三峽工程是改善長江生態(tài)、保護環(huán)境的工程

陸佑楣

（中國長江三峽集團公司，湖北 宜昌 443002）

三峽工程是改善長江生態(tài)、保護環(huán)境的工程

陸佑楣

（中國長江三峽集團公司，湖北 宜昌 443002）

逐水而居是人類生存的自然選擇，長江和地球上其他江河一樣，是人類文明的發(fā)祥地和生存繁衍的好居所。長江流域作為一個生態(tài)系統(tǒng)，在自然因素和人類活動的影響下正在不斷地演變中。由于水土流失、污染以及人類活動等，加劇了次生環(huán)境的不平衡，使生態(tài)環(huán)境變得更加脆弱，緩減和改善這種生態(tài)危機已刻不容緩。實踐證明，工程措施是人類改善生態(tài)環(huán)境的有效途徑之一。三峽工程防洪庫容221.5億m3，可有效地攔蓄宜昌以上的洪水，保護其下游1500萬人口和150萬hm2田地，并能防止或減緩洞庭湖等長江中游湖泊的淤積萎縮，年均發(fā)電量約900億kW·h，可大大減少二氧化碳及有害氣體的排放，在總體上，有利于長江流域、全國乃至全球生態(tài)和環(huán)境的保護。

長江流域；自然生態(tài)；生態(tài)環(huán)境；環(huán)境保護

1 長江流域的自然生態(tài)

長江發(fā)源于世界屋脊的青藏高原唐古拉山的主峰各拉丹冬雪峰，自西向東，經高原、山地、丘陵、平原、一路跌宕而下浩浩蕩蕩涌入太平洋。長江干流全長6300余km，是中國第一大河，長度僅次于尼羅河和亞馬遜河，年水量僅次于亞馬遜河和剛果河，為世界第三大河。

長江兩岸資源和物產豐富，流域面積180萬km2，約占全國總面積的 1／5，居住人口逾4億。

大自然不斷地演變，是自然界的客觀規(guī)律。經過億萬年漫長的地質年代，長江流域的生態(tài)也在自然地發(fā)生著變化。在自然因素與人類活動的共同影響下，兩岸茂密的古森林逐漸減少，長江從干旱的上游高原帶來泥沙，不僅堆積出富饒的長江三角洲，也把大量的泥沙沉積于中、下游河床，降低了河道的行洪能力，這已成為當代中國經濟和長江流域自身發(fā)展所面臨的巨大生態(tài)難題。長江在流經三峽最后一個河谷西陵峽之后，河勢由窄深流急變得寬淺平緩，從上游帶來的大部分泥沙，積年累月地在荊江河段淤積，隨著河床不斷抬高，致使洪水位高出兩岸平原6～17 m，形成“地上懸河”，號稱“魚米之鄉(xiāng)”富饒的江漢平原和洞庭湖區(qū)1500萬人口和150萬hm2耕地，長年經受著嚴重的洪水威脅。歷史上，這里曾多次發(fā)生大的洪澇災害，造成兩岸人民生命財產的重大損失。從漢初至清末的2100多年中，該地區(qū)共發(fā)生大小洪災214次，平均每10年一次，僅20世紀初期就發(fā)生了5次大的洪災。

長江三峽以下的荊江河段自古以來就以修建荊江大堤并逐年加高來抵御洪水，新中國誕生后又逐年整修加固。最大安全行洪能力為60000 m3／s，僅僅能抵御10年一遇的洪水，抗洪能力極低。

長期以來，自然界原有的調節(jié)作用，遭到洪水破壞，流域原生環(huán)境平衡也被改變。中游的洞庭湖是長江調節(jié)洪水的重要湖泊。由于長江洪水挾帶的大量泥沙，大量從荊江四大分洪口涌入并在湖內淤積，長年的泥沙淤積和人為圍墾，使湖泊面積從1825年的6000 km2銳減至1983年的2700 km2，并以加速度不斷遞減，大大降低了對荊江的調洪作用，同時也使湖區(qū)農田面臨著日益嚴重的洪澇災害的威脅?？梢酝茰y，若繼續(xù)以目前的速度進行淤積，八百里洞庭湖將不斷萎縮甚至漸趨消亡，那么它分洪分沙的重任又將落到誰的肩頭呢？

