流域开发规划环境影响评价的战略意义——以岷江上游紫坪铺水库工程与都江堰保护问题为例

文章在分析岷江上游水电开发规划与流域环境问题的基础上提出对都江堰美学、经济、文化价值的再认识和对其进行保护的基本要求,讨论了紫坪铺水库工程与都江堰保护的战略抉择问题,并论述了流域开发规划环境影响评价的重要意义。     

岷江上游水电开发不同阶段所引发问题的综合分析

我国正处在水电站建设的高峰期,水电开发造成的各种问题也就成了众多学者的研究热点之一。但这些问题是综合、复杂、多变的,因此,动态、综合地剖析这些问题会更有助于实现对水电开发以及流域复合生态系统的综合管理。以岷江上游为例,以人类对生态系统服务的利用为主线,对水电站的建设之前、建设之中和建设之后3个阶段所出现的不同生态、环境、社会、经济等综合问题进行了深入探讨。研究认为,水电站建设使河流生态系统提供的各项服务的量、形式以及服务对象等都发生了巨大的变化和转移,而且水电巨大经济效益的产生是以部分“廉价”享用的生态系统服务的降低或丧失以及由此引发的错综复杂的社会、经济问题为代价的。针对以上问题,从政府、企业、科研工作者3个方面提出了解决问题的对策和建议。     

香溪河梯级小水电站对河流生态系统功能的影响

香溪河是长江三峡水库湖北省最大且靠近坝首的支流,干流全长94 km,流域面积为3099 km2,其水能资源丰富,自然落差达1540 m.以香溪河流域内的18座小水电站为研究对象,于2005年10月20日至11月1日分别对河流主要理化指标及生态系统功能(以附石藻叶绿素a浓度为代表)进行测量,分析其对梯级水电站建设的响应.结果 表明:5条河流(包括香溪河干流和4条主要支流)的空间异质性较大;从全流域来看,各主要理化因子如溶解氧、水深、浊度、流速等与附石藻叶绿素a含量相关性很高,但不同支流的主要影响因子各异,证明了流域空间异质性对研究小水电的影响具有重要作用;梯级小水电站建设对河流生态系统功能已产生显著影响,特别是在取水口下游的3号样点.由于取水造成的断流现象严重(采样时期,50％的电站出现断流,最长距离达3.2 km),因此在枯水期确定河流的最低生态需水量,是一个亟待解决的问题.从流域角度出发,通过多学科交叉手段研究小水电站建设如何与其他环境胁迫因子交互作用,如何共同影响河流生物多样性、生态系统结构、功能与服务.这将是流域水电站管理的重要抓手及解决途径,也是未来河流生态学的研究重点.     

南水北调西线一期工程对金沙江上游梯级开发的发电影响

南水北调西线一期调水工程规划从大渡河调水25亿m3，从雅砻江调水15亿m3，调水对金沙江上游大渡河及岷江、雅砻江、金沙江（简称“三江”）的水电开发带来一定影响，调水减少了电站入库水量，使“三江”的可开发水力资源减少；改变了径流的年内分配过程，使年内丰平枯期发电量结构发生变化，装机规模减少；而且，上中游河段受影响大于下游。跨流域调水工程可缓解缺水地区水资源供需矛盾，也将给调水地区带来生态环境及水电开发影响，必须全面规划，统筹兼顾，趋利避害，促进全流域，全地区经济、社会、资源与环境相互协调与可持续发展。     

岷江上游和中游几个河段的下蚀率对比研究

岷江中、上游从我国地势的第一阶梯穿入第二阶梯，是中国西部地质、地貌、气候的陡变带，因而研究其下蚀率具有重要的理论和实际意义。利用河流阶地与阶地形成年龄间的线性关系分别研究了岷江上游和中游几个河段的河流下蚀率，通过计算分别得出岷江上游和中游几个河段的河流下蚀率，在此基础上对岷江上游和中游的几个河段的下蚀率作了对比，得出岷江上游几个河段的年平均下蚀率（1.40 mm/a）大于岷江中游几个河段的年平均下蚀率（1.08 mm/a）的结论，并分析了产生这种现象的原因。     

