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2019-2020年高二地理下學期河流的綜合治理-以長江三峽工程為例 三峽工程的歷史回顧 長江三峽河段，是世界上最大的水力資源寶庫之一。最早提出三峽工程的，首推中國民主革命的先驅(qū)孫中山先生。早在1919年，他就提出在三峽建壩的設想，以改善川江航運、開發(fā)利用長江水力資源。 自那以后，無數(shù)的專家、學者對三峽工程傾注了極大的心血。值得提出的是，較早提出具體開發(fā)計劃的是美國的經(jīng)濟學家潘綏（G.R. Passhal）先生。1944年，他建議在三峽建一總裝機容量為1 050萬千瓦的發(fā)電廠。同年5月，美國墾務局設計總工程師、世界著名壩工專家薩凡奇（J.L. Savage）先生徒步考察了三峽，編寫了《揚子江三峽計劃初步報告》，報告建議在宜昌上游建200米高壩，裝機1 056萬千瓦，同時有防洪、灌溉、航運之利。 新中國成立后，百廢待興，但三峽工程受到了中國政府的高度重視。從1954年開始論證，歷時38年之久。為了研究該工程，不僅國內(nèi)的科學界、工程技術(shù)界有幾代人付出了大量的精力和心血，原蘇聯(lián)、美國、加拿大等國不少專家也曾參與了工程規(guī)劃、設計研究與咨詢工作。所投入力量之雄厚、工作量之浩瀚，在世界工程史上堪稱罕見。 經(jīng)過縝密研究、充分討論、反復論證，1989年5月重新編制了《長江三峽水利樞紐可行性研究報告》。報告的主要結(jié)論是：三峽工程對我國的建設是必要的，在技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟上是合理的，建比不建好、早建比晚建有利。 此后，國務院成立了三峽工程審查委員會，聘請了163位各方面的專家對可行性研究報告進行審查，并獲國務院常務會議通過。1992年4月3日，第七屆全國人民代表大會第五次會議通過了《關(guān)于興建長江三峽工程決議》，1993年三峽工程進入了施工準備階段。經(jīng)過一年多的施工準備，1994年12月14日，三峽工程正式開工，開始進入大規(guī)模建設階段。并以1997年11月大江截流成功為標志，進入了二期施工階段。目前，樞紐工程建設、庫區(qū)移民和輸變電工程正在有計劃、按進度地順利展開。 三峽水利樞紐工程基本情況 三峽水利樞紐壩址位于西陵峽的三斗坪，上距葛洲壩工程38千米，是一座具有防洪、發(fā)電、航運、環(huán)保以及養(yǎng)殖、供水等巨大綜合效益的特大型水利水電工程。 這項工程由攔江大壩、水電站和通航建筑物等部分組成，采用“一級開發(fā)，一次建成，分期蓄水，連續(xù)移民”的方針。即從三峽壩址到重慶之間的長江干流只修建三峽一級樞紐工程（在這一河段上曾比較研究過一級、二級開發(fā)方案）；大壩按壩頂高程185米（吳淞基面以上，下同）的最終規(guī)模一次建成；水庫分期蓄水，初期蓄水位156米，最終蓄水位175米；移民在統(tǒng)一規(guī)劃的前提下按連續(xù)搬遷的原則進行安排。水庫總庫容量393億立方米，其中防洪庫容221.5億立方米。電站裝機26臺，總?cè)萘? 820萬千瓦，年發(fā)電量847億千瓦時。通航建筑物包括雙線5級船閘和一線垂直升船機各一座，年單向通航能力5 000萬噸。 工程分三期施工。第一期先沿著江中一座小島──中堡島──修筑一道縱向圍堰，與一期上下游圍堰將河槽右部圍成一期施工基坑，在基坑內(nèi)開挖一條導流明渠，并修建一條混凝土縱向?qū)?；同時在左岸高地上修建永久船閘、升船機及臨時通航船閘。 導流明渠及混凝土縱向?qū)π藓煤?，即開始第二期施工，首先進行主河槽截流，并形成二期基坑，在二期基坑內(nèi)修建河床泄洪壩段和左岸廠房壩段及發(fā)電廠房，并繼續(xù)修建永久船閘。這一期間，江水及來往船只由導流明渠通過，在洪水期，船只由臨時船閘通過。當二期工程修到一定程度可以擋水、發(fā)電、通航時，再在導流明渠內(nèi)修建三期圍堰，形成三期基坑。第三期工程即在三期基坑內(nèi)修建右岸廠房壩段及廠房，并繼續(xù)二期未完成的工程直至全部工程竣工。 一期工程及施工準備工程共安排5年，從1993年至1997年，以大江截流為標志；二期工程安排6年，以xx年第一批機組發(fā)電完成為標志；三期工程安排6年，至xx年竣工。二期工程完成后即可開始通航發(fā)電。因此，從施工準備開始到第一批機組發(fā)電、多級船閘通航共需11年，全部工程總工期共17年。 三峽水利樞紐主體工程總工程量是土石方開挖約14 780萬立方米，土石方填筑約9 280萬立方米，混凝土澆筑約2 840萬立方米，鋼材28.08萬噸，鋼筋35.43萬噸。與已建成的葛洲壩工程相比，土石方量約相當于葛洲壩工程的1.5倍，混凝土約為2.7倍。按1993年5月末的價格計算，樞紐工程的靜態(tài)總投資為500.9億元。 