库区PREE协调发展的障碍因素及对策探讨——以三峡库区为例

作为生态脆弱区和全国集中连片分布的贫困地区之一 ,库区可持续发展面临一系列障碍 ,主要表现为人口超载 ,素质低下 ;耕地稀缺 ,人地矛盾尖锐 ;生态恶化 ,环境破坏严重 ;经济发展迟缓 ,贫困问题突出。针对上述问题 ,以三峡库区为例 ,结合其实际情况 ,文章给出了相应的治理策略。     

虎跳峡水库蓄水对水温的影响分析

虎跳峡坝址为金沙江流域上下游鱼类的分界处,水生生境敏感而脆弱。科学预测水库蓄水对水温的影响,对于研究水库兴建对水生生物的影响,保护金沙江流域鱼类资源,探讨水库泄水对下游农田灌溉作物的影响具有重要意义。综合应用多种水库水温预测模型和方法,对虎跳峡水库蓄水后对库区和下游河道水温的影响进行了预测,并分析了水库泄水对下游灌溉作物的影响。结果表明,虎跳峡水库蓄水后库区水温比蓄水前明显升高,正常蓄水位1 950 m和2 010 m两个方案库区年均水温分别增加5.9℃和5.6℃,且6月～次年1月水温增幅较大;4～9月水库泄水水温比天然河段水温分别低3.5～6.2℃和3.3～7.1℃,两个方案都将对坝下采用干渠取水灌溉的农田作物带来一定的影响。     

丹江口库区可持续发展能力分析

从区域可持续发展的角度出发,以湖北省丹江口库区为例,首先定性分析库区可持续发展的优势与问题,认为库区移民安置工作困难,库区可持续发展受到限制;经济增长缓慢,基础设施建设滞后;城镇化水平较低,库区社会矛盾突出;自然资源丰富与开发不足并存,库区淹没加剧土地资源稀缺;环境质量较好,生态基础脆弱。然后采用多因素综合评价模型定量分析了1999～2005年库区可持续发展的变化趋势。结果表明：库区可持续发展能力从1999年到2003年呈现明显的上升趋势,却从2004年开始缓慢下降;而人口、经济、社会、资源和环境各子系统也呈现出不同的特征。最后针对定性和定量评价结果提出相应的对策建议：做好库区移民安置,实现移民稳定就业;减少和消除移民贫困,增加基础设施建设;加快小城镇建设步伐,解决库区社会矛盾;发挥水资源优势,改善库区生态环境。     

三峡水库消落带生态环境问题及综合防治

三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程.三峡水库竣工运行后,库区将出现落差达30 m的消落带. 消落带是水陆生态交错带的一种类型,在流域生态系统中发挥着重要作用,具有较高的生态、社会和经济价值.其功能包括:缓冲带功能、保持生物多样性及保护生境的功能、护岸功能和经济美学价值等.从三峡水库消落带生态环境特征和生态功能出发,剖析了三峡水库消落带面临的主要生态环境问题,如生物多样性减少,污染加剧,库区土地资源锐减,环境地质灾害加剧,旅游资源恶化,流行性病情和疫情的发生,生态系统更为脆弱等.针对这些问题从系统全局的高度提出了三峡水库消落带环境保护和综合防治对策,为科学地制定三峡水库消落带的保护与规划方案提供依据,为保证三峡水库的永续正常运行和库区社会经济的可持续发展提供参考和借鉴.     

日照水库流域生态水文的调控与管理

近年来,水源地污染日益严重,已影响到人们的生产生活用水安全。日照水库水源地面临水质污染,氮、磷超标的现状,且急需解决。为改善和保证库区水源地水体水质,结合水库水源地的自然、社会特点,本文基于生态水文学从流域生态水文过程研究了生态水文格局的变化与水库富营养化的关系,阐述其调控的生态学原理、方法和作用,为水库水质管理提供了科学依据,对水资源的可持续利用具有重要的意义。     

资源的价值及生态补偿标准和方式:资兴东江湖案例

生态补偿的范围或资源在经济活动和生态维护的利用边界应是边际上经济收益与生态收益相等之处,生态补偿的最低标准便是资源用于经济活动产生的边际收益。如果东江湖库区生态保护主要是防止水土流失,提高森林覆盖率,最先应该退耕的是玉米,然后是板栗、水稻、茶叶,最后是柑橘和生姜;如果生态保护主要是提高水质,减少氮磷总量流入水库,则最先退耕的应是生姜,其次是柑橘、茶叶和玉米,最后是水稻和板栗。生态补偿采取行政强制方式时,可能导致信息租金或交易成本太高。这时,生态补偿可考虑谈判交易的方式。在东江湖库区,化肥对柑橘收入、产量和种植业及林业收入增加的作用已不明显,如果氮、磷超标不是一个严重的问题,就勿须进行大规模退耕还林,政府只需要提供测土配方的技术和相应的肥料配送便可以改善水质。东江湖库区越来越多的农民正离开土地放弃农业,部分生产力低的坡地将被撂荒。所以,东江湖生态补偿工程过后几年推进可能更加有利。     

