水环境保护课设-三峡大坝建成后对库区生态环境的影响.doc

水环境保护课程设计目录目录I1 工程概况和工程分析11.1 三峡工程概况11.1.1 库区气候情况11.1.2 库区地理特征21.1.3 库区社会经济文化31.2 工程分析41.2.1 水库特征41.2.2 水库运行方式41.2.3 工程主要效益52 环境影响识别与评价因子筛选63 确定评价范围和等级73.1评价范围73.2 评价方法73.3 评价等级84 生态现状调查与评价84.1 对局地气候的影响84.1.1 对气温的影响84.1.2 对相对湿度的影响104.1.3 对降水量的影响114.1.4 对蒸发量的影响134.1.5 对风速的影响144.1.6 对雾的影响154.2 对库区生物多样性的影响164.2.1 对植物多样性的影响174.2.2 对动物多样性的影响174.2.3 对珍稀、濒危水生动物的影响194.3 库区水土流失194.4 三峡大坝对库区水环境的影响204.4.1 库区年径流量204.4.2 库区水文泥沙214.4.2 库区水质234.5 库区淹没与移民274.6 文物古迹284.7 库区泥沙淤积和坝下游河道冲刷294.8 环境地质294.9 长江三峡工程对中游平原湖区涝渍和潜育化影响304.10河口生态环境305 对主要生态影响进行影响预测315.1 气温变化趋势315.2 相对湿度变化趋势325.3 风速变化趋势325.4 降水量变化趋势335.5 蒸发量变化趋势335.6 雾日变化趋势345.7 耕地面积变化趋势355.8 鱼类变化趋势355.9 水质变化趋势365.10年径流量变化趋势365.11年输沙量变化趋势375.12输沙模数变化趋势375.13总人口变化趋势385.14长江珍稀濒危物种385.15三峡诱发地震、库区发生新老滑坡变形和坍塌的情况396 结论407 建议对策措施40参考文献42附录 实现BP网络预测的Matlab源程序44II1 工程概况和工程分析1.1 三峡工程概况三峡大坝是世界上最大的水利枢纽工程，具有防洪、发电、改善航运等综合效益，是治理和开发长江的关键性工程。长江三峡水库岸长约600km，平均水面宽1500m，总落差150m左右. 库区总面积近5.8万km2，包括175m正常蓄水位淹没所涉及的湖北省和重庆市21个县(市、区)，其中湖北省有宜昌、秭归、兴山和巴东四县，重庆市有巫山、巫溪、奉节、云阳、万州、忠县、开县、涪陵、丰都、武隆、石柱、长寿、渝北、巴南、北碚、重庆、江津及近郊6区等17县(市、区) 。三峡库区位于长江上游四川盆地东部沿江两岸。地跨北纬2810 3113之间，东经10511 110 38之间，总面积为10.6万平方千米。库区位置情况如下图1-1所示图1-1 三峡库区地理位置1.1.1 库区气候情况三峡库区地处亚热带湿润季风区，水热资源丰富，立体气候明显，夏热冬暖。主要表现在：冬季风向更替明显, 随季风进退, 降水有明显的季节性变化；气温年较差和日较差大；气候型多样。其特点是冬暖春早, 热量丰富, 无霜期长, 垂直变化明显，雨量充沛，但分析不均，日照少，云雾多，光热水同季风有效性高。库区气候温和，雨量丰沛，土地肥沃，年均温1318.5，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。年均日降水量不小于50mm的暴雨日数为23d，年均蒸发量为13001700 mm。三峡库区由于受大气环流和地貌的影响，气候复杂，重庆是我国冬季著名的冬暖中心，市境除少数地区外，大多数地区冬季气温较高，极少霜雪；夏季又是我国的酷暑中心之一， 炎热异常，尤以长江、乌江河谷为甚；而湖北的恩施州又有独特的区域气候，表现为冬少严寒，夏无酷暑；降水充沛，时空分布不均；湿度大、日照少、风速小；地区差异大，山区气候垂直差异显著。三峡库区雨量充沛, 多年平均降水量1185.2mm, 降水季节分配不均，只有当夏季暖湿的热带海洋性气团到达时, 才可能产生大量降水，夏季降水量占全年降水量的78%。冬季属于大陆性干冷气团控制，降水稀少，降雨主要集中在夏半年(510月)，大部分地区夏半年雨量为8001000毫米，而且又多集中在几次暴雨天气过程中，暴雨在整个库区每年平均在2 4次，也是库区形成山地滑坡、地质崩塌地质灾害的主要原因之一。1.1.2 库区地理特征库区地质构成复杂，主要由川东隆起褶皱带和川鄂湘黔褶皱带和淮阳山字型西翼反射弧三单元组成构成，属燕山运动和喜马拉雅运动抬升区。