1931、1935、1954、xx年長江的洪水災害情況 1931年7月，長江中下游連續(xù)降雨近一個月，雨量超過常年同期雨量的兩倍以上，江湖洪水滿盈。7月下旬長江中下游梅雨結(jié)束后，雨區(qū)轉(zhuǎn)向長江上游，金沙江、岷江、嘉陵江發(fā)生大水，其中以岷江洪水最大。川水東下與長江中下游洪水相遇，造成荊江大堤下段漫潰，沿江兩岸一片汪洋，54個縣市受災，受淹農(nóng)田339.3萬公頃，受災人口2 855萬人，損毀房屋180萬間，因災死亡14.52萬人，災情慘重。武漢三鎮(zhèn)，平地水深丈余，陸地行舟，商業(yè)停頓，百業(yè)俱廢，物價飛漲，瘟疫流行，受淹時間長達133天。 1935年7月3日至7日的5 天內(nèi)，三峽區(qū)間南部以五峰為中心，北部以興山為中心，發(fā)生了緊相銜接的兩次特大暴雨。五日暴雨量實測值以五峰1 281.8毫米為最大，是我國著名的“357”暴雨（即1935年7月暴雨）的最大暴雨中心。興山暴雨中心的五日暴雨量也達1 084毫米。由于暴雨急驟，致使三峽地區(qū)、清江、澧水、漢江洪水陡漲，來勢兇猛，荊江大堤沙市以上得勝寺、橫店子，沙市以下麻布拐相繼潰口，荊州、沙市、監(jiān)利、沔陽、枝江、松滋、石首均成澤國?！翱v橫千里，一片汪洋，田禾牲畜，蕩然無存，十室十空，骨肉離散，為狀之慘，目不忍睹”。江漢平原53個縣市受災，受災農(nóng)田151萬公頃，受災人口1 003萬人，因災死亡14.2萬人，損毀房屋40.6萬間。由于這次洪水的洪峰流量大而洪水總量較小，故長江中下游干流兩岸災情比1931年為小。 1954年6月中旬，長江中下游發(fā)生三次較大暴雨，歷時9天，雨季提前且雨帶長期徘徊于長江流域，直至7月底流域內(nèi)每天均有暴雨出現(xiàn)，且暴雨強度大、面積廣、持續(xù)時間長，在長江中下游南北兩岸形成拉鋸局面。8月上半月，暴雨移至長江上游及漢江上中游。由于在上游洪水未到之前，中下游湖泊洼地均已滿盈，以致上游洪水東下時，宣泄受阻，形成了20世紀的最大洪水。在黨和各級政府領導下，在全國大力支持下，經(jīng)百萬軍民奮戰(zhàn)百天，并相機運用了荊江分洪區(qū)和一大批平原分蓄洪區(qū)，才保住了武漢、黃石等重點城市免遭水淹，保住了荊江大堤安然未潰決。但洪災造成的損失仍然十分嚴重。受災農(nóng)田317萬公頃，受災人口1 888萬人，因災死亡3.3萬人，損毀房屋427.6萬間。武昌、漢口被洪水圍困百日之久，京廣鐵路一百天不能正常通車。 xx年夏季，由于太平洋副熱帶高壓勢力較弱，北方冷空氣南下頻繁，長江流域降水時間早、強度大，形成全流域洪澇災害。從xx年6月下旬開始出現(xiàn)洪水征兆，7月2日第一次洪峰過宜昌，至8月31日第8次洪峰過宜昌，洪水期長達兩個多月。除江漢平原外，上至四川、重慶，下至江西九江、安徽安慶等地都受到洪水的威脅。僅上游四川省就有150多個縣受災，包括133萬公頃農(nóng)作物、63處水利設施、100余座水電站、22座水庫和40多萬間房屋，直接經(jīng)濟損失近100億元人民幣。 三峽水庫的防洪作用 三峽工程鋼筋混凝土大壩壩頂高度185米，水庫總庫容393億立方米，與世界各國已經(jīng)建成的大壩、水庫相比，完全可以稱得上是“高壩大庫”了。但與水量充沛、浩蕩東去的長江的年徑流量相比，它的庫容就算不上是大水庫了。宜昌水文站多年平均年徑流量為4 510億立方米，三峽水庫總庫容僅是年徑流量的8.7%，也即三峽水庫的庫容系數(shù)為8.7%，只能對長江來水按季度進行調(diào)節(jié)，無法做到年調(diào)節(jié)或多年調(diào)節(jié)，也就無法像北京密云水庫、埃及阿斯旺水庫那樣攔蓄一次洪水的全部水量。那么，三峽水庫的防洪庫容僅有221.5億立方米，究竟是怎樣起到防洪作用的呢？ 三峽水庫是采用“削峰滯蓄”的方式起到巨大的防洪作用的，削減洪峰流量超過中下游河道安全泄量的部分，將這部分水量暫時滯蓄在水庫內(nèi)，待一次洪峰過后，再陸續(xù)放走，使庫內(nèi)水位仍維持在汛期限制水位145米，也就是騰空防洪庫容，以迎接下一次洪峰的到來。例如，遇到百年一遇洪水，經(jīng)三峽水庫調(diào)蓄，可將枝城洪峰流量87 100立方米/秒，削減為荊江河段可安全宜泄56 700立方米/秒；百年一遇洪水宜昌30天洪水總量雖然有1 393億立方米，但三峽水庫只需攔蓄洪水143億～172億立方米（隨調(diào)度方式而異），庫內(nèi)最高水位166.7～169.9米，全部洪水可以安全下泄，不必啟用荊江分洪區(qū)。又如，如遇1870年洪水，枝城洪峰流量達11萬立方米/秒，30天洪水總量約1 750億立方米，三峽水庫攔蓄洪水193億～220億立方米，庫內(nèi)最高水位172.1～175.0米，即可將11萬立方米/秒的洪峰流量削減為71 500～77 000立方米/秒，配合荊江分洪區(qū)及其他分洪區(qū)的運用，可使荊江兩岸避免發(fā)生毀滅性災害。 