2014-04-22新聞來源:北極星電力網
5 生態與環境
中國三峽集團開展了一係列生態環保方麵的監測、研究,並采取了相應的治理及保護措施。
5.1 三峽壩區環境保護
5.1.1 建設項目環境保護措施
針對生產廢水、生活汙水、生活垃圾等三峽工程壩區的環境汙染源,主要采取的環境保護設施或措施見表5-1。
表 5-1 三峽水利樞紐建設項目環境保護實施情況表
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5.1.2 水土保持和生態建設
2012年,三峽壩區水土保持和生態建設工作按照壩區規劃有序實施,施工項目主要包括:下遊隔流堤水保綠化工程、浸水灣至高家溪水保綠化二期工程、茅坪左壩頭水保綠化工程和升船機右側邊坡及零星場地綠化工程等。監測顯示:已建成的水土保持工程設施功能有效發揮、水土流失防治效果明顯。2012年水土流失主要指標見表5-2。
表5-2 2012年水土保持監測指標與竣工驗收指標對比表
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5.1.3 珍稀植物保護
5.1.3.1 種質資源圃建設現狀
為保護三峽庫區特有珍稀植物,在三峽壩區建設了三峽珍稀植物研究基地。截止2012 年,三峽珍稀植物研究基地引種了67個品種7275株三峽庫區特有、珍稀植物。通過四年時間馴化種植,已適應種質資源圃生長環境,生長良好,已逐步建成了初具規模的三峽特有、珍稀植物種質資源圃。
5.1.3.2 珍稀植物組培繁育
三峽特有、珍稀植物組培研究中,根據植物生長特性有計劃、有目的地選擇了18種三峽特有、珍稀植物和高檔花卉進行研究。
截止2012 年,已有橡皮樹、百合、龍翅海棠、玫瑰海棠、菊花等試管苗通過煉苗移栽成功,楓香、杜仲、野山楂等三峽特有、珍稀植物組培克服了愈傷組織脫分化的瓶頸,形成大量健壯叢生芽,紅掌經過脫分化已形成大批健壯組培苗。
5.1.3.3 珍稀植物傳統繁育
針對潤楠、臘梅、杜仲、茶條槭、野鴉椿、紅豆杉、疏花水柏枝等植物采用播種、扡插等傳統繁育方法,播種潤楠、臘梅、杜仲、茶條槭、野鴉椿出苗整齊,幼苗生長健壯,並逐步移栽下地;紅豆杉、疏花水柏枝扡插時,采用激素處理插穗的方法,成功誘導出愈傷組織,並生長出根係,通過一年時間的研究,紅豆杉、疏花水柏枝嫩梢扡插取得了成功。
5.1.4壩區環境質量狀況
2012年,三峽壩區江段長江幹流水質良好,月度水質類別均維持在 I~III 類標準。茅坪溪和高家溪流入施工區的水質較差,年度水質均劣於 V 類標準,超 III 類水質標準參數為氨氮、化學需氧量、高錳酸鉀指數和總磷等。壩區生活汙水及生產廢水排放均符合排放標準,樂天溪汙水處理廠出水口除糞大腸菌群劣於二級標準外,其餘參數均符合《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》;三峽施工區水廠水源水符合《地表水環境質量標準要求》,出廠水與管網末梢水均符合《生活飲用水衛生標準》要求。壩區環境空氣質量總體較好。二氧化硫和二氧化氮年均濃度均符合一級標準,總懸浮顆粒物年均濃度符合二級標準。
壩區環境噪聲質量波動不大。辦公生活區晝間和夜間環境噪聲年均值符合2類區域標準;施工作業區、邊界外敏感點及作業現場噪聲均符合國家標準規定;施工區施工道路幹道環境噪聲平均水平為66.7dB(A),達到《聲環境質量標準》4a類區域標準。