主要地貌类型可分为川东平行岭谷区和川东盆周山地与鄂西山地两部分。境内山峦重叠，沟壑纵横，山峰林立，河流深切，长江自西向东横贯其中。丘陵和山地占全区总面积的96%以上。长江三峡西起奉节夔门，东止宜昌南津关，全长195km，横切川东盆周山地和鄂西山地，江面狭窄，岸壁耸立，是世界著名大峡谷之一。地带性土壤为黄壤和山地黄壤。但由于区内广泛分布着侏罗纪的红色砂页岩和二、三叠系的灰岩，在河流阶地和小盆地、坝区，又发育第四系冲积物。故区内主要土壤类型受母质或耕作影响而为紫色土、黄色石灰土和水稻土。黄壤和山地黄壤仅分布于上述土壤类型以外的丘陵和山地。由于本区未受第四纪冰川侵袭，植物资源极为丰富，据调查有2859种，且多属珍稀种属，天然植被受人为破坏较严重，生态环境恶化，亚热带常绿阔叶林仅少数陡坡沟谷中有少量存在。在低山丘陵、沿江河谷大量存在的是近几十年人工营造的以马尾松、柏木、杉木、栎类为主，中山以华山松、日本落叶松为主的人工 群落。该区经济林植被十分发达，以柑桔、脐橙、甜柚、油桐、乌桕、茶叶、杜仲、黄蘖、厚朴、板栗、猕猴桃、五倍子等为主要林特产品。 库区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13.3%。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。由于受地形影响，植被垂直变化明显。万州以东，海拔1300m以下为亚热带常绿阔叶林、常绿针叶林带；1300一1700m为中山常绿与落叶阔叶混交林；1700一2200(2400)m为山地针阔叶混交林带；2200(2400)m以上为亚高山常绿针叶林带。万州以西，海拔1500m以下为亚热带常绿阔叶林、常绿针叶林带；1500一2000m为中山常绿与落叶阔叶混交林带。天然植被受人为破坏较严重，生态环境恶化，亚热带常绿阔叶林仅少数陡坡沟谷中有少量存在。在低山丘陵、沿江河谷大量存在的是近几十年人工营造的以马尾松、柏木、杉木、栋类为主，中山以华山松、日本落叶松为主的人工群落。该区经济林植被十分发达，以柑桔、脐橙、甜抽、油桐、乌柏、茶叶、杜仲、黄萦、厚朴、称猴桃、五倍子等为主要林特产品。1.1.3 库区社会经济文化据2008年统计资料，三峡库区户籍总人口2068.02万人，农业人口1385.67万人非农业人口682.35万人。库区实现地区生产总值3821.34亿元。其中重庆库区3605.98亿元，湖北库区215.36亿元。库区第一、二、三产业分别实现增加值350.63亿元、1857.28亿元和1613.43亿元。按常住人口计算，库区人均地区生产总值20063元。据中华人民共和国环境保护部资料显示，2009库区城镇居民人均可支配收入14306元，比上年末增加2892元；农村居民人纯收入为4132元。2008年，库区耕地面积为195588公顷，耕地中水田、旱田分别占44.3%和55.7%。人均耕地面积为0.050公顷，耕地复种指数为239.02%。 从耕地结构来看，小雨10度、10-15度和大雨25度坡耕地比例分别为21.9%、30.1%、31.6%和16.4%。长期以为，为缓解不断增长的粮食供应压力，坡地开荒种粮，造成水土流失，生态条件恶化，土地后备资源不足，人地矛盾突出。库区内水能资源十分丰富。三峡库区主要河流有长江、嘉陵江、龙溪河、乌江、大宁河、芙蓉江等450多条，据测算，三峡库区内年均水资源总量超过5000亿立方米，其中水能资源理论蕴藏量高达4000多万千瓦，约占全国水能蕴藏量的8%，目前仅开发2.6%，开发利用前景广阔。库区水力、矿产和土特产资源丰富。库区两岸自然风光雄伟,有众多历史悠久的文物古迹。如:丰都名山镇的鬼城、忠县的石宝寨、云阳的张飞庙、奉节的白帝城、株归的屈原祠。此外,干流的三峡,兴山的高岚,巴东的格子河石林、大宁河的小三峡等天然景观也是著明的旅游胜地。1.2 工程分析1.2.1 水库特征三峡水库正常蓄水位175m，汛期20年一遇洪水回水末端抵达重庆市巴县弹子田，距坝址580km，水库面积约1080km2，水库水面平均宽约1100m，与天然情况相比增加约一倍。水库平均水深约70m、坝前最大水深170m左右，断面窄深，仍然保持狭长的条带河道形状，属典型的峡谷河道型水库。三峡坝址处，多年平均径流量为4510亿m3，三峡水库总库容393亿m3，其中调节库容165亿m3，约占坝址年径流量的3.7%，库水交换十分频繁，系一季调节水库。