三峽工程的防洪效益 三峽工程正常蓄水位175米時，有防洪庫容221.5億立方米，防洪效益十分顯著，對長江中下游地區(qū)的主要防洪作用有以下幾個方面。 1．如遇千年一遇或類似1870年特大洪水，枝城洪峰流量達11萬立方米/秒時，經(jīng)三峽水庫調(diào)蓄后，枝城流量可不超過71 700～77 000立方米/秒，配合運用荊江分洪工程和其他分蓄洪區(qū)，可控制沙市水位不超過45.0米，可使荊江南北兩岸、洞庭湖區(qū)和江漢平原避免發(fā)生毀滅性災害。 2．可使荊江河段防洪標準從十年一遇提高到百年一遇，即遇到不大于百年一遇洪水時，經(jīng)三峽水庫調(diào)蓄后，可控制枝城流量不超過56 700立方米/秒，沙市水位不超過44.5米，可不啟用荊江分洪區(qū)和其他分蓄洪區(qū)。 3． 提高了對城陵磯以上洪水的控制能力，配合丹江口水庫和武漢附近分蓄洪區(qū)的運用，可避免武漢市汛期水位失去控制，不但提高了武漢市防洪高度的靈活性，還對武漢市防洪起到保障作用。 4．減輕了洪水對洞庭湖區(qū)的威脅，還可延緩洞庭湖泥沙淤積速度，延長洞庭湖壽命；可對澧水洪水進行錯峰調(diào)節(jié)，減輕其下游的洪水災害；并為松滋口等4口建閘控制和洞庭湖的治理創(chuàng)造了條件。 5．增加了長江中下游防洪高度的可靠性和靈活性，便于更好地應付各種情況。例如：若遇特大洪水需要運用分洪區(qū)時，因有三峽水庫攔蓄洪水，即可為分蓄洪區(qū)人員轉(zhuǎn)移、避免人員傷亡贏得時間。 據(jù)1991年調(diào)查資料綜合分析，按1992年價格水平計算，三峽工程防洪多年平均直接經(jīng)濟效益為每年22.0億～25.2億元。另據(jù)計算，若遇1870年特大洪水時，直接經(jīng)濟效益為：可減少農(nóng)村淹沒損失510億元，可減少中小城市和城鎮(zhèn)淹沒損失240億元，減少江漢油田淹沒損失19億元，以上三項合計為769億元。除直接經(jīng)濟效益外，還可避免因大堤、垸堤潰決而造成的大量人員傷亡；避免洪水對武漢市的威脅，避免京廣、漢丹等鐵路干線中斷或不能正常運行；避免災區(qū)的生態(tài)與環(huán)境惡化，疾病流行，傳染病蔓延；避免洪災帶來的饑荒、救災、災民安置等一系列社會問題，這些效益是很難用經(jīng)濟指標來表示的。 長江中下游防洪綜合治理措施 要解決好長江中下游的防洪問題，必需采取綜合治理措施。主要措施有以下幾項。 1．在干支流廣大地區(qū)進一步搞好水土保持，加強長江中上游防護林體系建設，防止水土流失。1988年，國務院已成立長江中上游水土保持委員會，全面推進上中游的水土保持工作，并將葛洲壩庫區(qū)、金沙江下游及畢節(jié)地區(qū)、隴南地區(qū)、嘉陵江中下游地區(qū)、三峽庫區(qū)列為全國水土保持重點治理地區(qū)，國家每年撥出專項資金6 000萬元進行治理。1989年國家批準了長江中上游防護林體系建設工程，作為涵養(yǎng)水源、保持水土的重點工程，現(xiàn)正由林業(yè)部負責，加緊實施。 2．對主要支流開展治理，在支流上興建水庫。新中國成立以來，長江流域已建成水庫4萬座，其中大型水庫111座，除葛洲壩工程外，全部興建在支流上。其中，有一大批大型水庫有較大的防洪作用，如丹江口、東江、風灘、柘溪、烏江渡、碧口、陳村、萬安、隔河巖等。正在建設的有五強溪、東風、寶珠寺等，將要建設的有紫平坪鋪、瀑布溝、亭子口、合川、構(gòu)皮灘、彭水、江埡、皂市等。 3．在干流上興建三峽工程。在長江各主要支流及干支流上游興建水庫，仍無法控制這些水庫至宜昌區(qū)間30萬平方千米面積上產(chǎn)生的暴雨洪水，也就對荊江河段洪峰流量的削減作用不大。興建三峽工程，可以解決最為迫切的荊江河段的防洪安全問題。 4．加強中下游堤防建設。堤防永遠是長江中下游防洪的基礎設施，必需繼續(xù)加強。長江中下游堤防總長3萬余千米，其中干流堤防長3 600千米。新中國成立以來，長江堤防已經(jīng)歷過三次大的整修，累計完成土石方40.5億立方米。目前的防御水位是按照1980年防洪方案確定的，沙市45.00米，城陵磯34.40米，漢口29.73米，湖口22.50米。“千里大堤，潰之蟻穴”，堤防的維護是一項長期的繁重任務，不能有絲毫的松懈和麻痹。 5．加強分蓄洪區(qū)建設?，F(xiàn)在遍布長江中下游的分蓄洪區(qū)（總蓄洪容量492億立方米）都是已開墾利用的農(nóng)業(yè)發(fā)達地區(qū)，人口相當稠密，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增長，運用一次分蓄洪區(qū)的損失也會越來越大。因此，對于分洪失控后可能造成較大災害的分蓄洪區(qū)，應修建分洪和退水建筑物，還應當因地制宜建設安全樓（臺）、撤退道路、臨時救生設施和通訊預警設施。