湖南省水能资源开发研究

介绍了湖南省水能资源的基本情况,重点讨论了水能开发对策,分流域阐述了省内湘、资、源、澧四水的水能开发问题。水能开发对策包括:水能开发应作为全省经济发展的重点之一,应以大中型水电站的建设为“龙头”,与地域经济发展相结合;着重抓好发电与送电相结合,水电与火电相结合,水电与水利相结合,水能开发与减灾相结合。     

梯级水库对长江水沙过程影响初探

长江中上游干流及主要支流正在进行大规模水电开发,按目前的规划和建设步伐,在未来20~30年,这些河段将形成一系列梯级水库。根据近20年来水文观测和资料统计,初步分析了长江水沙变化情况和发生变化的原因;通过一些已建大型水库的观测资料,分析了水库对泥沙输移规律的影响方式和程度;最后,提出减小梯级水库对长江生态环境影响的对策和建议。分析表明：长江的水沙过程已经发生变化,绝大多数河段输沙量明显减少;梯级水库的建设是输沙量减少的主要因素之一;梯级水库建设不仅使输沙量和径流量减少,而且显著改变了天然河流的水沙过程,给长江中下游及河口地区生态环境带来一定影响。为了减小梯级水库对河流自然属性的影响,必须转变长江治理的思路,由江河治理向科学管理转变,利用洪水冲沙和水库群的优化调度,尽量维持河流的自然属性。     

梯级开发对河流径流过程和水温过程均化作用的研究

长江中上游干流及主要支流正在大规模地进行水电开发，随着这些梯级水库群的建设，自然河流中具有重要生态意义的流量过程和水热过程发生变化，导致流量和水温均化，引起了一些河流生态环境问题。根据现有资料统计，结合金沙江下游正在建设的溪洛渡和向家坝水电站，对比分析了梯级水电工程径流调节后与天然过程的差异程度，探讨了河流径流过程和水温过程均化现象对生境的影响。将均化系数λ引入，定量计算了水库调节对天然径流的均化作用；采用宽度平均的立面二维k-ε水温模型，初步分析了梯级水电工程对水温过程均化作用。最后提出减小梯级水库对长江生态环境影响的对策和建议.     

岷江上游植被生境适应性空间分异格局的间隙度分析

了解岷江上游不同植被生境适宜性类型在整体和局部上的空间分异格局对植被生境管理和修复具有非常重要的意义。基于岷江上游4类植被生境适宜性类型空间分布图借助分形和贝叶斯理论,建立间隙度指数模型和多水平贝叶斯模型,实现定量表征不同植被生境适宜性类型在整体和局部空间上的聚簇和分异程度。结果表明:1)汶川在Ⅰ~Ⅳ类、Ⅲ类和Ⅳ类生境适宜性下的间隙度指数最大,其对应的空间分异尺度为3 000 m(即为30倍网格边长,网格边长为100 m)、2 900 m、2 800 m,而松潘在Ⅰ类和Ⅱ类型下的间隙度指数最大,其空间分异尺度为3 000 m、2 700 m。2)Ⅰ~Ⅳ类、Ⅰ类和Ⅱ类生境适宜性分别在汶川、松潘和理县的间隙度维数最大,空间格局聚簇性较小,进一步证明空间分异尺度较大,而Ⅲ类和Ⅳ类生境适宜性在茂县的间隙度维数最大。岷江上游植被生境空间分异格局的间隙度分析,可以为研究生境空间格局及其生境管理尺寸在整体和局部上的差异提供必备的条件和依据。     