1.2.2 水库运行方式三峡工程大坝一次建成到最终规模，水库蓄水位按分期蓄水要求逐步抬高。从施工准备起算，工程开工后第11年，水库水位蓄到135m，工程开始发挥发电、通航效益。到第15年中，水库开始按初期蓄水位156m运行，初期蓄水位运行若干年后，水库再抬高至最终正常蓄水位175m运行。初期水位运用的历时长短，将根据水库移民安置进展情况。库尾泥沙淤积实际观测成果及重庆港泥沙淤积影响处理情况等，届时相机确定。三峡水库按照满足防洪、发电、航运、排沙和环保等的综合要求，进行水库调度。每年5月末到6月初，水库水位降至防洪限制水位145m(按初期蓄水位156m运行时为135m，下同)，整个汛期69月，水库一般维持在此低水位运行。超过电站过流能力的水量，通过泄洪坝段下泄。仅当入库流量超出下游河道安全泄量时，水库才拦洪蓄水，使库水位抬高；洪峰过后，库水位仍降到145m(135m)运行。10月份，水库蓄水，库水位逐步升高至175m(156m)运行，少数年份蓄水过程延续到11月份。11月至次年4月底，水库应尽量维持在较高水位，使水电站按电网调峰要求运行。1.2.3 工程主要效益三峡工程的效益分为以下五方面。一是防洪效益。三峡工程作为解决长江中下游严重洪水威胁的一项不可替代的关键性工程，2008年实现175米蓄水条件以后，长江荆江河段的防洪标准已从十年一遇提高到了百年一遇，即使长江出现千年一遇特大洪水，在联合运用调洪措施后，也可防止毁灭性洪涝灾害。二是发电效益。三峡电站总装机容量2250万千瓦，在来水量正常的情况下，每年可提供近1000亿千瓦时清洁电能，成为我国“西电东送”、“全国电力统一调度”的重要组成部分。截至2009年4月7日，三峡电站累计发电突破3000亿千瓦时。三是航运效益。三峡工程有效地改善了湖北宜昌至重庆段660公里的水运航道和长江中下游枯水季节的航运条件，万吨级船队可直抵重庆港，年单向下水通过能力可由目前的10Mt提高到50Mt，运输成本降低35%37%；宜昌以下枯季流量约可增加10002000m3/s，航深增加，河段枯季通航条件得到明显改善，极大提高了库区航运能力，降低了运输成本。2008年，通过三峡坝区的货物总量6847万吨，远远超出蓄水前坝区最高年货运量1800万吨的水平。四是供水和补水效益。三峡水库蓄水量达393亿立方米，水库年均来水量约4500亿立方米，通过水库调节和兴建引水渠，可为当地及“南水北调”工程提供充沛的水源。通过水库调蓄对下游进行补水，还有效改善了枯水期下游航道和水文条件。五是生态环境效益。三峡工程是优化长江流域资源环境的生态工程，水库的防洪作用，可以减轻洪水灾害对长江中游人口稠密、经济相对发达的平原湖区生态环境的严重破坏；可提供清洁能源，三峡水电站与同规模燃煤电厂相比，年发电量847亿900亿kWh相当于年减少5000万吨标准煤，每年可减少二氧化碳排放1亿t。二氧化硫200万t，一氧化碳1万t，氮氧化物37万t，以及大量的污水、废碴、飘尘及降尘，减少对周围环境的污染。2 环境影响识别与评价因子筛选根据三峡工程对环境影响的特点，以及预测和评价工作的需要，评价系统分为（1）环境总体；（2）环境子系统；（3）环境组成；（4）环境因子等4个层次。其中自然环境子系统的环境组成有10个、环境因子35个，社会环境子系统的环境组成有8个、环境因子26个，公众关心的问题环境子系统环境组成有6个。具体子系统和主要因子见表2-1。表2-1 评价子系统和主要因子评价子系统主要因子局地气候气温、风、降水、温度、雾水质扩散能力、生化需氧量负荷、土地淹没与水质、泥沙淤积与水质、营养物质、坝下水质水温库区温度、坝下水温环境地质诱发地震、库岸稳定、水库渗漏陆生植物与植被五中和珍惜五中、森林植被、资源植物和人工经济林陆生动物动物种群、珍稀动物水生生物产卵场、鱼种变化、鱼类资源、珍稀水生生物水库淤积和坝下河道冲淤水库泥沙淤积、坝下河道冲淤中游平原湖区涝渍和潜育化四湖地区涝渍和潜育化、洞庭湖涝渍和潜育化、鄱阳湖涝渍和潜育化、鄂东低湖田涝渍和潜育化河口生态环境径流变化、咸潮入侵、土壤盐渍化、泥沙与侵蚀堆积、河口及近海渔业水库淹没与移民土地淹没、移民环境容量、移民安置规划人群健康卫生和保健系统、血吸虫病、疟疾、其他疾病、施工区卫生自然景观自然景观文物古迹文物建筑、古文化遗址、文物古迹工程施工水质、大气、噪声、景观保护防洪耕地淹没、生产生活保障、瘟疫流行、生命财产损失发电大气污染、固体废弃物、热污染、灰场占地航运海损风险、陆路交通压力公众关心问题库区防洪、物种与栖息地（鄱阳湖珍惜候鸟及栖息地、扬子鳄、水杉谷）、上中游水土流失与防洪和防护林体系建设、固体废弃物、溃坝风险分析、重庆市环境问题（水质、大气、防洪、排水系统、港口淤积本次评价，根据实际情况，选取局地气候中的气温、相对湿度、降水量、蒸发量、风速、雾等指标，水质、生物多样性、中游平原湖区涝渍和潜育化、水土流失、水库淹没与移民、文物古迹、年径流量、水库淤积和坝下河道冲淤、环境地质等作为评价因子。 