水库生态调度模型及算法研究

随着我国大规模流域开发，大量水库建设对河流生态系统造成了较大影响，如何通过水库合理调度来减轻水库对河流生态环境的负面影响，是当前水库运行调度研究中的一个热点问题。针对现行水库调度过分强调经济利益而忽视生态环境需水状况，致使部分大坝下游和库区发生生态环境退化的现象，从自然资源可持续发展的角度，探讨了水库生态调度的概念和任务，建立了水库生态调度多目标数学模型。该模型以经济效益、社会效益和生态环境效益组成的综合利用效益最大为目标函数，以综合利用要求为约束条件，包括灌溉、发电、航运、旅游、河口压咸和应急用水等。该模型为具有复杂约束条件的多目标规划模型。创建了可行搜索离散微分动态规划算法(FS DDDP算法)对该模型进行了求解。〖     

富水水库消落区土地开发试验及其效果

在对湖北富水水库资源利用调查基础上,根据水位变化规律和水库调度实际,将消落区分成上、中、下3个层次,并探索不同分层的资源特征和利用途径,上区带、中区带、下区带分别采用综合开发利用、渔业开发和两栖林业开发模式。以林业开发为主,结合几年来的开发实践和消落区两栖林业带的初步形成,认为合理开发与利用消落区资源是缓解库区人地矛盾、转变库区农户增收方式、实现经济结构优化和生态可持续发展的有效途径。     

论库区贫困与库区发展：以山东大中型水库区为例

水库区是水库水面与周边陆地的区域复合体。本文以山东大中型水库区为例，在调查研究的基础上，探讨了库区贫困的根源及库区脱贫的出路，并提出了库区发展的战略构想。     

南水北调中线丹江口库区水环境现状

从丹江口库区的自然、气候概况、水量状况、水环境现状、水土流失等方面对丹江V口水库进行了分析。目前丹江口水库水质现状不容乐观，主要问题有：水土流失严重，森林覆盖率低，工业、农业污染严重，城镇、农村生活污水和养殖污水等大量排放，造成丹江口水库水质呈现中一富营养，并向富营养转化的趋势。要改善水库的水质现状，对工业污染坚持“预防为主”的原则，优化产业结构，全面实施污染物总量控制制度；对城镇、农村生活污水排放，加强城镇基础设施建设，控制城镇生活污染，进行城市生态建设；对养殖污水排放，制定合理的养殖计划，实施生态养殖；对农业污染，在库区要大力推进自然保护区、生态示范区、生态功能保护区和环境保护的建设，以小流域综合治理为基础，全面改善生态与环境，全面保护南水北调中线水源地丹江口水库水质。     

猫跳河流域梯级水库磷的夏季变化特征

调查了我国第一条全流域梯级水电开发的河流——猫跳河中梯级水库对磷的拦截效应。于2007年丰水期7~9月在猫跳河流域采集水库坝前分层水样以及下泄水，分析和测试水样中的总磷和正磷酸盐。结果表明：丰水期猫跳河流域梯级水库内部总磷和可溶性正磷酸盐变化趋势相似，而下泄水的磷含量均大于该水库表层水体的磷含量。在猫跳河流域的梯级水库中，上游水库（红枫湖和百花湖）的磷含量明显高于各下游水库，即猫跳河流域各水库顺水流方向磷含量具有逐渐减少的特征，说明该流域梯级水库开发对于全流域磷具有梯级拦截效应；另一方面，各水库的富营养化指数表明该流域各水库均处于较高的富营养化状态，全流域富营养化状态差别与磷的分布特征相似，表现为顺水流方向减弱的规律。     