并應盡早完善分蓄洪區(qū)的管理，制定相應的對策和條例。 6．中下游河道整治與洞庭湖治理。河道整治工程是長江中下游防洪工程的重要組成部分，必須統(tǒng)一規(guī)劃，通盤安排，逐步實施。河道整治的任務有：重點河段的護岸和河勢控制；裁彎取直擴大泄量；清除河道內(nèi)行洪障礙；擴大或疏浚排洪河道等。 洞庭湖的治理，應當繼續(xù)加強重點堤防建設，加快分蓄洪圩垸的安全建設，加快澧水洪道與南洞庭洪道的整治，加強湖區(qū)排澇設備的更新改造與電網(wǎng)建設。 7．加強防洪管理和非工程防洪措施。主要內(nèi)容有：①制定并嚴格執(zhí)行長江中下游防洪的有關(guān)政策、法規(guī)與法令，建立防洪基金，實行防洪保險等；②繼續(xù)加強防汛預警、預報通訊系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設，應用高新技術(shù)手段研究、提高預報準確性和延長預見期；③加強分蓄洪區(qū)管理，使區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)與生活適應防洪要求，在需要分洪時群眾能安全轉(zhuǎn)移；④繼續(xù)強化由各級行政首長負責的防汛指揮和搶險系統(tǒng)。 三峽水電站發(fā)電機制 水利水電樞紐的大壩建成、水庫蓄水后，大壩上游水庫內(nèi)的水位與大壩下游的水位，就形成了一定的水位差，專業(yè)術(shù)語稱其為“水頭”。具有一定水頭和水量的水流，通過壓力鋼管沖動水輪機，和水輪機連在一根主軸上的發(fā)電機也就跟著轉(zhuǎn)動起來，即發(fā)出了強大的電力。也就是說，水庫內(nèi)水的位能轉(zhuǎn)變成水輪機的動能，水輪機的動能轉(zhuǎn)變成發(fā)電機發(fā)出的電能。 三峽水庫正常蓄水位175米時，大壩下游的最低水位為62米，則三峽水電站的最大水頭為113米；汛期限制水位為145米時，大壩下游的最高水位為74米，則三峽水電站的最小水頭為71米，一年內(nèi)的加權(quán)平均水頭為90.1米。三峽工程第11年第一批機組發(fā)電時的上游水位為135米，汛期大壩下游的最高水位為74米，則三峽水電站初期運行時的最小水頭為61米。單機容量為70萬千瓦的水輪發(fā)電機組，額定工況下每秒鐘需要通過的水量為950立方米。具有上述水頭和水量的水流，從底部高程為110米的水電站進水口，流入內(nèi)徑為12.3米的壓力鋼管，通過壓力鋼管再流入壩后式電站廠房的蝸殼，水流的巨大沖擊力使水輪機以每分鐘75轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動起來，發(fā)電機也以同樣的速度轉(zhuǎn)動起來發(fā)電。 三峽水庫是一個季節(jié)性水庫，為了充分發(fā)揮工程的綜合效益，必須兼顧防洪、發(fā)電、航運及排沙的要求。汛期以防洪和排沙為主，發(fā)電服從防洪和排沙，枯水期發(fā)電與航運應統(tǒng)籌兼顧。根據(jù)這一調(diào)度原則，每年汛期6～9月，水庫水位一般維持在防洪限制水位145米（初期135米），水電站水頭較低但來水量較大，發(fā)出的電力承擔電力系統(tǒng)的基荷和腰荷；每年枯水期11月～次年4月底，水庫水位一般維持在較高水位，水電站水頭較高但來水量較少，由水庫進行調(diào)節(jié)后，發(fā)出的電力主要承擔電力系統(tǒng)的峰荷和腰荷，為滿足葛洲壩工程下游航運的需要，還要承擔140萬千瓦的基荷。 三峽水電站 三峽水電站建成后，無論從裝機總?cè)萘縼砜?，還是從多年平均年發(fā)電量來看，在一定時期內(nèi)，都將是世界上第一大水電站。 三峽水電站左岸廠房安裝14臺水輪發(fā)電機組，右岸廠房安裝12臺，總共裝機26臺；單機容量70萬千瓦，裝機總?cè)萘繛? 820萬千瓦。多年平均年發(fā)電量為846.8億千瓦時，相當于我國1992年全年發(fā)電量的近七分之一。 目前世界上最大的水電站是位于南美洲巴拉那河上的由巴西、巴拉圭兩國合建的伊泰普水電站，總共裝機18臺，單機容量70萬千瓦，裝機總?cè)萘繛? 260萬千瓦；多年平均年發(fā)電量為710萬千瓦時。 據(jù)水利水電科技信息部門調(diào)查，目前世界各國正在進行可行性研究的大水電站，其裝機總?cè)萘亢投嗄昶骄臧l(fā)電量還沒有超過三峽水電站的。因此可以說，三峽水電站建成后，在一定時期內(nèi)，將是世界上最大的水電站。 目前已經(jīng)建成的、位于世界第三位至第八位的大水電站見下表。 國家 水電站名稱 河流 裝機總?cè)萘浚ㄈf千瓦） 年發(fā)電量（億千瓦時） 美國 大古力 哥倫比亞河 1083 203（初期） 委內(nèi)瑞拉 古里 卡羅尼河 1030 510 巴西 圖庫魯伊 托次廷斯河 800 324（初期） 加拿大 拉格蘭德二級 拉格蘭德河 732.6 358 俄羅斯 薩揚舒申斯克 葉尼塞河 640 237 俄羅斯 克拉斯諾維爾斯克 葉尼塞河 600 204 三峽水電站的發(fā)電效益 三峽水電站規(guī)模巨大、地理位置適中，使之成為我國迄今為止發(fā)電效益最大的水電站。