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(zhǎng)江流域和南水北調(diào)工程為例,清華大學(xué)土木水利學(xué)院 2010年11月15日,水科學(xué)與水工程概論專題講座,主要內(nèi)容,一. 概 述,二. 流域水生態(tài)環(huán)境問題,三. 南水北調(diào)工程及其水環(huán)境問題,四. 結(jié) 語,水是生命之源 水是一切生態(tài)系統(tǒng)存在的基礎(chǔ) 人類靠水而居 城市依水而建，水是城市的血液 人類活動(dòng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生一系列水環(huán)境問題 樹立科學(xué)發(fā)展觀，構(gòu)建和諧社會(huì) 以水資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,一、概述,3個(gè)”3”,每3方水中有1方是長(zhǎng)江水,每3元GDP中有1元是長(zhǎng)江人創(chuàng)造的,每3個(gè)人中有1人喝長(zhǎng)江水,長(zhǎng)江是世界第三大河流，是我國(guó)最大的河流，全長(zhǎng)約6300km，流

2、域面積180萬km2，占全國(guó)的19%左右。長(zhǎng)江橫跨東、中、西三大經(jīng)濟(jì)區(qū)域，區(qū)位優(yōu)勢(shì)顯著。,長(zhǎng)江流域人口4.26億，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值3.65萬億元，分別占全國(guó)的33%和40%。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶迅速崛起，已發(fā)展成為我國(guó)基礎(chǔ)原材料及機(jī)電工業(yè)和高新技術(shù)等優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)集中地、現(xiàn)代金融密集區(qū)，產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)全國(guó)領(lǐng)先。,以長(zhǎng)江三角洲地區(qū)為龍頭、以中部崛起為依托和支撐的長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶，在全國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位。,一、概述,一、概述,長(zhǎng)江是南水北調(diào)東中西三條調(diào)水線路的源頭；是引江濟(jì)巢、引江濟(jì)太改善巢湖、太湖流域水環(huán)境和水生態(tài)的后盾；是當(dāng)前和未來我國(guó)水電開發(fā)的主要基地；是我國(guó)內(nèi)河運(yùn)輸最為重要的黃金水道。,“資源優(yōu)勢(shì)、區(qū)位優(yōu)

3、勢(shì)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)”說明了長(zhǎng)江在全國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(diào)等與長(zhǎng)江流域息息相關(guān)的四大戰(zhàn)略性工程的實(shí)施，長(zhǎng)江流域在全國(guó)的戰(zhàn)略地位尤為重要。,一、概述,長(zhǎng)江水資源和水能資源非常豐富,長(zhǎng)江多年平均水資源總量9960億m3，約占全國(guó)總量的36.5%。 全流域水能蘊(yùn)藏量2.78億kw，占全國(guó)的40%，可開發(fā)量為2.56億kw，約占全國(guó)的48% 。,水資源開發(fā)利用率低于全國(guó)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(zhǎng)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(guó)21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展行動(dòng)綱領(lǐng)要求,流域水能

4、開發(fā)利用程度,長(zhǎng)江中下游已超過50%,長(zhǎng)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(zhǎng)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(jí)電站,錦屏二級(jí)電站,長(zhǎng)江流域水質(zhì)整體呈惡化趨勢(shì) 供水合格率69% 水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)率67% 干流近岸水域存在數(shù)公里污染帶 支流和城市附近水體污染嚴(yán)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(yán)重,二、長(zhǎng)江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（1）水環(huán)境局部污染嚴(yán)重,長(zhǎng)江近岸污染帶已長(zhǎng)達(dá)數(shù)百公里,二、長(zhǎng)江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（2）湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化加劇，河流水華凸顯,富營(yíng)養(yǎng)化問題日益嚴(yán)重的“三湖”均位于長(zhǎng)江流域,二、