江漢平原和洞庭湖區(qū)等人口稠密、經濟發(fā)達的富饒土地，隨時可能遭受嚴重的洪水災害的局面，不僅制約著長江流域經濟的發(fā)展，也成為中國經濟發(fā)展的世紀之憂。

于1952年修建的荊江分洪工程，曾為長江洪水分擔了調蓄容量的重任，然而由于分洪區(qū)內長居人口不斷增長，即使啟用一次就有約40多萬人需要就近安置在面積僅19.75 km2的安全區(qū)，平均2萬人的生存空間不到一平方公里，并且分洪一次必還將使環(huán)境惡化，作物毀壞、繼發(fā)性病毒、各種疫情隨時會發(fā)生，也將加大洪災本身的悲劇性。因此，緩減和消除這種生態(tài)危機，已成為刻不容緩的歷史責任。

2 工程措施是人類改善生態(tài)環(huán)境的有效途徑

無論是從生存還是發(fā)展的角度看，治理長江已是一項緊迫的社會責任，這也是開發(fā)長江的前提。在人類發(fā)展史上已有無數成功地運用工程措施來改善原已失衡的生態(tài)、環(huán)境的先例?；谶@點共識，70余年來，幾代政治家和無數中外水利專家、學者、科研人員均為此作出了不懈努力，經過長期的規(guī)劃勘察和大量的方案設計、科學研究和論證表明，長江三峽工程無疑是完成這一歷史責任最有效的途徑。

三峽工程壩址距長江的源頭約4500 km，距長江的入海口1700多 km，位于聞名于世的瞿塘峽、巫峽和西陵峽三大峽谷的最后一個峽谷——西陵峽河段內。防洪是興建三峽工程的最主要的目標，長江三峽工程設計正常蓄水位175 m，在上游形成庫容為393億m3的河道型水庫，可調節(jié)的防洪庫容達221.5億m3，能有效地攔截宜昌以上下來的洪水。通過大大削減洪峰流量，使荊江地區(qū)的防洪標準，由建壩前的10年一遇，提高到100年一遇；既提高了荊江河段的安全性，也增加了武漢市防洪調度的靈活性。

下游防洪能力的提高，同時能有效地減少下游湖泊的泥沙淤積，延緩洞庭湖的萎縮進程；并對湖區(qū)支流洪水進行補償調節(jié)，減輕湖區(qū)洪水威脅。由于水庫的調節(jié)作用，枯水期下泄流量增加，還有助于提高壩下游河道污水稀釋化，改善水質，減輕污染，提高生態(tài)需水保障率。

2006年6月三峽大壩全線擋水，三峽工程具備防御百年一遇洪水能力，蓄水以來三峽工程防洪效益已顯著發(fā)揮。2007年7月底，三峽樞紐成功地實施了一次主動防洪運用，最大入庫流量52500 m3／s，通過提前預泄和攔洪控泄等措施，將沙市水位控制在42.97 m，略低于警戒水位，為減輕長江中游防洪壓力發(fā)揮了重要作用。2010年汛期進行 7次防洪運用，攔蓄洪水 264.3億 m3，在70000 m3／s洪峰流量到來時（超過1998年特大洪水流量），最大削減洪峰30000 m3／s，降低沙市站水位約2.5 m，有效緩解了長江中、下游的防洪壓力。

