紀道斌：三峽工程生態(tài)調(diào)度成果顯著

文/向 陽 編輯/羅婧奇

紀道斌，三峽大學副教授、碩士生導師

三峽大學副教授紀道斌在接受記者采訪時表示，生態(tài)調(diào)度是當前大型河流和水庫生態(tài)恢復的一項重要舉措，三峽工程自運行以來，采取了一系列水庫生態(tài)調(diào)度措施，效果十分顯著。

建設(shè)三峽工程是歷史的必然

紀道斌說，雖然在三峽工程的建設(shè)運行過程中，利弊之爭始終沒有停止過，但我們應該站在歷史和全局的角度來看待三峽工程。實踐表明，三峽工程在防洪、發(fā)電和航運等方面發(fā)揮出巨大的綜合效益，造福了國家和人民，建設(shè)三峽工程具有其歷史客觀必要性。

長江流域洪災頻繁，兩千多年來，江漢平原遭受了200多起洪災。富饒的江漢平原防洪標準低，長江洪水峰高量大，一旦潰堤，后果不堪設(shè)想。三峽工程建成后，擁有221.5億立方米防洪庫容用于調(diào)節(jié)洪峰、攔蓄洪水，可使長江荊江河段的防洪標準從目前的十年一遇提高到百年一遇，配合其他措施，可防止毀滅性洪災的發(fā)生。興建三峽工程，是國家為確保長江中下游約12.5萬平方公里平原地區(qū)人民生命財產(chǎn)安全的重要舉措。

我國經(jīng)濟的快速增長催生出巨大的能源需求。要實現(xiàn)從全面建成小康社會到基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化的宏偉戰(zhàn)略目標，需要巨大的能源支撐。優(yōu)先發(fā)展水電是各國政府和國際社會的共識，當今世界已有24個國家水電占總發(fā)電量90%以上。水電不僅資源量豐富、技術(shù)成熟、可大規(guī)模開發(fā)，而且具有很好的減排效益，可減少大量有害氣體的排放。此外，水電也具有很強的電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，可以配合其他能源，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定。三峽工程是中國能源規(guī)劃和電力工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，是國家調(diào)整能源布局、開展“西電東送”、“全國電力統(tǒng)一調(diào)度”的重要措施之一，有力保證了我國的能源安全。

長江水系通航總里程7萬余公里，占全國內(nèi)河通航里程的70%，年運量占內(nèi)河運量的80%，歷來是溝通東、中、西部三大地區(qū)的運輸動脈。興建三峽工程從根本上改善了重慶至宜昌段的通航條件，險灘淹沒、航深增大、水流趨緩、航道加寬，萬噸級船隊可從上海直達重慶，使長江充分發(fā)揮了“低成本、大通量”的黃金水道作用，對減輕鐵路運輸壓力、促進東西部物資流通、改善工業(yè)格局有著深遠的意義。

生態(tài)調(diào)度成果之一：促進四大家魚繁殖

水庫生態(tài)調(diào)度是當前大型河流生態(tài)恢復的一項重要舉措，即通過改進水庫調(diào)度方式，制定合理的大壩調(diào)度規(guī)程等方法，彌補或減緩其造成的生態(tài)環(huán)境問題。據(jù)紀道斌介紹，三峽水庫生態(tài)調(diào)度相關(guān)方面已有較多研究成果，并在實際調(diào)度過程得到較好應用。其中，對魚的“人文關(guān)懷”尤其值得關(guān)注。

長江中下游水系生活著青、草、鰱、鳙四種鯉科魚類，是我國傳統(tǒng)的優(yōu)良養(yǎng)殖對象和主要經(jīng)濟魚類，習慣上稱之為“四大家魚”。

“四大家魚”的自然產(chǎn)卵繁殖，需要適宜的水溫和水流條件，最低繁殖水溫為18攝氏度，適宜水溫為21至24攝氏度。天然情況下，要到每年的4月下旬至7月上中旬才能達到這樣的水溫條件。同時，“四大家魚”產(chǎn)卵需要河道水流漲水的刺激，其產(chǎn)卵場一般位于急流彎道、江面狹窄、江心有沙洲或一岸有磯頭伸入江面的江段。

三峽工程的興建，一定程度上改變了原庫區(qū)河道的水流條件。為減少這種環(huán)境改變對魚類繁育的影響，中國三峽集團和有關(guān)單位進行了大量富有成效的科研攻關(guān)。通過研究發(fā)現(xiàn)，可以采取一定的水庫調(diào)度措施，形成“人造洪峰”，為“四大家魚”產(chǎn)卵創(chuàng)造合適的水流條件，即在“四大家魚”產(chǎn)卵期，通過實施科學調(diào)度，在長江中游產(chǎn)生持續(xù)上漲的洪峰過程，以促進四大家魚產(chǎn)卵繁殖。

2011年6月，中國三峽集團首次開展了針對長江中游四大家魚自然繁殖的生態(tài)調(diào)度。2012年5月和6月，中國三峽集團實施了2次生態(tài)調(diào)度試驗，監(jiān)測顯示，宜都斷面四大家魚魚卵、仔魚徑流總量約為5.3億粒（尾），其中在葛洲壩至宜都江段產(chǎn)卵總量約為1億粒，兩次生態(tài)調(diào)度過程中均發(fā)現(xiàn)了四大家魚的自然繁殖現(xiàn)象，取得了較好的調(diào)度效果。

