三峡大坝建成后对库区生态环境的影响分析.doc

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1、三峡大坝建成后对库区生态环境的影响及分析姓名：熊伟班级：地本0601班学号：200604310011指导老师：郑庆荣摘要任何事物都有两面性，三峡大坝是一项影响深远的水利水电工程，其建设及后期蓄水给库区生态环境带来了诸多不可避免的影响，为世人所关注。对此，本研究依据影响库区生态环境因子的实际特点，在收集研究数据资料的基础上，采用分析与现状评价相结合的研究方法，对三峡工程兴建及蓄水前后，库区生态环境质量的影响分析研究。对选取局地气候、库区生物多样性、水土流失、水文泥沙及水质等指标，进行对比分析。在此基础上，对库区生态环境现状采用模糊综合评价法进行了独立评价，并就评价结果进行验证。关键词三峡工程，库

2、区，生态环境，影响分析1.三峡大坝及库区生态环境概况1.1三峡大坝基本概述三峡大坝是当今世界上最大的水利枢纽工程，具有防洪、发电、改善航运等巨大的综合效益，是治理和开发长江的关键性骨干工程（图1-1）。早在1919年，孙中山先生在其建国方略实业计划一书中就提出了修建三峡大坝的设想。1944年，国民党政府和美国垦务局合作，在美国著名大坝专家萨凡奇的带领下，提出了关于三峡工程的第一个比较详细完整的工作计划扬子江三峡计划初步报告，即“萨凡奇计划”。新中国成立以后，1950年水利部成立长江水利委员会；1970年12月26日，葛洲坝工程，被批准先行兴建；1984年4月，国务院初步确定三峡工程实施蓄水位为

3、150m的低坝方案；1986年党中央和国务院责成原水利电力部负责，重新组织对三峡工程的全面论证工作，并重编可行性报告；1992年4月3日，七届全国人大五次会议通过了国务院关于提请审议兴建长江三峡工程的议案；1994年12月14日，三峡工程正式开工;1997年11月8日，三峡工程实现了大江截流;2003年6月11日，蓄水至135m，由此开始通航、发电，枢纽初步产生效益，进入围堰挡水发电期;2006年5月20日，三峡大坝全线建成，达到海拔185m设计高程;2006年9月开始，蓄水至156m，三峡枢纽进入初期运行期，防洪、发电、通航效益开始全面发挥。 图1-1三峡大坝枢纽布置示意图1.2三峡库区基本

4、概况三峡库区包含长江流域因三峡工程修建而被淹没的湖北省宜昌市夷陵区、株归县、兴山县、恩施市巴东县;重庆市巫山县、巫溪县、奉节县、云阳县、开县、万州区、忠县、涪陵区、丰都县、武隆县、石柱县、长寿县、渝北区、巴南区、江津区及重庆核心城区(包括渝中区、沙坪坝区、南岸区、九龙坡区、大渡口区和江北区)等25县市区，统称为三峡库区(图12)。图1-2三峡库区示意图 三峡库区(东经1065011051，北纬29163125 ，海拔33.63105m)东起湖北宜昌市，西迄重庆市江津区。库区地处四川盆地与长江中下游平原的结合部，跨越鄂中山区峡谷及川东岭谷地带，北屏大巴山、南依川鄂高原。 库区地处亚热带湿润季风区

5、，水热资源丰富，该区域年均温17.8，该区夏季炎热，最热月7、8月平均气温2830，极端高温42.6。无霜期230340 d。年降水9971347mm，且降水集中，410月份的月降水量在宜昌等地占全年降水量的85%，且多以暴雨形式出现。年均蒸发量为13001700mm。库区雾层多，光照少，年光照大多在13001400 h左右，相对湿度达70-80%,年均风速l.lm/s。气候垂直变化也大，夏季高温;伏旱较严重.库区地表径流丰富，寸滩多年平均流量为1416m。寸滩与宜昌之间的区间径流量为815亿m。多年平均径流深度为630-660mm，平均年径流系数在0.55左右。库区属中亚热带生物气候带，库区