3 确定评价范围和等级3.1评价范围根据三峡工程的功能、特点及其引起长江水文情势变化和所在地区的环境差异，评价范围涉及长江干流上游自宜宾至长江口的相关区域。评价范围主要划分为以下三个区域：（1）三峡库区：湖北省宜昌三斗坪坝址至重庆市江津市受回水影响的水库淹没区和移民安置涉及的县、市幅员范围。（2）中下游河段及附近地区：三斗坪坝址至江苏省江阴，包括洞庭湖、鄱阳湖和湖北省四湖地区等。（3）河口区：江苏省江阴至河口和海滨，为咸淡水交汇区。考虑到上游水土流失对库区泥沙淤积的影响和水土保持、防护林体系建设与工程的关系，以及河口区咸淡水变化对近海海域的影响，评价范围也适当扩展到水库上游区及近海区。3.2 评价方法 三峡工程环境影响评价主要采用以下方法：（1）环境背景状况调查：主要采用监测、实地勘测、遥感、收集历史长系列资料等方法。（2）根据不同环境因子的特性和变化状况以及工程影响的性质与规律，分别采用定性和定量预测方法。对一些能用量度表示的因子建立数学模型定量预测，如对长江水文情势的影响，对降水、气温、风和雾日的影响，水库扩散能力和复氧能力变化对水质的影响，对水库泥沙淤积和坝下游河道冲刷的影响等，均通过大量观测资料、识别模型、参数进行定量预测；对一些难以定量量度的环境因子，一般采用类比分析或机理分析方法定性预测，如对钉螺扩散可能性分析、对鱼类的影响、对陆生脊椎动物的影响等选用生态机理分析方法，对自然景观的影响则采用定性描述和库水位与景观图象的计算机模拟方法等。（3）根据预测结果，对照标准和阈值，作出影响性质、影响大小和重要性的评价分析。（4）做出总体评价，对不利影响提出减轻措施和对策建议。3.3 评价等级本次评价,生物群落评价等级为二级；区域环境评价等级为二级；水和土地评价等级为二级；敏感地区评价等级为一级；综合评价等级为二级。4 生态现状调查与评价4.1 对局地气候的影响局地气候是生态环境改变后影响最为深远的指标因子。三峡工程的建设,库区的蓄水，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发生着变化。水库对周围地区气候有明显调节作用，影响范围垂直方向不超过400米，两岸水平方向约12千米，年均温增加0.10.2，冬春季节月均温升高0.31.3，夏季降低0.91.2，雾日增加约2天。冬季升温对柑桔、油桐等经济作物有利，夏季降温对重庆市境等地气候有所改善。4.1.1 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，库区各地平均气温较常年值均有明显的增加。气温变化情况如图4-1所示。（注:本文中局地气候的常年值为19712000年的平均值下同）图4-1 2004-2007年三峡库区沿江12站年平均气温与常年值比较从图4-2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，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4-2 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4-3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21.5。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5-6。蓄水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2005、2007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4-3三峡库区蓄水后各月平均气温与常年值4.1.2 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，特别是库区西段万州至重庆，如图4-4所示。