工程概况
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三峡工程是一项改善长江生态环境的工程
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三峡工程与三峡文物、三峡景观
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三峡工程泥沙问题
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中国的经济发展与三峡工程的兴建
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1 三峡工程是一项改善长江生态环境的工程


    三峡工程是人类改善长江生态环境的有效途径。无论是从人群的生存还是社会经济发展的角度看,治理长江都是刻不容缓的,这也是开发长江的前提。从自然角度看,长江在自然演进中业已被打破的旧的生态平衡,要依靠长江自然内在调节而回复原有的平衡已是不现实的。当务之急是必须采用人为力量及早进行矫正,促使长江流域建立新的生态平衡。这需要相应的工程措施。目前已正式实施的长江三峡工程无疑是最有效的。
    兴建长江三峡工程,在上游形成库容为393亿立方米的河道型水库,可调节防洪库容达221.5亿立方米,能有效地拦截宜昌以上来的洪水,大大削减洪峰流量,使荆江地区的防洪标准由目前的10年一遇提高到100年一遇,提高了荆江河段的安全,并增加武汉市的防洪调度的灵活性。由此,也改善了洪患及分洪措施引起的环境恶化、灾后疫情等。
    下游分洪能力的提高同时能有效地减少下游湖泊的泥沙淤积,减缓这些湖泊的萎缩,延长洞庭湖的使用寿命,并能对湖区支流洪水进行补偿调节,减轻湖区洪水威胁。由于水库调节作用,枯水期下泄流量增加,还有助于提高坝下游河道污水稀释化,改善水质,减轻污染。
    三峡工程能使广袤、富庶的华中平原不再受洪水威胁,生态秩序走向良性循环,平原湖区生态达到新的相对的稳定。
    三峡工程有利于全球环境保护。三峡工程最直接的经济效益就是发电。三峡电站年发电量847 亿千瓦时。平衡当代中国高速发展经济与严重能源短缺的矛盾,清洁的可以再生的水电资源无疑是最优的选择。
    如果以火电来代替三峡工程所提供的清洁、低廉、强劲的、可再生的水电,就意味着要多修建10座180万千瓦级的火电厂,平均每年多采掘原煤5000万吨。除废渣影响环境外,每年还将排放一亿多吨形成全球温室效应的二氧化碳,造成酸雨的200多万吨二氧化硫,1万多吨一氧化碳,37万吨氮氧化物,还会产生大量的飘尘、降尘等;火电厂和弃渣场大规模的占地将从华东、华中这本来就人多地少的地区夺去更多的土地。这不仅使中国今后将承受更大的环境所带来的压力,也对全球环境造成不利的影响。三峡工程利用长江丰富的水量获得巨大的清洁能源,与我国有关控制环境污染的法规和加大生态环境保护投入的方针是一致的。环境保护工作摆到了我国现代化建设长远发展的战略高度。
    三峡工程是有效改善长江生态失衡的工程,还将在兴建过程中坚持科学求实态度,正确处理可改善的环境问题,力争做好源头控制。
    三峡工程建成后,三峡电站将是一个高度现代化控制的电站,三峡坝区将是风景如画的新型观光的游览区,长江沿线将是一个经济繁荣、环境优美的经济带。这是所有关心三峡工程的人们的愿望,也是所有从事三峡工程建设者的奋斗目标。


