跨流域调水工程对环境影响问题初探.docx

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跨流域调水工程对环境影响问题初探

跨流域调水工程对环境影响问题初探

刘志伟

（漳州市水利局，福建漳州363000）

摘要：

该文简要介绍了古今中外主要的跨流域调水工程，并对环境影响问题进行初步分析，提出实施跨流域调水应注意的问题和建议。

关键词：

调水；环境；水资源；可持续利用；节流治污

水是万物之源。

地球的表面，70%覆盖着水，但其中的97%是人类无法直接饮用或使用的海水，在余下的3%的非咸水中，仅有1/3可以供人类开发利用。

即便是如此之少的淡水，在分布上也极不均衡。

目前，世界有26个国家2.32亿居民处于经常缺水的状况，还有4亿居民已面临“水危机”。

缺水，已对人类的生存和发展敲起了警钟；缺水，已成为制约区域经济发展的“瓶颈”。

发生在现代的水资源危机是人类生存又一次面临的严峻问题。

随着社会经济的发展，仅凭流域内调水已难以满足经济发达地区的用水需求，迫切需要跨流域调水。

跨流域调水就是为解决水资源在时间、空间分布上的不均或资源性的短缺而采取的水资源优化配置工程措施。

1古今中外主要的跨流域调水工程

调水古已有之，2400年前我国开凿的大运河，当属跨流域调水的鼻祖。

始建于2200年前的都江堰引水工程引水灌溉成都平原，成就了四川“天府之国”的美誉。

在国外，最早的跨流域调水工程可以追溯到公元前2400年前的古埃及，从尼罗河引水灌溉至埃塞俄比亚高原南部，在一定程度上促进了埃及文明的发展与繁荣。

新中国成立后，我国的跨流域调水工程得到了长足发展。

安徽修建了淠史杭灌溉工程，湖北修建了丹江口水利枢纽工程，江苏省修建了江都江水北调工程，广东修建了东深引水工程，河北与天津修建了引滦工程，山东修建了引黄济青工程，甘肃修建引大入秦工程等。

这些工程都成为当地农业、工业、城市和人民生活的命脉。

1.1新世纪我国的调水工程---南水北调工程

我国水土资源分布很不均衡，长江及其以南流域的径流量占全国的80％以上，耕地面积不到全国的40％。

黄河、淮河、海河三大流域和西北内陆区的面积占全国的50％，耕地占45％，人口占36％，水资源总量只有全国的12％。

西北和华北地区土地、矿产等自然资源丰富，是我国能源和粮棉油的生产基地，在国民经济中有重要的战略地位，尤其黄、淮、海平原和胶东半岛更是我国人口密集、耕地率高、经济发达的地区，随着我国经济的快速发展，水资源紧缺已成为区域经济发展的主要制约因素之一，以及生态环境恶化，这些都急待解决。

而南水北调工程则是解决这一问题的关键性措施。

从50年代提出“南水北调”的设想后，经过几十年研究，南水北调的总体布局是：

分别从长江上、中、下游调水，以适应西北、华北各地的发展需要，即南水北调西线工程、中线工程和东线工程。

南水北调工程东线、中线和西线三条调水线路，各有其合理的供水目标和范围，并与四大江河形成一个有机整体，可相互补充，充分发挥多水源供水的综合优势，共同提高北方受水区的供水保证程度。

东线工程：

利用江苏省已有的江水北调工程，逐步扩大调水规模并延长输水线路。

东线工程从长江下游扬州江都抽引长江水，利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送，并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。

出东平湖后分两路输水：

一路向北，在位山附近经隧洞穿过黄河；另一路向东，通过胶东地区输水干线经济南输水到烟台、威海。

中线工程：

从加坝扩容后的丹江口水库陶岔渠首闸引水，沿规划线路开挖渠道输水，沿唐白河流域西侧过长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口后，经黄淮海平原西部边缘在郑州以西孤柏嘴处穿过黄河，继续沿京广铁路西侧北上，可基本自流到北京、天津。