图4-4 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4-5所示，这种变化在三峡工程建设并蓄水的2003年至2007年间更加显著。图4-5三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 ，见图4-6。图4-6三峡库区2004-2007年平均各月平均相对湿度与常年值4.1.3 对降水量的影响三峡库区各站年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。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。如图4-7所示。图4-7三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，仍表现为下降趋势(见图4-8)。图4-8 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4-9).图4-9 三峡库区各月平均降水量与常年值(2004-2007)4.1.4 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4-10)。图4-10三峡库区历年蒸发量变化2004-2007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4-11)，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。图4-11三峡库区各月蒸发量和常年值比较(2004-2007)4.1.5 对风速的影响近20年来,年平均风速总体上有波动增加的趋势，且有较明显的阶段性变化趋势。从1998一2007年的近10年数据来看，则表现为有所下降的趋势(2006年除外)。1998年以来三峡库区年平均风速较大,总体上所有年份的平均风速也均大于常年值(l.1m/s)。2004一2007年，三峡水库蓄水后，年平均风速呈相对减小的趋势。图4-12 三峡库区历年平均风速变化(2004-2007)2004一2007年库区月平均风速年内变化与常年相似,基本呈双峰型分布(图4-13)，第一峰期出现在4月，较常年(3月)有所推迟，第二峰值出现在8月，与常年一致，6月份出现相对谷值,也与常年一致,年内平均风速的变化幅度较小。与常年同期相比，各月平均风速均偏小，其中3月偏小最为明显，偏小幅度达0.26m/s。图4-13 三峡库区各月平均风速和常年值比较(2004-2007)4.1.6 对雾的影响三峡库区是一个多雾的地区，常年值为36.0d/a，而且雾日数年际变化大。而且三峡工程蓄水后,库区雾日数显著减少。从2002年起,库区雾日均少于常年值，水面的扩大，减少了库区雾日的数目(图4-14)。图4-14 三峡库区年雾日数历年变化(2004-2007)三峡库区各月均有可能出现雾，但年内雾日数多寡不均，甚至差异很大，1月和1012月雾日较多，一般有46d；7月和8月较少，不足2d，其余6个月月雾日数为23d(图4-15)。图4-15三峡库区平均常年各月雾日数就整个三峡库区而言,其蓄水前(2003年6月)的年雾日数平均为38d,蓄水后为16.7d,减少了一半多(21.3d)。并且其蓄水后的年雾日数较常年值也显著偏少(约26d)。自2004年到2007年,三峡库区的年雾日数表现出了逐年减少的变化趋势。从各个站点的情况看(表4-1),蓄水后涪陵雾最多,平均每年有44.3d,奉节雾最少,平均每年只有约2d。各站的雾都在蓄水后出现了明显减少:蓄水后雾日与常年值相比,万州偏少最多,达39.ld,重庆和宜昌最少,为2d。蓄水后雾日与蓄水前相比,巴东减幅最大,为60d，其次是涪陵,为36.7d。涪陵,万州,奉节和巴东在蓄水前后雾日的差值均通过了95%的显著性检验。各站的年雾日数在2004到2007年期间也表现出一致的逐年减少趋势。总的来说,三峡库区的雾在蓄水后出现了一致的显著减少。