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。     

巢湖流域丰乐河洪水事件营养盐输出动态研究

洪水期是非点源污染输出的关键时期。通过对巢湖典型农业型流域丰乐河桃溪断面两次暴雨洪水过程（发生于2010年6月初的Event06和8月底的Event08）进行集中取样监测,结合该断面流量数据,分析了洪水过程中氮和磷营养盐不同指标（包括总氮、铵氮、硝态氮、总磷和可溶磷）浓度和瞬时负荷的动态变化规律。结果表明：Event06氮磷各指标浓度最小值、最大值及平均值均比Event08大,这与6月初农作物大量施肥,氮磷来源丰富有很大关系。丰乐河洪水事件氮输出的形式以可溶性无机氮（铵氮和硝态氮）为主,而磷则以颗粒态为主,但在涨水段的初、中期颗粒态氮和颗粒态磷所占比例比其它时段高。洪水过程中主要氮、磷指标浓度和瞬时负荷随流量增大而总体呈上升趋势(除了硝态氮),在流量峰值前达到最大值,然后呈总体下降趋势。总磷、总氮浓度与流量呈比较典型的顺时针圈形结构,表明暴雨洪水较强烈的冲刷输送作用。虽然进一步的负荷累积分析并没有显示显著的初期冲刷效应,但洪水期,特别是涨水段营养盐输出的重要性已较明显。丰乐河流域面积较大、地势较平坦,以农业活动为主,水体污染的非点源来源与农业活动有关,具体的洪水过程对营养盐的输出动态也有一定影响     

我国水电可持续发展的理性思考

我国是世界水能资源最为丰富的国家,但目前开发利用率仅为21%。当前我国正处于全面建设小康社会的重要战略机遇期,能源需求量持续增长,水电开发迎来了前所未有的发展机遇,但也面临水库移民、生态环境等难题。在对水库的温室气体排放、大型水电是否属于可再生能源、水库移民及库区可持续发展等问题进行分析研究的基础上,应用经济学的外部性理论对水电项目进行了政策分析,认为国家在政策上应大力鼓励支持开发水电,同时要加强严格监管,使其担负起所应承担的社会责任,促进地方经济持续发展和社会全面进步,并提出了水电开发与经济、社会、环境协调发展模式。     

基于GIS的岷江上游乡村聚落空间聚集特征分析——以茂县为例

将四川省茂县作为典型研究区,以其ETM影像及国家1〖DK1〗∶25万基础地理数据库为主要信息源,经图像识别与实地验证获得乡村聚落的空间信息,并运用GIS空间分析方法对岷江上游乡村聚落的空间聚集特征作了定量化分析。结果表明,研究区586%的乡村聚落在局部空间上相对集中,其余的则弥散分布;大部分聚落（约782%）分布在海拔1 500~2 700 m的中高山处,海拔1 200~2 200 m干旱河谷区聚集的聚落约552%,80%以上聚落的坡度大于15°;大多数聚落的水源和交通状况良好,水系和道路缓冲区较小半径内的聚落多沿道路聚集,而较远的则多沿水系聚集。分析还发现,少数乡村聚落的空间分布不宜于居民正常的生产生活,也不利于脆弱生态环境的保护,对此应进一步深入研究后探寻适当的对策对其进行重建或迁建。     

基于GIS的太湖流域主要生态风险源危险度综合评价研究

以太湖流域主要生态风险源为评价对象，充分考虑多类型多等级风险源作用强度的差异性，构建了风险源危险度评价模型，并在此基础上依据风险源发生机率、强度及作用范围等建立了太湖流域洪涝、干旱、极端气象、土壤侵蚀及污染排放等主要生态风险源的危险度评价指标体系。在ArcGIS技术支持下，创建了太湖流域1 606个网格和24个县市的风险源危险度统计数据库，采用AHP权重法确定指标权重，运用叠加分析、空间分析等技术方法最终实现太湖流域单要素及综合生态风险源危险度的定量评价。结果表明流域内生态风险源的分布存在明显的空间分异规律。其中，高生态风险源危险区集中分布在环太湖北部一带，面积约占流域面积的1172%；较高危险区主要呈“西北 北 东北 东”半环状分布格局，所占面积约2452%，危险度较低的区域集中在流域西南部的苕溪流域一带，面积占1566%。此外，不同区域主导生态风险源组成亦不同，约599%的区域是以污染排放为主导生态风险源，主要分布在镇江 宜兴 长兴 安吉一线以东的地区；2545%的区域主导生态风险源为干旱，主要集中在镇江 宜兴 长兴 安吉一线以西；1244%的区域是以洪涝灾害为主导风险源，集中分布在湖州、宜兴等地；而以水土流失、极端气象灾害作为主导风险源地区相对较为分散，所占比例较小     

