纪道斌：三峡工程生态调度成果显著

文/向 阳 编辑/罗婧奇

纪道斌，三峡大学副教授、硕士生导师

三峡大学副教授纪道斌在接受记者采访时表示，生态调度是当前大型河流和水库生态恢复的一项重要举措，三峡工程自运行以来，采取了一系列水库生态调度措施，效果十分显著。

建设三峡工程是历史的必然

纪道斌说，虽然在三峡工程的建设运行过程中，利弊之争始终没有停止过，但我们应该站在历史和全局的角度来看待三峡工程。实践表明，三峡工程在防洪、发电和航运等方面发挥出巨大的综合效益，造福了国家和人民，建设三峡工程具有其历史客观必要性。

长江流域洪灾频繁，两千多年来，江汉平原遭受了200多起洪灾。富饶的江汉平原防洪标准低，长江洪水峰高量大，一旦溃堤，后果不堪设想。三峡工程建成后，拥有221.5亿立方米防洪库容用于调节洪峰、拦蓄洪水，可使长江荆江河段的防洪标准从目前的十年一遇提高到百年一遇，配合其他措施，可防止毁灭性洪灾的发生。兴建三峡工程，是国家为确保长江中下游约12.5万平方公里平原地区人民生命财产安全的重要举措。

我国经济的快速增长催生出巨大的能源需求。要实现从全面建成小康社会到基本实现社会主义现代化的宏伟战略目标，需要巨大的能源支撑。优先发展水电是各国政府和国际社会的共识，当今世界已有24个国家水电占总发电量90%以上。水电不仅资源量丰富、技术成熟、可大规模开发，而且具有很好的减排效益，可减少大量有害气体的排放。此外，水电也具有很强的电网调节能力，可以配合其他能源，保证电网的稳定。三峡工程是中国能源规划和电力工业生产的重要组成部分，是国家调整能源布局、开展“西电东送”、“全国电力统一调度”的重要措施之一，有力保证了我国的能源安全。

长江水系通航总里程7万余公里，占全国内河通航里程的70%，年运量占内河运量的80%，历来是沟通东、中、西部三大地区的运输动脉。兴建三峡工程从根本上改善了重庆至宜昌段的通航条件，险滩淹没、航深增大、水流趋缓、航道加宽，万吨级船队可从上海直达重庆，使长江充分发挥了“低成本、大通量”的黄金水道作用，对减轻铁路运输压力、促进东西部物资流通、改善工业格局有着深远的意义。

生态调度成果之一：促进四大家鱼繁殖

水库生态调度是当前大型河流生态恢复的一项重要举措，即通过改进水库调度方式，制定合理的大坝调度规程等方法，弥补或减缓其造成的生态环境问题。据纪道斌介绍，三峡水库生态调度相关方面已有较多研究成果，并在实际调度过程得到较好应用。其中，对鱼的“人文关怀”尤其值得关注。

长江中下游水系生活着青、草、鲢、鳙四种鲤科鱼类，是我国传统的优良养殖对象和主要经济鱼类，习惯上称之为“四大家鱼”。

“四大家鱼”的自然产卵繁殖，需要适宜的水温和水流条件，最低繁殖水温为18摄氏度，适宜水温为21至24摄氏度。天然情况下，要到每年的4月下旬至7月上中旬才能达到这样的水温条件。同时，“四大家鱼”产卵需要河道水流涨水的刺激，其产卵场一般位于急流弯道、江面狭窄、江心有沙洲或一岸有矶头伸入江面的江段。

三峡工程的兴建，一定程度上改变了原库区河道的水流条件。为减少这种环境改变对鱼类繁育的影响，中国三峡集团和有关单位进行了大量富有成效的科研攻关。通过研究发现，可以采取一定的水库调度措施，形成“人造洪峰”，为“四大家鱼”产卵创造合适的水流条件，即在“四大家鱼”产卵期，通过实施科学调度，在长江中游产生持续上涨的洪峰过程，以促进四大家鱼产卵繁殖。

2011年6月，中国三峡集团首次开展了针对长江中游四大家鱼自然繁殖的生态调度。2012年5月和6月，中国三峡集团实施了2次生态调度试验，监测显示，宜都断面四大家鱼鱼卵、仔鱼径流总量约为5.3亿粒（尾），其中在葛洲坝至宜都江段产卵总量约为1亿粒，两次生态调度过程中均发现了四大家鱼的自然繁殖现象，取得了较好的调度效果。

生态调度成果之二：有效防控支流水华

一般水库蓄水后，库区支流回水区因流速变缓，会存在藻类水华现象。为防治三峡库区支流水华，三峡大学研发出一种通过水位调节来控制河道型水库支流水华发生的方法——分别在春、夏季实施“潮汐式”调度，在秋季实施“提前蓄水”调度，通过增加异重流在支流中的强度和影响范围，来促使水库干支流水体交换，增强支流水体掺混强度，打破温度分层，从而控制支流水华的暴发或控制暴发区域。