為緩解下游水資源季節(jié)性短缺的壓力，三峽工程新增抗旱補水功能，為此，三峽水庫進入初期蓄水階段后，實施枯水季節(jié)生態(tài)補水調度，效益顯著。2006年冬至2007年春枯水季節(jié)為下游補水80天，補水總量超過40億m3；2007年冬至2008年枯水季節(jié)為下游補水約 47億 m3；2009年補水總量71.64億m3，2010年枯水季節(jié)對下游實施補水121.9億m3。2011年長江中下游汛期推遲到來，降雨量極度偏少，造成了自1954年以來最嚴重的季節(jié)性旱災，截止到2011年5月底，三峽水庫為此向下游補水約200億m3，緩解了中下游的旱情。三峽水庫枯水季節(jié)補水改善了下游水質和航運，改善了下游濕地生態(tài)系統(tǒng)需水，起到了河口壓減、提高下游工農業(yè)及其他生態(tài)用水等綜合作用。

長江三峽工程作為一項補救長江在自然發(fā)育中已經失衡的生態(tài)平衡的有效措施，從本質上講，也是一項偉大而重要的生態(tài)工程。三峽工程能使廣袤、富庶的江漢平原免受洪水威脅，生態(tài)秩序走向良性發(fā)展，平原湖區(qū)生態(tài)達到相對穩(wěn)定。這無疑對長江中、下游平原的經濟發(fā)展，乃至全國經濟的穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展，都有極其重要的意義。

3 三峽工程有利于全球環(huán)境保護

越來越多的人清醒地認識到：治理只是一種應急措施，在致力于解決本國或流域生態(tài)與環(huán)境問題的同時，必需兼顧到全球的利益，以及全人類未來的利益，在當今時代顯得尤為重要。

3.1 發(fā)電效益

三峽工程最直接的經濟效益就是發(fā)電，巨大的發(fā)電收益，是在防洪之后使這個超級水利工程的興建成為現實的重要因素之一。三峽電站共有單機70萬kW的機組32臺，總裝機容量2250萬kW（含電源電站），年發(fā)電量約900億kW·h。平衡當代中國高速發(fā)展經濟與能源短缺的矛盾，清潔的、取之不盡的水電資源無疑是最優(yōu)的選擇。在當代中國，一個不容忽視的現實就是，經濟正處于一個高速發(fā)展的時期，能源短缺是全國普遍的現象，而在國家的經濟重地——經濟快速發(fā)展的華中、華東地區(qū)，每年火電所需巨大數量的燃煤，主要產于北方，北煤南運給運輸帶來極大的壓力。

如果以火電來替代三峽工程所提供的清潔、低廉、強勁的、可再生的水電，就意味著平均每年多采掘原煤5000萬t，除排出大量熱水、廢渣影響環(huán)境外，每年將排放約一億噸形成全球溫室效應的二氧化碳，以及造成酸雨的200多萬t二氧化硫，1萬t一氧化碳，37萬t氮氧化物，還會產生大量的飄塵、降塵等；火電廠及其煤渣棄渣場大規(guī)模的占地，將從華東、華中這些本來就人多地少的地區(qū)，奪去更多的土地；不僅將使中國在今后承受更大的環(huán)境污染的壓力，也將對全球環(huán)境造成不利的影響。

大氣污染這一現代社會的弊病，幾乎是促使全球環(huán)境惡化的最普遍和嚴重的形式。有人預言，由于“溫室效應”，地球平均氣溫在21世紀將上升2℃～3℃，燃燒礦物燃料，是造成二氧化碳大量增加的重要結果，而其他污染廢氣也會隨大氣環(huán)流送向地球上任何地區(qū)。生態(tài)科學和系統(tǒng)科學告訴我們，事實也反復證明，世界是個整體，生態(tài)沒有國界，共同防止生態(tài)惡化必須依靠人類橫向的聯合。為了防止溫室效應加劇，世界各國已達成共識，并制定了減少和限制二氧化碳等各類有害氣體排放量的原則和辦法。我國政府已經制定應對氣候變化國家方案，2009年11月，中國政府提出2020年我國控制溫室氣體排放的行動目標為單位國內生產總值（GDP）二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，表明了我國應對全球氣候變化的決心。調整我國能源結構，發(fā)展低碳經濟模式，是實現我國減排承諾的重要舉措。中國是世界上少數幾個以煤炭為主要能源的國家之一，煤炭在我國能源結構中占較大份額。加大對水電的開發(fā)力度，逐步降低煤炭在我國能源供應中的比例，將有效減少溫室氣體的排放。