表4-1 蓄水后三峡库区各站雾日数气候特征参数站点蓄水后平均雾日数(d)蓄水后雾日数距平(d)蓄水后与蓄水前雾日数差值(d)变化趋势（2004-2007）重庆23.3-21.4-2减少涪陵44.4-28.1-36.7减少万州13.5-39.1-21.3减少奉节2-24.5-9.8减少巴东14.5-22.7-60减少宜昌10.8-11.6-2减少4.2 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。4.2.1 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4-2 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297512552131324.2.2 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76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4-16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4-16 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75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4-17)。图4-17 底栖动物年际变化(1999-2007)如图4-18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4-18 库区鱼类总数年度变化(1998-2007) 4.2.3 对珍稀、濒危水生动物的影响中华鲟是一种大型的洄游性鱼类。葛洲坝工程截流后，中华鲟洄游到其上游产卵场的通道已被隔断，三峡水利枢纽位于葛洲坝上游，三峡建坝不会对中华鲟产生新的阻隔问题。葛洲坝工程截流以后，在坝下游的胭脂坝已形成中华鲟新的产卵场；同时通过人工繁殖放流，使长江口中华鲟的资源量已达到葛洲坝建库前的水平。白鱀豚生活于长江中下游干流，长江过去一直是白鱀豚生存的伊甸园，最繁盛的时候其数量可能有数千头，但到了1986年其数量仅为300头左右，1990年下降到200头左右，而目前已不到100头。白鱀豚已成为世界上少数的几种最为濒危的物种之一，而其生存环境仍在继续恶化。建坝后清水下泄使河床冲刷，栖息水域明显改变，使其分布范围缩短155km；发生意外伤害的机率增加；坝下游鱼类资源减少对白鱀豚的食物保证有不利影响。4.3 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，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 km2减少到2000年的29559.10km2，减幅达23.9%，平均每年减少一个多百分点(表4-3)。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4-3 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17172.9229.613590.3323.4-20.9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。4.4 三峡大坝对库区水环境的影响4.4.1 库区年径流量从年径流量变化趋势可以看出,1998一2007年,年径流量虽然有所波动,但总体上呈降低的趋势。然而,在2003年工程正式蓄水开始,径流量逐渐增加。虽然2006年(四川、重庆特大干早),年径流量骤降至10年来的最低值(2848亿m3),但仍有趋于4383亿m3这一多年平均值的变化波动(图4-19)。图4-19 库区年径流量年度变化为了数据收集和研究的方便,本研究分别选取库区上游的寸滩和下游的宜昌为入库端和出库端,自2000年以来,寸滩和宜昌的年径流量均表现出下降趋势的波动。而从2003年开始,径流量逐渐增加。虽然2006年(四川、重庆干早)寸滩(2479亿m3)和宜昌(2848亿m3)径流量跌至最小,但2007年有较明显的恢复性增加趋势(图4-20)。