隨著工程進展和生態建設的逐步完善,三峽壩區環境質量狀況逐年向好。壩區江段幹流水質基本維持在I~III類;環境空氣質量近年來保持在二類及以上,二氧化硫、二氧化氮濃度值基本平穩,總懸浮顆粒物呈逐年下降趨勢;三峽施工區辦公生活區聲環境質量波動不大,基本維持在晝間2類或以上,夜間3類或以上的區域標準。
5.2 庫區泥沙
三峽工程論證及初步設計階段,針對三峽水庫上遊來水來沙、水庫淤積與長期使用、庫尾淤積、變動回水區航道港區、壩區淤積、樞紐下遊衝刷及水位降低等方麵的問題進行了研究,提出了一些預測成果。
三峽水庫蓄水以來泥沙觀測成果顯示,三峽庫區及下遊泥沙衝淤滿足或優於原預測成果,庫區泥沙衝淤未對通航等造成影響。
5.2.1 進出庫水沙量
以朱沱站、北碚站和武隆站為入庫水文站,2003年~2011 年年均輸沙量為2.05億t,初步設計值的39%。2012 年輸沙量為2.19 億t,較多年均值(1956 年~2012年)偏少46%。
黃陵廟水文站位於三峽水庫壩下遊,距三峽大壩12km,是三峽水庫出庫控製站。黃陵廟水文站2012年徑流量和輸沙量分別為4642 億m3和0.45 億t。 2012 年宜昌站徑流量和輸沙量分別為4649 億m3和0.42 億t。
5.2.2 水庫淤積量
由於三峽入庫泥沙較初步設計值大幅減小,三峽庫區泥沙淤積大為減輕。根據三峽水庫入庫與出庫沙量之差,在不考慮區間來沙的情況下, 2003 年6 月~2012 年12 月,水庫泥沙淤積14.37億t,近似年均淤積1.44 億t,僅為論證階段的39%左右,水庫排沙比為 24.4%。2012 年,三峽庫區泥沙淤積 1.74 億 t,水庫排沙比為20.7%。三峽水庫2012 年逐月淤積量如圖5-1所示。
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圖 5-1 三峽水庫庫區2012年逐月淤積量變化
5.2.3 水庫泥沙淤積分布
三峽水庫175m試驗性蓄水後,回水末端上延至江津附近(距大壩約660km),變動回水區為江津至涪陵段,長約173.4km,占庫區總長度的26.3%;常年回水區為涪陵至大壩段,長約486.5km,占庫區總長度的73.7%。2012年庫區幹流段累計淤積泥沙0.98億 m3,其中,變動回水區衝刷泥沙0.09 億m3;常年回水區淤積泥沙1.07 億m3。
三峽水庫蓄水以來,庫區幹流泥沙淤積主要呈現以下特點:
(1)三峽水庫泥沙淤積多以主槽淤積為主,深泓剖麵仍呈鋸齒狀分布;(2)庫區泥沙大多淤積在常年回水區內寬穀段、彎道段,常年回水區和變動回水區局部河段淤積明顯,部分分汊河段逐漸向單一河道轉化;(3)庫區絕大部分泥沙淤積在 145m 以下河床內,但三峽水庫175m試驗性蓄水後,145m以上河床開始出現少量淤積。
2003年3月~2012年10月,庫區典型斷麵衝淤變化如圖5-2所示。
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(a)S34(距壩5.6km)斷麵
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(b)皇華城S207(距壩360.4km)斷麵
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(c) 土腦子(距壩458.5km)S253斷麵
圖5-2 三峽水庫典型斷麵衝淤變化
5.2.4 壩前河段泥沙淤積
三峽水庫蓄水運行以來,2003 年3月~2012 年10 月,壩前段(大壩~廟河段,長約15.1km) 175m以下河床總淤積量為1.44億 m3,深泓平均淤厚32.6m,最大淤厚64.8m。從淤積部位來看,90m高程以下河床淤積泥沙1.08 億m3,占總淤積量的75%, 110m高程以下河床淤積泥沙1.31 億m3,占總淤積量的91%。壩前泥沙淤積體低於電廠進水口的底高程108m,不影響機組取水。船閘上、下遊引航道有局部淤積,經過清淤,未影響通航。
