大型梯级水库对河流生态流量的影响——以金沙江下游梯级为例

文章编号：1672-3031（2012）02-0086-06收稿日期：2011-10-24基金项目：国家科技支撑计划课题（2010BAC06B04）；国家自然科学基金（51009081）；水利部公益性科研专项（200701029，200801023）作者简介：李倩（1987-），女，河南新乡人，硕士生，主要从事环境水力学研究。

E-mail ：xxliqian5223@中国水利水电科学研究院学报第10卷第2期长江上游珍稀、特有鱼类生态水温目标研究李倩1，李翀2，骆辉煌1（1.中国水利水电科学研究院水环境研究所，北京100038；2.中国长江三峡集团公司，北京100038）摘要：水温是影响鱼类生长发育最重要的生态因子之一，水温的变化对鱼类各个生活周期，特别是繁殖期，将会产生很大的影响。

金沙江下游梯级电站建成后，下泄的低温水会造成下游天然河道水温的变化。

位于金沙江梯级电站下游1.8km 处的长江上游珍稀、特有鱼类国家级自然保护区，有达氏鲟、白鲟、胭脂鱼、岩原鲤、圆口铜鱼等68种珍稀特有鱼类。

本文在生物资料缺乏的情况下，根据屏山站多年水温观测记录，采用生态水文学中的变化范围法（RVA 方法），推算了各月的适宜生态水温目标，并用有文献记录的17种保护区鱼类的产卵期适宜水温范围进行可靠性检验，最终确定了保护区生态水温目标。

关键词：生态水温目标；鱼类保护区；RVA 方法；长江上游中图分类号：X171文献标识码：A1研究背景水温是影响鱼类生长发育最重要的生态因子之一［1］，它通过影响新陈代谢的速率，对鱼类生活史的各个阶段均有一定的影响。

每种鱼都有各自的生长适温，在适温范围内，消化速率、摄食率和耗氧量等因素往往与水温呈正相关关系，因此，温度的变化会影响到摄食、呼吸等鱼类生命活动［2］，繁殖期和鱼类的早期发育阶段（包括卵、仔鱼和稚鱼3个时期［3］）对水温的变化尤其敏感。

Jensen ［4］通过对温度与大马哈鱼体重的相关关系的研究，发现在饵料供应充足的条件下，最适生长温度大约为15℃；易伯鲁等［5］认为，当水温超过18℃后，江水上涨，四大家鱼就会产卵；郭永灿［6］认为在适宜条件下鱼类的胚胎发育速度随水温的增高而加快。

加快金沙江下游航运可持续开发利用推动长江黄金水道向上游延展贾进金沙江下游是长江干流航道向上的自然延伸，是联系四川攀西和云南北部资源富集地区与长江干流地区的重要纽带。

金沙江下游渡口（攀枝花）至宜宾河段长768公里，规划有乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四个梯级水电站，其中乌东德、白鹤滩水电站正在建设之中，其中溪洛渡、白鹤滩水电站已投产运行。

利用库区深水航道开发连通长江干线的航运通道，建设通过大坝的过坝交通运输设施，是构建以国内大循环为主体、国内国际互促双循环新格局的需要，是长江经济带综合立体交通走廊的重要工程。

一、开发利用金沙江下游航运的必要性长期以来，受自然条件的制约，以及对金沙江内河水运资金投入严重不足，金沙江河道大多处于天然状态。

水电站的建设，库区的形成，改变了河道条件，开发利用金沙江下游航运资源具备了良好的基础，是非常必要的。

（一）金沙江下游航运资源开发是国家战略要求和政策需要国家一直高度重视金沙江下游航运资源开发利用。

上世纪五十年代以来，国家组织有关方面对金沙江流域开发进行了大量的普查、勘测、规划设计等工作。

1990年国务院批准的《长江流域综合利用规划简要报告（1990年修订）》明确，宜宾以上河段主要开发任务是发电、航运、工农业供水与分担中下游防洪，金沙江下游梯级开发方案为乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四个梯级。

梯级渠化后，可逐步将通航河段向上游延伸，辅以回水变动区整治、疏浚，最终达到攀枝花以下航道通航。

2012年国务院批复的《长江流域综合规划（2012—2030年）》规划金沙江河段的治理开发与保护主要任务为发电、供水与灌溉、防洪、航运、水资源保护、水生态环境保护和水土保持。