图4-20 寸滩与宜昌年径流量比较（2000-2007）4.4.2 库区水文泥沙从图4-21、图4-22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0.527亿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4-21库区输沙量年际变化(1998-2007)图4-22寸滩与宜昌年输沙量比较(2000-2007)与输沙量变化相同,1998年至今,库区输沙模数总体上也呈逐年下降趋势。而对于库端的寸滩和宜昌来说,也表现出了相同的逐渐下降趋势。同时虽然入库端变化受长江上游来水来沙影响较大,但是出库端的宜昌,由于三峡工程的兴建,水库的蓄水,水体流速、流量和流态的变化,宜昌的变化较稳定,表现为持续递降的趋势。图4-23 库区输沙模数年际变化图4-24 寸滩与宜昌输沙模数比较三峡工程建设，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。4.4.2 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，一直保持在类水质。 (表4-4)。表4-4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、CODMn(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CODMn、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2003-2007年一直介于IV、V类水质标准之间，污染非常严重(图4-25) ；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IV类，水质轻度污染，若按河流评价则为类，水质良好(图4-26)。图4-25 库区干流总氮变化趋势图4-26 库区干流总磷变化趋势图4-27 库区石油类污染指标变化趋势图4-28 库区干流挥发酚变化趋势图4-29 库区干流CODMn变化趋势图4-30库区干流氨氮变化趋势图4-31库区干流金属汞变化趋势图4-32库区干流金属铅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。4.5 库区淹没与移民三峡水库正常蓄水位175m方案20年一遇回水水面面积1084km2，其中淹没陆地面积632km2。水库淹没涉及湖北省4个县和重庆市的16个县、市、区（1991年至1992年初调查复核结果）。水库淹没影响主要为：农村受淹人口和土地数量较大，库区受淹农村人口34.87万人，受淹耕地（含旱地、水田、商品菜地）25.26万亩、河滩地5.74万亩、园地（含果园、茶园、桑园、其它园）10.83万亩，受淹耕园地约占20县市耕园地总面积的1.76%。水库淹没城镇数量较多，淹没涉及的城市、县城、建制镇、场镇共计129座，其中全淹和基本全淹的有9座县城，部分受淹的有2座城市和2个县城，其它建制镇27座，场镇89座，移民迁移线下城镇总人口42.64万人。水库淹没了大量耕地，从而导致整个库区人多地少，生态环境趋于恶化，于是对农村人口又增加了一种移民方式，就是由政府安排，举家外迁至其他省份居住，目前已经有大约14万名库区移民迁到了上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、湖北（库区外）、湖南、广东、重庆（库区外）、四川等省市生活。由于生态环境问题（包括三峡水库蓄水后引起的大量滑坡和岩崩），三峡大坝附近地区还将有400万居民在未来（2007年起）10-15年移居别处。库区人均耕地低于全国平均水平，土地后备资源少，从当地自然条件和土地已过垦现状出发，这一有限后备土地资源也不宜开垦种粮。三峡水库的建设，淹没耕地给库区土地资源造成巨大压力，同时移民安置、城镇和企业搬迁又需占用数万亩耕地，使库区土地承载压力进一步加大。水库蓄水后，淹没不致于导致物种的消灭，但对库区特有植物荷叶铁线蕨、疏花水柏枝等必须加强保护；在库区移民搬迁安置的过程中，若措施不力，对植物和植被将带来极大的不利影响。4.6 文物古迹水库淹没对文物古迹的影响分为完全淹没型、部分淹没型、环境变化型无影响型、潜在型等五种类型。