南水北调西线工程对解决受水区生态环境问题的意义

南水北调西线工程是一项跨流域的大型调水工程，对解决我国西北、华北部分地区严重干旱缺水，促进黄河上中游地区的资源开发和经济持续快速发展，及其生态环境的改善具有重大意义。本文着重分析了调水工程对受水区生态环境的有利影响，指出调水工程将增加受水区的河川径流量，改善水环境；提高植被覆盖率，遏制并治理水土流失和土地沙漠化；减少自然灾害，改善农业生态环境和当地居民的生存环境。     

川西地区水能资源优势、开发障碍及战略

川西地区包括甘改，阿坝，凉山，雅安，攀枝花，乐山和眉山七个州市。金沙江水电基地，雅砻江水电基地和大渡河水是基地集中分布该区域，是长江上游水能资源富集区的核心。从水系和行政区方面分析该地区水能资源分布状况，国际国内比较优势，开发利用水平，管理体制，丰枯矛盾和资金短缺等。最后提出以溪落渡，向家坝，瀑布沟和独松电站为主的开发重点；华东，西北市场开发为主的市场开拓战略方向；四川电网与华东，西北电网的联网建设，以电代柴保生态的战略；规范集资办电的投融资制度，实行项目资本金制度，明晰产权关系，进行现代化企业制度的改制方向和实行企业所得税优惠政策。     

“黄金水道”开发治理蓝图问世

一部2030年前治理开发“黄金水道”的宏伟蓝图——长江流域综合利用规划要点报告,最近编制完成并通过专家鉴定。该报告达35万字,内容涉及水利、地矿、农业、交通、能源等许多方面,是今后40年长江流域开发治理系统工程的基本框架和指南。该报告在资源与环境方面的规划目标是充分利用水资源优势,大力发展水电,努力减少环境污染。根据规划要求,近期将大力开发金沙江、雅砻江、大渡河等水资源,到     

四川省水电资源开发研究

水电资源具有可再生、廉价、无污染等优点,环境效益非常明显,世界上很多国家和地区都很重视水电资源的开发利用。四川省水电资源优势明显：水电资源总量丰富,位居全国前列,开发潜力很大;适宜筑坝建库,径流调节性能好;淹没损失较小,比全国平均水平少一半多;可建设的水电站大中小齐全,且以大型水电站为主;水电资源的市场需求大。为了满足不断增长的省内外电力需求,同时充分发挥水电资源优势,促进地区经济发展,四川省要加快对金沙江、雅砻江和大渡河等主要河流水电资源的开发力度;加快省内电网改造进度,积极推进省际电网联网,特别是和华东、华中电网的联网进程;大力开拓四川电力市场,发展高耗能产业;加大受电地区对四川省水电资源开发的帮扶力度,积极争取国家政策支持。     

千岛湖配水工程的环境成本估算——基于调水区支付意愿调查

由于水资源分布不均、水污染日趋严重,调水工程已不仅用以解决城市资源型缺水,也成为一些地区缓解水质型缺水问题的途径,但是这些耗资巨大的调水工程往往对周围自然生态环境可能产生巨大影响,可能带来的环境成本不容忽视。以千岛湖配水工程为例,通过在调水地进行实地调研和问卷调查,运用Tobit模型分析影响居民支付意愿的因素,基于意愿调查法(CVM)分析了建德市人民对千岛湖配水工程的生态环境影响的支付意愿,并以此估算该工程的环境成本。结果表明,调水地居民对恢复和改善可能破坏的生态环境的平均支付意愿约为每人每年377.6～542.1元,按照年配水量9.78亿 m³可以计算每吨水的环境成本约为0.15～0.21元。由此估算,工程期内千岛湖配水工程可能造成的环境成本总计约为5.80～8.28亿元,高于2014年公布的《杭州市第二水源千岛湖配水工程环境影响报告书》(下文简称《报告书》)中对该工程的环境经济影响评价3.70亿元。千岛湖配水工程的环境成本不容忽视,必须建立科学的生态补偿机制,加强监管;同时受水地也应积极加强污染治理和节约用水,共同解决城市水质型缺水问题。     

南水北调西线一期工程大渡河流域减水段生态水文浅析

南水北调西线一期工程调水前河流生态水文特征、调水对生态影响的研究对于进一步探讨有利于生态保护的水利工程调控措施具有重要意义。采用IHA方法分析大渡河流域调水区河流调水前的水文资料,提取对基本生态条件维护具有重要意义的月基流量作为特征流量,采用Tennant法评价基流量对生态的有利程度,以历史上曾经发生过的特征流量对生态的意义作为参照,对比分析一期调水工程实施后水文站月平均流量对生态的有利程度,间接推求坝址下游近坝段特征基流量,探究调水后月均流量对生态的有利程度。结果表明：随着沿程流量的恢复,绰斯甲站、足木足站河道水量得到恢复,调水后月平均流量对生态有利程度能达到较好状态;坝址下游河段调水后月平均流量的生态有利程度汛期较差,珠安达和霍那坝址下游6月份甚至为“极差”水平     