西线工程：

在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉同的输水隧洞，调长江水入黄河上游。

西线工程的供水目标主要是解决涉及青、甘、宁、内蒙古、陕、晋等６省（自治区）黄河上中游地区和渭河关中平原的缺水问题。

结合兴建黄河干流上的大柳树水利枢纽等工程，还可以向邻近黄河流域的甘肃河西走廊地区供水，必要时也可向黄河下游补水。

规划的东线、中线和西线到2050年调水总规模为448亿m3，总投资规模约为5000亿元。

采取分期实施的方法，分期实施后可基本缓解黄淮海流域水资源严重短缺的状况，并逐步遏制因严重缺水而引发的生态环境日益恶化的局面。

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1.2国外近代修建的跨流域调水工程

据不完全统计，全球已建、再建或拟建的大型跨流域调水工程有160多项，主要分布在24个国家。

比较有代表性的有：

（1）俄罗斯已建跨流域调水工程15处，年调水总量480多亿m3。

较著名的有：

大土库曼运河、伏尔加—莫斯科调水工程、纳伦河—锡尔河调水工程、库班河—卡劳斯河调水工程、瓦赫什河—喷赤河调水工程等。

（2）加拿大全国已建54处调水工程，主要用于水力发电，部分满足工业生产、生活需要，年调水量达1000多亿m3。

主要的调水工程有：

邱吉尔河—纳尔逊河、奥果基河—尼比巩河工程等。

（3）美国已建跨流域调水工程11处，年调水总量达200多亿m3。

最大的是加利福尼亚的北水南调工程，年调水量90亿m3，发展灌溉面积130多万公顷。

其它较重要的调水工程还有：

科罗拉多—大汤普森工程、煎锅—阿肯色河工程、中央河谷工程、中部亚利桑那工程等。

（4）巴基斯坦的西水东调工程（原称印度河流域规划），将西三河（印度河干流，杰卢姆河、奇纳布河）的水调到东部３条河流（拉维河、萨特莱杰河、比阿斯河），年调水量218亿m3，灌溉农田200余万公顷。

（5）印度“全国水网”研究方案中，布拉马普特拉河—恒河调水，计划将布拉马普特拉河的丰富水量调到印度南部和西部缺水地区。

还有西流诸河水东调等计划。

北方邦萨尔达—萨哈亚克调水工程、拉姆刚加河拉姆刚加坝至南部各区工程等调水工程,为印度缺水地区提供较丰富的水量，增加灌溉面积。

（6）澳大利亚为解决内陆的干旱缺水，在1949-1975年期间修建了第一个调水工程---雪山工程。

该工程位于澳大利亚东南部，通过大坝水库和山涧隧道网，从雪山山脉的东坡建库蓄水，将东坡斯诺伊河的一部分多余水量引向西坡的需水地区。

沿途还利用落差（总落差760m）发电供应首都堪培拉及墨尔本、悉尼等城市。

2跨流域调水对环境利弊影响分析

由于水是自然环境的重要组成物质,也是最活跃的环境因子之一。

调水改变水平衡与水文循环，会引起环境的一系列变化。

任何调水工程,其对环境的影响均可按地理水文分区方法划分为：

①水量输出区（水调出区）；②输水通过区（连结区）;③水量输入区（水调入区）三个部分，要研究每一部分对下列系统的影响，进行评价。

2.1物理系统

（1）水文变量

水变量：

水量、水位、流速、流量、地下水、土壤水、水量平衡等各要素;

水质变量：

泥沙、pH值、浑浊度、水温、有机物、养分、污染,含有毒化学物质等;

（2）土壤、地质变量：

侵蚀、沉积、盐、碱性、潜育化与沼泽化,土地利用类型变化、土壤中矿物质和营养物质的变化,诱发地震、滑坡以及其它地貌因子等;

（3）气候变量：

蒸散发、农田或局部小气候变化、大中尺度气候变化等。

2.2生物系统

（1）水生生物变量：

底栖生物、水生植物、浮游生物、鱼和水生脊椎动物、传染媒介物（钉螺、蚊虫）等;

（2）陆生生物：

植物、动物及其栖息地、昆虫等。

2.3社会系统

（1）生产：

工业、农业、航运、能源、商业、旅游业等;

（2）社会与文化：

移民、基础设施的发展、文化景观、名胜与历史遗迹、政治关系等。

综合评价调水工程对上述系统变量的影响：

2.3.1调水的有利影响

（1）对调入地区的社会经济效益

由于调水目的不同，调入区受到的效益也不同。

主要的效益有：

灌溉供水效益，接济人民生产生活必需的水源，给缺水地区的经济发展注入了新的生机和活力，促进了地区工农业生产的发展和人民生活水平的提高；发电效益，利用输水落差发电，如加拿大魁北克工程，发电装机容量达1019万kw；其它效益，调水可以增加通行线路和里程，促进航运事业发展，降低运输成本，加强区域经济交流；调水可以把营养盐带入调水体系，有利于饵料生物和鱼类生长与繁殖，促进渔业发展；调水还可以使径污比增高，改善水质，扩大水域，造人工和生态景观，发展旅游、娱乐业等。