对金沙江下段的航运规划意见是：水富至宜宾30km航道通过实施航道整治工程达到Ⅲ级航道标准;攀枝花至水富河段，四个水电站库区深水航道，可根据经济社会发展需要以及河段货运量发展情况，研究攀枝花以下河段通过翻坝或修建通航建筑物实现全线通航的必要性和可行性。

三峡流域目前的生态和地质灾害方面问题（1）.泥石流和水土流失长江上游地区泥石流和水土流失主要是在横断山区。

稀疏的植被，破碎的地貌，过度的土地利用和水电建设、矿山开发以及干热河谷特性，造就了横断山区成为地球上著名的泥石流多发地和水土流失泛滥区，使区内不少地方丧失生态功能和生境条件。

泥石流在横断山诸河流的分布特征是成群成带分布，很多冲蚀支流成为泥石流的通道，在沟口处往往形成大型冲积扇并阻挡河流，光秃破碎的山体往往形成破面泥石流，每年向河流输送大量泥沙物质，新的泥石流沟还在不断扩展。

水土流失在区内成片分布，其面积占60%以上，年侵蚀物总量约20亿吨以上，大部分通过地表径流和泥石流输入河川水库。

例如在西秦岭-横断山东部主要是暴雨泥石流重度灾害区，主要涉及嘉陵江上游、岷江上游、大渡河、雅砻江、金沙江中下游等流域。

据统计从1971年至1988年的17年间，四川乐山沙湾至攀枝花的成昆铁路路段，（该路段跨越岷江、大渡河、安宁河、金沙江等河流流域），就有80多条沟暴发泥石流152次，平均每年发生8.5次。

据不完全统计，汶川地震灾区河流次生灾害新增地质灾害点面1.2万多处，产生崩滑泥石流物源10亿立方米以上，这不仅使灾区电站继续面临次生灾害的威胁，而且使水库蓄水条件恶化、水库功能消减，缩短水库和电站的寿命；一些高坝大库地质变化较大，坝体、坝肩内伤严重，库区地质结构和地质环境改变，不稳定危岩增加，治理任务非常艰巨，水电站安全隐患并没有完全消除；一大批在建电站技术经济指标发生改变，投资增加。

长江流域的水土流失主要分布在上中游地区,这一地区的水土流失面积55万km2，约占全流域水土流失面积的98%。

长江流域的水土流失除了具有水土流失类型多样、水土流失后果严重、人类活动造成了水土流失加剧之外，还有一个重要的特点就是水土流失具有隐蔽性。

长江流域山区地表组成物质颗粒较粗，侵蚀后大多滞留在坡前、或被就地拦蓄，进入河流的只是一小部分，河流输沙量一般小于地面侵蚀量，据对16条典型流域的分析，泥沙输移比平均为0.23左右，这与黄土丘壑区泥沙输移比接近于1的情况有很大的不同。

2020届高三地理主干知识专题训练：流域的综合开发一、单选题每年的10月份,黄河三门峡大坝上游会进入蓄水期,黄河两岸的库区滩涂地将重新回归黄河,黄河水面将再次变宽。

在黄河两岸种豆的农民将在这个时候抢准时机,把黄豆收获到家,否则黄豆将会被黄河水淹没,导致颗粒无收。

据此完成1~2题。

1.三门峡大坝上游的滩涂地能种植黄豆的原因是黄豆( )A.单位面积产量高B.市场需求量大C.生长期与泄洪期一致D.销售价格高2.三门峡大坝上游滩涂地吸引两岸居民种植黄豆的主要优势是( )A.地势平坦B.临近水源C.土壤肥沃D.高温多雨1.C2.C [解析] 第1题,据文字材料“进入蓄水期”“滩涂地将重新回归黄河”可以判断,当地农民是利用水库水位下降的时段种植黄豆。