歸納起來，三峽水電站巨大的發(fā)電效益體現(xiàn)在以下五個方面。 1．三峽水電站裝機總?cè)萘窟_1 820萬千瓦，平均年發(fā)電量達847億千瓦時。這就相當于建設一座年產(chǎn)5 000萬噸原煤的特大型煤礦或年產(chǎn)2 500萬噸的特大型油田，10座裝機容量為200萬千瓦的大型火力發(fā)電廠以及相應的運煤或運油的鐵路，發(fā)電效益十分可觀。三峽工程在開始施工準備后的第11年，也就是xx年，第一批機組就可發(fā)電，以后連續(xù)6年，每年可投入280萬千瓦（470萬千瓦），相當于每年投入一個葛洲壩水電站的裝機總?cè)萘俊Ｒ虼?，興建三峽工程對解決21世紀初期一段時間內(nèi)華中、華東地區(qū)用電增長的需要，對促進這兩個地區(qū)和四川東部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展將起重要作用。 2．三峽水電站地處我國中部，它所供電的華中、華東和川東地區(qū)，供電距離都在400～1 000千米的經(jīng)濟輸電范圍以內(nèi)。三峽水電站全部投入后，可以把華中、華東、西南電網(wǎng)聯(lián)成跨區(qū)的大電力系統(tǒng)，可取得地區(qū)之間的錯峰效益、水電站群的補償調(diào)節(jié)效益和水火電廠容量交換效益。僅華中、華東兩大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，就可取得300萬～400萬千瓦的錯峰效益。同時，還具備了北聯(lián)華北、西北，南聯(lián)華南，組成全國聯(lián)合電力系統(tǒng)的條件。 3．三峽水電站經(jīng)濟效益好，是三峽工程還清貸款本息的主要收益來源。三峽水電站每年售電收入達156億～181億元（每千瓦時電價暫按0.18～0.21元計算），除可在幾年時間內(nèi)還清貸款本息外，還可成為向國家繳納利稅的大戶。 4．三峽水電站對國家貢獻大。按華中、華東地區(qū)每千瓦時電量創(chuàng)造工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值6元計算，三峽水電站每年可為增加工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值5 040億元提供電力保證。 5．三峽水電站還具有巨大的環(huán)境效益。與燃煤發(fā)電相比，每年可少排放1億噸二氧化碳，100萬～200萬噸二氧化硫，1萬噸一氧化碳，37萬噸氮氧化合物，以及大量灰塵、廢碴，將減輕環(huán)境污染和因有害氣體的排放而引起的酸雨等危害。 長江是一條真正的“黃金水道”嗎 長江干流橫貫我國東西，水量充沛，終年不凍，水運條件十分優(yōu)越，干流通航里程達2 800多千米，歷來就是溝通我國東南沿海和西南腹地的交通運輸大動脈，也是聯(lián)結(jié)我國東、西部的重要經(jīng)濟紐帶，在國民經(jīng)濟發(fā)展中占有十分重要的地位。新中國成立以來，長江的航運事業(yè)有了很大的發(fā)展。長江航道、港口及船舶經(jīng)過多年建設和改進，目前已形成一個較為完整的內(nèi)河航運體系，年貨運量從20世紀50年代初期的3 600萬噸上升到目前的近3億噸。因此，長江干流素有“黃金水道”之稱。 長江干流從南京至長江口，可以航行萬噸級海輪；漢口至南京，可以通航5 000噸級海輪和30 000噸級船隊（由駁船和頂推輪編隊組成）。漢口至長江口1 143千米是名副其實的黃金水道。 漢口至宜昌航道長626千米，而兩地之間的直線距離只有280千米，河道蜿蜒于江漢平原和洞庭湖平原之間，平均比降0.004%。武漢至城陵磯，航道較為順直，可通航3 000噸級船隊。但自20世紀80年代中期以來，枯水季節(jié)局部水道經(jīng)常出淺，淺灘最小航深只有2.3米，達不到標準航深2.9米的要求，影響了正常航行。城陵磯至枝城間的“九曲回腸”的荊江河段，淺灘變化復雜，每年枯水季節(jié)約有20～88天，不能保證標準航深2.9米。 宜昌至重慶航道長約660千米，地處丘陵和高山峽谷區(qū)，地勢陡峻，水流湍急，灘險密布，航道條件極為復雜，長江的“海損”事故多發(fā)生在此段。自古以來“蜀道難，難于上青天”之說，也包括此段水路行船的艱難?，F(xiàn)可通行1 500噸級船隊。據(jù)統(tǒng)計，宜昌至重慶航道，共有灘險139處，其中急流灘77處、險灘39處、淺灘23處。流速大于4米/秒、比降超過0.3%的急流灘，均設有絞灘站，船舶依靠站上卷揚機的拉力，再加上船舶自己的動力才能駛過急流灘，現(xiàn)共有絞灘站25處。