6、在植物地理区划中属于泛北极区，中国一日本亚区，华中植物地区。由于本区未受第四纪冰川侵袭，植物资源极为丰富，据初步统计，有维管束植物208科，1428属，6088余种。且多属珍稀种属，其中被列为我国重点保护的珍稀植物47种，占全国总数的13%。植物群落主要有:山地灌草丛、常绿针叶林、常绿阔叶林、竹林、落叶与常绿阔叶混交林等。1.3相关研究现状自从三峡工程建设以来，库区的生态环境就倍受国内外学者的关注。2001年，陈利顶等针对三峡库区所面临的生态环境问题，根据库区不同地区生态环境问题的差异性进行了库区19个县生态环境聚类分区。基于3S技术和景观生态学原理，三峡库区土地利用和景观结构的时空变化特征进

7、行了研究和评价，研究表明三峡工程蓄水后，库区的生态环境受到了一定的影响；2008年，陈正虎等运用层次分析法和模糊模式识别法建立了AHP-FPR模型；2007年，燕文明、许其功、刘祥梅等采用GIS技术与景观生态学的方法，对三峡工程蓄水前后对生态环境影响进行了多角度分析评价，多数学者认为:库区生态环境整体状况一般，库区两端的生态环境优于库区中间。除此之外，许多学者还结合本区域自然经济社会背景，提出了保护和治理三峡库区生态环境的措施和对策。如1997年邓宁等提出三峡库区生态环境保护的关键是发展生态农业。杜佐华等1999年建议争取尽快建立起三峡库区水土流失动态监测网络，开展库区水土流失生态监测，推进库

8、区水土保持事业的顺利发展，促进库区生态环境改善和经济发展，以保证三峡工程的顺利实施和长期有效运行。2000年陈家玉通过对鄂西三峡库区生态环境问题的研究表明:制定合理的生态保护规则，加强库区生态建设，恢复和改善环境生态抵御自然灾害的能力，是延长三峡水库寿命和区域可持续发展的一项迫切任务。肖文发等2004年在对三峡库区森林植被恢复与可持续经营进行研究后认为:只要抓住三峡工程建设的契机，紧密结合国家天然林保护和退耕还林工程建设，充分利用良好的生物学基础，科学地封山育林，分带逐步恢复。同时，因地制宜，退耕还林，发展森林能源，建设多目标复合和多种模式并存的林业经营体系，发展经济，就能从根本上改善森林经营

9、环境，实现森林恢复，形成合理布局的水库森林防护系统，促进三峡库区生态环境建设和可持续发展。2002年周勇等以三峡库区株归县为例，对其土壤资源与生态环境数据库的建立及应用进行了研究，认为如何优化配置人口、资源与环境，是该县社会经济持续发展的关键。2006年黄廷义也提出了构建可持续发展的产业体系，不断改善和优化库区生态环境，是三峡库区经济社会的发展路径。2.三峡大坝对库区生态环境的影响因素2.1对库区局地气候的影响2.1.1对气温的影响从常年平均来看，沿三峡库区1988-2007年平均气温为17.318.8。云阳与重庆的年平均气温最高，秭归的年平均气温最低。20042007年蓄水后，库区各地平均气

10、温较常年值均有明显的增加。图2-1 2004-2007年三峡库区沿江12站年平均气温与常年值比较从图2-2看出，三峡库区平均气温年际变化不大，库区气温有上升的趋势。从趋势线上可以看出，2000年以前库区的年际间平均气温与常年值【注:本文中局地气候的常年值为19712000年的平均值下同。】波动较大，而且始终是围绕着常年值上下波动。但从2001年起，三峡库区年平均气温存在明显上升趋势，变化趋势不再围绕常年值变化，而是偏离常年值的年际间小幅波动上升(2006年除外)，三峡库区平均气温均比常年偏高0.20.4;2006年三峡库区平均气温达18.8，较常年偏高1.0, 2007年库区平均温度为18.3

