南水北調西線一期工程區(qū)斷層活動性及其對工程的影響分析

南水北調西線工程是一項非常宏大的水利工程,工程建設對我國經(jīng)濟發(fā)展和社會進步具有十分重要意義。概述了南水北調西線一期工程從論證、超前期規(guī)劃研究到工程實施的發(fā)展過程,介紹了調水工程區(qū)地質條件、主要活動斷裂及其組合特征,分析了可用水量、存在的主要地質問題以及工程建設對環(huán)境和社會的影響,并提出了今后研究應注意的幾個問題。

南水北調西線一期工程指達—賈線,規(guī)劃從雅礱江、大渡河的6條支流引水40億m3,工程由"六壩七洞一渠"組成。南水北調東線、中線工程已經(jīng)開始實施,西線工程正在做前期的準備工作。因此,進一步認識、評價南水北調工程對生態(tài)環(huán)境影響,并提出科學合理的對策具有重大的應用價值和現(xiàn)實意義。在實地現(xiàn)場調查和文獻資料查閱的基礎上,分別從水庫建成后的庫區(qū)淹沒、壩下游的水量減少、以及施工期間的活動等方面,對南水北調西線一期工程調水區(qū)陸生生物和水生生物是否受到調水工程的影響進行了初步分析。

南水北調西線第一期工程位于青藏高原東部邊緣地帶。項目區(qū)人口稀少,人為開發(fā)擾動程度較輕,屬高寒脆弱生態(tài)系統(tǒng)。南水北調西線一期工程實施后對該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)完整性和生態(tài)敏感區(qū)域產(chǎn)生的影響包括:對生物群落的完整性影響;對濕地、自然保護區(qū)及干旱河谷等生態(tài)敏感區(qū)的影響。主要結論是:工程建設對項目區(qū)區(qū)域生態(tài)完整性產(chǎn)生一定影響,需要相應的生態(tài)恢復措施做保障;對濕地和自然保護區(qū)的影響不會導致植物種類之間的演替變化和某些珍稀植物種類的滅絕;不會導致干旱河谷區(qū)區(qū)域氣候發(fā)生明顯改變。

分析了南水北調西線一期的生態(tài)補償問題,討論了所涉及的補償主體、補償客體、補償依據(jù)、補償方式、補償標準等五大要素,初步提出了生態(tài)補償?shù)拇胧┖徒ㄗh,以期對工程的建設和運行有所借鑒。

基于復雜適應系統(tǒng)理論,對水資源系統(tǒng)進行分析。以水資源的配置和利用為主線,根據(jù)復雜適應理論的受限生成過程建模要素和步驟,構建宏觀經(jīng)濟水資源綜合模型。通過模型框架,將水資源系統(tǒng)中的宏觀經(jīng)濟子系統(tǒng)和水資源子系統(tǒng)相互作用通過內生變量聯(lián)接起來,分析南水北調西線工程對黃河流域受水區(qū)的影響,得到黃河流域二級區(qū)不同配水方案相對于無調水情況的gdp變化、單方水效益、入海水量和主要斷面流量過程變化等。

通過對研究區(qū)103條泥石流溝發(fā)育狀況統(tǒng)計顯示,泥石流溝的數(shù)目、發(fā)育密度及規(guī)模在不同流域表現(xiàn)出不同特點;綜合分析表明,泥石流溝的流域面積、主溝長度及平均溝床比降存在明顯的分維特征,泥石流堆積物粒度組成具有很好的分形結構,這種良好的非線性關系在一定程度上揭示了研究區(qū)泥石流發(fā)育的非均一性和自相似性;分析得出了在溝谷流域面積<5km2,主溝長度<5km及主溝平均溝床比降10%～60%時研究區(qū)內泥石流最易暴發(fā)的結論。

在海拔數(shù)千米的青藏高原開渠鑿洞引水,如何將南水北調西線工程在施工時可能產(chǎn)生的生態(tài)影響降到最小?近日,由中國科學院青海鹽湖研究所、中國科學院成都生物研究所分別完成的《南水北調西線第一期工程前期招標項目調水影響區(qū)域生物本底調查及影響預測》和《南水北調西線第一期工程調水影響區(qū)域干旱河谷分布現(xiàn)狀與影響分析研究報告》項目通過了黃河水利委員會南水北調西線工程辦公室組織的驗收,專家們對工程施工和運行期可能產(chǎn)生的影響進行