生態(tài)調(diào)度成果之二：有效防控支流水華

一般水庫蓄水后，庫區(qū)支流回水區(qū)因流速變緩，會存在藻類水華現(xiàn)象。為防治三峽庫區(qū)支流水華，三峽大學研發(fā)出一種通過水位調(diào)節(jié)來控制河道型水庫支流水華發(fā)生的方法——分別在春、夏季實施“潮汐式”調(diào)度，在秋季實施“提前蓄水”調(diào)度，通過增加異重流在支流中的強度和影響范圍，來促使水庫干支流水體交換，增強支流水體摻混強度，打破溫度分層，從而控制支流水華的暴發(fā)或控制暴發(fā)區(qū)域。

根據(jù)三峽大學的相關(guān)研究成果和建議，中國三峽集團水庫調(diào)度的責任部門——三峽梯調(diào)中心在具體調(diào)度實踐過程中，加大了不同時期水位波動的頻率和幅度，采取“潮汐式”的生態(tài)調(diào)度方法，有效防控了庫區(qū)支流水華。

“研究人員在統(tǒng)計2007年至2010年多年水位波動與典型支流水華情勢時發(fā)現(xiàn)，前兩年，三峽水庫水位波動較小，香溪河部分河段存在一定程度的水華；2009年三峽水庫水位波動略大，水華情勢有所好轉(zhuǎn)；2010年，三峽水庫實行‘潮汐式’調(diào)度方案及‘提前分期蓄水’方案，水華暴發(fā)次數(shù)及強度顯著降低?！奔o道斌介紹說。

生態(tài)調(diào)度成果之三：枯期補水效果顯著

長江是一條季節(jié)性河流，每年冬季至來年春季是枯水期。這一時期，由于天然來水量較少，河流的徑流量較汛期大打折扣，一旦遭遇特枯年份，長江中下游地區(qū)用水形勢往往十分嚴峻。

長江三峽水庫重慶市巫山縣境內(nèi)的神女峰段高峽平湖美景。攝影/張曉峰/CFP

三峽工程建成后，形成了393億立方米的庫容，是十分重要的淡水資源寶庫。按照設(shè)計，三峽水庫在汛末進行蓄水，待水位達到175米以后逐步進入消落期，期間，可釋放221億多立方米的庫容。必要時，三峽工程可加大下泄流量，啟動長江中下游抗旱應急調(diào)度，保障枯水期長江中下游各省市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用水。

近年來，在枯期給下游實施補水調(diào)度，已經(jīng)成為三峽工程一項重要的公益功能。據(jù)紀道斌介紹，截至2012年，三峽水庫已連續(xù)6年為下游實施補水調(diào)度，從2008年至今，三峽水庫為長江中下游的補水總量近500億立方米，約相當于兩個三峽工程的防洪庫容，有效緩解了長江中下游生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水緊張局面，改善了通航條件。

生態(tài)調(diào)度成果之四：“蓄清排渾”減少淤積

泥沙淤積問題曾是三峽工程最主要的技術(shù)問題之一，它關(guān)系到水庫壽命以及航運等方方面面。為了有效減少水庫泥沙淤積，三峽工程采取了“蓄清排渾”的調(diào)度方式。

所謂“蓄清排渾”，就是汛期來沙較多時，在下游防洪承受能力范圍內(nèi)，降低三峽水庫水位，讓含沙量較大的洪水順利排到下游；汛期過后，水中的含沙量少了，三峽水庫開始存蓄清水，保證發(fā)電和航運。

“三峽水庫蓄水十年來，年均入庫泥沙量較初步設(shè)計值減少六成以上，年均淤積沙量為論證階段預測值的42%，泥沙情況明顯好于預期。”紀道斌介紹。

根據(jù)泥沙專家的計算，采取“蓄清排渾”的運用方式，三峽水庫運行100年后、水庫沖淤基本達到平衡時，防洪庫容仍能保持86%，興利調(diào)節(jié)庫容仍能保留92%，這意味著三峽水庫可以長期使用。

為了應對三峽水庫庫尾泥沙淤積問題，中國三峽集團通過適時增加三峽水庫下泄流量、加大庫尾河段水流速度，以增大消落期庫尾走沙能力，減少泥沙對庫尾重慶江段的淤積。

2012年和2013年，三峽水庫均實施了庫尾減淤調(diào)度試驗。結(jié)果顯示，調(diào)度試驗效果明顯，可有效緩解庫尾重慶江段的泥沙淤積。

生態(tài)調(diào)度成果之五：改善咸潮入侵情勢

咸潮是一種天然水文現(xiàn)象。當?shù)恿髁坎蛔銜r，會發(fā)生海水倒灌，使得咸淡水混合，造成河道水體變咸。長江咸潮一般發(fā)生于枯季11月至次年4月的河海交匯處。

據(jù)紀道斌介紹，為弄清三峽工程對長江口鹽水入侵情勢的影響，科研人員進行了細致的專題研究和數(shù)據(jù)分析。結(jié)果顯示，三峽蓄水后，每年2月長江出口與東海接合部位的高鹽度呈現(xiàn)沖淡趨勢；在吳淞水域，三峽工程興建后，枯水期出現(xiàn)氯度超標的時間較建壩前有所減少；在寶鋼水庫，在三峽蓄水后，枯水期氯化物峰值減少了8.3%至51.3%，改善明顯；在南支瀏河口水域，枯水期鹽水入侵情況也有一定緩解。由此表明，三峽工程對改善長江口鹽水入侵情勢效果明顯。

“盡管三峽工程在抵御長江枯水期咸潮入侵方面已經(jīng)發(fā)揮出顯著作用，但研究表明，這種作用還有空間可以挖掘，”紀道斌說，“如果在枯水年適當提前蓄水，使在10月所蓄水量減少，并通過科學調(diào)度，適當增加長江口最枯月份的流量，還可進一步增大三峽工程抵御咸潮入侵的作用?！?/p>