根据水库汛期前泄洪腾出库容的规律特点,可以判断库区滩涂地的农业种植主要在7—10月份进行,则所选择的农作物的生长季节必须与该时段一致。

第2题,每年蓄水期滩涂地被黄河水淹没,泥沙堆积,形成肥沃的土壤,水位下降时可以供当地农民发展种植业,这类似于尼罗河定期泛滥对两岸农业的影响。

长江是我国第一大河,美国田纳西河流域的开发经验对长江的综合开发有借鉴意义。

据此完成3~4题。

3.长江三峡水能丰富的原因是( )①地处地势第一、二级阶梯的交界处②长江径流量大③地势平坦④河流落差大A.①④B.①②④C.②③D.②④4.长江和田纳西河的共同点为( )A.河流补给都以大气降水为主,且水汽均来自太平洋B.水能资源都得到了充分的开发利用C.流域内都有丰富的水能资源D.都实现了梯级开发,实现了对流域的统一开发与管理3.D4.C [解析] 第3题,长江三峡地处我国地势第二、三级阶梯交界处,水量大,落差大,水能资源丰富。

第4题,田纳西河大气降水补给主要来自大西洋。

长江的水能还没有得到充分开发利用,也没有实现全流域的统一开发与管理。

下表为世界某大河流域的数据统计表。

读表,完成5~7题。

流域面积(104km2) 249 矿产资源煤、天然气、铁、金、金刚石、岩盐长度(km) 4400 耕地比例(%) 2森林覆盖率(%) 84 农田灌溉比例(%) 10鱼类种类(种) 43 大城市数量(个) 1草原比例(%) 3 已开发土地比例(%) 1人口密度(人/千米2)1 水电站数量(座) 25.该河流是( )A.黄河B.勒拿河C.刚果河D.亚马孙河6.该流域( )A.经济发达,交通便利B.气候干旱,灌溉农业发达C.气候湿热,地广人稀D.资源丰富,开发程度低7.推测该流域适合发展的方向是( )A.大力开发矿产资源B.毁林开荒,扩大耕地面积C.适度发展生态旅游D.接纳移民,增加城市数量5.B6.D7.C [解析] 第5题,根据表格中该河流流域面积和长度等水系特征和流域内人口密度和耕地比例等社会经济特点进行判断。

2021-2023北京重点校高三（上）期末地理汇编流域内协调发展一、选择题组（2022秋·北京大兴·高三统考期末）下图示意某典型流域生态单元划分。

读图，回答下列小题。

1．图中上游植被的主要生态功能是（）A．涵养水源、保持水土B．防风固沙、美化环境C．制造氧气、吸烟滞尘D．维持生物物种多样性2．图中滨海湿地被开垦为农田后，可能会造成（）A．结冰期的延长B．流域面积扩大C．通航里程缩短D．土地的盐碱化3．该流域的生态保护措施正确的是（）A．上游治理盐碱土壤B．中游重点保护湿地C．下游大力退耕还林D．上中下游统筹协作二、综合题4．（2023秋·北京朝阳·高三统考期末）下图为汾河流域示意图。

读图，回答下列问题。

酥梨适于生长在年平均气温7.8℃、无霜期155天左右、年降水量400毫米左右的多光半坡地区。

南安酥梨个大皮薄、果汁甘甜、果肉酥脆，是山西省文水县南安镇的特产。

(1)说明南安镇种植酥梨的有利自然条件。

文峪河是汾河的支流，古称文水，是区域重要的生产生活水源。

2000—2018年文峪河流域水域面积变化如下表所示。

(2)绘制统计图，说出2000—2018年文峪河流域水域面积变化特点并推测主要原因。

针对文峪河流域灌溉水源不足、水污染等问题，当地政府因地制宜进行了综合整治。

(3)列举文峪河流域的综合整治措施。

5．（2023秋·北京昌平·高三统考期末）白鹤滩水电站位于云南省巧家县和四川省宁南县境内，是仅次于三峡水电站的世界第二大水电站，也是实施“西电东送”的国家重大工程，下图为白鹤滩水电站位置示意图及纪念邮票。

读图，回答下列问题。

表：金沙江流域各月平均降水量(1)依据表绘制金沙江流域降水量统计图，并推断金沙江干流流量特征。

白鹤滩水电站具有发电、防洪、拦沙等功能，水库水位的运行机制为每年5月底降至最低水位，6一8月按汛期限制水位（为保证水库安全，预留调洪库容设立的上限水位）运行，9月蓄至最高水位。