2.3.2对调入地区的生态效益

调水可以使缺水地区增加水域，使得水圈和大气圈、生物圈、岩石圈之间的垂直水气交换加强，有利于水循环，改善水调入区气象条件，缓解生态缺水。

调水还可以增加水调入区地表水补给和土壤含水量，形成局部湿地，有利于净化污水和空气，汇集、储存水分，补偿调节江湖水量，保护濒危野生动植物水源，减少地下水的开采，防止地面沉降，对因缺水而引发的地区性生态危机，将获得起死回生的生态效益、环境效益。

例如：

引岳济淀生态应急补水工程，从岳城水库引水，途经河北省邯郸、邢台、衡水、沧州4市15个县（市）和邯郸、衡水市城郊，跨过南运河水系、子牙河水系、大清河水系，穿越450km，在为期4个月内为白洋淀注水1.59亿m3。

又如：

俄罗斯北水南调工程缓解了里海水位从20世纪30年代以来的下降趋势，挽救了该地区的生态危机。

这也是我国南水北调工程所要实现的主要目的之一。

（3）缓解调出地区的洪水威胁——防洪效益

因修建调出水地区工程，汛期可削减洪峰滞蓄洪水，能有效缓解洪水威胁。

如南水北调中线的汉江丹江口枢纽工程，大坝将加高，防洪库容增大，防洪能力提高，在和三峡水库联合运行的有利条件下，通过合理调度，可避免诸如1935年的汉江特大洪水的灾害。

2.3.3对调出水地区的不利影响

（1）径流减小，影响调出地区用水，从而影响经济发展，特别是随着经济社会经济发展，调出地区用水可能大幅增加，因此设计引水量时，必须充分考虑。

（2）移民问题。

调水工程移民涉及众多领域，是一项庞大复杂的系统工程，关系到人的生存权和居住权的调整，是当今世界性的难题。

（3）可能引起生态环境用水不足，引发一系列生态灾难。

例如：

俄罗斯北水南调工程，以亚洲地区8条流入北冰洋河流的总水量19500亿m3的1％—3％作为调出水量，却由于减少了流入喀拉海的淡水量和热水量，影响到喀拉海的水温、积水量、含盐量、海面蒸发以及能量平衡，导致极地冰盖扩展、增厚，春季解冻时间推迟；地球北部原本短暂的生长季节，也缩短了半月多；西伯利亚大片森林遭破坏，风速加大、春雨减少、秋雨骤增，严重影响了农业生态环境；并使北冰洋海域通航条件变差，鱼产减少。

（4）水库影响问题。

水库作为调水工程主要调节建筑物形式，对环境影响非常复杂，其涉及水源的水文学、水化学、水生物学和流体热力学等学科，其不利影响在对工程建设影响环境评价中应予以足够重视。

其影响集中体现在：

①对陆地生镜的影响，表现为植被受毁坏、动物遭毁灭、野生动物的迁移、移栖途径的毁坏或中断、繁殖地的破坏及活动范围的隔离等；②对水生生境的影响，引起流速、水温、水质发生变化，天然迁栖途径受到阻挡和破坏，从而对水生生物造成不利影响；③对泥沙和河道的影响。

如筑坝建库后，库区易发生泥沙淤积，而下游河床及部分河口，由于缺少泥沙补给，易发生冲刷等。

④地质灾害。

修建大坝后可能会触发地震、崩岸、滑坡、消落带等不良地质灾害。

⑤其它影响。

如：

大坝运行不当，工程质量问题，或遇到超标准的负荷，战争带来的人为破坏等造成的溃坝；对文物和景观的影响，尤其我国是历史文明古国，文物古迹极多，水库库区淹没后可能对文物和景观带来影响。

（5）水量减少，污染可能加重。

对水质、营养水平、重金属浓度、溶解氧和生化需氧量水平产生不利影响。

水是有一定的环境容量的，如果水量比较大，通过自身的净化作用，它可以稀释一部分的污染，如果污染量非常大，水量非常少的话，就不能够稀释污染，就完全变成了一个排污的作用了。

（6）在水量调出区的下游及河口地区，因下游流量减少，可能会引起河口咸水倒灌，水质恶化，破坏下游及河口区的生态环境。

如前苏联“北水南调”工程自涅瓦河调水，引起斯维尔河流量减少，使拉多加湖无机盐总量、矿化度、生物性堆积物增加，水质恶化。

2.3.3对调入水地区的不利影响

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