根据三峡大学的相关研究成果和建议，中国三峡集团水库调度的责任部门——三峡梯调中心在具体调度实践过程中，加大了不同时期水位波动的频率和幅度，采取“潮汐式”的生态调度方法，有效防控了库区支流水华。

“研究人员在统计2007年至2010年多年水位波动与典型支流水华情势时发现，前两年，三峡水库水位波动较小，香溪河部分河段存在一定程度的水华；2009年三峡水库水位波动略大，水华情势有所好转；2010年，三峡水库实行‘潮汐式’调度方案及‘提前分期蓄水’方案，水华暴发次数及强度显著降低。”纪道斌介绍说。

生态调度成果之三：枯期补水效果显著

长江是一条季节性河流，每年冬季至来年春季是枯水期。这一时期，由于天然来水量较少，河流的径流量较汛期大打折扣，一旦遭遇特枯年份，长江中下游地区用水形势往往十分严峻。

长江三峡水库重庆市巫山县境内的神女峰段高峡平湖美景。摄影/张晓峰/CFP

三峡工程建成后，形成了393亿立方米的库容，是十分重要的淡水资源宝库。按照设计，三峡水库在汛末进行蓄水，待水位达到175米以后逐步进入消落期，期间，可释放221亿多立方米的库容。必要时，三峡工程可加大下泄流量，启动长江中下游抗旱应急调度，保障枯水期长江中下游各省市工农业生产和居民生活用水。

近年来，在枯期给下游实施补水调度，已经成为三峡工程一项重要的公益功能。据纪道斌介绍，截至2012年，三峡水库已连续6年为下游实施补水调度，从2008年至今，三峡水库为长江中下游的补水总量近500亿立方米，约相当于两个三峡工程的防洪库容，有效缓解了长江中下游生活、生产、生态用水紧张局面，改善了通航条件。

生态调度成果之四：“蓄清排浑”减少淤积

泥沙淤积问题曾是三峡工程最主要的技术问题之一，它关系到水库寿命以及航运等方方面面。为了有效减少水库泥沙淤积，三峡工程采取了“蓄清排浑”的调度方式。

所谓“蓄清排浑”，就是汛期来沙较多时，在下游防洪承受能力范围内，降低三峡水库水位，让含沙量较大的洪水顺利排到下游；汛期过后，水中的含沙量少了，三峡水库开始存蓄清水，保证发电和航运。

“三峡水库蓄水十年来，年均入库泥沙量较初步设计值减少六成以上，年均淤积沙量为论证阶段预测值的42%，泥沙情况明显好于预期。”纪道斌介绍。

根据泥沙专家的计算，采取“蓄清排浑”的运用方式，三峡水库运行100年后、水库冲淤基本达到平衡时，防洪库容仍能保持86%，兴利调节库容仍能保留92%，这意味着三峡水库可以长期使用。

为了应对三峡水库库尾泥沙淤积问题，中国三峡集团通过适时增加三峡水库下泄流量、加大库尾河段水流速度，以增大消落期库尾走沙能力，减少泥沙对库尾重庆江段的淤积。

2012年和2013年，三峡水库均实施了库尾减淤调度试验。结果显示，调度试验效果明显，可有效缓解库尾重庆江段的泥沙淤积。

生态调度成果之五：改善咸潮入侵情势

咸潮是一种天然水文现象。当淡水河流量不足时，会发生海水倒灌，使得咸淡水混合，造成河道水体变咸。长江咸潮一般发生于枯季11月至次年4月的河海交汇处。

据纪道斌介绍，为弄清三峡工程对长江口盐水入侵情势的影响，科研人员进行了细致的专题研究和数据分析。结果显示，三峡蓄水后，每年2月长江出口与东海接合部位的高盐度呈现冲淡趋势；在吴淞水域，三峡工程兴建后，枯水期出现氯度超标的时间较建坝前有所减少；在宝钢水库，在三峡蓄水后，枯水期氯化物峰值减少了8.3%至51.3%，改善明显；在南支浏河口水域，枯水期盐水入侵情况也有一定缓解。由此表明，三峡工程对改善长江口盐水入侵情势效果明显。

“尽管三峡工程在抵御长江枯水期咸潮入侵方面已经发挥出显著作用，但研究表明，这种作用还有空间可以挖掘，”纪道斌说，“如果在枯水年适当提前蓄水，使在10月所蓄水量减少，并通过科学调度，适当增加长江口最枯月份的流量，还可进一步增大三峡工程抵御咸潮入侵的作用。”