11、，比常年偏高0.5。说明三峡工程建设及其蓄水对库区平均气温产生了一定的影响。 图2-2 1988-2007年三峡库区沿江12站年平均气温与常年值比较从常年同期来看，如图2-3所示，年内气温最高值一般出现在8月份，为28.21.最低值出现在1月份，为6.7，气温的年较差为21.50C。年内，1、2、12月月平均气温皆低于10; 3、4、10、11月月平均气温在1020之间，5-9月各月平均气温均在20以上，7, 8月份在28左右。平均气温月际之间升降变幅差异较大，冬季各月和盛夏7、8月份库区气温变化最小，为1左右;春、秋季，3、4月和10、11月份，气温变化剧烈，升温与降温幅度一般为5-6.蓄水

12、后各月平均气温均比常年同期值偏高。4月平均气温较常年同期偏高1.2,其次为2月、3月，偏高0.9, 1月、5月、6月、9月、10月和11月较常年同期偏高0.3-0.8。这里注意到，尽管2006年夏季发生高温伏早，夏季气温异常偏高，但2007,2005年夏季出现凉夏，其中宜昌2005年8月下旬平均气温为历史同期最低，导致8月库区平均气温与常年同期基本一致，因此蓄水后库区平均气温年内单峰型分布发生变化，最高值出现在7月份。图2-3三峡库区蓄水后各月平均气温与常年值2.1.2对相对湿度的影响三峡工程蓄水后，库区各地相对湿度明显较常年值有所下降，奉节、株归除外。三峡库区总体来说相对湿度大，特别是库区西

13、段万州至重庆(图2-4)。图2-4 2004-2006年平均三峡库区年平均相对湿度与常年比较三峡库区相对湿度年际变化较大。近20年，尤其是近10年的数据表现出三峡库区年平均相对湿度有下降趋势。如图2-5所示，这种变化在三峡工程建设并蓄水2003年至2007年间更加显著。图2-5三峡库区年平均相对湿度历年变化从常年同期来看，三峡工程蓄水后，年内各月的平均相对湿度较常年值都有所下降，除2月、11月偏高外。具体说来，年内月平均相对湿度变化呈现多峰型，最高值分别出现在1月、6月和10月 (图2-6)。图2-6三峡库区2004-2007年平均各月平均相对湿度与常年值2.1.3对降水量的影响三峡库区各站年

14、降水量自奉节向西各站降水偏多，巫山至株归降水相对偏少，宜昌又相对较多，大体上形成库区年降水量自西向东呈多一少一多的分布格局(见图2-7).三峡库区各地降水丰富，常年降水量均超过1000mm。三峡库区蓄水后，除重庆、云阳、巴东增加外，其余各站年平均降水量均偏少为主（图2-7）。图2-7三峡库区平均年降水量与常年比较(2004-2007年)从库区历年降水变化趋势曲线来看，总体上说自1998年以来降水有减少的趋势，特别是2006年三峡库区发生夏季特大高温伏早，年内降水为887mm，比常年平均偏少235mm。虽然2007年年降水量为1254.1 mm，比常年偏多128mm，但总体上来看，仍表现为下降趋

15、势(图2-8)。2-8 1988-2007年三峡库区平均年降水量变化三峡库区冬半年少雨，夏半年多雨。从库区平均降水量的各月分布来看，三峡工程蓄水后各季节的平均降水量变化不同，总体上各月降水量有低于常年同期的趋势(图2-9).图2-9三峡库区各月平均降水量与常年值(2004-2007)2.1.4对蒸发量的影响1988-2007年，三峡库区平均年蒸发量总体上呈现下降的趋势，但又具有较显著的阶段性变化特点。自2003年蓄水以来，库区蒸发量则表现为止降反升的趋势，说明蓄水后，库区形成大面积的高位(135-156m)湖泊，造成了蒸发量的上升特征(图2-10)。图2-10三峡库区历年蒸发量变化2004-2