部分文物（云阳龙脊石枯水题刻）如不采取特殊保护措施，将永远失去与世人见面的机会；位于淹没线下未经发掘的古墓将被淹，石宝寨基础部分因水库蓄水位抬升可能受损，底层建筑在汛末蓄水风浪作用下被淹；蓄水后库区文物遗址都有变化，有的遗址（如白帝城）观赏旅游价值有可能提高，有的遗址（如石宝寨）改善了旅游交通条件，改变了原有塔楼的韵味；位于坝下的黄陵庙、三游洞、陆游泉和夷陵古战场等，以及西陵峡莲沱附近的标准地层剖面，均不受水库淹没的影响；三峡地区具有悠久的人类活动，在大坝建设或库区清理过程中，都有可能在考古、发掘中国文化遗产方面有意想不到的发现。为了保存库区珍贵文物，库区规划中都作了搬迁保护的详细计划和具体措施，在工程投资中列支相当数量的经费。现已施工的三峡坝区所有文物，均已在破土前发掘完毕。按计划，1995年至2000年，三峡库区考古将完成约百分之七十的工作量，重点完成155米水位线下的文物保护工作；2001年至2005年，再按计划完成三峡淹没区文物保护工作。 位于库区淹没线以下的文物古迹，包括新石器时代文化遗址，夏、商、周、战国、西汉、晋、南北朝、唐、宋时代的古墓遗址，三峡与大宁河中的部分古栈道，涪陵白鹤梁枯水题刻，云阳龙脊古枯水题刻、云阳张飞庙、忠县甘井沟无铭阙等，共1208处。部分遗址位于淹没线以下的文物，包括丰都汇南古墓群，忠县石宝寨、秭归屈原祠等。蓄水后库区文物遗址都有变化，但部分遗址环境变化显著，如白帝城、石宝寨将成为水上景观，旅游交通条件会有改观。位于坝下的黄陵庙、三游洞等，均不受水库淹没影响。湖北省文物考古所专家介绍，长江三峡库区淹没国家级文物1处、省级文物5处。4.7 库区泥沙淤积和坝下游河道冲刷按175m方案运行100年后，库区冲淤基本平衡，可保留防洪库容约86%，调节库容约92%。175m方案回水位影响到重庆主城区，水库运行100年后，遇百年一遇洪水，重庆市洪水位为199.09m，较天然水位抬高4.79m（计算值有13m的变幅）。水库运行数十年后，重庆主城区江段出现的主要问题是港口码头的淤积碍航和影响港区作业。三峡水库运用后，下泄含沙量减小，将引起坝下游河床冲刷，同流量的水位降低，河势将进行调整，对沿江崩岸、浅滩和江湖关系产生影响。坝下游河道冲刷对环境的影响如下：宜昌枯水位下降后，若下泄流量达不到5000m3/s时，将影响葛洲坝枢纽三江船闸通航；河床冲刷，对护岸工程将产生一定影响，可能出现新的崩岸；因坝下游河道沿程冲刷，河势将发生不同程度调整，可能出现局部浅滩碍航等。4.8环境地质近45年的区域地震观测和近5年的库区重点库段地震强化观测表明，三峡工程库首及其周缘地区地震活动具有频度低、强度小的特征，特别是三峡工程所在的黄陵背斜核部，地震活动极其微弱，40多年来，仅记录到10余次2级以下地震。三峡工程处于大地构造相对稳定的地区，为典型的弱震构造环境，工程区内无活动性断裂通过，坝址区基本地震烈度为6度。坝址所在的结晶岩库段（三斗坪庙河）产生水库诱发地震的可能性不大，即使产生诱发地震，其极限震级在3.0-4.0级间。可能产生构造型水库诱发地震的库段有两处，一处是九湾溪仙女山断层展布地区，另一处是秭归盆地西缘高桥断层展布区。预测这两处水库诱发地震的极限震级为5.5-6.0级。庙河至奉节广泛分布于水库干流和支流河段中的石灰岩地区，可能诱发岩溶型水库地震，其极限震级不超过4级。所有可能产生水库诱发地震的库段，按照最不利的极限震级和有关地震烈度衰减公式计算其对坝址区的影响，结果表明，任一处诱发的极限地震，对坝址区的影响都不超过6度，小于大坝的设防烈度七度，不会对大坝和其它重要建筑物的安全带来影响。但是对于地震震中区及其附近地区可能产生的影响，库岸稳定性和可能产生的次生灾害应该引起有关方面的重视，并且今后应进一步加强可能产生水库诱发地震库段的地震强化监测和预警工作。4.9 长江三峡工程对中游平原湖区涝渍和潜育化影响长江三峡工程对江汉平原的农田渍害与土壤潜育化构成了潜在的威胁。根据长江水资源保护研究所1990年提出的调度方案，水库运行后，枯水年新滩口外长江水位14月份分别比建库前上升0.87、1.59、0.82和0.62 m。如果考虑航运的需要，使万吨级船队能在枯水季节安全通航于沙市至汉口段，至少要提高荆江河段与洪湖河段水位12 m。枯水季节长江水位的抬高势必影响农田排水和导致地下水位的升高，从而有可能加重土壤的潜育化过程。 4.10 河口生态环境根据输沙量实测结果，从输沙平衡看，宜昌至大通河段，长江干流泥沙冲淤基本平衡。三峡建库后，下泄清水(见表4-5)，根据丹江口水库下游输沙情况,输沙量沿程增加量，每公里约0.07%，按此计算,坝下游约820km后，输沙量即可与大通站相同，即可基本恢复到建库前的输