江河流域水環(huán)境問題2010打印稿

1、江河流域水環(huán)境問題 以長江流域和南水北調工程為例,清華大學土木水利學院 2010年11月15日,水科學與水工程概論專題講座,主要內容,一. 概 述,二. 流域水生態(tài)環(huán)境問題,三. 南水北調工程及其水環(huán)境問題,四. 結 語,水是生命之源 水是一切生態(tài)系統存在的基礎 人類靠水而居 城市依水而建，水是城市的血液 人類活動與經濟社會發(fā)展產生一系列水環(huán)境問題 樹立科學發(fā)展觀，構建和諧社會 以水資源的可持續(xù)利用支撐經濟社會的可持續(xù)發(fā)展,一、概述,3個”3”,每3方水中有1方是長江水,每3元GDP中有1元是長江人創(chuàng)造的,每3個人中有1人喝長江水,長江是世界第三大河流，是我國最大的河流，全長約6300km，流

2、域面積180萬km2，占全國的19%左右。長江橫跨東、中、西三大經濟區(qū)域，區(qū)位優(yōu)勢顯著。,長江流域人口4.26億，國內生產總值3.65萬億元，分別占全國的33%和40%。長江經濟帶迅速崛起，已發(fā)展成為我國基礎原材料及機電工業(yè)和高新技術等優(yōu)勢產業(yè)集中地、現代金融密集區(qū)，產業(yè)優(yōu)勢全國領先。,以長江三角洲地區(qū)為龍頭、以中部崛起為依托和支撐的長江經濟帶，在全國經濟社會發(fā)展中具有舉足輕重的地位。,一、概述,一、概述,長江是南水北調東中西三條調水線路的源頭；是引江濟巢、引江濟太改善巢湖、太湖流域水環(huán)境和水生態(tài)的后盾；是當前和未來我國水電開發(fā)的主要基地；是我國內河運輸最為重要的黃金水道。,“資源優(yōu)勢、區(qū)位優(yōu)

3、勢、產業(yè)優(yōu)勢”說明了長江在全國經濟社會可持續(xù)發(fā)展中具有非常重要的戰(zhàn)略地位。隨著西電東送、西氣東輸、青藏鐵路和南水北調等與長江流域息息相關的四大戰(zhàn)略性工程的實施，長江流域在全國的戰(zhàn)略地位尤為重要。,一、概述,長江水資源和水能資源非常豐富,長江多年平均水資源總量9960億m3，約占全國總量的36.5%。 全流域水能蘊藏量2.78億kw，占全國的40%，可開發(fā)量為2.56億kw，約占全國的48% 。,水資源開發(fā)利用率低于全國平均值，水資源開發(fā)利用程度還不高 -資源開發(fā)，資源配置, 供需平衡,一、概述,開發(fā)長江水電資源是可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,優(yōu)先發(fā)展水電符合中國21世紀可持續(xù)發(fā)展行動綱領要求,流域水能

4、開發(fā)利用程度,長江中下游已超過50%,長江上游地區(qū)不足20%,江源至宜賓河段不足5%,西部大開發(fā),西電東送,開發(fā)長江上游,金沙江,雅礱江,大渡河,向家壩水電站,溪洛渡水電站,錦屏一級電站,錦屏二級電站,長江流域水質整體呈惡化趨勢 供水合格率69% 水功能區(qū)水質達標率67% 干流近岸水域存在數公里污染帶 支流和城市附近水體污染嚴重 水域納污能力改變,二、流域水生態(tài)環(huán)境問題,（1）水環(huán)境局部污染嚴重,二、長江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（1）水環(huán)境局部污染嚴重,長江近岸污染帶已長達數百公里,二、長江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（2）湖庫富營養(yǎng)化加劇，河流水華凸顯,富營養(yǎng)化問題日益嚴重的“三湖”均位于長江流域,二、