16、007年库区月平均蒸发量年内变化与常年相似，基本呈单峰型分布(图2-11)，且最高值均出现在8月。与常年同期相比，2004-2007年三峡库区各月平均蒸发量均不同程度偏多(8月、11月和12月除外)，其中3月、4月、7月和9月偏多较为明显。2-11三峡库区各月蒸发量和常年值比较(2004-2007)2.2对库区生物多样性的影响三峡库区是一个人多地少的山区，其生态系统较为脆弱。虽然，森林覆盖率呈增加趋势，己由1996年的26.9%，上升至2000年的27.3%。但根据2007年国家环境保护总局发布的三峡环境监测公报中的监测结果表明，库区植被在整体上仍处于退化状态。三峡水库全部建成后，将成为长江上

17、游主干道最大的水库人工湿地，也将是中国最大的人工湿地。因此，生态环境因子的变化直接或间接地影响库区鸟类区系的组成和数量。2.2.1对植物多样性的影响三峡库区拥有丰富的生物资源。据三峡环境监测公报中的调查结果，三峡库区共有高等植物6088种。三峡库区地方特有植物34种，国家保护的珍稀濒危植物56种，其中I级、II级和III级保护物种分别为4种、23种和29种。三峡工程对陆生植物的影响主要体现在水库蓄水对陆生植物种质资源和生境的直接淹没，以及由于淹没而改变范围的人类活动对陆生植物，尤其是库区特有和珍稀濒危植物影响较大。受淹没影响的库区特有植物和国家保护的珍稀濒危植物共6种，分别是荷叶铁线蕨、疏花水

18、柏枝、巫溪叶底珠、巫山类芦、宜昌黄杨和鄂西鼠李。库区水体流速降低，自净能力下降，造成了富营养化现象的出现。以湖北库区干支流为例，目前三峡库区湖北段干支流蓄水前共鉴定藻类7门66属79种，蓄水后，藻类总类数增至151种，干流和支流分别增加了72种和60种。表2-1三峡水库湖北库区蓄水前后浮游植物种类组成比较水域时段硅藻绿藻蓝藻甲藻裸藻隐藻金藻黄藻总计干流蓄水前20184244蓄水后3561843212116香溪蓄水前2827745172蓄水后297512552131322.2.2对动物多样性的影响三峡库区现有陆栖脊椎动物4纲29目100科298属575种。其中，中国特有种58种，国家级保护动物7

19、6种，包括10种I级保护动物和66种II级保护动物。三峡工程生态环境的变化及人为干扰将对动物产生着一定影响，其主要表现为动物生境及活动范围的改变。如图2-12所示，国家环境保护总局对长江三峡工程1997-2008年生态与环境监测结果表明，三峡工程的实施，对库区动物种类产生了一定的波动，但总体来看仍保持在575种。图2-12陆生动物年际变化蓄水前三峡江段水流较急不适合浮游动物的栖息，有监测数据显示，仅在水流相对较缓的岸边采集到2种;蓄水一年后则共采集到20种。三峡工程的蓄水，促进了库区浮游动物的栖息。三峡水库蓄水后，在水库干流和香溪河库湾蓄水后底栖动物的群落密度和生物量显著增加。从1999年的7

20、5种，增加到2007年373种，三峡工程蓄水，对于底栖生物的影响具有显著的正效益(图2-13)。图2-13底栖动物年际变化(1999-2007)如图2-14所示，由于三峡水库的蓄水，库区水域形成了类似于深水湖泊的湖库生境，鱼类表现为明显减少后缓慢增长的趋势。工程建设期间，库区鱼类维持着较低的水平，2003年蓄水最低仅为63种。2003年至今总体上呈增加趋势。但与鱼类常年值(20世纪八十年代库区共有鱼类196种，以此数作为鱼类常年值)比较，仍明显低于常年值。图2-14库区鱼类总数年度变化(1998-2007)2.3库区水土流失自古三峡地区就是一个水土流失较为严重的区域，为了保证三峡工程的正常运行