三峡水库上游流域非点源颗粒态磷污染负荷研究

为有效控制三峡水库上游流域因水土流失产生的非点源颗粒态磷污染，改善库区水质，以美国通用土壤流失方程为基础，从影响土壤流失年际变化的水文条件和人类活动两个主导因素着手，并从地形指数的角度考虑泥沙输移比的空间分布，提出了能反映流域输沙量逐年动态变化的新估算方法。在此基础上，建立了流域颗粒态磷污染年负荷模型。在GIS辅助下，应用所建模型，对研究流域1990~2006年颗粒态磷污染负荷进行了空间分布模拟和定量研究。结果表明：所建年输沙量模型和颗粒态磷年负荷模型有良好的模拟精度；金沙江中下游流域，雅砻江中下游流域和岷江的大渡河流域是颗粒态磷污染的主要源区，嘉陵江流域通过治理水土流失和颗粒态磷流失情况明显好转；“长治”工程后，三峡水库上游流域的颗粒态磷年负荷总体上有下降趋势，近5年的年均负荷为16 482 t/a，比治理初期的1990年减少约37%。     

基于MODIS叶面积指数的大渡河流域作物生态需水研究

利用大渡河流域30年的气象资料,采用FAO最新修订的Penman Monteith方程计算流域参考作物腾发量。同时获取大渡河流域2007年内45期MODIS LAI数据,根据叶面积指数与作物系数的经验关系得到作物系数2007年年内的变化情况,利用GIS中的Zonalmean函数对大渡河流域平均作物生态需水量年内变化进行估算。在根据年干燥度进行干湿区划的基础上,对作物生态需水来源进行分析。结果表明：大渡河流域2007年内生态需水总量为6188 mm,月平均值为516 mm。其中作物生态需水量年内变化过程为夏季最高,占全年总需水量的357%,春季、秋季、冬季生态需水量逐渐减少分别占全年总量的304%、201%和138%。在雨季,降水完全可以满足流域生态需水量,降水是这一时期生态需水的主要来源。在旱季,半干旱区的生态需水来源受区域干燥度的影响较大,越干燥的地区降水占作物生态需水百分比就越高;半湿润区作物生态需水来源仍以降水为主,但降水占作物生态需水百分比除了受区域干燥度影响之外,可能还受到其它因素如：陡坡耕地占耕地总面积的比例的影响。     

气候变化对江汉平原调水格局的影响

江汉平原水利工程密布,大型调水工程对流域用水格局产生很大影响。气候变化同时会影响调水工程调入调出区供需水情况,从而影响流域的水资源的分配。梳理了江汉平原主要调水工程,重点围绕南水北调中线工程与引江济汉工程的规划设计指标及实际运营状况,分析江汉平原潜在的用水矛盾。此外,在未来气候变化情景下,随着干旱时长和频次增加,会导致各调水工程抽水引水成本提高,从而加剧江汉平原用水矛盾。结果表明:(1)从工程设计和运行来看,南水北调中线工程达到调水设计后,引江济汉工程在保证汉江下游用水需求上受限可能性很大;(2)引江济汉工程自运行以来,虽未有较长时间的泵站抽水引水,但就2018年的泵站抽水引水成本来看已经达到运行总经费的30%。如果引江济汉工程引水口长江水位下降,自流引水受限,使用泵站抽水引水时长及频率将会增加,会导致引水费用进一步增加;(3)"南水北调中线"、"引汉济渭"、"鄂北水资源配置"工程,再叠加汉江中下游生产生活用水,如遇枯水年份,汉江水资源配置会产生很大的矛盾,对汉江流域及汉江生态经济带发展将产生影响。     

长江流域月降水的EEMD多时间尺度遥相关分析

基于长江流域138个气象站1961~2016年的逐月降水观测资料,应用集合经验模态分解（EEMD）方法,分别对各站点的月降水序列进行EEMD分解,然后,运用时滞相关分析和逐步变量选择的方法,以识别长江流域月降水周期振荡和长期趋势的显著影响因子,并构建多元线性回归模型对长江流域月降水进行预测。结果表明：（1）近50多年来,长江流域各站点的月降水呈现出显著的季节、年际和年代际尺度振荡特征。（2）流域内各站点月降水的长期变化趋势存在着较大的空间差异性,表现为金沙江、雅砻江、大渡河以及鄱阳湖流域是月降水长期趋势显著增加的集中区,而岷江中游以及洞庭湖流域的南部是月降水长期趋势显著减少的集中区。（3）厄尔尼诺1+2区的平均海表温度（NINO1+2）的过去模式是影响长江流域月降水周期振荡的主要气候因子,而全球平均气温距平（GlobalT）是影响长江流域月降水长期趋势的主要气候因子。（4）基于已识别的影响因子构建的月降水量预测模型在旱季的预报性能高于雨季,并在长江上游地区的预报性能高于其中下游地区。     