保护赤水河，保护长江鱼类的重要家园2The Nature Conservancy72 501600800010019982009@大自然保护协会TNC（新浪、腾讯）目录序言 (4)一：赤水河是长江流域最具有代表性的支流之一 (6)二：我们该如何理解一条河流的健康？ (8)三：赤水河流域生态现状与威胁评估 (12)四：赤水河保护和修复要以鱼类为主要目标 (38)五：推荐的保护和修复行动 (40)六：探索生态友好的发展模式 (46)附录1 流域系统规划方法及本研究技术路线 (52)赤水河流域淡水生态系统保护与修复规划3© Kevin Arnold4The Nature Conservancy © Kevin Arnold赤水河流域淡水生态系统保护与修复规划5序赤水河是目前在长江上游唯一的一条干流未建水电大坝的一级支流，也是“长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区”的重要组成部分。

随着金沙江及其支流雅砻江梯级水电开发，新建的高坝大库不断增加，其对河流生态系统产生的严重的、叠加的、不可逆的影响日益严峻，将使长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区380余公里干流江段鱼类繁殖所要求的水文、水温等外在条件发生显著变化，从而危及鱼类正常的生活。

赤水河由于其435公里的干流未建水电站，河流年内的径流涨落过程和水温升降过程基本保持自然状态，为自然保护区内的珍稀特有鱼类提供了适合的栖息繁殖场所。

过去主要在金沙江下游繁殖的长薄鳅、中华金沙鳅等特有鱼类，当向家坝电站修建后，已进入赤水河产卵；也曾经发现草鱼在赤水河产卵的情况。

当今、明两年金沙江下游新建的另两个梯级电站白鹤滩和乌东德电站下闸蓄水、运行发电后，受其叠加影响的向家坝电站下泄水流的水温滞后、径流平稳等现象可能更为显著，对鱼类在自然保护区干流段的繁殖更加不利。

届时，赤水河对上游珍稀特有鱼类自然繁殖的重要性将更为突出。

这也提醒我们，对于赤水河生态完整性的要求，应当相应提高。

白鹤滩水电站施工项目安全风险分析姓名：黄浩学号：411105000505班级：造价四班白鹤滩水电站施工项目安全风险分析一、项目管理目标通过制定项目管理计划，进行风险辨识，风险分析，最后做出风险应对策略，将各种可能出现的安全风险进行控制，减少风险出现的概率，对无法控制的风险进行风险规避，风险转移，尽量将损失降到最低。

二、工程概况白鹤滩水电站位于金沙江下游四川省宁南县和云南省巧家县境内，距巧家县城45km，是金沙江下游梯级中的第二级。

电站上接乌东德梯级，下邻溪洛渡梯级，距离溪洛渡水电站195km，控制流域面积43.03万km2，占金沙江流域面积的91.0%。

坝址多年平均流量4110 m3/s，多年平均年径流量1296亿m3。

白鹤滩水电站开发任务以发电为主，兼顾防洪，并有拦沙、发展库区通航和改善下游航运条件等综合利用效益，是西电东送骨干电源点之一。

水库正常蓄水位825m，总库容205.10亿m3，调节库容104.36亿m3，防洪库容58.38亿m3。

电站装机容量12600MW，保证出力4058MW，多年平均发电量559.5亿kWh。

电站对下游电站梯级补偿效益显著，电站建成后可使下游溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝梯级电站保证出力增加1061MW，发电量增加17.1亿kWh。

白鹤滩坝址自上游三滩村至下游白鹤滩沟，全长约5km，金沙江自南向北渐转至北西向流经坝址，枯水期水面宽60～100m，水深6～15m不等，水流湍急，常年浑水。

两岸为单斜山，三滩村至大寨沟一带，高程700～900m以上山坡较缓，沿江一带为陡壁地形；大寨沟下游沿江两岸坡陡崖区由一系列北西向陡崖、缓坡平台构成，呈台阶状。

坝区主要为二叠系上统峨眉山组玄武岩，下伏二叠系下统灰岩，上覆三叠系下统飞仙关组砂页岩。

河床覆盖层由全新统含砂的漂石层组成，呈强～中透水性。

白鹤滩坝区为单斜构造，岩层产状N30～50°E、SE∠15～25°。

层间错动带是发育在坝区11个岩流层界面或靠近界面的构造错动带，在坝区分布广泛，总体来说是连续的，构成了坝区岩体结构的总体格架。

梯级水电开发中生态保护分析与生态水头理念及确定原则王沛芳;王超;侯俊;钱进;饶磊;刘佳佳;王洵【期刊名称】《水利水电科技进展》【年(卷),期】2016(036)005【摘要】在分析水电开发对生态环境影响及原因的基础上，归纳了近年来水电站建设运行中生态保护措施的研究进展，包括过鱼设施的建设、鱼类增殖放流站的构建、大坝下游河道断面生态流量的确定和梯级水电站水库生态调度，并阐释了这些措施在河流梯级水电开发生态保护中的不足，提出了河流梯级水电开发水头与生态水头协同确定的理念，界定了基于河流自然生境和原生生态及物种保护的生态水头的概念、内涵与确定原则，给出了生态水头规划的综合优化方法。