三峽工程利用長江豐富的水量獲得巨大的清潔能源，是我國能源規(guī)劃和電力工業(yè)的重要組成部分。三峽電站總裝機容量2250萬kW，是世界上裝機容量最大的水電站，分別約占2009年全國電力和水電裝機容量的2.57%和11.4%。三峽電站自2003年7月首批機組發(fā)電以來，至2010年底，已累計發(fā)電4514億kW·h。三峽電能主要送往華中、華東和廣東地區(qū)共8省2市。

表1為2003—2010年，三峽工程逐年發(fā)電量以及節(jié)約標準煤統(tǒng)計，按照2005年我國火電機組平均發(fā)電煤耗370 g／kW·h計算，三峽工程累計發(fā)電量相當于節(jié)約標準煤16471萬t，減少二氧化碳排放約41036 萬 t。

表1 三峽工程2003—2010年發(fā)電量以及節(jié)約標準煤統(tǒng)計Table 1 Statistic of power generation and standard coal saving of the Three Gorges Project，from 2003 to 2010 （data source：China Three Gorges Corporation）

3.2 航運效益

長江航道是溝通我國東、中、西部地區(qū)的黃金水道，三峽工程建設之前，長江上游地區(qū)，尤其是宜昌至重慶660 km的川江航道，位于高山峽谷地段，航道的上、下游落差大、水流急、灘險多、航深淺、航寬不足，通航能力較弱，運輸成本較高。

三峽工程建成蓄水運行后，有效地改善了長江上游湖北宜昌至重慶段660 km的川江，以及枯水季節(jié)長江中、下游航道的通航環(huán)境。配合必要的航道整治，長江中、上游的單向的通過能力，可由原來的不到1000萬t，提高到5000萬t。在提高通航能力的同時，航運安全也得到基本保證，庫區(qū)長江干線水上交通事故和重大交通事故分別減為蓄水前的32.9%和5.8%，并相應地顯著減少了船舶事故造成的水污染。

統(tǒng)計資料顯示，隨著航運條件的改善，三峽樞紐的貨物通過量也逐年增加，且增幅逐年增大（表2）。2010年三峽樞紐的貨物通過量達到8794萬t，與2009年和2002年（三峽樞紐通航前歷史最大貨運量1800萬t）相比，分別增加了18.5%和388%。水庫蓄水以來，三峽樞紐貨運總量超過三峽工程蓄水前葛洲壩船閘通航22年過閘貨運量的總和的兩倍，有力地促進了長江航運和中西部經濟的發(fā)展。

表2 三峽工程蓄水通航后貨物通過情況統(tǒng)計（單位：萬t）Table 2 statistic of freight volume after inundation of the Three Gorges Project （unit：million t）

與三峽工程修建以前葛洲壩水利樞紐歷史最大貨運量1800萬t相比，2004至2010年三峽水利樞紐累計增加貨運量3.07億t，運輸成本降低35%～37%，單位能耗降低46% 。由于水運的能源消耗低于公路運輸，三峽水上貨運能力的增加，相應地大大減少了公路運輸能耗導致的二氧化碳排放。

4 三峽工程促進了區(qū)域生態(tài)環(huán)境的綜合治理與保護

4.1 工程生態(tài)和環(huán)境的系統(tǒng)論證與研究

三峽工程作為一個世界超級工程，無論是作為新生環(huán)境組成部分，還是作為原來環(huán)境影響的受體，對生態(tài)和環(huán)境的影響關系都是深遠的，無論其方式、程度及發(fā)展過程都深受廣大生態(tài)學家、工程專家密切關注；早在20世紀50年代初就開始了這方面的研究。在工程設計的不同階段和方案論證過程中，提出了一批工程對生態(tài)與環(huán)境影響的相關研究報告和評價報告。