5、長(zhǎng)江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（2）湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化加劇，河流水華凸顯,三峽庫(kù)區(qū)支流庫(kù)灣水體富營(yíng)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(zhǎng)江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（3）水土流失嚴(yán)重,水土流失導(dǎo)致洞庭湖、鄱陽湖等長(zhǎng)江中下游重要湖泊濕地的嚴(yán)重淤積而日漸萎縮，也直接影響水利工程本身的運(yùn)用功能。,水土流失導(dǎo)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(dǎo)致泥沙淤積，增大防洪安全隱患，降低水利工程壽命。,二、長(zhǎng)江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（3）水土流失嚴(yán)重,泥石流,后靠的移民安置區(qū)地表植被稀疏,二、長(zhǎng)江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（4）生物多樣性減少,長(zhǎng)江水生生物資源衰退，物種瀕?；蛳?。

6、長(zhǎng)江白鱀豚種群數(shù)量已不足50頭。 干流四大家魚產(chǎn)卵場(chǎng)和漁場(chǎng)規(guī)?？s小。 一些嚴(yán)重污染的江段甚至魚蝦絕跡。 流水性魚類特別是眾多的長(zhǎng)江上游的特有魚類面臨滅絕的威脅。,二、長(zhǎng)江流域水生態(tài)環(huán)境問題,（5）流域生境受損,梯級(jí)水庫(kù)最直接的影響是破壞了河流的連續(xù)性，進(jìn)而阻斷洄游魚類等水生生物的生命通道； 大型水庫(kù)的建設(shè)對(duì)庫(kù)區(qū)生境產(chǎn)生顯著影響，水庫(kù)淹沒灘地后，魚類棲息地減少，水庫(kù)水體深度較大會(huì)產(chǎn)生水溫分層，大壩下泄的低溫水會(huì)推遲下游水生生物產(chǎn)卵時(shí)間，用于灌溉將對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)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(chǎn)卵場(chǎng)。,流水生境,靜水或緩流生境,梯級(jí)建設(shè),流水生境 縮小或喪失,物種結(jié)構(gòu)改

7、變,水生態(tài)系統(tǒng)改變,二、長(zhǎng)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(zhǎng)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(yàn)性蓄水175m水位，從工程建設(shè)階段轉(zhuǎn)入運(yùn)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(jìn)入下游，在靜水壓強(qiáng)的作用下，有出現(xiàn)溶解氣體過飽和的可能。,三峽水庫(kù)蓄水后，水庫(kù)水質(zhì)將發(fā)生新的變化,關(guān)于三峽水庫(kù)水環(huán)境問題研究,關(guān)于三峽水庫(kù)水環(huán)境問題研究,三峽水庫(kù)

8、局部水域水體富營(yíng)養(yǎng)化問題 蓄水初期壩前鳳凰山庫(kù)灣出現(xiàn)水華現(xiàn)象 生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型研究 挾沙水流污染物輸移擴(kuò)散機(jī)理 渾水水流水質(zhì)模型研究 岸邊消落帶問題 生態(tài)護(hù)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(fù)氧機(jī)理研究 下游溶解氧沿程變化規(guī)律 水庫(kù)水環(huán)境管理和生態(tài)調(diào)度問題,二、長(zhǎng)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(dǎo)致初級(jí)生產(chǎn)者以及食物鏈的破壞，也導(dǎo)致湖泊等重要濕地面積減少、功能萎縮。 近50年來長(zhǎng)江流域共減少水域面積12000km2，僅22個(gè)重要的通江湖泊就減少了湖容567億m3。 素有“千湖之省” 美譽(yù)的湖北省，50年代有湖泊1066個(gè)，總面積達(dá)8300k