5.3 庫區水華
水華是當水體出現富營養狀況,並且具備適宜的溫度、光照、氣候及合適的水文條件等有利於藻類生長和聚集的環境條件時,水體中浮遊藻類大量繁殖聚集並達到一定程度的現象。水華發生時,水體表觀一般呈現藍色、綠色、紅色、褐色等。水華的發生,會造成水體中溶氧含量的降低、影響水體表觀,嚴重時會造成水質惡化影響飲水安全和人體健康。三峽水庫建成蓄水後,庫區水體流速減緩,營養物質容易滯留,部分支流局部水體易發生水華。自三峽水庫2003 年蓄水後,部分支流發生了水華。
5.3.1 水華監測網絡
三峽庫區水華監測網絡於 2009 年建立,對幹流壩前水域及庫區 12 個重點支流(香溪河、童莊河、青幹河、袁水河、神農溪、大寧河、草堂河、梅溪河、湯溪河、磨刀溪、小江、苧溪河)開展水環境巡測及水華應急監測。監測網絡如圖5-3 所示。
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圖5-3 三峽庫區水華監測網絡
5.3.2 水體營養狀況
三峽庫區水華監測網絡建立以後,2010 年4 月開始,對庫區重點支流開展營養狀況評價。水體綜合營養狀況評價執行中國環境監測總站製定的"湖泊(水庫)富營養化評價方法及分級技術規定"。評價結果表明:2011 年、2012 年,庫區主要支流水體以中營養狀態為主,所占比例分別為71.5%、76.4%。時間分布上,支流富營養化主要發生在消落期和汛期,汛期較為嚴重;空間分布上,重慶庫區和湖北庫區支流發生富營養化的概率沒有顯著差異。2010 年~2012年,4 月~10 月營養狀態統計結果見表5-3,近年來庫區支流營養狀態有所好轉。
表5-3 三峽庫區主要支流2010年~2012年,4月~10月營養狀態統計表
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2012年,庫區主要支流水體富營養化發生在2月~9月,富營養狀態所占比例範圍為 8.3%~83.3%,7 月份支流水體富營養狀態比例最高(如圖5-4);1月、10月~12 月,各支流水體均處於中營養狀態。
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圖5-4 2012年三峽庫區主要支流水體營養狀態時間分布圖
5.3.3 水華發生動態
(1)水華發生頻次
135m蓄水後(2003年~2005 年)平均每年發生水華14 起,156m蓄水後(2006年~2007 年)平均每年發生水華26 起, 175m試驗性蓄水以來(2008 年~2012 年),平均每年發生水華13起。
2012年度,庫區典型水華累計發生8起,涉及河流6 條,分別為苧溪河、小江、磨刀溪、大寧河、神農溪和香溪河。
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圖5-5 三峽庫區水華發生頻次統計圖
(2)水華優勢藻種
庫區水華藻類種類豐富多樣,其中水華優勢種主要包括矽藻、藍藻、綠藻、甲藻、隱藻等多個門類的藻類。水庫"消落期-汛期-蓄水期"不同運行階段水華具體情況存在顯著差異,庫區水華主要集中在消落期和汛期,消落期以甲藻和矽藻水華為主;汛期以藍藻和矽藻水華為主;蓄水期水質較好,很少發生水華。