湖北省主要大中型水库富营养状况及特征分析

水库在城市供水、工业用水、水产养殖、农业灌溉、水利防汛以及景观旅游等方面发挥着重要的作用，但随着社会经济的发展，部分水库的富营养化状况日益严重，成为影响社会经济发展的重大环境问题。通过在2010年的3、6、7、10月对湖北省30座主要大中型水库进行布点采样，对水体的水质状况分别进行了调查、监测，采用《地表水环境质量标准》湖库标准进行水质类别分析，采用湖库营养状态指数法对湖泊富营养化评价, 并运用因子聚类分析方法对这些水库进行了类型划分。结果表明：30座大、中型水库有14座水库水质类别为Ⅱ类~Ⅲ类, 占467%; 有8座水库水质类别为IV类，占267%；有8座水库水质类别为Ⅴ类或劣Ⅴ类，占267%；除白云湖水库为轻富营养化外，其余29座水库均属中营养状态；氨氮、磷作为营养物质是这些水库富营养化的主要影响因素，溶解氧对水体富营养化有重要影响，总氮、水温和有机物污染对水体富营养化产生较大影响；30座水库聚类分为城市工业废水污染源型、生活污水污染源型、农业非点源污染源型和养殖轻污染型4种水库类型。针对水库的污染类型，分别提出了减缓防治措施     

猫跳河流域梯级水库磷的夏季变化特征

调查了我国第一条全流域梯级水电开发的河流--猫跳河中梯级水库对磷的拦截效应。于2007年丰水期7~9月在猫跳河流域采集水库坝前分层水样以及下泄水，分析和测试水样中的总磷和正磷酸盐。结果表明：丰水期猫跳河流域梯级水库内部总磷和可溶性正磷酸盐变化趋势相似，而下泄水的磷含量均大于该水库表层水体的磷含量。在猫跳河流域的梯级水库中，上游水库（红枫湖和百花湖）的磷含量明显高于各下游水库，即猫跳河流域各水库顺水流方向磷含量具有逐渐减少的特征，说明该流域梯级水库开发对于全流域磷具有梯级拦截效应；另一方面，各水库的富营养化指数表明该流域各水库均处于较高的富营养化状态，全流域富营养化状态差别与磷的分布特征相似，表现为顺水流方向减弱的规律。     

杭州地区大中型水库富营养化状况及影响因子分析

在2008年和2009年对杭州地区17个大中型水库进行了调查。结果表明：杭州地区大中型水库水质不容乐观，按照单因子指标评价法，只有3个水库符合Ⅱ类水体标准，2个水库符合Ⅲ类水体标准，2个水库为Ⅳ类水体，3个水库为Ⅴ类水体，其余7个水库均为劣Ⅴ类水体，定类指标均是总氮。根据综合营养状态指数结果：丰水期2个水库处于贫营养状态，13个水库处于中营养状态，2个水库处于轻度富营养状态；枯水期16个水库处于中营养状态，1个水库处于中度富营养状态。总氮和总磷作为营养物质是这些水库富营养化的主要影响因素。位于山区源头地区的水库水质最好，位于平原城乡附近的水库其次，位于城市下游及城区附近的水库水质最差     

前置库技术在水库水源地面源污染控制中的应用

近年来,农业面源污染对水库水源地的水质保护形成了威胁。为防治环境污染,保护水库水源地水体的水质,充分发挥资源的生产潜力,对水库水源地保护区进行面源污染控制尤显重要。前置库技术因其费用较低,可以多方受益、适合多种条件等优点,是目前防治水库水源地保护区内面源污染的有效途径之一。在考虑水库水源地特有的地形特点及其面源污染的突发性、大流量等问题的基础上,阐述了前置库系统的组成并解释其水质净化机理,提出了前置库如何选址及其库容的确定,并对前置库内部生态系统及水生生物配套工程的建设加以分析说明,最后提出了前置库技术在应用过程中存在的局限性。这种因地制宜的水污染治理技术,对减少水库外源有机污染负荷,特别是去除入库地表径流中的氮、磷安全有效,具有广泛的应用前景。     

乌江中上游新建水库水体甲基汞的时空分布

为了弄清新修建的水库是否造成水体甲基汞浓度升高，以贵州省乌江流域2座新建水库洪家渡水库和索风营水库为研究对象，采用蒸馏 乙基化结合（GC CVAFS）法测定了不同季节水库水体中甲基汞的浓度，最低检出限为 0.009 ng/L。探讨了水质参数对甲基汞分布的影响以及水库水体甲基汞的分布特征。结果显示:洪家渡水库总甲基汞浓度夏季平均值为 0.11 ng/L，秋季平均值为 0.08 ng/L，冬季平均值为 0.10 ng/L；索风营水库总甲基汞浓度夏季平均值为 0.11 ng/L，秋季平均值为 0.07 ng/L，冬季平均值为 0.09 ng/L。数据表明2座水库水体甲基汞含量均较低，低于目前我国环境质量标准规定的一类地表水汞含量标准限值，与世界上其他未受污染的水体基本相当。水库水体甲基汞浓度随水体深度的增加没有明显的变化规律，且夏季略高于冬季、秋季，这与夏季降雨量和温度有关，在入库处与大坝前没有明显的变化趋势。这与水库中被淹没土壤有机质含量偏低且流域内基岩为碳酸盐有关，还与其他环境因素有关(如pH值较高，DOC含量偏低等)。通过研究发现目前库区环境汞的甲基化率低，但随着水库生态系统的不断演化，内源和外源营养物的输入及水体在温度分层其间自身甲基汞的形成，导致水体甲基汞含量的逐渐增加，但仍需进一步的研究证实。     