還有單向航行的河段46處，靠航道上下口的航標站進行控制，其中風箱峽、巴陽峽、竹壩3處單行航道長度均在10千米左右。還有27處不能夜航或只能單向夜航的河段，因此，上行客輪夜間一般要?？吭谌f縣等港口。 漢口至重慶航道，特別是其中的宜昌至重慶航道仍然處于航行條件極為復雜的天然狀態(tài)，嚴重阻礙著長江中、上游航運事業(yè)的進一步發(fā)展，因此，只能稱其為是一段有待改造的“黃金水道”。 三峽工程的航運效益 三峽工程恰位于長江上游與中游的交界處（三峽出口南津關(guān)是長江上游與中游的分界點，三峽工程位于南津關(guān)上游38千米處），地理位置得天獨厚，對上可以渠化三斗坪至重慶河段，對下可以增加葛洲壩工程以下長江中游航道枯水季節(jié)流量，能夠較為充分地改善重慶至漢口間通航條件，滿足長江上中游航運事業(yè)遠期發(fā)展的需要。三峽工程與葛洲壩工程聯(lián)合運行，對長江上中游顯著的航運效益體現(xiàn)在以下幾個方面。 1．萬噸級船隊可以從重慶直達漢口，年保證率為50%以上。重慶至宜昌660千米范圍內(nèi)，原有急流灘、險灘、淺灘共139處（灘險分布在135米水位以下的占77%，155米水位以下的占95%），絞灘站25處，單行控制段46處。葛洲壩水庫雖淹沒了30余處灘險，僅根本改善了灘多流急的三峽河段約110千米的航道，尚有約550千米航道處于天然狀態(tài)，目前只能行駛1 500噸級船隊，嚴重阻礙了長江上游航運事業(yè)的發(fā)展。三峽工程建成后，可以淹沒上述所有灘險，一年中有半年以上時間庫區(qū)航道為深水庫調(diào)節(jié)，每年枯水季節(jié)平均下泄流量為5 860立方米/秒，比建庫前天然情況下增加2 000～3 000立方米/秒，使中游航道水深平均約增加0.5米，保證了萬噸級船隊的通行。 2．擴大了重慶至漢口間航道通過能力，可滿足長江上中游航運事業(yè)遠景發(fā)展的需要。受航道條件限制，目前重慶至漢口間航道年單向下水道通過能力僅為1 000萬噸。三峽工程建成后，年單向下水通過能力可達1億噸，過壩下水貨運量可達5 000萬噸，對促進西南地區(qū)國民經(jīng)濟快速發(fā)展有著重要意義。 3．大幅度降低運輸成本，可充分發(fā)揮水運優(yōu)勢。三峽工程建成后，由于長江上中游航道和水域條件的改善，將促進船型、船隊向標準化、大型化方向發(fā)展；每馬力拖載量可由目前的0.7～0.9噸增加到2～7噸；船舶運輸耗油量可從目前的26千克/千噸千米，降低到7.66千克/千噸千米；運輸成本可比目前降低35%～37%，十分有利于充分發(fā)揮川江水運的優(yōu)勢，可扭轉(zhuǎn)目前不少貨主棄水路走鐵路的傾向。 4．有利于庫區(qū)港口、航道建設和航標管理。天然情況下，重慶至宜昌間航道在一年內(nèi)洪、枯水位最大變幅達60米以上（巫山斷面），給港口、航道建設和航標管理帶來很大困難。三峽工程建成后，年內(nèi)水位變幅在30米以內(nèi)，水深增加、水域擴大，可撤銷所有絞灘站，灘險的整治、疏浚、維護費用大大減少，并為系統(tǒng)地進行庫區(qū)港口、航道建設和航標管理創(chuàng)造了有利條件。 5．三峽工程可與重慶以上長江干流的小南海工程、烏江最大一級的大溪口工程、嘉陵江井口工程等相銜接，可使長江干流及幾大支流的航運事業(yè)進一步發(fā)展。還可使大寧河、香溪等中小支流的通航里程增加約500千米。 此外，干流兩岸遇有大型崩塌、滑坡時，不會再阻斷干流航道。 以上只是三峽工程航運中的直接效益。如果不建長江三峽工程，目前航道經(jīng)過相當長時間的大力整治，最大年下水通過能力為2 000萬噸，與三峽工程建成后年下水通過能力5 000萬噸相比，尚差3 000萬噸，如果修建雙線鐵路承運這部分貨物，其投資、占地、移民、能源消耗都是相當大的。 三峽水庫“蓄清排渾”解決泥沙淤積問題 “蓄清排渾”是水庫的一種運用方式。三峽水庫上游來水量和來沙量在年內(nèi)分配是很不均勻的，以寸灘水文站為例，每年主汛期7～9月的來水量和來沙量分別占全年的52.3%和 78.2%。根據(jù)這一來水來沙特點，每年汛期水庫水位保持在防洪限制水位145米運行，使含沙量較大的洪水（俗稱為渾水）能夠順暢地排至下游；汛后水中的含沙量小了，變清了，10月份水庫開始蓄水，11月末蓄到正常水位175米，以充分發(fā)揮發(fā)電與航運效益。三峽水庫汛期排出“渾水”（實際上是排沙），汛后蓄滿“清水”，這種運行方式就叫做“蓄清排渾”。 “蓄清排渾”是我國泥沙專家和工程技術(shù)人員從建設實踐中總結(jié)出來的、行之有效的多沙河流上的水庫運用方式。采用這種運用方式，可使多沙河流上水庫的大部或全部興利庫容得以長期保留，它已在三門峽、鬧德海、黑松林等多座水庫運用，均取得良好的、預期的效果?，F(xiàn)以三門峽水庫為例稍微展開說幾句。