南水北調西線工程是一項特大型跨流域調水工程,安全、高效的通信系統(tǒng)是保證工程安全、可靠運行的重要因素之一。文章結合南水北調西線一期工程的布置情況及工程管理的初步設想,比較了數(shù)字微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信幾種通信方式,提出了利用opgw、基于mstp技術建設南水北調西線一期工程專用光纖通信網(wǎng)的初步方案。

南水北調西線工程區(qū)活動斷裂不發(fā)育,地震活動水平低;地球物理資料證實,工程區(qū)具有穩(wěn)定型地殼;構造穩(wěn)定性分析顯示,工程區(qū)不發(fā)育突發(fā)活動地段,屬于構造穩(wěn)定型地區(qū)。

南水北調西線一期工程位于川青地塊及其南緣鮮水河斷裂帶,地質條件復雜。gps監(jiān)測表明,川青地塊及其鄰區(qū)的地殼運動水平速度,具有自西向東遞變下降的順時針渦旋轉動的總趨勢;鮮水河斷裂帶有較高的移動速率;工程區(qū)東、西兩側的測站之間有一定的水平速度矢量差。工程區(qū)為高地應力區(qū),并可產(chǎn)生局部高應變能帶。鮮水河斷裂帶為我國西部的強震帶;川青地塊內部已發(fā)生5級以上地震25次。與中強震有關的斷裂帶通過工程區(qū),并表現(xiàn)出工程區(qū)地殼活動性。地殼活動性將對南水北調西線一期工程建設產(chǎn)生重大影響。

泥石流是南水北調西線一期工程區(qū)的主要山地災害之一,可能對調水工程建設與運行期間的工程安全構成一定的威脅和危害。據(jù)調查,工程區(qū)分布有一定規(guī)模的有現(xiàn)代泥石流活動的溝111條、潛在性泥石流溝58條。主要探討了泥石流發(fā)生規(guī)模預測中的清水流量、泥石流峰值流量、一次泥石流流出總量等參數(shù)的計算方法,在此基礎上引入主、支流量比,分析了泥石流堵河問題及其可能堵河高度與回水長度,為評估泥石流對調水工程的影響提供了科學可行的定量分析方法。

南水北調西線一期工程從雅礱江、大渡河上游7條河流調水80億m3,調水河流下游的水文情勢將發(fā)生變化。根據(jù)雅礱江、大渡河現(xiàn)有水文站網(wǎng)收集的水文資料,主要從徑流、水位兩方面研究西線一期工程調水后對下游河流的影響。參照國際慣例和現(xiàn)行規(guī)范標準,將調水對水文情勢的影響分為3類研究區(qū)。西線一期工程調水對徑流影響較大的時段主要為連續(xù)枯水年和每年的豐水期,調水使得一類研究區(qū)水文過程均一化,小流量常態(tài)化。調水對水位的影響主要集中在一類水文情勢研究分區(qū)的近壩河段。

南水北調西線工程在大渡河、雅礱江、通天河及其支流各斷面調水,其調水量占當?shù)貜搅髁康谋壤?目前規(guī)劃較大,將對阿壩州所涉地區(qū)在諸多方面造成深刻的影響。本文根據(jù)該州獨特的民族文化理念和自然地理情況,簡述了南水北調西線一期工程對阿壩州各方面的負面影響和正面影響,提出了相應的對策與建議。

水利部于2005年3月22日至23日在成都召開了南水北調西線一期工程調水影響專題論證工作座談會。會議的主要議題是向四川、青海兩省政府有關部門通報南水北調西線一期工程前期工作進展情況,聽取兩省及有關方面對南水北調西線一期工程對調水調出區(qū)影響的意見。通過座談,加強溝通,討論研究調水對調出區(qū)影響需要進一步補充和加強的專題內容和下一步工作計劃。中國工程院院士陳志愷等14位特邀專家和水利部規(guī)劃計劃司、水資源司、調水局、水規(guī)總院、長江水利委員會、黃河水利委員會,四川省、青海省人民政府及計劃、國土、水利、環(huán)保、林業(yè)、文物、畜牧、民族宗教事務等部門,青海省果洛州政府,四川省甘孜州、阿壩州政府及有關部門,以及有關科研、高校和設計單位的領導和代表共110人出席了會議。

南水北調工程是緩解我國北方水資源嚴重短缺問題的重大戰(zhàn)略性水利基礎設施。南水北調西線工程從長江上游調水入黃河上游,以緩解我國西北地區(qū)水資源嚴重短缺的緊迫形勢。一期工程從長江支流雅礱江、大渡河兩流域上游調水80億m3,根據(jù)調水區(qū)實測的水文、氣象資料,分析調水流域降雨、地表水、地下水變化規(guī)律及發(fā)展趨勢,為南水北調西線調水的影響研究提供基礎支撐。