南水北调中线工程与汉江中下游地区可持续发展

汉江是长江最大的支流,汉江中下游地区是湖北省经济基础最强的地区。同时汉江流域也存在着洪涝灾害威胁大、水资源开发利用水平不高、环境建设和生态保护力度不够、传统的工农业生产方式和产业结构加重环境的恶化、管理体制不顺等问题。南水北调中线工程以及配套工程的实施,对汉江流域的经济发展将起推动作用,同时从汉江的丹江口水库调水,将改变汉江中下游的水资源分配,社会经济发展与生态环境的协调将会出现新的矛盾。要解决好流域经济发展问题,必须把握好建设南水北调中线工程的机遇,更新观念,加强前期研究和规划,注重生态环境的保护和示范工程的建设,建立相应的政策法规和流域管理体制,全面保证汉江中下游地区的可持续发展。     

南水北调西线引水区近50年径流变化趋势对气候变化的响应

选取南水北调西线工程引水区5个水文站与相应气象站近50 a径流、降雨、温度、日照时间序列资料,首先对自相关性显著水平5%的序列进行去白化处理,运用Mann Kendall法进行趋势检验和突变分析,并通过Spearman法和双累积曲线图形法对结果进行验证。此外,运用Pearson方法分析径流与各气候因子间的相关性。结果表明：50 a来,引水区年径流量变化趋势总体不明显,但近10 a来,除直门达水文站外,其余4个站有进一步减少的趋势;雨量和日照时间变化趋势并不明显,温度有较显著升高。总体而言,气候变化是流域径流量变化的主要影响因素,未来径流量变化还需从气温、降水、径流、冰川等时空分布特性综合研究     

水资源开发与生态环境协调发展的实例研究

结合水资源工程的必要性和以三峡工程为代表的水资源工程的环境保护措施，指出水资源开发与生态环境协调发展在理论和实践上的可行性。从防洪、能源安全、可持续发展以及水能资源蕴藏量等方面分析，我国总体水资源有限，而主要江河的中下游地区仍受到洪水威胁，在总体水资源利用程度上与世界平均水平相比还较低。水资源工程可以充分调节和利用水资源，以保障人类社会的可持续发展，但同时也会对河流形态、水文水动力学条件、水生态环境形成多方面的不利影响。为减缓或减免这些不利影响，必须从设计、施工、管理等各方面重视水资源开发与生态环境保护的协调发展。三峡工程是长江干流防洪和水资源利用的骨干工程，该工程从论证、施工及初期运行各个阶段，严格履行环境保护责任和义务，建立相关环境制度和标准，建立环境监测体系，设立科研项目和落实环境保护措施，保证了工程在发挥防洪、航运和发电功能的同时，努力成为环境友好型工程。     

大渡河流域川陕哲罗鲑分布与栖息地特征研究

在实地调查和资料分析基础上,对大渡河流域川陕哲罗鲑栖息地及分布进行了量化分析,并对其适宜栖息地保护河段进行了评估与划分。研究表明:(1)1950~2012年,大渡河流域川陕哲罗鲑分布范围持续减少,损失率高达91.4%,强烈的人类活动(如水电开发)成其主要影响因素;(2)川陕哲罗鲑对栖息地生境质量需求较高,适应水温范围较窄(4℃~14℃)。在不同生活史阶段川陕哲罗鲑对于生境的需求存在差异;(3)大渡河上游干流及众多支流对保护川陕哲罗鲑极为重要。在上游适宜划分为川陕哲罗鲑栖息地保护的河段总长度共计2 222.9 km。根据研究结果,我们建议:(1)川陕哲罗鲑栖息地有效保护,不仅应保护其现有分布区域,而且还应涵盖具有较高保护和恢复价值的历史分布和潜在分布空间;(2)尽快开展大渡河河源区川陕哲罗鲑栖息地保护相关规划和研究工作;(3)为协调流域保护和发展,建议建立完善生态补偿机制。     