黃河上的三門峽水庫是一座高壩大庫，由原蘇聯(lián)列寧格勒水電設計院按蓄水攔沙（基本上不排沙）運用方式設計，1960年9月建成后水庫經(jīng)常保持在高水位，造成泥沙大量淤積在水庫內(nèi)，淤積末端向上游延伸，影響了陜西關(guān)中平原的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。到1964年10月，三門峽水庫330米水位以下的庫容已由58.9億立方米減少到22.1億立方米，損失庫容62%。這時，周恩來總理親自主持會議研究決定對三門峽進行改建，主要工程是將大壩內(nèi)低高程的、已封堵的導流底孔打開，改建成泄洪底孔。至1972年二期改建工程完成后，不僅使庫水位315米時的泄洪能力從4 000立方米/秒增加到10 000立方米/秒，還使入庫泥沙可以完全排出庫外，并沖刷了以前的泥沙淤積，水庫水位330米以下庫容也由22.1億立方米，恢復到31億立方米，并且一直保持到現(xiàn)在。從1972年到現(xiàn)在，水庫雖然經(jīng)過多次滯洪運用，水庫庫容沒再受到影響。三門峽的運用實踐有力地證明，“蓄清排渾”是迄今惟一可行的長期保留多沙河流水庫興利庫容的運用方式。 三峽水庫的特點使其具備了應用“蓄清排渾”運用方式的更優(yōu)越的條件。一則三峽水庫是一座典型的峽谷型水庫，主要是槽庫容，灘庫容所占比例很小，更有利于“蓄清排渾”方式的運用。二則長江的年徑流量和洪峰流量都要比黃河大得多，而含沙量又比黃河小得多，既便于汛期大流量“排渾”，也有足夠的水量能滿足汛后“蓄清”。 根據(jù)懸移質(zhì)平衡輸沙數(shù)學模型計算成果，庫水位175-145-155米方案運行100年后，防洪庫容能保留86%，興利調(diào)節(jié)庫容能保留92%。據(jù)專家分析預測，三峽水庫的平均水庫寬度，在不受兩岸限制的條件下，將在1 300米左右。 三峽水庫上游在2030年以前還要建設一批大型水庫，考慮上游建庫攔沙方案后，三峽水庫運行100年的泥沙淤積量，僅相當于上游不攔沙方案40年的淤積量，這說明上游建庫攔沙作用是十分顯著的。 三峽工程對珍稀水生動物的影響及其對策 （一）中華鱘屬鱘形目鱘科，國家一級保護動物，是一種大型洄游魚類，是1億4千萬年前和恐龍同時代的生物，素有“活化石”之稱。中華鱘性成熟晚，但體重和身長增長迅速，雄性成熟為9齡，雌性成熟為14齡；一般身長2米左右，最長達4米；一般體重200千克左右，最大達500千克以上。成魚在海區(qū)攝食底棲魚類，也食蝦、蟹等底棲生物。性腺發(fā)育到Ⅲ期的中華鱘從東海進入長江口后一般不再攝食，一直上溯到金沙江下游，性腺也已發(fā)育到Ⅳ期，則交尾繁殖。葛洲壩建壩前，金沙江每年捕撈中華鱘400～600尾，共約6～9萬千克。葛洲壩工程1981年1月大江截流后，阻斷了中華鱘的洄游路線。國家為了保護中華鱘物種，除明令禁止商業(yè)性捕撈外，還在宜昌建立了中華鱘人工繁殖研究所，1983年人工繁殖成功，并將幼鱘放流入長江中。1985年又研究成功采用人工合成激素代替雄鱘腦垂體給雌鱘催產(chǎn)。1984～1987年，共放流入長江的幼鱘達77萬尾。 自1982年秋末始，每年都觀察到中華鱘在葛洲壩工程下游15千米江段范圍內(nèi)自然繁殖。長江口崇明島地區(qū)的中華鱘幼魚資源，1986年已經(jīng)接近或達到葛洲壩建壩前水平。 三峽工程位于葛洲壩上游，不再存在阻隔中華鱘洄游路線問題。但三峽工程在每年10月份開始蓄水，將使下泄流量比天然流量有所減少，這就有可能干擾中華鱘在葛洲壩工程下游的棲息和產(chǎn)卵活動。對此，應加強監(jiān)測。還應更好地解決大批量培養(yǎng)幼鱘并提高其放流入長江后的成活率問題。中華鱘幼鱘一般在每年5～6月間到達長江口，停留覓食一段時間，然后游入大海。為了保護幼鱘資源，擬在長江口崇明島東部裕安鄉(xiāng)至陳家鎮(zhèn)鄉(xiāng)，約30千米灘涂水域建立中華鱘幼鱘自然保護區(qū)。 （二）白鱘屬鱘形目白鱘科，國家一級保護動物。世界上現(xiàn)僅存兩種白鱘，另一種是產(chǎn)在美國密西西比河中的匙吻鱘。因此白鱘在魚類學和動物地理學上占有特殊地位，具有很高的學術(shù)價值。白鱘性猛，健泳，以魚為食，也食蝦蟹等；生長迅速，個體特大，一般體長2米左右，最大體長達7米，一般體重30～60千克。白鱘與中華鱘不同，采集到的標本表明，從幼魚到性成熟的各個階段在長江干流中都有分布，它可以在長江上游或中游完成其生活的各個環(huán)節(jié)。屬江河定居的半洄游性魚類。 三峽建壩后，白鱘在長江上游的產(chǎn)卵場未受影響，仍可自然繁殖，水庫內(nèi)經(jīng)濟魚類數(shù)量增多，食物保障度提高。因此，長江上游的白鱘將保持相對穩(wěn)定。而長江中下游的白鱘將呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，主要因為阻斷了上游魚苗、幼魚來源，生活于葛洲壩樞紐下游的成熟個體數(shù)量較少，尚未達到足夠的繁殖群體。 