在20世紀50年代，長江流域規(guī)劃要點和三峽水利樞紐初步設計要點的編制過程中，就對三峽工程水庫回水影響、人類活動對河流徑流的影響、水庫岸坡穩(wěn)定性、水庫誘發(fā)地震、水庫淹沒與移民、泥沙、生物、自然疫源性疾病及地方病等環(huán)境影響因素進行了調查與研究。1979年以后，長江流域水資源保護局與40多家大專院校和科研單位合作開展了三峽工程生態(tài)與環(huán)境影響的研究和評價。1984年，國家科學技術委員會正式將“長江三峽工程對生態(tài)與環(huán)境的影響及其對策研究”列為三峽工程前期重大科研項目之一。1985年，國家計劃委員會和國家科學技術委員會成立了三峽工程生態(tài)與環(huán)境論證專家組，對正常蓄水位150～180 m各方案的環(huán)境影響逐一進行了評價。1986年，國務院三峽工程論證領導小組組織成立了由生態(tài)、環(huán)境、水利等方面的55名專家組成的長江三峽工程生態(tài)與環(huán)境專家組，對以往的研究成果，進行了審查和復核，并組織長江流域水資源保護局及中國科學院等有關單位，進行了專題論證和補充研究。1991年12月，中國科學院環(huán)境評價部和長江水資源保護科學研究所，共同完成了《長江三峽水利樞紐環(huán)境影響報告書》，并于1992年2月，得到原國家環(huán)境保護局的正式批準。

上述一系列的研究論證報告，較完整地對三峽工程引起的生態(tài)環(huán)境問題進行了分析論證。

經過長期的觀測、分析和認真、科學地進行了評價，結論認為：長江流域局部地區(qū)生態(tài)與環(huán)境有所改善，但有很大部分地區(qū)仍有惡化趨勢，即使不建三峽工程，也該加快綜合治理。興建三峽工程對生態(tài)與環(huán)境有利有弊，在建設過程中要采取有效的措施，發(fā)揚有利的一面，克服和減少不利的一面，以三峽工程建設為契機，加快該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境的綜合治理。

中國工程院2009年對上述論證進行了系統(tǒng)的階段性評估，評估意見認為“生態(tài)和環(huán)境問題及其影響基本沒有超出原論證的預測范圍”。

4.2 生態(tài)和環(huán)境保護措施

《長江三峽水利樞紐環(huán)境影響報告書》將三峽工程環(huán)境影響分為局地氣候、水質、水溫、環(huán)境地質、陸生植物和植被、陸生動物、水生生物、庫區(qū)泥沙淤積和下游河道沖刷、對中游平原湖區(qū)的影響、河口環(huán)境、水庫淹沒與移民對環(huán)境的影響、人群健康、自然景觀和文物古跡、工程施工對環(huán)境的影響，以及公眾關心的其他環(huán)境問題（包括興建三峽是否加重上游洪災、物種與棲息地、長江上游水土流失防治和中上游防護林體系建設、潰壩風險分析等）等專題進行研究并提出相應的對策、資金安排等。上述安排在三峽工程建設過程中得到有效落實。

為減輕三峽庫區(qū)環(huán)境保護的壓力，1999年對移民政策進行了重大調整：一是調整移民方針，由原先的靠后就地安置調整為本地安置與異地安置結合，并鼓勵和引導更多的農村移民外遷安置，以緩解庫區(qū)的環(huán)境壓力，并為庫區(qū)經濟的長遠可持續(xù)發(fā)展提供有利條件；二是對污染嚴重、經濟效益差、治理無望的小企業(yè)不再復建，而是根據國家有關政策進行結構調整，加大關閉和破產力度，以減輕庫區(qū)水污染防治的壓力。

為切實做好三峽工程相關區(qū)域的環(huán)境保護工作，促進長江流域生態(tài)環(huán)境綜合治理，國家組織實施了一系列規(guī)劃和建設項目，主要包括《三峽庫區(qū)及其上游水污染防治規(guī)劃（2001—2010年）》、《三峽庫區(qū)地質災害防治總體規(guī)劃》、三峽水庫周邊綠化帶建設工程規(guī)劃、長江中上游防護林體系建設、長江上中游地區(qū)天然林資源保護工程和長江上游水土保持重點防治工程等。