2 三峡工程与三峡文物、三峡景观


    探明文物家底,制定保护措施。经过300多位科学工作者在湖北省的宜昌、秭归、兴山、巴东,重庆市的巫山、巫溪、奉节、云阳、万县、开县、忠县、石柱、丰都、武隆、涪陵、长寿、江北、巴县、江津和重庆市区共20个市县,历经一年多艰难跋涉考察,于1995年3月形成了一个初步的三峡工程淹没区文物清单。
    据初步统计,在三峡工程淹没区内,已发现文物点1208 处,其中地面文物441处,包括各种结构的古建筑215处,石刻造像123处,桥梁及其他103处;地下文物767处,包括古遗址460处,古墓葬(墓群)307处,地下文物的埋葬总量达2200余万平方米。这些文物点包括1处国家重点文物保护单位,10余处省级重点文物保护单位。另外,还有4、5处文物遗存正在申报第四批国家重点文物保护单位。
    针对以上不同的文物 、所处的不同位置,专家们提出了不同的保护措施。对于地下文物,继续进行考古勘探,以便进一步掌握地下文物的各种详细情况,为以后的考古发掘奠定基础。
    地面文物的保护主要分为三类:一类是就地保护。如白鹤梁枯水题刻,忠县石宝寨、白帝城等。第二类是搬迁保护。如张飞庙、屈原寺、秋风亭、大昌民居等将进行整体搬迁。对大量的石刻、题记、石窟、造像等可将其切割下来,凿石搬迁。第三类是取齐资料。对一些不可能搬迁的文物,取齐资料,为以后的研究提供原始依据。
    抢救保护有价值的文物也是建设部门义不容辞的责任,有关经费将在工程概算中列支。一是全力保证三峡文物保护工作的费用支付,并做到及时到位;二是签订施工合同时增加文物保护条款,教育全体三峡建设人员树立文物保护意识;三是在工程安排、移民开发、新城建筑等各项工作中兼顾文物环境保护工作的进行。国家已批准投入3.5亿元的静态投资,用以对三峡库区文物的发掘及保护。
    按计划,1995年至2000年,完成约70%的工作量,重点完成155米高程下的文物保护工作;2001年至2005年,按计划完成三峡淹没区文物保护工作 。
    那么,三峡大坝建成后,三峡地区的自然景观又是什么样子呢?三峡水库水位抬高到145至175米高程,必  然要淹没一些景点,但总体说来,对三峡地区山高峰秀、壁陡峡窄、水曲回环的风光的影响是有限的。一是每年四、五月至十月,由于要防洪,坝前水位将降至145米,几乎不影响诸峡的风光。而这一段时间正是旅游高峰期。二是三峡的两岸山峰峰顶高程多在1000至1500米,即使水位升高30米至80米,狭谷感虽稍有减弱,而高峡尤在,风光依然壮美。


3 三峡工程泥沙问题


    三峡坝址多年平均径流量4510亿立方米,1995至1990年平均年输沙量5.21亿吨,平均含沙量1.19千克每立方米。水库建成后,上游水位抬高,流速减慢,必然要发生水库泥沙淤积,三峡水库也不例外。但是经过长期研究,三峡水库的运用调度将采用“蓄清排浑”的方式,可以使水库长期有效地发挥效益。
   “蓄清排浑”的水库运用方式,是在水库来水中含沙量高的时期,尽量降低水库水位,使水库内水流流速增大。同时,水库向下游大量放水,使浑水携带大量泥沙排至库外。而在水库来水中泥沙含量低的时期,抬高水位,将仅含少量泥沙的水蓄在水库内。这种运用方式,可以减少水库泥沙淤积。但是,采用“蓄清排浑”运用方式,必须具备三个必要条件,而三峡水库完全具备采用“蓄清排浑”运用方式的优异条件。首先,三峡水库来水量十分丰沛,年水量达4510亿立方米,为水库总库容393亿立方米的10余倍,为水库有效库容221.5亿立方米的20余倍;来水量和泥沙含量具有明显的季节性差异。其中,6~9月份汛期来水量和输沙量分别占全年的61.1%和83.9%。同时,三峡水库因防洪需要在汛期须降低水库水位至145米运行,留出防洪库容。整个汛期,有大量的洪水下泄,可带走大量泥沙。第二,三峡水库是典型的河道型水库,水库全长600公里,平均宽度仅1.1公里,水库宽度相当均一,绝大部份库段宽度小于1公里,仅1/7的库段宽度为1-1.7公里;库底为川江山区河道,坡度较大,平均坡降为万分之二,是下游河道坡降的三倍。而三峡水库的泥沙颗粒又很细,粒径小于0.1毫米的含量占86.7%,易于被水流带走。其三,三峡水库大坝设有22个低高程的泄水大孔口,在145米水位时,可泄50000立方米每秒的巨大流量。以上三个条件,使三峡水库具有采用“蓄清排浑”方式解决泥沙问题的良好基础。
三峡水库坝前水位调度图