5、長江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（2）湖庫富營養(yǎng)化加劇，河流水華凸顯,三峽庫區(qū)支流庫灣水體富營養(yǎng)化,香溪河隱藻水華,香溪河硅藻水華,大寧河綠藻水華,二、長江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（3）水土流失嚴重,水土流失導致洞庭湖、鄱陽湖等長江中下游重要湖泊濕地的嚴重淤積而日漸萎縮，也直接影響水利工程本身的運用功能。,水土流失導致生態(tài)惡化和群眾貧困化，減少生物多樣性，影響流域和區(qū)域的生態(tài)安全，導致泥沙淤積，增大防洪安全隱患，降低水利工程壽命。,二、長江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（3）水土流失嚴重,泥石流,后靠的移民安置區(qū)地表植被稀疏,二、長江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（4）生物多樣性減少,長江水生生物資源衰退，物種瀕危或消失。

6、長江白鱀豚種群數量已不足50頭。 干流四大家魚產卵場和漁場規(guī)?？s小。 一些嚴重污染的江段甚至魚蝦絕跡。 流水性魚類特別是眾多的長江上游的特有魚類面臨滅絕的威脅。,二、長江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（5）流域生境受損,梯級水庫最直接的影響是破壞了河流的連續(xù)性，進而阻斷洄游魚類等水生生物的生命通道； 大型水庫的建設對庫區(qū)生境產生顯著影響，水庫淹沒灘地后，魚類棲息地減少，水庫水體深度較大會產生水溫分層，大壩下泄的低溫水會推遲下游水生生物產卵時間，用于灌溉將對農作物產生冷害； 清水下泄造成河床和河岸侵蝕，可能影響水生生物的棲息地與產卵場。,流水生境,靜水或緩流生境,梯級建設,流水生境 縮小或喪失,物種結構改

7、變,水生態(tài)系統改變,二、長江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（5）流域生境受損,正常水溫,低溫水,大壩蓄水,低溫水下泄,壩下游水溫降低,壩下游水生生境,天然河道,水溫分層,壩下游水生生物,影響,影響,低溫水（春夏季）,二、長江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（5）流域生境受損,三峽工程通過試驗性蓄水175m水位，從工程建設階段轉入運用階段，開始全面發(fā)揮防洪等綜合作用。,三峽工程蓄水及泄洪情況,在豐水期，水流除電站過流外，還需要壩身泄洪，泄洪水體攜帶大量氣泡進入下游，在靜水壓強的作用下，有出現溶解氣體過飽和的可能。,三峽水庫蓄水后，水庫水質將發(fā)生新的變化,關于三峽水庫水環(huán)境問題研究,關于三峽水庫水環(huán)境問題研究,三峽水庫

8、局部水域水體富營養(yǎng)化問題 蓄水初期壩前鳳凰山庫灣出現水華現象 生態(tài)動力學模型研究 挾沙水流污染物輸移擴散機理 渾水水流水質模型研究 岸邊消落帶問題 生態(tài)護岸研究 壩前水溫及下游溶解氧過飽和問題 水溫分層特性 壩身泄洪大氣復氧機理研究 下游溶解氧沿程變化規(guī)律 水庫水環(huán)境管理和生態(tài)調度問題,二、長江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（6）濕地功能萎縮,江湖阻隔和圍墾導致初級生產者以及食物鏈的破壞，也導致湖泊等重要濕地面積減少、功能萎縮。 近50年來長江流域共減少水域面積12000km2，僅22個重要的通江湖泊就減少了湖容567億m3。 素有“千湖之省” 美譽的湖北省，50年代有湖泊1066個，總面積達8300k

9、m2，目前僅存309個，總面積縮小到2656 km2，其中面積1km2以上的湖泊僅剩181個。 武漢市亦有“百湖之市”的美譽，但現在也名難符實，湖泊數量僅存27個。,湖北省最大的淡水湖，也是全國第七大淡水湖。 近年來，由于圍湖造田、過度捕撈導致水面縮小、水質下降、水草瀕臨枯竭、鳥類和魚類資源急劇減少。 上世紀50年代，洪湖面積達760平方公里，現在湖泊面積銳減到348km2，平均水深只有1.35m。,洪湖、洞庭湖濕地的萎縮退化,“八百里洞庭”不復存在,洞庭湖持續(xù)枯水湖床大面積裸露,二、長江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（6）濕地功能萎縮,11月14日攝 新華社記者 龍弘濤 攝,三、南水北調工程及其水環(huán)境

