紀道斌：三峽工程生態調度成果顯著

文/向 陽 編輯/羅婧奇

紀道斌，三峽大學副教授、碩士生導師

三峽大學副教授紀道斌在接受記者采訪時表示，生態調度是當前大型河流和水庫生態恢復的一項重要舉措，三峽工程自運行以來，采取了一系列水庫生態調度措施，效果十分顯著。

建設三峽工程是歷史的必然

紀道斌說，雖然在三峽工程的建設運行過程中，利弊之爭始終沒有停止過，但我們應該站在歷史和全局的角度來看待三峽工程。實踐表明，三峽工程在防洪、發電和航運等方面發揮出巨大的綜合效益，造福了國家和人民，建設三峽工程具有其歷史客觀必要性。

長江流域洪災頻繁，兩千多年來，江漢平原遭受了200多起洪災。富饒的江漢平原防洪標準低，長江洪水峰高量大，一旦潰堤，后果不堪設想。三峽工程建成后，擁有221.5億立方米防洪庫容用于調節洪峰、攔蓄洪水，可使長江荊江河段的防洪標準從目前的十年一遇提高到百年一遇，配合其他措施，可防止毀滅性洪災的發生。興建三峽工程，是國家為確保長江中下游約12.5萬平方公里平原地區人民生命財產安全的重要舉措。

我國經濟的快速增長催生出巨大的能源需求。要實現從全面建成小康社會到基本實現社會主義現代化的宏偉戰略目標，需要巨大的能源支撐。優先發展水電是各國政府和國際社會的共識，當今世界已有24個國家水電占總發電量90%以上。水電不僅資源量豐富、技術成熟、可大規模開發，而且具有很好的減排效益，可減少大量有害氣體的排放。此外，水電也具有很強的電網調節能力，可以配合其他能源，保證電網的穩定。三峽工程是中國能源規劃和電力工業生產的重要組成部分，是國家調整能源布局、開展“西電東送”、“全國電力統一調度”的重要措施之一，有力保證了我國的能源安全。

長江水系通航總里程7萬余公里，占全國內河通航里程的70%，年運量占內河運量的80%，歷來是溝通東、中、西部三大地區的運輸動脈。興建三峽工程從根本上改善了重慶至宜昌段的通航條件，險灘淹沒、航深增大、水流趨緩、航道加寬，萬噸級船隊可從上海直達重慶，使長江充分發揮了“低成本、大通量”的黃金水道作用，對減輕鐵路運輸壓力、促進東西部物資流通、改善工業格局有著深遠的意義。

生態調度成果之一：促進四大家魚繁殖

水庫生態調度是當前大型河流生態恢復的一項重要舉措，即通過改進水庫調度方式，制定合理的大壩調度規程等方法，彌補或減緩其造成的生態環境問題。據紀道斌介紹，三峽水庫生態調度相關方面已有較多研究成果，并在實際調度過程得到較好應用。其中，對魚的“人文關懷”尤其值得關注。

長江中下游水系生活著青、草、鰱、鳙四種鯉科魚類，是我國傳統的優良養殖對象和主要經濟魚類，習慣上稱之為“四大家魚”。

“四大家魚”的自然產卵繁殖，需要適宜的水溫和水流條件，最低繁殖水溫為18攝氏度，適宜水溫為21至24攝氏度。天然情況下，要到每年的4月下旬至7月上中旬才能達到這樣的水溫條件。同時，“四大家魚”產卵需要河道水流漲水的刺激，其產卵場一般位于急流彎道、江面狹窄、江心有沙洲或一岸有磯頭伸入江面的江段。

三峽工程的興建，一定程度上改變了原庫區河道的水流條件。為減少這種環境改變對魚類繁育的影響，中國三峽集團和有關單位進行了大量富有成效的科研攻關。通過研究發現，可以采取一定的水庫調度措施，形成“人造洪峰”，為“四大家魚”產卵創造合適的水流條件，即在“四大家魚”產卵期，通過實施科學調度，在長江中游產生持續上漲的洪峰過程，以促進四大家魚產卵繁殖。

2011年6月，中國三峽集團首次開展了針對長江中游四大家魚自然繁殖的生態調度。2012年5月和6月，中國三峽集團實施了2次生態調度試驗，監測顯示，宜都斷面四大家魚魚卵、仔魚徑流總量約為5.3億粒（尾），其中在葛洲壩至宜都江段產卵總量約為1億粒，兩次生態調度過程中均發現了四大家魚的自然繁殖現象，取得了較好的調度效果。

生態調度成果之二：有效防控支流水華

一般水庫蓄水后，庫區支流回水區因流速變緩，會存在藻類水華現象。為防治三峽庫區支流水華，三峽大學研發出一種通過水位調節來控制河道型水庫支流水華發生的方法——分別在春、夏季實施“潮汐式”調度，在秋季實施“提前蓄水”調度，通過增加異重流在支流中的強度和影響范圍，來促使水庫干支流水體交換，增強支流水體摻混強度，打破溫度分層，從而控制支流水華的暴發或控制暴發區域。

