南水北调西线一期工程雅砻江河道内生态需水量

南水北调西线工程是一项非常宏大的水利工程,工程建设对我国经济发展和社会进步具有十分重要意义。概述了南水北调西线一期工程从论证、超前期规划研究到工程实施的发展过程,介绍了调水工程区地质条件、主要活动断裂及其组合特征,分析了可用水量、存在的主要地质问题以及工程建设对环境和社会的影响,并提出了今后研究应注意的几个问题。

南水北调西线一期工程从雅砻江支流鲜水河的达曲、泥曲和大渡河支流的色曲、杜柯河、玛柯河和阿柯河等6条河流通过“六坝七洞一渠”,将40亿m3/a水调到黄河的支流贾曲。这一水量约占引水坝址河川径流的65%~70%,剩余30%~35%的水量能否满足河道内的生态需水,需要进一步研究。本文通过分析该调水区河道内的生态需水主要是满足水生生物栖息地的需水要求,讨论了水生生物产量与水体水量之间的关系,利用河道内径流50%保证率的河道径流的30%作为最小生态径流量的方法,估算了达曲、泥曲、绰斯甲河、足木足河的水文站断面的最小生态径流量,并利用tennant方法对估算结果进行了评价。结果表明:4~9月采用最小生态径流量可以使河道的流量状态处于中等水平,10~3月若河道内流淌着最小生态径流,可以使河道内水生生物及河道的正常功能处于非常好的状态,只要工程建成后采用计算的最小生态径流为河道内下泄流量,就可以保证同时满足调水河流的资源水和生态水。

在海拔数千米的青藏高原开渠凿洞引水,如何将南水北调西线工程在施工时可能产生的生态影响降到最小?近日,由中国科学院青海盐湖研究所、中国科学院成都生物研究所分别完成的《南水北调西线第一期工程前期招标项目调水影响区域生物本底调查及影响预测》和《南水北调西线第一期工程调水影响区域干旱河谷分布现状与影响分析研究报告》项目通过了黄河水利委员会南水北调西线工程办公室组织的验收,专家们对工程施工和运行期可能产生的影响进行

分析了南水北调西线一期的生态补偿问题,讨论了所涉及的补偿主体、补偿客体、补偿依据、补偿方式、补偿标准等五大要素,初步提出了生态补偿的措施和建议,以期对工程的建设和运行有所借鉴。

南水北调西线工程是一项特大型跨流域调水工程,安全、高效的通信系统是保证工程安全、可靠运行的重要因素之一。文章结合南水北调西线一期工程的布置情况及工程管理的初步设想,比较了数字微波通信、卫星通信、光纤通信几种通信方式,提出了利用opgw、基于mstp技术建设南水北调西线一期工程专用光纤通信网的初步方案。

提出一种基于生态保护对象的生活习性和流量变化的河道生态需水(eifr)估算方法,简记为习变法(lihaflo-va)。方法通过建立流量变化与生物习性的定量联系,确定主要生态保护对象生活习性关键月份,既具有水文学方法的简便优势,又能尽可能多地考虑生物学特性,能较好地解决资料缺乏地区的生态需水估算问题。efir的计算包括两部分,对关键月,eifr为该月中值流量与该月的流量变异系数的乘积。对其它月份,eifr为90%超过概率流量与全年各月流量变异系数最小值之乘积。应用该法计算了南水北调西线一期工程包括达曲、泥曲、色曲、杜柯河、玛柯河和阿柯河等6条调水河流的生态需水。结果表明,河道内多年平均状态每年需保持的水量占多年平均年径流量的比例在达曲至少为24.7%,泥曲为46.4%,色曲为21.7%,杜柯河为21.6%,玛柯河为15.0%,阿柯河为15.7%。该比例系数基于研究区生态保护对象的生活习性,是流域的客观反映,可以作为制定工程最大可调水量的依据。计算表明,在工农业生产及居民生活用水大约占多年平均年径流量的6%的条件下,6条河多年平均意义上每年最大可调水总量为41.87×108m3,占6条河多年平均总径流量(60.5×108m3)的69.2%。

南水北调西线第一期工程位于青藏高原东部边缘地带。项目区人口稀少,人为开发扰动程度较轻,属高寒脆弱生态系统。南水北调西线一期工程实施后对该区生态系统完整性和生态敏感区域产生的影响包括:对生物群落的完整性影响;对湿地、自然保护区及干旱河谷等生态敏感区的影响。主要结论是:工程建设对项目区区域生态完整性产生一定影响,需要相应的生态恢复措施做保障;对湿地和自然保护区的影响不会导致植物种类之间的演替变化和某些珍稀植物种类的灭绝;不会导致干旱河谷区区域气候发生明显改变。