10、問題,（1）工程概況,工程總體布局 四橫三縱 南北調配 東西互濟,三、南水北調工程及其水環(huán)境問題,（1）工程概況,南水北調總體規(guī)劃推薦東線、中線和西線三條調水線路。通過三條調水線路與長江、黃河、淮河和海河四大江河的聯系，構成以“四橫三縱”為主體的總體布局，以利于實現我國水資源南北調配、東西互濟的合理配置格局。 規(guī)劃的東線、中線和西線到2050年調水總規(guī)模為448億立方米，其中東線148億立方米，中線130億立方米，西線170億立方米。,三、南水北調工程及其水環(huán)境問題,（1）工程概況,東線工程：利用江蘇省已有的江水北調工程，逐步擴大調水規(guī)模并延長輸水線路。東線工程從長江下游揚州抽引長江水，利用京

11、杭大運河及與其平行的河道逐級提水北送，并連接起調蓄作用的洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖。出東平湖后分兩路輸水：一路向北，在位山附近經隧洞穿過黃河；另一路向東，通過膠東地區(qū)輸水干線經濟南輸水到煙臺、威海,三、南水北調工程及其水環(huán)境問題,（1）工程概況,中線工程：從加壩擴容后的丹江口水庫陶岔渠首閘引水，沿唐白河流域西側過長江流域與淮河流域的分水嶺方城埡口后，經黃淮海平原西部邊緣，在鄭州以西孤柏嘴處穿過黃河，繼續(xù)沿京廣鐵路西側北上，可基本自流到北京、天津。,三、南水北調工程及其水環(huán)境問題,（1）工程概況,西線工程：在長江上游通天河、支流雅礱江和大渡河上游筑壩建庫，調長江水入黃河上游。西線工程的供水目

12、標主要是解決涉及青、甘、寧、內蒙古、陜、晉等6省（自治區(qū)）黃河上中游地區(qū)和渭河關中平原的缺水問題，還可以向鄰近黃河流域的甘肅河西走廊地區(qū)供水，必要時也可向黃河下游補水。,三、南水北調工程及其水環(huán)境問題,（1）工程概況,有效緩解缺水狀況 流域57%，城市71%（城市仍處于缺水狀態(tài)） 生態(tài)環(huán)境效益顯著 提高水資源及水環(huán)境的承載能力 有效遏制和減少地下水超采 有利于改善和恢復地表植被 有利于保護生物多樣性 ,三、南水北調工程及其水環(huán)境問題,中線工程的水力學與水環(huán)境問題,總干渠輸水調蓄能力研究,河渠交叉河段的水力學及水環(huán)境影響研究,渠道事故情況下非恒定流特性研究,總干渠冬季輸水問題研究,干渠沿線生態(tài)環(huán)境的影響研究,（2）有關課題,三、南水北調工程及其水環(huán)境問題,東線工程的水力學與水環(huán)境問題,河網輸水系統的水動力學特性,江河湖泊的水量平衡關系及河湖自凈能力,水質水量監(jiān)測及預警預報系統研究,沿線污染污輸移特性及防治對策,受水區(qū)水資源配置及生態(tài)環(huán)境影響研究,（2）有關課題,三、南水北調工程及其水環(huán)境問題,西線工程的水力學與水環(huán)境問題,高壩泄洪消能關鍵技術及樞紐水力學問題,調水區(qū)和受水區(qū)的環(huán)境影響與生態(tài)調控,受水區(qū)生態(tài)需水量的計算評價,長距離隧洞的水動力學特性及輸水安全問題,（2）有關課題,三、南水北調工程及其水環(huán)境問題,其它重要的水力學與水環(huán)境問題