南水北調西線工程建設對調水區(qū)及受水區(qū)生態(tài)與環(huán)境的影響

采用快速社會評價法分析了南水北調西線工程對調水區(qū)產(chǎn)生的影響與效益,調水區(qū)社會環(huán)境對西線工程的適應性和可接受程度,以及調水區(qū)受益的持續(xù)性,總體上認為調水區(qū)不存在制約西線工程建設的重大因素,西線工程的建設還將有效地改善調水區(qū)生產(chǎn)、生活條件,促進調水區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。

南水北調西線調水工程的供水對象主要是工業(yè)、生活和生態(tài)環(huán)境用水,尤其生態(tài)環(huán)境用水占有很大的比例,當調水1.70×1010m3時,用于生態(tài)環(huán)境部分達6.30×109m3,占調水量的37.0%。重點分析了調水工程對受水區(qū)生態(tài)環(huán)境的有利影響,指出調水工程將為西部大開發(fā)提供水資源保障,增加受水區(qū)河川徑流量;改善水環(huán)境;遏制并治理水土流失和土地荒漠化,減少自然災害,改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和當?shù)鼐用竦纳姝h(huán)境;緩解黃河下游的斷流,解決下游由于斷流而引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題;恢復并建立新的生態(tài)系統(tǒng),大大提高受水區(qū)的環(huán)境容量及承載力。從整個生態(tài)環(huán)境意義上來講,南水北調西線工程是一座規(guī)模宏大的生態(tài)建設工程。

南水北調西線工程是一項跨流域的大型調水工程，對解決我國西北、華北部分地區(qū)嚴重干旱缺水，促進黃河上中游地區(qū)的資源開發(fā)和經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，及其生態(tài)環(huán)境的改善具有重大意義。本文著重分析了調水工程對受水區(qū)生態(tài)環(huán)境的有利影響，指出調水工程將增加受水區(qū)的河川徑流量，改善水環(huán)境；提高植被覆蓋率，遏制并治理水土流失和土地沙漠化；減少自然災害，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和當?shù)鼐用竦纳姝h(huán)境。

“在山西黎城縣，考察隊員周宇下去拍攝一個剛建成的城市水景觀，水面泛起的惡臭熏得他當場就吐起來?！睏钣轮钢掌f。照片中的水景觀造型很漂亮，可惜里面是一潭污黑死水，周圍行人寥寥?！叭藗儧]事根本就不愿到這里來?！?/p>

南水北調西線工程調水區(qū)是藏族聚居區(qū),以從事農(nóng)牧業(yè)為主的藏族原住民保持著傳統(tǒng)社會特征,具有深厚、獨特的傳統(tǒng)民族文化和宗教信仰。本文分析了西線工程對當?shù)夭孛褡鍌鹘y(tǒng)社會的各種可能影響,特別是因工程建設移民而使藏族農(nóng)村受到的可能影響。

南水北調西線工程調水區(qū)是藏族聚居區(qū)，以從事農(nóng)牧業(yè)為主的藏族原住民保持著傳統(tǒng)社會特征，具有深厚、獨特的傳統(tǒng)民族文化和宗教信仰。本文分析了西線工程對當?shù)夭孛褡鍌鹘y(tǒng)社會的各種可能影響，特別是因工程建設移民而使藏族農(nóng)村受到的可能影響。

21卷5期582～588頁山　地　學　報vol.21,no.5pp582～588 　　　　 2003年10月

應用重構相空間技術和混沌理論對月徑流時間序列的特性進行了分析。以南水北調西線工程調水區(qū)主要河流附近的甘孜、朱巴等4個水文站月徑流時間序列為對象,研究了嵌入相空間維數(shù)和關聯(lián)維數(shù)之間的變化關系,得到了飽和關聯(lián)維數(shù)和最小嵌入維數(shù),結果表明:當最小嵌入維數(shù)超過6時,關聯(lián)維數(shù)逐漸趨于穩(wěn)定,即達到飽和,得到飽和關聯(lián)維數(shù)在1.1～1.5之間,說明這些月徑流序列可能具有混沌特性,這一研究結果為利用混沌理論來建立徑流的預測模型提供了較為科學的依據(jù)。

以調水區(qū)生態(tài)需水為研究對象,以可操作性為原則,從水循環(huán)角度,提煉調水區(qū)生態(tài)保護具體目標,構建了河道生態(tài)建設中"水-生境"平衡系統(tǒng)及調控系統(tǒng),提出以目標生態(tài)需水閾值來確定生態(tài)水文調控方案。并用該方案對調水區(qū)各壩址進行生態(tài)水文調控計算,結果表明,調控后各控制斷面10—次年3月的生態(tài)基流基本在年均流量的10%以上;在繁殖期4—9月各控制斷面的生態(tài)基流基本在年均流量的30%以上,指標處于好的評價。