自 175m 試驗性蓄水以來,一般年份水華優勢種基本類似,沒有明顯的年際差異。2012 年,三峽庫區水華優勢種主要為矽藻門的小環藻,藍藻門的微囊藻、魚腥藻和色球藻,綠藻門的空球藻和實球藻。
5.3.4 水華控製監測和試驗
自三峽水庫 156m 蓄水以來,中國三峽集團從水華成因和控製對策等方麵開展了係列監測和試驗。就水華成因而言,其發生的前提條件是營養物質的富集,營養物質濃度高的河段極易發生水華,如苧溪河、小江等。因此,減少和控製汙染物的排放,才能從源頭控製三峽水庫藻類水華的發生。
(1)生物操縱技術控製藻類水華試驗
通過魚類增殖放流控製藻類水華的生物操縱技術,是一種對環境無二次汙染的長效水華控製方法。中國三峽集團從 2008 年開始,分兩階段在香溪河的支流高嵐河開展了生物操縱控製藻類的試驗研究(試驗前高嵐河基本每年都發生一定程度的水華)。
試驗期間,高嵐河與香溪河水華發生次數和發生強度較試驗前相比,均有較大程度的降低。2012 年,該項試驗仍在繼續。該項試驗的階段性成果可以判定,鰱、鱅等濾食性魚類的放流可以抑製水華的發生。該方法是一種主動控製水華的方法,不僅能預防水華的發生,還能促進庫區生態漁業的發展。
(2)水庫優化調度控製藻類水華監測
水庫優化調度過程中典型支流水華的監測結果表明:汛期水位的抬升直接導致支流水體顆粒懸浮物的增加,水體透明度下降,抑製藻類進行光合作用;同時,水位的抬升,加速了氧氣的溶解,水體溶解氧的增加有助於改善水環境。上述因子的改變對藻類群落結構和生物量的影響顯著,有助於抑製藻類水華的發生。因此,汛期適時抬升庫水位,改變水體理化環境,可能是水庫藻類水華控製的又一種有效方法。
(3)其他試驗
係列試驗表明:通過機械擾動、人工和機械撈藻、投放植物抑藻劑和生物激活劑等物理和化學方法,均能夠一定程度上緩解和控製水華暴發,對局部小水體的短期水華應急處置有效果。上述方法屬被動的控製水華的方法,對於大麵積暴發的水華,其控藻效果非常有限。
5.4 中華鱘保護
中華鱘是大型海河洄遊性魚類,是中國特有的古老珍稀魚類,是世界上現存魚類中最原始的種類之一,為國家一級野生保護動物。
中華鱘生活史的主要階段在海洋中,成長發育至性成熟時自長江入海口洄遊到金沙江中產卵,繁殖後再返回海洋。1981 年葛洲壩工程修建後,在葛洲壩下遊河段又形成了新的產卵場。中國三峽集團中華鱘研究所成立於 1982 年,是國家為保護中華鱘專門成立的研究機構,重點開展中華鱘等長江珍稀特有魚類的研究保護、增殖放流和公益科普工作。
1982 年至 2008 年期間,研究所通過捕撈葛洲壩壩下江段中華鱘產卵場的野生中華鱘成熟親魚進行人工催產繁殖,獲得了大量子一代中華鱘魚苗,這部分魚苗一部分放流長江,一部分進行淡水馴養。2009 年,淡水馴養的子一代中華鱘雌魚和雄魚發育至性成熟,通過人工繁殖獲得了子二代中華鱘。子二代中華鱘的繁殖成功,使中華鱘的人工增殖放流得以擺脫對稀有野生親魚資源的依賴,為中華鱘的物種延續提供了新的技術途徑。同時也可以使野生中華鱘的自然產卵行為免受人工捕撈的驚擾,從而更好地保護野生中華鱘資源。2009 年後,農業部規定停止長江野生中華鱘科研捕撈工作。
2012 年中華鱘研究保護工作情況:
(1)中華鱘全人工繁殖研究。繼2009年中華鱘首次全人工繁殖成功之後,2012 年順利取得第4 次成功,獲受精卵21萬粒,為曆史之最。這項工作的連續成功,表明中華鱘全人工繁殖技術體係已經趨於成熟,已具備了持續補充長江中華鱘種群資源的能力。
(2)中華鱘自然繁殖監測工作。在葛洲壩下中華鱘自然產