基于复杂适应系统理论,对水资源系统进行分析。以水资源的配置和利用为主线,根据复杂适应理论的受限生成过程建模要素和步骤,构建宏观经济水资源综合模型。通过模型框架,将水资源系统中的宏观经济子系统和水资源子系统相互作用通过内生变量联接起来,分析南水北调西线工程对黄河流域受水区的影响,得到黄河流域二级区不同配水方案相对于无调水情况的gdp变化、单方水效益、入海水量和主要断面流量过程变化等。

采用iha方法分析了雅砻江流域调水区河流调水前的水文资料,提取对基本生态条件维护具有重要意义的月基流量作为特征流量,采用tennant法评价基流量对生态的有利程度,并对比分析南水北调西线一期调水工程实施后水文站月平均流量对生态的有利程度,间接推求坝址下游近坝段特征基流量,探究调水后月均流量对生态的有利程度,为进一步研究生态调度提供参考.结果表明:随着沿程流量的恢复,甘孜、道孚水文站河段水量能恢复到维持较好的生态水平,朱巴站距离引水坝址相对较近,调水后月平均流量的生态有利程度略差.坝址下游河段调水后月平均流量对生态有利程度明显下降,3个坝址河段5-7月和11月均为"差".

以南水北调西线一期工程的前期工作为例,在概括生态环境现状特征的基础上,对调水后河流水文情势的变化及生态环境影响进行了全面系统的分析,并制定了缓解调水影响的有针对性的措施。结果说明,调水后径流的变化由引水水库至下游沿程递减,到长江干流后已微乎其微;从宏观上分析未发现有制约西线一期工程建设的重大环境因素;但下游河道水量减少,会在局部河段内和一定时期内有一定的影响,主要是对调水河流水生生物的影响、对下游湿地局部的影响、对下游个别县城附近河段水质的影响等。在对调水影响认真研究的基础上,通过全面规划、统筹兼顾,提出构建环保观念、绿色设计、生态调度、行为规范、生物修复、工程保护、监测监督、经济保障及长效机制等九大绿色屏障,采取具有针对性的措施,防控调水工程对鱼类、湿地及水质的影响并将其降低到最低程度。努力设计出一个南北互利、环境和经济双赢的跨流域调水工程,将西线一期工程建成青藏高原绿色生态工程的范例。

采用iha方法分析了雅砻江流域调水区河流调水前的水文资料,提取对基本生态条件维护具有重要意义的月基流量作为特征流量,采用tennant法评价基流量对生态的有利程度,并对比分析南水北调西线一期调水工程实施后水文站月平均流量对生态的有利程度,间接推求坝址下游近坝段特征基流量,探究调水后月均流量对生态的有利程度,为进一步研究生态调度提供参考.结果表明：随着沿程流量的恢复,甘孜、道孚水文站河段水量能恢复到维持较好的生态水平,朱巴站距离引水坝址相对较近,调水后月平均流量的生态有利程度略差.坝址下游河段调水后月平均流量对生态有利程度明显下降,3个坝址河段5-7月和11月均为＂差＂.

南水北调工程是缓解我国北方水资源严重短缺问题的重大战略性水利基础设施。南水北调西线工程从长江上游调水入黄河上游,以缓解我国西北地区水资源严重短缺的紧迫形势。一期工程从长江支流雅砻江、大渡河两流域上游调水80亿m3,根据调水区实测的水文、气象资料,分析调水流域降雨、地表水、地下水变化规律及发展趋势,为南水北调西线调水的影响研究提供基础支撑。

南水北调西线一期工程从雅砻江、大渡河上游7条河流调水80亿m3,调水河流下游的水文情势将发生变化。根据雅砻江、大渡河现有水文站网收集的水文资料,主要从径流、水位两方面研究西线一期工程调水后对下游河流的影响。参照国际惯例和现行规范标准,将调水对水文情势的影响分为3类研究区。西线一期工程调水对径流影响较大的时段主要为连续枯水年和每年的丰水期,调水使得一类研究区水文过程均一化,小流量常态化。调水对水位的影响主要集中在一类水文情势研究分区的近坝河段。