南水北調西線第一期工程位于青藏高原東部邊緣地帶。項目區(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)。南水北調西線一期工程實施后對該區(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、自然保護區(qū)及干旱河谷等生態(tài)敏感區(qū)的影響。主要結論是:工程建設對項目區(qū)區(qū)域生態(tài)完整性產(chǎn)生一定影響,需要相應的生態(tài)恢復措施做保障;對濕地和自然保護區(qū)的影響不會導致植物種類之間的演替變化和某些珍稀植物種類的滅絕;不會導致干旱河谷區(qū)區(qū)域氣候發(fā)生明顯改變。

在遙感和地理信息系統(tǒng)軟件支持下,提取并分析了參與研究區(qū)生態(tài)環(huán)境質量綜合評價的6個參評因子:海拔高程、土地覆蓋類型、植被指數(shù)、植被凈初級生產(chǎn)力、年均溫度、年降水量諸自然環(huán)境因子的現(xiàn)狀。通過熵權法確定6個參評因子的權重值,建立研究區(qū)自然生態(tài)環(huán)境質量綜合指標評價模型,并利用該模型對南水北調西線一期工程區(qū)的自然環(huán)境進行定量分析。

對南水北調西線工程實施后，調水河流地區(qū)的壩址上、下游，調水工程區(qū)和受水區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境影響及變化趨勢進行了分析預測。認為：西線調水工程對大區(qū)域環(huán)境的影響，利大于弊；通過采取相應措施，生態(tài)環(huán)境方面某些潛在的不利影響可以減免。從環(huán)境角度分析,西線調水工程的興建是可行的。

調水區(qū)多年凍土劃分為3個區(qū),凍土面積為11×10^4km^2左右,約占全區(qū)面積的72.4%,受全球氣候變化及人類經(jīng)濟活動的影響,區(qū)內多年凍土處于退化狀態(tài)。在全球氣候持續(xù)變暖的情況下,未來50a內,目前厚度小于10m的多年凍土和島狀多年凍土將消融殆盡,多年凍土面積將減少約15%,凍土下界上升150-200m,氣候變暖,使得性凍土層變薄,某些地段的多年凍土消失或變?yōu)樯盥癫囟嗄陜鐾恋?則可降低工程造價,

南水北調工程是緩解我國北方水資源緊缺的重大戰(zhàn)略性基礎設施,中線工程通水后,受水區(qū)的水文條件、生態(tài)環(huán)境狀況均將發(fā)生改變。本文介紹了南水北調中線工程概況,分析其對受水區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響機理,提出生態(tài)環(huán)境效應評價技術路線,并構建南水北調工程對受水區(qū)生態(tài)環(huán)境影響效應評價體系,以期為南水北調工程不同用戶之間水資源的合理分配提供支持。

中國水土資源分布極不均衡。根據(jù)中國國土資源分布的特點,南方水多北方水少,以多補少,是合理開發(fā)國土資源的戰(zhàn)略措施。西北地區(qū)和華北地區(qū),干旱缺水,當?shù)厮Y源已滿足不了該地區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要,部分地區(qū)已出現(xiàn)水源危機。從長遠看,解決工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市生活用水的嚴重不足,跨流域調水,勢在必行。本文從西線調水分配數(shù)額對內蒙古西部地區(qū)受水區(qū)國土資源開發(fā)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展,作一初步的分析論證。

南水北調西線一期工程在構造上位于青藏高原東部的巴顏喀拉地塊內部,塊體的四周邊界以巨型走滑斷裂和逆斷裂為特征,構造運動非常強烈,是塊體運動引發(fā)應力集中和釋放能量的主要場所。但塊體內部構造活動性較弱,僅發(fā)現(xiàn)甘德—阿壩斷裂系北支斷裂在阿壩盆地段的部分斷裂、色達—洛若斷裂和康勒斷裂等晚更新世以來有過活動,且規(guī)模和運動強度遠小于地塊邊界斷裂。晚第四紀以來地塊邊界斷裂的位移速率大多在7mm/a以上,最大達18mm/a,最小為1～2mm/a,而輸水隧洞附近最主要的活斷層順河斷裂的位移速率僅為0.18mm/a,相對地塊邊界斷裂小1～2個數(shù)量級,可以認為工程場地處于構造相對穩(wěn)定的地區(qū)。給出了阿壩盆地北緣斷裂、順河斷裂等活斷裂在工程使用期內最大設防的傾滑位移量,分別為0.67和2.62m。