21、，自三峡工程开始建设以来，水土流失投入与治理力度的不断加大，通过实施一系列的重点林业生态工程，三峡库区水土流失面积明显减少，由20世纪80年代的38823.05 km减少到2000年的29559.1 O km;减幅达23.9%，平均每年减少一个多百分点(表2-2)。从侵蚀强度变化来看，轻度的面积增加，占水土流失总面积的比例在增加，其它强度不论是面积上还是占总侵蚀面积的比例都在逐年降低。表2-2三峡库区水土流失动态变化表侵蚀强度20世纪80年代水土流失2000年水土流失动态变化面积（km）比例（%）面积（km）比例（%）（%）轻度3547.466.15185.508.946.2中度17172.9

22、229.613590.3323.4-20.9强度11233.4719.47085.3412.2-36.9极强度5371.309.32811.764.9-47.6剧烈1497.902.6886.191.5-40.8合计38823.0566.929559.1051.0-23.9三峡工程的建设，并没有直接影响库区及长江上游来水来沙状况。但是，为了维护三峡大坝的正常运行而采取的林业生态治理措施，有效地控制和改善了库区水土流失状况。2.4三峡大坝对库区水环境的影响2.4.1库区水文泥沙从图2-15、图2-16可以看出，1998年至今，库区输沙量呈逐年下降趋势。由1998年的7.07亿t降至2007年的0

23、.527亿t。而对于库端的寸滩和宜昌来说，也表现出了逐渐下降的趋势。图2-15库区输沙量年际变化(1998-2007)图2-16寸滩与宜昌年输沙量比较(2000-2007)三峡工程建设，减少了库区泥沙含量，有效的控制和改善了库区生态环境。从间接的角度，影响着库区的生态环境。而库区水域成为湖库之后，泥沙的减少一定程度上改善了水体透明度。2.4.2库区水质自2003年6月，三峡工程正式蓄水开始，库区由河流逐渐转变为湖库。对库区的水质水环境产生了较显著的影响。根据三峡库区长江干流控断面历年监测数据的显示，库区干流水质良好，蓄水前后水质没有明显变化，而且2003年蓄水后整体水质有好转的趋势，一直保持在

24、类水质。 (表2-3)。表2-3库区干流年度水质状况年度断面1998199920002001200220032004200520062007朱沱清溪场寸滩晒网坝培石从历史监测的结果分析，影响库区水质的主要污染物是石油类、COD(高锰酸钾指数)、氨氮、挥发酚、总铅和汞。从这6项污染物十年来的变化趋势看，建库和蓄水前后其浓度没有明显的变化，而且COD、氨氮、石油类在2000年后均有明显的降低趋势, 2003年蓄水后这一趋势更为明显。总氮、总磷对于湖库型水体而言是重要的富营养化指标。库区氮磷污染在2003年后有升高的趋势，到2005年后又有降低的趋势，虽不明显但目前没有变差的趋势。总氮含量在2003

25、-2007年一直介于, V类水质标准之间，污染非常严重(图2-17) ;总磷的限值在河流和湖库水质标准中不同，若按湖库评价为类，水质轻度污染，若按河流评价则为类，水质良好(图2-18)。图2-17库区干流总氮变化趋势图2-18库区干流总磷变化趋势由于支流水体自净能力较干流差，而且库区许多城镇及高污染企业都临近支流，因此三峡工程的建设及库区的蓄水，对库区支流水质的影响较干流更为明显。3三峡大坝对库区生态环境影响的综合评价基于上述研究，得到了以下一些结论，并希望能够为三峡工程对库区生态环境的影响做出合理解释。(1)通过对影响生态环境各项因素的分析，研究发现三峡工程的建设对于库区陆生及水生生物多样性

26、、局地气候及长江输沙量等的直接影响，而且还间接地对水土流失及水质等产生了不可避免的影响。(2)目前，三峡工程对库区影响主要反映在以下几个方面:正向影响主要有:水生生物多样性得到了丰富，库区水土流失得到了有效控制，泥沙含量逐渐减小，干流水质有所改善等;负向影响主要包括:陆生生态系统、鱼类资源、支流水质等都出现了一定程度的衰退、减少和恶化。对动物的影响较小。此外，三峡工程的建设，从根本上更改了库区的立地条件，从而较为深远的影响了库区局地气候。气温、相对湿度、风速、降水量及雾日都有所下降，而蒸发量有所上升，局地气候表现为河流向湖库型转变的趋势。(3)对2000年与2007年三峡库区生态环境现状进行评