南水北调中线工程中的引江济汉补偿工程

引江济汉是南水北调中线引汉调水的补偿工程,按总体规划应结合当地水利规划建设,不宜修成封闭的“高架”水渠只向汉江下游补水。遵循节约资源、保护环境、推动发展的思路,引江济汉应以江苏江水北调模式,扩展和延伸为引江入汉济黄,取代南水北调中线二期扩建工程。①引江入长湖利用沮漳河下游河道输水,并改造荆州城市水系,破解血吸虫病传播扩散、泥沙入湖和水源污染三大环境风险;②引江入汉利用长湖调蓄提水至兴隆水库,节省渠道长度;③碾盘山梯级采取一级二站抽水蓄能开发方式,简化汉江干流反向输水工程,抽江至崔家营水库,引清调度改善汉江中下游水质,又为黄河下游增加水资源量提供稳定可靠的水源;④从“南襄隘道”唐河东侧修建鄂豫运河,将长江水不经丹江口水库直接送达方城去郑州济黄,推进构建一条纵贯南北的水运干线。     

南水北调中线水源地汉江上游流域主要生态环境问题及对策

汉江上游是南水北调中线水源地,流域生态环境建设是保障水源地水质安全的关键.针对上游流域水环境污染、土地利用以及水土流失等重大生态环境问题,结合流域数字高程模型及水质调查对其进行了系统分析.结果表明:(1)丹江流域、库区流域及汉中盆地水质较差,COD<,Mn>和氨氮成为水源区主要污染物;(2)各子流域区植被覆盖占各自面积的71.2%～95.7%,表明流域植被覆盖较好,但沿河岸100 m范围内农业用地占29.2%～43.4%,且多为坡耕地;(3)流域水土流失严重,2000年左右流域侵蚀图显示汉江源头、秦岭南及大巴山北均出现了大片年均侵蚀模数>2 200 t/km2的区域,且有日益增强的趋势.提出加大水环境污染整治力度、加强农业用肥管理及河岸带建设、水土保持建设以及加强流域水环境及水土保持监测和科研工作等对策.     

基于Copula模型的丰枯频率分析——以南水北调西线工程调水区径流与黄河上游来水的丰枯遭遇研究为例

以道孚、绰斯甲、足木足和兰州水文站1960～2000年的同步天然年径流量系列为基础,应用Copula方法构造了南水北调西线一期工程调水区径流与黄河上游来水之间的联合分布,具体分析了调水区径流与黄河上游来水的丰枯遭遇频率。结果表明：由西向东依次按鲜水河、绰斯甲河、足木足河的顺序,调水河流与黄河上游丰枯同步（异步）的频率在递增（递减）,到了足木足河,其丰枯同步的频率已大于丰枯异步的频率;有利于调水到黄河的频率在递减,但仍保持在30％以上,略大于南水北调中线工程的利于调水频率;且调水区径流与黄河上游来水同枯的频率维持在26％以下,这些对于南水北调西线一期工程的实施都是有利的。     

三峡工程的环境与移民问题

三峡水利枢纽是在长江上修建的世界第一大水电站,它规模宏大,举世属目,具有巨大的防洪,发电,航运等综合效益,是开发治理长江的骨干工程。三峡工程建设将对生态与环境产生广泛而深远的影响,为国内外所关注。它的有利影响主要在长江中下游,能有效地抗御洪水和提供巨量的清洁洁能源;不利影响主要是在库区,将形成库区淹没和大量移民。     

金沙江一期工程蓄水前后绥江段鱼类群落多样性特征

为探索流域梯级水电开发对鱼类群落多样性影响,于2011年(蓄水前)和2015年(蓄水后)对金沙江下游绥江断面进行渔业资源调查,分析鱼类群落结构特征。结果表明,绥江段共计采集鱼类60种,隶属于5目12科,其中长江上游特有鱼类12种。蓄水前以瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)、圆口铜鱼(Coreius guichenoti)、光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)为优势种类;蓄水后以草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鳙(Aristichthys nobilis)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)为优势种类。与蓄水前相比,鱼类群落Margalef丰富度指数、Shannon-Weiner多样性指数、Pielou均匀度指数均呈现下降趋势,但无显著性差异(P0.05)。根据生态类群分析,静水缓流型鱼类由蓄水前54%增加到蓄水后的71%,河道洄游型鱼类从39%减少到20%,江湖洄游型鱼类蓄水前后变化不大。丰度生物量比较曲线显示,蓄水前绥江段鱼类群落未受到干扰,而蓄水后受到严重干扰。库区蓄水后总生物量有明显增加趋势,但优势种类趋于小型化、种类结构单一化。为科学保护金沙江下游流域鱼类生物多样性,建议成立鱼类保护区、开展梯级生态调度和加强流域环保预警研究等措施。