基于格网数据的巢湖流域洪涝灾害损失评估

洪涝灾害是区域可持续发展的巨大威胁之一。随着全球气候变化、城市化进程加快和人口与经济集聚，洪涝灾害的损失日益严重。提出了洪涝灾害损失评估流程，建立基于网格数据的洪涝灾害损失估算模型，厘定各类资产的损失率。以空间网格为计算单元，在2003年洪水监测的基础上，应用GIS空间分析技术，对2003年巢湖流域的洪涝灾害损失进行了估算。结果表明：巢湖流域总淹没面积2 12504 km2，水田淹没面积最大，为1 71924 km2，洪涝灾害损失总值为194 828万元，无为、合肥、庐江县等洪涝灾害损失较大，舒城和肥西县损失较小。通过验证，该模型效果较好     

1961~2015年西南地区降水及洪涝指数空间分布特征

利用西南地区98个气象站连续完整的日降水序列数据，整合降水强度、持续性指数及等级指数形成降水指数体系并研究该区域降水及洪涝指数的空间分布特征，得到以下主要结论：（1） 1961~2015年，西南地区年降水量（PRCPTOT）与极端降水量（R95PTOT）都呈现出“东多西少、南多北少”的分布形态；持续降水日数（CWD）则表现为“南高北低、西高东低”的分布格局。区域多年平 均PRCPTOT、R95PTOT、CWD分别以-13.12 mm/10 a、1.34 mm/10 a、-0.29 d/10 a的速率变化。（2）西南地区不同等级降水日数具有相似的空间分布特征，均呈现出“南高北低、东高西低”的分布形态。（3）西南地区洪涝强度指数呈由东北向西南递减的分布特征；降水总量越多的地区，洪涝强度反而越低，主要由于单站洪涝强度表征的是降水的波动情况，降水量越多波动越不明显。21世纪以来，该 地区洪涝等级以重级为主，2010年以来连续多年出现特重级洪涝。此外，洪涝强度越大，区域性年度灾害等级越高。该研究对于掌握西南地区极端气候变化规律，从而服务于防灾减灾具有一定的理论意义。     

三峡库区水源涵养重要区生态系统格局动态演变特征

利用三期遥感分类数据为基础数据源,结合野外地面核查和生态空间分析方法,对三峡库区水源涵养重要区2000~2010年生态系统格局时空动态变化进行了分析。结果表明:研究区内各类生态系统空间分布差异较大,以森林和农田为主体生态系统;10a间,由于三峡水库蓄水淹没了大量农田和林地,导致森林生态系统和农田生态系统分别向湿地生态系统转化了179.99km2和191.27km2;其他生态系统(主要是人工表面)面积在时段内增加了506.63km2,主要是城镇建设占用部分森林和农田转换而来;时段内森林生态系统总的面积未发生较大减少主要是由于近年退耕还林、森林工程等生态工程的实施获得了大量补充;研究区后期的生态系统转化强度在逐渐增强,生态系统动态类型相互转化强度也显示出研究区生态系统类型的转化总体变差。     

四川盆地丘陵山区局地水系空间格局与地形因子的耦合

应用ArcGIS技术，结合分形分维理论和统计分析方法，选取了重庆市忠县拔山镇的石门水系和五一水系作为研究对象，探讨了局地水系与地形因子的耦合影响关联度。结果表明：（1）岩石地层显著地影响局地水系空间格局。水道级别越高，越趋近分布于地势较低的地层中；（2）海拔高度、坡度、地形起伏度、地表粗糙度和地表切割深度与局地水系空间格局的关系拟合较好。水系发育程度越高，其空间格局与地形因子的耦合特征表现得越明显，各不同级别间水道的空间格局分布越呈现出一致变化的趋势 ；（3）五一水系的分维数〖WTBX〗DB=105，石门水系的分维数DB〖WTBZ〗=100，两水系的地貌形态都正处于幼年期，五一水系地面分割比石门水系更为破碎，局地水系的分形维数值可以用来判定局地地貌的侵蚀发育阶段     

中国水利水电工程开发与区域可持续发展

本文论述了中国水利水电工程开发与区域可持续发展的关系,并提出了中国实现可持续的水利水电工程开发的主要对策。