9、m2，目前僅存309個(gè)，總面積縮小到2656 km2，其中面積1km2以上的湖泊僅剩181個(gè)。 武漢市亦有“百湖之市”的美譽(yù)，但現(xiàn)在也名難符實(shí)，湖泊數(shù)量?jī)H存27個(gè)。,湖北省最大的淡水湖，也是全國(guó)第七大淡水湖。 近年來，由于圍湖造田、過度捕撈導(dǎo)致水面縮小、水質(zhì)下降、水草瀕臨枯竭、鳥類和魚類資源急劇減少。 上世紀(jì)50年代，洪湖面積達(dá)760平方公里，現(xiàn)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(fù)存在,洞庭湖持續(xù)枯水湖床大面積裸露,二、長(zhǎng)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(diào)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(diào)配 東西互濟(jì),三、南水北調(diào)工程及其水環(huán)境問題,（1）工程概況,南水北調(diào)總體規(guī)劃推薦東線、中線和西線三條調(diào)水線路。通過三條調(diào)水線路與長(zhǎng)江、黃河、淮河和海河四大江河的聯(lián)系，構(gòu)成以“四橫三縱”為主體的總體布局，以利于實(shí)現(xiàn)我國(guó)水資源南北調(diào)配、東西互濟(jì)的合理配置格局。 規(guī)劃的東線、中線和西線到2050年調(diào)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(diào)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(diào)工程，逐步擴(kuò)大調(diào)水規(guī)模并延長(zhǎng)輸水線路。東線工程從長(zhǎng)江下游揚(yáng)州抽引長(zhǎng)江水，利用京

11、杭大運(yùn)河及與其平行的河道逐級(jí)提水北送，并連接起調(diào)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(jīng)隧洞穿過黃河；另一路向東，通過膠東地區(qū)輸水干線經(jīng)濟(jì)南輸水到煙臺(tái)、威海,三、南水北調(diào)工程及其水環(huán)境問題,（1）工程概況,中線工程：從加壩擴(kuò)容后的丹江口水庫(kù)陶岔渠首閘引水，沿唐白河流域西側(cè)過長(zhǎng)江流域與淮河流域的分水嶺方城埡口后，經(jīng)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(cè)北上，可基本自流到北京、天津。,三、南水北調(diào)工程及其水環(huán)境問題,（1）工程概況,西線工程：在長(zhǎng)江上游通天河、支流雅礱江和大渡河上游筑壩建庫(kù)，調(diào)長(zhǎng)江水入黃河上游。西線工程的供水目

12、標(biāo)主要是解決涉及青、甘、寧、內(nèi)蒙古、陜、晉等6省（自治區(qū)）黃河上中游地區(qū)和渭河關(guān)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(shí)也可向黃河下游補(bǔ)水。,三、南水北調(diào)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(fù)地表植被 有利于保護(hù)生物多樣性 ,三、南水北調(diào)工程及其水環(huán)境問題,中線工程的水力學(xué)與水環(huán)境問題,總干渠輸水調(diào)蓄能力研究,河渠交叉河段的水力學(xué)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(guān)課題,三、南水北調(diào)工程及其水環(huán)境問題,東線工程的水力學(xué)與水環(huán)境問題,河網(wǎng)輸水系統(tǒng)的水動(dòng)力學(xué)特性,江河湖泊的水量平衡關(guān)系及河湖自凈能力,水質(zhì)水量監(jiān)測(cè)及預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)研究,沿線污染污輸移特性及防治對(duì)策,受水區(qū)水資源配置及生態(tài)環(huán)境影響研究,（2）有關(guān)課題,三、南水北調(diào)工程及其水環(huán)境問題,西線工程的水力學(xué)與水環(huán)境問題,高壩泄洪消能關(guān)鍵技術(shù)及樞紐水力學(xué)問題,調(diào)水區(qū)和受水區(qū)的環(huán)境影響與生態(tài)調(diào)控,受水區(qū)生態(tài)需水量的計(jì)算評(píng)價(jià),長(zhǎng)距離隧洞的水動(dòng)力學(xué)特性及輸水安全問題,（2）有關(guān)課題,三、南水北調(diào)工程及其水環(huán)境問題,其它重要的水力學(xué)與水環(huán)境問題