27、价，结果表明:库区生态环境受工程建设的影响不显著，库区生态环境状况相接近，而且2007年生态环境状况有所恢复。但对局部因素仍然存在不同程度的影响，主要表现在2007年局地气候、水土流失、陆地生物多样性、水文和水质综合评价值与2000年相比，呈降低的变化趋势;土地利用与水生生物多样性的综合评价值均呈增加的变化趋势。参考文献1HJ/T88-2003.环境影响评价技术导则水利水电工程S.武汉:长江水利委员会长江流域水资源保护局，20032蔡旭东.水利工程的生态效应区域响应研究D.河海大学硕士学位论文，20073长江水利委员会.三峡工程生态环境影响研究M.武汉:湖北科学技术出版社，19974长江水资源

28、保护研究所.长江三峡水利枢纽环境影响报告书R.武汉:长江水资源保护研究所，19895陈正虎，唐国臣等.基于AHP-FPR模型的三峡工程对生态环境影响分析评价J.水资源研究，2008, 29(1):2008: 37-396邓春光.三峡库区容量及富营养化研究J.北京:中国环境科学出版社，20077国家环境保护总局.长江三峡工程生态与环境监测报告(2007)R.北京:国家环境保护总局，20078湖北省统计局.湖北省统计年鉴(2001-2008) Z.北京:中国统计出版社，2001-20089三峡泥沙专家组.长江三峡工程泥沙问题研究M.北京:知识产权出版社，200810建柱.三峡大坝的修建对库区动物的

29、影响M国科学院研究生院博士学位论文，200611段辛斌等.长江三峡库区蓄水后鱼类资源现状J.淡水渔业，2007, 37 (2): 70-7512徐之华，黄健民.长江三峡库区气候特征与生态环境M川气象，2002, 22 (3): 22-2413燕文明，刘凌等.三峡库区水环境安全评价研究M国科技论文在线，2007,2(9):666-67214中国科学院三峡工程生态与环境科研项目领导小组.长江三峡工程对生态与环境的影响及其对策研究论文集C.北京:科学出版社，198715周红.基于生态学的大型公共工程可持续能力研究D.东南大学博士论文，2006summary Everything has two si

30、des, SanXia dam is a far-reaching influence of water conservancy and hydropower projects. Its construction and ecological environment for reservoir impounding brought many inevitable consequences, Is the world attention. Withal. Based on the research of ecological environment factors affect the prac

31、tical characteristics, In the study collect data basis. By analysis and assessment of combining research methods, For the three gorges project construction and mouse-traps. The influence of ecological environmental quality analysis. In the selection of local climate、Area of biodiversity、Soil erosion

32、、Hydrology and sediment Quality indicator etc. Comparative analysis. On this basis. On the present situation of the ecological environment using fuzzy comprehensive evaluation method for the independent evaluation. And evaluation results were verified.KeyWords SanXia project reservoir The ecological

33、 environment Impact analysis致谢毕业论文暂告收尾，这也意味着我在忻州师范学院四年的学习生活既将结束。回首既往，自己一生最宝贵的时光能于这样的校园之中，能在众多学富五车、才华横溢的老师们的熏陶下度过，实是荣幸之极。在这四年的时间里，我在学习上和思想上都受益非浅。论文的写作是枯燥艰辛而又富有挑战的。三峡工程是理论界一直探讨的热门话题，老师的谆谆诱导、同学的出谋划策及家长的支持鼓励，是我坚持完成论文的动力源泉。非常感谢郑庆荣老师在我大学的最后学习阶段毕业设计阶段给予的指导，从最初的定题，到资料收集，到写作、修改，到论文定稿，郑老师给了我耐心的指导和无私的帮助。在此我向郑老师表示我诚挚的谢意。同时，感谢所有任课老师和所有同学在这四年来给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我由衷的谢意，并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！