在识别诸多风险因素的基础上,通过深入探讨调水量和调水区当地水资源利用的行为规律与反应机制,以及缺水风险行为和性态,建立了包括供水风险率、供水可靠性、供水恢复性以及事故周期等指标在内的风险评价指标体系,然后应用蒙特卡洛方法,对南水北调西线一期工程各引水枢纽在不同下泄流量方案下的供水风险状况进行了统计和分析。结果表明,各枢纽的风险指标值都很理想,南水北调西线一期工程的供水效率和效益是可以得到保证的。

针对南水北调西线一期工程区地形、地质、地貌和气候条件复杂,及工作条件差、工期短、基础资料缺乏等特点,建立了以遥感水文地质判释为主,结合野外地面调查、现场钻孔地下水流速流向测试、现场钻孔压水试验资料分析、水化学分析、环境同位素测试分析等多手段多方法的水文地质条件综合评价方法,研究了该工程区的地下水类型、地下水化学特征及其形成条件、主要含水层的分布,主要水文地质单元及其地下水运动和补径排条件。结合水利工程勘探的特点,充分利用钻孔压水试验成果,分析探讨水文地质参数及其变化特征,对沿线隧洞涌水量进行初步估算。探讨了主要的水文地质问题。为高山覆盖地区的水文地质条件研究提供了一种新思路。

通过对研究区103条泥石流沟发育状况统计显示,泥石流沟的数目、发育密度及规模在不同流域表现出不同特点;综合分析表明,泥石流沟的流域面积、主沟长度及平均沟床比降存在明显的分维特征,泥石流堆积物粒度组成具有很好的分形结构,这种良好的非线性关系在一定程度上揭示了研究区泥石流发育的非均一性和自相似性;分析得出了在沟谷流域面积<5km2,主沟长度<5km及主沟平均沟床比降10%～60%时研究区内泥石流最易暴发的结论。

通过对南水北调西线一期工程6座水库淹没实物特点分析,提出移民初步规划建议,库区移民均以后靠安置为主,居民点布局采用依山就势,生产安置以牧业为主,班玛县城规划在县城中心地带莫巴沟宽阔地带,专项设施按原标准、原功能规划恢复,寺院迁建尊重当地寺院活佛、僧侣和周边广大信徒意见选址规划。

南水北调西线工程调水方案基本确定,一期工程调水40亿m3,受水区为青海、甘肃等6省(区)。主要介绍了甘肃省受水区规划的思路与方法,受水区的选定原则,初步规划的成果以及调水水资源配置所需的配套工程情况,分析了南水北调工程在甘肃省经济社会发展及生态建设中的地位和作用。

对南水北调西线一期工程水质的鉴定性试验和环境水对混凝土腐蚀性进行了研究,结果表明,南水北调西线一期工程调水河流、引水线路地表水和地下水水质以淡水为主,对工程性质有影响的成分na++k+、ca2+、mg2+、so42-、hco3-、侵蚀性co2、ph值等都基本满足工程用水要求,水样不具有溶出型、分解结晶复合型和结晶型腐蚀,大多数水样也不具有一般酸性型、碳酸型腐蚀。

根据水利部和黄河水利委员会对南水北调西线一期工程的部署要求,甘肃省对全省受水区进行了总体规划,论证了工程的必要性。提出了全省的供水对象,及对应的高线、中线、低线供水方案,并对配水方案的整体效益进行了分析。南水北调西线一期工程将为甘肃受水区提供有力的水资源保障,促进当地的经济发展,其社会效益、生态效益是十分显著的。

采用历年天然径流系列对南水北调西线一期工程水源区河流进行丰枯遭遇分析,结果表明:当水源区两个流域处于同丰、同平和丰枯异步时,不会影响正常的调水,其频率为73.7%。当两个流域同时处于枯水状态时,则不利于调水,其频率为26.3%。这说明通过南水北调西线工程向黄河相机补水是可能的。

水利部于2005年3月22日至23日在成都召开了南水北调西线一期工程调水影响专题论证工作座谈会。会议的主要议题是向四川、青海两省政府有关部门通报南水北调西线一期工程前期工作进展情况,听取两省及有关方面对南水北调西线一期工程对调水调出区影响的意见。通过座谈,加强沟通,讨论研究调水对调出区影响需要进一步补充和加强的专题内容和下一步工作计划。中国工程院院士陈志恺等14位特邀专家和水利部规划计划司、水资源司、调水局、水规总院、长江水利委员会、黄河水利委员会,四川省、青海省人民政府及计划、国土、水利、环保、林业、文物、畜牧、民族宗教事务等部门,青海省果洛州政府,四川省甘孜州、阿坝州政府及有关部门,以及有关科研、高校和设计单位的领导和代表共110人出席了会议。