為長期、系統(tǒng)地觀察三峽工程影響區(qū)域的生態(tài)與環(huán)境狀況變化，并為三峽庫區(qū)及長江流域的生態(tài)與環(huán)境建設提供科學依據，1996年，國家組建了跨地區(qū)、跨部門、多學科、多層次的三峽工程生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)在工程進入不同階段后，按生態(tài)與環(huán)境保護重點不同進行了適應性的調整。從1996年開始，每年6月5日，原國家環(huán)境保護局（現環(huán)境保護部）向國內外發(fā)布《長江三峽工程生態(tài)與環(huán)境監(jiān)測公報》，系統(tǒng)反映監(jiān)測系統(tǒng)的前一年度的監(jiān)測成果和三峽工程影響區(qū)域的生態(tài)與環(huán)境狀況。

5 結語

長江三峽工程是有效改善長江生態(tài)失衡的工程，在運行過程中堅持科學、求實的態(tài)度，及時正確處理可能發(fā)生的生態(tài)環(huán)境問題，通過優(yōu)化水庫調度，充分發(fā)揮三峽工程的生態(tài)環(huán)境效益。

三峽工程僅僅是改善長江流域生態(tài)失衡狀況的工程措施之一，因此，在客觀地分析和評估三峽工程對生態(tài)、環(huán)境影響利弊的同時，要從根本上改變長江流域生態(tài)失衡、環(huán)境的惡化，應在流域綜合規(guī)劃的基礎上，系統(tǒng)的開展綜合治理與保護，包括大規(guī)模地開展植樹造林、進行水土保持，繼續(xù)進行干支流的梯級開發(fā)提供清潔能源，治理流域內城鎮(zhèn)污染源、工業(yè)污染和農業(yè)面源污染，系統(tǒng)地開展水生生態(tài)保護，對經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境規(guī)劃進行統(tǒng)籌安排等。只要經過幾代中國人的努力，長江流域的生態(tài)與環(huán)境將得到根本性的改善，這條中國第一大河、世界第三大河也將更好地造福人類。

致謝：三峽工程2003年6月蓄水以來的有關監(jiān)測資料及統(tǒng)計數據由三峽集團公司陳永柏教授級高級工程師提供，特此感謝！

Three Gorges Project：a project for ecological improvement and environmental protection in Yangtze River Basin

Lu Youmei

（China Three Gorges Corporation， Yichang， Hubei 443002， China）

Seeking water and earning their livelihoods is the natural selection of human beings.Like other rivers on the earth，the Yangtze River is the birthplace of human civilization and survival.As an ecosystem， the Yangtze River Basin is evolving under the influences of natural factors and human activities.Because of soil erosion，pollution and human activities，the imbalance of secondary environment is exacerbated and the ecological environment has become more vulnerable.It is urgent to mitigate and prevent the ecological crisis.The practice has proved that implementation of engineering measures is an effective way to improve the ecological environment.The Three Gorges Project（TGP） has a flood control storage capacity of 22.15 billion m3， effectively storing the flood water upstream of Yichang， and protects 15 million people and 1.5 million hm2 farmland.Furthermore， the project can prevent or slow down the sedimentation and shrinkage of the lakes in the middle Yangtze River such as Dongting Lake；with an average annual power generation of about 90 billion kW· h，it can significantly reduce CO2and harmful gas emission.In general，the construction of TGP is conducive to the ecological and environmental protection in the Yangtze River Basin and China，even the world.

Yangtze River Basin； natural ecology； ecological environment；environmental protection

TV741

A

1009－1742（2011）07－0009－05

2011－6－15

陸佑楣（1934—），男，江蘇太倉市人，中國工程院院士，主要從事水利水電建設技術和工程管理及能源問題戰(zhàn)略研究；E－mail：lu＿youmei＠ctgpc.com.cn