根據三峽大學的相關研究成果和建議，中國三峽集團水庫調度的責任部門——三峽梯調中心在具體調度實踐過程中，加大了不同時期水位波動的頻率和幅度，采取“潮汐式”的生態調度方法，有效防控了庫區支流水華。

“研究人員在統計2007年至2010年多年水位波動與典型支流水華情勢時發現，前兩年，三峽水庫水位波動較小，香溪河部分河段存在一定程度的水華；2009年三峽水庫水位波動略大，水華情勢有所好轉；2010年，三峽水庫實行‘潮汐式’調度方案及‘提前分期蓄水’方案，水華暴發次數及強度顯著降低。”紀道斌介紹說。

生態調度成果之三：枯期補水效果顯著

長江是一條季節性河流，每年冬季至來年春季是枯水期。這一時期，由于天然來水量較少，河流的徑流量較汛期大打折扣，一旦遭遇特枯年份，長江中下游地區用水形勢往往十分嚴峻。

長江三峽水庫重慶市巫山縣境內的神女峰段高峽平湖美景。攝影/張曉峰/CFP

三峽工程建成后，形成了393億立方米的庫容，是十分重要的淡水資源寶庫。按照設計，三峽水庫在汛末進行蓄水，待水位達到175米以后逐步進入消落期，期間，可釋放221億多立方米的庫容。必要時，三峽工程可加大下泄流量，啟動長江中下游抗旱應急調度，保障枯水期長江中下游各省市工農業生產和居民生活用水。

近年來，在枯期給下游實施補水調度，已經成為三峽工程一項重要的公益功能。據紀道斌介紹，截至2012年，三峽水庫已連續6年為下游實施補水調度，從2008年至今，三峽水庫為長江中下游的補水總量近500億立方米，約相當于兩個三峽工程的防洪庫容，有效緩解了長江中下游生活、生產、生態用水緊張局面，改善了通航條件。

生態調度成果之四：“蓄清排渾”減少淤積

泥沙淤積問題曾是三峽工程最主要的技術問題之一，它關系到水庫壽命以及航運等方方面面。為了有效減少水庫泥沙淤積，三峽工程采取了“蓄清排渾”的調度方式。

所謂“蓄清排渾”，就是汛期來沙較多時，在下游防洪承受能力范圍內，降低三峽水庫水位，讓含沙量較大的洪水順利排到下游；汛期過后，水中的含沙量少了，三峽水庫開始存蓄清水，保證發電和航運。

“三峽水庫蓄水十年來，年均入庫泥沙量較初步設計值減少六成以上，年均淤積沙量為論證階段預測值的42%，泥沙情況明顯好于預期。”紀道斌介紹。

根據泥沙專家的計算，采取“蓄清排渾”的運用方式，三峽水庫運行100年后、水庫沖淤基本達到平衡時，防洪庫容仍能保持86%，興利調節庫容仍能保留92%，這意味著三峽水庫可以長期使用。

為了應對三峽水庫庫尾泥沙淤積問題，中國三峽集團通過適時增加三峽水庫下泄流量、加大庫尾河段水流速度，以增大消落期庫尾走沙能力，減少泥沙對庫尾重慶江段的淤積。

2012年和2013年，三峽水庫均實施了庫尾減淤調度試驗。結果顯示，調度試驗效果明顯，可有效緩解庫尾重慶江段的泥沙淤積。

生態調度成果之五：改善咸潮入侵情勢

咸潮是一種天然水文現象。當淡水河流量不足時，會發生海水倒灌，使得咸淡水混合，造成河道水體變咸。長江咸潮一般發生于枯季11月至次年4月的河海交匯處。

據紀道斌介紹，為弄清三峽工程對長江口鹽水入侵情勢的影響，科研人員進行了細致的專題研究和數據分析。結果顯示，三峽蓄水后，每年2月長江出口與東海接合部位的高鹽度呈現沖淡趨勢；在吳淞水域，三峽工程興建后，枯水期出現氯度超標的時間較建壩前有所減少；在寶鋼水庫，在三峽蓄水后，枯水期氯化物峰值減少了8.3%至51.3%，改善明顯；在南支瀏河口水域，枯水期鹽水入侵情況也有一定緩解。由此表明，三峽工程對改善長江口鹽水入侵情勢效果明顯。

“盡管三峽工程在抵御長江枯水期咸潮入侵方面已經發揮出顯著作用，但研究表明，這種作用還有空間可以挖掘，”紀道斌說，“如果在枯水年適當提前蓄水，使在10月所蓄水量減少，并通過科學調度，適當增加長江口最枯月份的流量，還可進一步增大三峽工程抵御咸潮入侵的作用。”