卵場監測發現,2012 年中華鱘進行了2次自然繁殖,自然繁殖時間分別為11 月18日午夜至11 月19日淩晨,及12 月2日午夜至12 月3 日淩晨。根據監測結果推測,其繁殖交配區在葛洲壩至隔流堤中部對應水域,主要孵化場在隔流堤中部對應水域,與 2011年產卵場位置一致。自 2011 年以來,連續兩年發現中華鱘同一年度進行兩次自然繁殖。
(3)人工增殖放流。2012 年,中國三峽集團與宜昌市委市
政府共同確定了珍稀魚類放流日,並在宜昌市胭脂園設立了"長江珍稀魚類放流點",將今後珍稀魚類放流活動的時間和地點予以固定。"長江珍稀魚類放流點"揭牌當日,放流子一代中華鱘210 尾、子二代中華鱘1000尾。
自1984年以來,中國三峽集團每年持續向長江增殖放流中華鱘,截至 2012 年底,已累計放流中華鱘 54 次,放流數量超過500 萬尾。
表5-4 中華鱘研究所曆年放流中華鱘數量一覽表
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5.5 漂浮物清理
5.5.1 庫區漂浮物基本情況
三峽庫區山高坡陡,每年 6 月~8 月份的汛期暴雨,會將兩岸的樹木枯枝、農作物秸稈及岸邊堆放的一些生活垃圾衝入江中,每年9月~10月份的蓄水期,隨著庫區的水位上升,庫區消落帶上殘存的農作物秸稈和生活垃圾也會被帶入水中,形成漂浮物。庫區幹流每年的來漂量約為 10 萬 m3~20 萬 m3。漂浮物順流而下,經過沿江各個區縣的打撈,剩餘部分最終聚集在三峽大壩壩前。漂浮物如不及時打撈,將會堵塞機組進水口攔汙柵、占據航道影響通航、引起船閘閘門關閉時卡阻,影響樞紐的正常運行,使壩前水質惡化,同時還影響景觀。
5.5.2 庫區及壩前清漂工作
三峽水庫蓄水以來,中國三峽集團每年出資委托庫區沿江地方政府對幹流漂浮物進行清理。同時,建造清漂船,組織對壩前漂浮物進行打撈及處理。 2007 年建造了第一艘大型機械化清漂船並投入使用。隨著清漂工作的開展,三峽壩前的清漂由初步設計提出的向下遊導排為主,逐步過渡到了打撈為主,無害化處理的方式。自 2010 年以來,三峽壩前漂浮物基本上被全部打撈上岸並轉運至秭歸縣郭家壩水泥廠,作為水泥窯的燃料進行了無害化處理。
2012年三峽水庫遭遇建庫以來最大洪峰,三峽壩前全年共打撈處理漂浮物 11.6 萬 m3。為進一步提高壩前的清漂能力,2012年中國三峽集團又開始建造大、中、小三艘機械化清漂船和修建清漂專用碼頭。上述工程完工後,三峽壩前的最大清漂能力可在2012年基礎上翻一番,達到每天6000m3。
中國三峽集團還將不斷總結、優化壩前漂浮物的打撈、處理方法,繼續提高漂浮物的清理效率,努力實現漂浮物的資源化利用。
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圖5-6 三峽壩前漂浮物清理量統計
5.6 地質地震
5.6.1 水庫誘發地震
因水庫蓄水而使壩區、水庫庫盆或近岸範圍內發生的地震,叫作水庫誘發地震。水庫誘發地震有如下特征:震中密集於庫壩附近;震源深度淺,多在地下 10km 範圍內;震級多為微震、極微震;地震的影響範圍小。三峽工程論證期間預測水庫誘發地震最大震級不會超過 M5.5 級;從最不利的情況分析,即使在距壩址最近的九灣溪斷裂處產生較強的水庫誘發地震,影響到壩區的地震烈度不超6度;三峽大壩等樞紐建築物抗震設計設防烈度為7 度。
1997年,中國三峽集團建立了長江三峽工程誘發地震監測係統,取得了連續的監測資料。該係統由數字遙測地震台網、地殼形變網絡、地下水動態監測井網和地震監測總站組成。2011 年~2012年,中國三峽集團對該係統進行了設備更新、土建維修及總體集成等改造,確保了係統正常運行。