以南水北調西線一期工程的前期工作為例,在概括生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀特征的基礎上,對調水后河流水文情勢的變化及生態(tài)環(huán)境影響進行了全面系統(tǒng)的分析,并制定了緩解調水影響的有針對性的措施。結果說明,調水后徑流的變化由引水水庫至下游沿程遞減,到長江干流后已微乎其微;從宏觀上分析未發(fā)現(xiàn)有制約西線一期工程建設的重大環(huán)境因素;但下游河道水量減少,會在局部河段內和一定時期內有一定的影響,主要是對調水河流水生生物的影響、對下游濕地局部的影響、對下游個別縣城附近河段水質的影響等。在對調水影響認真研究的基礎上,通過全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧,提出構建環(huán)保觀念、綠色設計、生態(tài)調度、行為規(guī)范、生物修復、工程保護、監(jiān)測監(jiān)督、經(jīng)濟保障及長效機制等九大綠色屏障,采取具有針對性的措施,防控調水工程對魚類、濕地及水質的影響并將其降低到最低程度。努力設計出一個南北互利、環(huán)境和經(jīng)濟雙贏的跨流域調水工程,將西線一期工程建成青藏高原綠色生態(tài)工程的范例。

采用歷年天然徑流系列對南水北調西線一期工程水源區(qū)河流進行豐枯遭遇分析,結果表明:當水源區(qū)兩個流域處于同豐、同平和豐枯異步時,不會影響正常的調水,其頻率為73.7%。當兩個流域同時處于枯水狀態(tài)時,則不利于調水,其頻率為26.3%。這說明通過南水北調西線工程向黃河相機補水是可能的。

基于南水北調西線一期工程主要影響區(qū)景觀類型分布圖,應用景觀格局分析方法、gis空間分析和模型分析功能,計算熱巴、阿安與仁達、珠安達與霍納和克柯四大景觀區(qū)的幾種常用景觀指數(shù),分析了四大區(qū)域景觀格局特征。結果表明:四大區(qū)域景觀格局在總體上呈現(xiàn)"基底—廊道—斑塊"的結構,珠安達、霍納景觀區(qū)景觀多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)高于其他區(qū)域,反映出景觀異質性程度高于其他區(qū)域;熱巴景觀區(qū)和阿安與仁達景觀區(qū)各景觀指數(shù)都差別不大,破碎度指數(shù)比其他兩個區(qū)域要小,說明人類活動對景觀的干擾程度低;克柯景觀區(qū)景觀優(yōu)勢度最大,說明該區(qū)景觀類型空間分布結構受草甸單一景觀類型支配。

南水北調西線工程調水方案基本確定,一期工程調水40億m3,受水區(qū)為青海、甘肅等6省(區(qū))。主要介紹了甘肅省受水區(qū)規(guī)劃的思路與方法,受水區(qū)的選定原則,初步規(guī)劃的成果以及調水水資源配置所需的配套工程情況,分析了南水北調工程在甘肅省經(jīng)濟社會發(fā)展及生態(tài)建設中的地位和作用。

根據(jù)水利部和黃河水利委員會對南水北調西線一期工程的部署要求,甘肅省對全省受水區(qū)進行了總體規(guī)劃,論證了工程的必要性。提出了全省的供水對象,及對應的高線、中線、低線供水方案,并對配水方案的整體效益進行了分析。南水北調西線一期工程將為甘肅受水區(qū)提供有力的水資源保障,促進當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展,其社會效益、生態(tài)效益是十分顯著的。

南水北調西線一期工程區(qū)的地質礦產(chǎn)資源調查表明:珠安達庫區(qū)銻金礦點估算金資源量為1948kg,色曲洛若庫區(qū)批準砂金儲量為a+b級246kg、a+b+c級2134kg、d級369kg,其余庫區(qū)均無礦產(chǎn)出露;仁達—珠安達線路、珠安達—霍納線路、克曲-黃河線路等的輸水隧洞對礦產(chǎn)資源壓覆不多或對礦產(chǎn)資源開采影響不大。對工程區(qū)壓覆的礦產(chǎn)資源開發(fā),應在庫區(qū)淹沒前選擇有利地段進行強化開采。

南水北調西線一期工程區(qū)壓覆礦產(chǎn)資源評估