【总页数】7页(P1-7)【作者】王沛芳;王超;侯俊;钱进;饶磊;刘佳佳;王洵【作者单位】河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，江苏南京 210098; 河海大学环境学院，江苏南京 210098;河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，江苏南京 210098; 河海大学环境学院，江苏南京210098;河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，江苏南京210098; 河海大学环境学院，江苏南京 210098;河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，江苏南京 210098; 河海大学环境学院，江苏南京210098;河海大学力学与材料学院，江苏南京 210098;河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，江苏南京 210098; 河海大学环境学院，江苏南京 210098;河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，江苏南京210098; 河海大学环境学院，江苏南京 210098【正文语种】中文【中图分类】TV752;X24【相关文献】1.北盘江梯级水电开发对陆生生态的影响研究 [J], 李洋洋;王英伟;包洪福2.梯级水电开发中最小生态流量的研究--以宝兴河为例 [J], 陈忱;卞华锋;黄勇;李鑫3.梯级水电开发对生态地质环境影响评价的思路与方法初探 [J], 许向宁;葛文彬;黄润秋;唐川;李胜伟4.从自然辩证法的角度浅论小水电开发与生态保护——以广西西林县境内驮娘江梯级小水电开发为例 [J], 陆承刚5.金沙江下游梯级水电开发生态保护关键技术与实践 [J], 杨少荣;王小明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

长江上游梯级电站开发的影响摘要：近年来长江上游地区接连修建了很多的电站，从而形成了梯级电站模式。

梯级电站在一定程度上提高了水资源的利用率，带动了地区经济的发展，减少了由火力发电造成的空气污染。

但同时也破坏了原有的生态平衡，造成河流的自净能力下降，污染加重，生物的多样性减少等。

关键词：长江上游，梯级电站有利因素：1.提高水资源的利用率。

如：南充段市9级电站开发建设完成后，装机容量87.91万KW，预计年发电近42亿度。

梯级开发中，上，下游水库联合调度，可协调水资源综合利用之间的矛盾，获得梯级效益。

再如：建设一个装机容量2000KW 的水电站，每年可节约原煤500万吨，减少SO2排放量24万吨，氮氧化物排放量4400万kg，CO排放量115kg，废渣140万吨。

2. 有利于减灾防灾，有效保护生态环境及生物的生境.梯级航电的开发，可联合调度调节水库河川径流，减少水上流失和上壤侵蚀，削减洪峰、蓄洪存水，比单个水库具有更多的抵御自然灾害的功能，并降低灾害的影响程度，防止洪水造成的污染扩散和疾病流行，为生物提供了一个相对稳定安全的生境.3.有利于增加水域的生态综合功能.水库库区可形成较多的库湾，水体增加，人工性湿地增多.库区周围会有更多适合湿地环境的动、植物物种，提高局部区域的生物多样性价值。

4.长江流域的电能担负着西电东送的任务，可大大缓解中国部分地区长期以来用电紧张的局面。

另外，金沙江流域的开发对三峡水库有重要的拦沙作用，减少三峡库尾段泥沙的堆积，推迟三峡水库淤积平衡的年限，使三峡枢纽发挥更大的经济效益和社会效益。

负影响:1.河水自净能力减弱，水环境污染日益加剧。

a.工程施工期间排放的生产废水、生活污水等,如不加以处理和控制,任意向江里排放,会对施工江段的水质造成局部污染。

由于枢纽工程均位于远离城市的江段,预计工程施工对取水口水质影响不大,但施工含油废水及生活污水对施工江段水质将造成一定影响。

b.多座水电站建于同一条河流上,水流常常处于一个相对静止的状态,使水体中含带的泥沙沉积库内,使有毒、有害物质沉积于水库,这些物质长期积累,是潜在的二次污染源。