湖北省湖库洪水调蓄能力及其空间分异特征

湖泊是抵御湖区水系洪水灾害的天然屏障，而水库是现代防洪工程体系的重要组成部分，两者共同肩负着防洪减灾的重任。为探明湖北省湖库洪水调蓄能力，选取湖泊可调蓄水量、水库防洪库容作为评估指标，通过构建湖库洪水调蓄能力评估模型，分析全省湖库洪水调蓄能力及空间分异特征。结论如下：（1）湖北省湖泊、水库综合洪水调蓄量为416.02×108m3，其中湖泊可调蓄水量为79.69×108m3，水库防洪库容为336.33×108m3，分别占湖库洪水调蓄功能总量的19.16%和80.84%;（2）湖泊可调蓄水量较大的地区包括武汉、荆州、鄂州、黄石等地市以及鄂东丘陵、江汉平原，而单位面积湖泊调蓄洪水能力较强的地区为鄂州、黄石、咸宁、黄冈，其值分别为405.99×104、400.31×104、392.32×104和391.22×104m3/km2;（3）水库防洪库容较大的地区主要为鄂西山地的宜昌和十堰，分别为119.18×108m3和 103.03×108m3，占全省防洪库容总量的66.06%，而鄂州、天门和神农架水库防洪库容极小，不足全省水库总防洪库容的1%;（4）湖库综合调蓄能力空间分布特征与水库洪水调蓄能力空间分布相一致；从湖泊、水库洪水调蓄能力的构成来看，以湖泊防洪为主和以水库防洪为主的地市不相上下，水库在湖北省防洪体系中占绝对主体地位，同时湖泊也发挥着不可或缺的作用。针对湖泊萎缩、水库险病等突出问题，可以通过退田还湖、除险加固等工作提高湖库综合调洪能力。本研究可为湖北省湖库防洪建设提供科学指导。 关键词： 湖泊；水库；洪水调蓄功能；空间分异；湖北省     

梯级水库叠梁门分层取水水温改善效果的衰减

分层取水是国内目前改善水库下泄低温水不利影响的重要工程措施。为明确叠梁门分层取水措施在梯级水库开发河段的衰减效果，以金沙江下游4个梯级水库为研究对象，采用宽度平均的立面二维水温数学模型，定量研究梯级水库联合调度条件下上游水库采取分层取水措施后对下游水库水温的影响。结果表明：乌东德水库采用叠梁门取水对改善低温水效果有限，白鹤滩水库采用叠梁门取水后下泄低温水现象得到明显缓解；对于白鹤滩下游溪洛渡和向家坝的下泄低温水，受白鹤滩分层取水影响的改善效果略有减弱，其中向家坝4、5月下泄水温可升高0.8℃和1.0℃。乌东德采用叠梁门取水对改善溪洛渡和向家坝下泄水温几乎没有影响；在梯级水电开发中，分层取水措施应尽可能实施在强调节能力水库上。     

长江上游大型水库群对宜昌站水文情势影响分析

近年来,长江上游已建成一批大型水库,其运行调度必然会对下游的径流产生影响。水文变化指标法(IHA)和水文变化幅度法(RVA)是以水流的量、时间、频率、延时和变化率5种基本特征为基础,对建坝前后的河道水文情势变化进行定量分析的方法。根据长江流域大型水库群建设的实际情况,利用Mann-Kendall秩次相关检验法划分了宜昌站建库前后的流量序列,用来评估长江上游大型水库群对宜昌站水文情势的改变情况。M-K相关检验发现,宜昌站的年最小流量已经在2000年发生了显著性地变化;IHA和RVA分析成果表明,宜昌站的水文情势已经发生了中等程度的改变,主要是与小流量相关的一些因子,如1~3月平均流量、最小流量六个因子、低脉冲发生次数及持续时间等;随着以三峡水库为核心的上游大型水库群建成并投入运行,未来长江下游河道径流还将发生进一步的改变。