地震監測係統的基本任務是對三峽壩址和庫區的地震和水庫誘發地震活動進行常規監測,在台網規定精度的範圍內實時記錄發生的地震,及時向中國三峽集團及有關部門報送震情變化。
在壩址~巫山培石庫段的重點監視區發生地震時,震中定位精度可達 1~2km。重點監視區內發生 M1.8 級以上的地震,可以在15min 內完成數據處理及向有關部門速報地震基本參數。
2003年6 月1 日0時至2012 年12 月31 日24 時,三峽重點監視區共記錄到M0 級以上地震3535次(見表5-5),其中, M0-0.9級地震 2993 次,M1-1.9 級地震 479 次,M2-2.9 級地震 60 次,M3-3.9 級地震2次,M4-4.9級地震1次,最大震級4.1 級。
表5-5 三峽水庫蓄水前後重點監視區地震統計
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注:M<1 極微震、1≤M<3 微震、3≤M<5 小地震、5≤M<7中等地震、M≥7 大震
蓄水後,重點監視區的地震從空間上呈密集條帶狀分布,主要在庫盆和距離庫岸邊 10km 範圍內,也即分布在湖北省的巴東縣、秭歸縣以及重慶市巫山縣的沿江地帶,且相對密集分布於長江北岸;蓄水以來三峽重點監視區大多數地震的成因依然與岩溶洞穴內壁破裂塌落、庫岸再造、煤礦坑道變形破裂和庫區淺層失穩滑動等因素相關;重點監視區範圍內微震、極微震發生頻次較蓄水前增加,小地震頻次與蓄水前相當,沒有發生明顯變化。
總體來講,三峽水庫蓄水以來,地震活動強度整體不高,截止 2012 年最大地震為 2008 年 11 月 22 日湖北省秭歸縣屈原鎮M4.1級地震,沒有超出三峽工程論證結論的預測範圍。
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圖 5-7 三峽水庫蓄水以來重點監視區地震頻次統計(2003 年 6 月 1 日~2012 年 12 月 31 日)
2012 年 9 月第五次試驗性蓄水,庫區微震活動較多,10 月31 日秭歸地區出現 M3.2 級小震群,地震序列呈現出典型的小震群活動,餘震頻繁,主震發生後,餘震的頻度和強度緩慢衰減,七天後回複到正常水平。
綜合分析認為,今後一段時間三峽庫區誘發地震的活動性不大可能發生重大變化,地震發生的頻次不會顯著增強,總體強度尚不會超出三峽工程論證結論的預測範圍。
5.6.2 近壩庫岸穩定
三峽大壩到秭歸廟河以下長 15.1km 的庫段為近壩庫段,其中北岸主要有太平溪、百歲溪、柳林溪,南岸主要有曲溪、蘭陵溪等支流。
從壩址至廟河為結晶岩低山丘陵寬穀庫段,主要由黃陵背斜核部前震旦紀結晶岩體組成,山勢低緩,河穀開闊。裂隙發育一般,且陡傾角者占優勢,斷層規模一般不大,膠結良好且與岸坡交角較大,無對岸坡穩定不利的長大軟弱結構麵及其組合存在。本段庫岸幹、支流岸坡穩定性好,不存在特殊的工程地質問題。
地質巡視與調查表明:試驗性蓄水以來,近壩段幹、支流的天然庫岸整體穩定性較好,局部出現庫岸再造現象;未防護的人工堆積體出現了變形與調整,與初步設計報告的預測相一致。
5.6.3 庫區首段野貓麵滑坡
野貓麵滑坡體位於秭歸縣境內,牛肝馬肺峽至空嶺灘之間峽穀北岸,距三峽工程壩址 17km,體積約 1680×104m3,滑坡若失穩,造成的湧浪對大壩安全不造成影響,但會威脅大壩上遊錨地及航道安全。中國三峽集團在蓄水以來一直對該滑坡進行變形監測。
2012年監測表明,在蓄水期、消落期及汛期,滑坡體均未出現明顯的變形情況,總體趨於穩定狀態。