析、论证等工作。 健全组织体制保障 长江流域水生生物保护与生态保护、修复及经济社会发展密不可分，需要强有力的组织保障，尤其是各级政府各部分既要分工负责，又要协同合作。为此，长江保护法首先规定建立长江流域协调机制，统一指导、统筹协调长江保护工作，审议长江保护重大政策、重大规划，协调跨地区跨部门重大事项，督促检查长江保护重要工作的落实情况。在此基础上，明确规定了国务院有关部门、长江流域省级人民政府和地方各级人民政府、各级河湖长的保护责任，并进一步明确要求长江流域相关地方根据需要在地方性法规和政府规章制定、规划编制、监督执法等方面建立协作机制，协同推进长江流域生态环境保护和修复。 （作者系上海海洋大学海洋文化与法律学院院长、渔业法律法规研究与咨询中心主任） 来源：中国农村网、《农村工作通讯》 编辑：蔡薇萍 .
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