長江口是幼白鱘的主要攝食場，每年6月中旬，是長江口出現(xiàn)幼白鱘的高峰期，為了保護長江中下游的白鱘資源，計劃在長江口建立幼白鱘自然保護區(qū)；并建議葛洲壩中華鱘人工繁殖研究所盡早開展白鱘人工繁殖試驗，以增加人工放流的幼鱘數(shù)量。 （三）長江鱘屬鱘形目鱘科，國家一級保護動物，淡水定居性魚類。主要分布在長江上游及上游各大支流的下段，常棲息于沙底或卵石磧?yōu)┧?，為偏食的雜食性魚類。生長較快，最大個體可達16千克，雄魚4齡、雌魚6齡開始性成熟，產(chǎn)卵期為每年3～4月份，主要產(chǎn)卵場分散在四川合江至屏山江段?，F(xiàn)已嚴禁商業(yè)性捕撈。20世紀70年代以來，重慶市水產(chǎn)科學研究所進行了人工繁殖試驗，并獲得成功。 三峽建壩后，庫區(qū)以上干支流棲息生態(tài)環(huán)境內(nèi)，餌料生物的組成和豐度并未改變，但由于生物環(huán)境容量有一定限度，將使長江鱘的棲息生態(tài)環(huán)境面積有可能縮小。為此，已決定建立長江上游合江至屏山江段全長250千米的珍稀魚類自然保護區(qū)。 （四）胭脂魚屬鯉形目亞口魚科，國家二級保護動物，它是蘭亞口魚亞科在亞洲特有的物種。胭脂魚生長迅速，最大個體可達40千克。棲息于江河底層，以底棲無脊椎動物為主食。雄魚5齡，雌魚7齡開始成熟，產(chǎn)卵期在3～4月份，產(chǎn)卵場原分布在金沙江、岷江及嘉陵江。葛洲壩樞紐興建后，壩下江段形成新產(chǎn)卵場。20世紀70年代以來，四川省萬縣市水產(chǎn)研究所開展了人工繁殖試驗，已取得成功，技術(shù)日漸完善，為人工放流創(chuàng)造了條件。 三峽建壩后，長江上游的胭脂魚資源還將保持相對穩(wěn)定，中下游資源將呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)。但葛洲壩下游河床受清水沖刷，將有更多的石質(zhì)出露，產(chǎn)卵場條件將可能有所改善。為保護中下游胭脂魚及其他珍稀魚類資源，已決定將葛洲壩至枝江的80千米江段建成珍稀魚類自然保護區(qū)。該江段有清江、漁洋河等支流匯入，下有松滋河與洞庭湖相通，江心有大小沙洲、淺灘分布，沿程有較多深潭和大回水區(qū)，是珍稀魚類理想的棲息和繁殖場所。 桐樹灣村開發(fā)性生態(tài)農(nóng)業(yè)移民 郭家壩鎮(zhèn)桐樹灣村位于西陵峽南岸的童莊河畔。全村7個組、399戶、1 296人，幅員面積2. 27平方千米，耕地面積143公頃，其中柑橘園60公頃。三峽工程將淹沒該村6個組、382戶、1 084人；淹沒房屋33 950平方米，水田21.1公頃，橘園27公頃。近幾年來，該村按照“搬得出、穩(wěn)得住、逐步能致富”的移民原則，創(chuàng)造性走開發(fā)性生態(tài)農(nóng)業(yè)移民之路，開墾“三?！保ūＫ⒈Ｍ?、保肥）的反坡梯田63.3公頃，改造中低產(chǎn)田63公頃，有效地安置了本村移民。同時，該村下大力氣狠抓移民安置生活區(qū)的庭院生態(tài)經(jīng)濟工程，以發(fā)展沼氣為突破口，構(gòu)筑豬、沼、果庭院生態(tài)模式。截止xx年底，全村已建沼氣池308個。沼氣的紐帶作用，加速了農(nóng)戶庭院生態(tài)經(jīng)濟鏈的運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了巨大的效益。 一是良好的生態(tài)效益。據(jù)調(diào)查，農(nóng)戶每天生活用柴為25千克，一年約8 000～9 000千克，相當于0.067公頃稠密的灌木薪炭林。即一戶一口沼氣池，相當于一戶一年保護0.067公頃林木，若全村沼氣化，則相當于綠化了26.8公頃山林，用所節(jié)省的2.8萬個砍柴工綠化荒山，不到5年，全村山地可全面綠化，從而從根本上解決長期困擾該村的水土流失問題。 二是顯著的經(jīng)濟效益。根據(jù)調(diào)查測算，一般3～4口之家，一年的生活用能費用800元，外加70個用工成本。建一個容量6立方米的沼氣池，用磚、水泥，加上電子打火灶的成本，最多投資不過1 000元。由此可見，建一個沼氣池只需一年多的時間即可收回成本，并可長期享用。同時沼液、沼渣可為柑橘提供優(yōu)質(zhì)肥料，平均每戶可節(jié)省商品肥60千克，柑橘每公頃單產(chǎn)增長650千克，且柑橘品質(zhì)變優(yōu)，每千克售價增長0.2～0.5元，有著直接的經(jīng)濟效益。 三是廣泛的社會效益。沼氣在基本解決了農(nóng)戶生活燃料和照明的同時，還凈化了農(nóng)村衛(wèi)生，杜絕了人畜糞便污染，有利于人體健康。而且因沼池建在地下，相應減少了廁所、豬欄用地。據(jù)測算，平均每戶可節(jié)約用地3.33平方米，從另一個側(cè)面緩解了移民安置區(qū)土地矛盾問題。