利用30個站的1965—2000年日降水資料,分析了南水北調西線工程區(qū)的降水氣候特征、降水過程特征和降水極值特征.結果表明:該區(qū)多年平均降水量為520.5mm,年降水量等值線呈東北-西南向分布,由西北向東南遞增,半干旱區(qū)和濕潤地區(qū)年降水量的分界線在該區(qū)沿玉樹-清水河-大武-河南-合作-臨洮一線分布;降水過程大部分大于5d,降水集中在3d左右,過程降水量可分為緯向類和斜向類兩種,斜向類占大多數(shù),其中斜向類又可分為西北-東南向、東北-西南向兩種,以西北-東南向的發(fā)生較多.降水中心由西北向東南方向移動,或中心變動不大,但范圍先加大后減小.在所有降水過程中,一日最大雨量出現(xiàn)在壤塘的頻率最高,其次為若爾蓋和臨洮;3d最大降水量最頻繁發(fā)生在臨洮,其次為壤塘和若爾蓋.18次過程降水極值分布與多年的年降水量大值區(qū)相對應.1965年、1984年、1992年過程降水偏弱,1981年、1989年、1999年過程降水偏強.

建國以來,我國有關部門曾多次研究了從長江調水解決西北華北水資源不足的方案。其中最主要的有三條:即從長江下游調水的東線方案(長江—大運河—黃河—海河);從長江中游調水的中線方案(漢江、丹江—黃河—衛(wèi)河一海河);從長江上游調水的西線方案(長江—黃河)。幾年來,南水北調西線引水工程的前期工作取得了進展,經(jīng)向有關領導部門匯報,一致認為:西線調水意義重大,效益顯著,這一末來的大規(guī)模利用和均衡水資源工程,涉及我國國民經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略,是開拓西北振興北方經(jīng)濟的重要措施,勢在必行。因此,建議西線南水北調列入國家“八五”重大科研項目。現(xiàn)僅就南水北調西線引水區(qū)資源與環(huán)境質量評價研究工作作一簡單介紹。

分析了南水北調西線工程對我國西北地區(qū)自然環(huán)境和社會環(huán)境的重大影響,指出:通過西線調水可以顯著改善受水區(qū)水環(huán)境,明顯增加植被覆蓋率,有效控制水土流失和土地沙化,改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)資源潛力,降低自然災害發(fā)生的頻率,為受水區(qū)乃至全國的經(jīng)濟與社會持續(xù)發(fā)展提供有力保證;但是,西線工程可能導致調水區(qū)水質下降、誘發(fā)地震、庫區(qū)岸坡變形與岸坡再造、高壓涌水、高地溫及巖爆、凍土、泥石流等不利影響。

根據(jù)斷裂構造的判讀標志,在南水北調西線工程區(qū)共存在nw,ne,sn和ew向四組斷裂近200條,nw向斷裂為區(qū)域性的斷裂構造,控制工程區(qū)地貌、水系等的發(fā)育。其中,有22條斷裂規(guī)模較大,對輸水線路存在相對較大的影響。野外考察結果表明,區(qū)內有5條全新世時期的活動斷裂和12條晚更新世時期的主干和區(qū)域性大斷裂。通過綜合分析發(fā)現(xiàn),5條全新世時期的活動斷裂因為離輸水線路較遠或未穿越輸水線路,而12條晚更新世時期的斷裂構造則因全新世以來沒有活動,因而它們對工程區(qū)的影響總體上還是有限的,工程區(qū)處于一個相對穩(wěn)定的區(qū)域,而區(qū)域構造分析的結果也說明工程區(qū)位于一個相對的安全島內。

南水北調西線工程兼有供水和治理黃河的重要作用，但面臨的民族文化、生態(tài)環(huán)境和綜合補償?shù)入y題也是前所未有的。在對西線工程影響和面臨的難題分析的基礎上，文章提出了確保規(guī)劃決策的廣泛參與性和實施的規(guī)范性、生態(tài)補償、經(jīng)濟補償和政策補償?shù)恼呓ㄗh。

南水北調西線工程與西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境改善ｔｈｅｗｅｓｔｅｒｎｒｏｕｔｅｏｆｓｏｕｔｈ—ｔｏ—ｎｏｒｔｈｗａｔｅｒｔｒａｎｓｆｅｒｐｒｏｊｅｃｔａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｗｅｓｔｃｈｉｎａ宋...