    设计确定的三峡水库调度方案是:每年五月末,水库降低水位至防洪限制水位145米;六月至九月,  水库维持145米的防洪限制水位运行,发挥水库的防洪和排沙作用;十月,当水库来水中含沙量较小时,水库蓄水,库水位抬高至正常蓄水位175米运行,发挥水库发电和通航效益;十一月至次年四月,水库尽量维持在较高水位,仅当来水量不足时,水库水位降低。但在四月以前,水库水位不能低于155米,以确保通航。采用这样的调度方式,加之水库自身的有利条件,在多泥沙季节的汛期,可以实现“排浑”,将大部分泥沙排至库外;而在非汛期的少泥沙季节,实行“蓄清”方式,使水库得以长期保持有效库容。
    根据数学模型长系列计算成果,三峡水库运行初期,水库将发生泥沙淤积,但仍有30-40%的泥沙排出水库,淤积的泥沙主要位于死库容内,并不影响水库效益。以后,随着水库运行年代的增长,排沙的比例也逐年增大,运用至80至100年前后,水库泥沙达到冲淤平衡。此时,水库仍将保留86%的防洪库容和92%的调节库容。因此,三峡水库是可以长期有效使用的。上述结论依据的数学模型是中国泥沙研究人员在多年研究和大量实际观测资料基础上开发的,不仅得到国内外著名泥沙专家多次审议和肯定,而且已为不少工程实践所证实。例如,国内已建成并运行多年的闹得、黑松林水库以及改建后的三门峡水库,都采用了“蓄清排浑”的方式,并已取得了良好效果。
    根据各模型试验成果综合分析,三峡工程运用三十年内,不论是坝区或库尾,泥沙淤积均不会对航运或发电发生大的不良影响。在水库泥沙淤积已趋冲淤平衡后,当遭遇特殊干枯的水文年份,该年枯季水库水位降落至最低时,泥沙可能对库尾航道和港口作业产生不良影响。但可以通过优化水库调度、航道整治、港口改造和局部清淤挖泥等综合措施加以解决。对于坝区泥沙问题,主要依靠合理的工程布置和工程措施来解决。例如,通航建筑物上下游设置防淤隔流堤,水电站底部设置排沙孔等。还应辅以清淤挖泥的工程维护措施,可以保证通航建筑物和水电站正常运行。这在葛洲坝工程运行实践中已取得成功经验。



4 中国的经济发展与三峡工程的兴建


    中国的经济发展。众所周知,中国正处在一个经济高速发展的时期,尽管在经济发展过程中会出现一些不平衡的现象,但从整体来说,经济的持续稳定发展是无可置疑的。要实现中国经济的高速发展,不可避免地要进行大规模的基础设施建设。要改造和治理大江大河,修建海港、高速公路? 机场,城市改造、能源建设等等。长江三峡工程就是大规模基础设施建设之一。它的建设对中国的环境与发展将产生深远的影响。
    长江的自然状态。长江是中国第一大河,名列世界第三。干流自西向东横贯中国大陆流入太平洋,全长6300余公里。它有3600多条支流,全流域集水总面积180万平方公里,占我国大陆总面积的18.8%。年入海水量近万亿立方米。由于自然的变迁和人为的原因,长江也给中华民族带来了一定的灾难。高原泥沙从上游被带到中游平原河段,淤积于河道之中,洪水季节河床水位高出两岸陆地6至17米,致使富饶的江汉平原和洞庭湖区的1500万人口和150万公顷良田每年都受到洪水的威胁,这是我国的心腹大患。因此治理长江是几代中国人的愿望。
    三峡工程建设目标。建设长江三峡工程,是治理和开发长江的关键工程。三峡工程首要的建设目标是防洪,使荆江大堤的防洪能力由十年一遇提高到百年一遇。
    三峡工程总装机容量1820万千瓦。年发电量达847亿千瓦时,将给沿江的工业城镇和广大地区提供廉价而清洁的电力。这是三峡工程最主要的直接经济效益,也是三峡工程建设的充分条件。
    三峡水库的形成,改善了峡谷河段的航道,万吨级船队有半年时间可以直达重庆,通航能力可从现在的每年1000万吨提高到5000万吨,而且可降低航运成本约三分之一。
    建成后的三峡工程,作为中国的大西南同东部沿海经济发达地区有机联系的纽带,以其巨大的综合效益,必将有力地带动和促进长江流域的经济发展和腾飞。这对加快我国现代化建设进程,提高综合国力具有重要意义。
    三峡工程及市场机遇。三峡工程规模宏大。它由世界最大规模的水库移民工程,世界最大规模的拦河大坝、水力发电厂房、通航建筑物以及大规模的远距离输变电工程组成。
    三峡工程巨大的建筑规模,必将给中国长江流域乃至全国的建筑业、材料工业、机械电气制造业以及电力、信息产业提供一个不小的市场机会,也必将促进这一地区和全国的经济发展。
    三峡工程需要当今世界的最新技术,也将为国际工程界、机械、电气、电子信息界提供一个不可忽视的市场。
    关于水库移民。水库移民搬迁约达100万人口,需要重建家园。水库淹没区都是沿江比较贫穷的地区,大量移民资金的投入对这个地区来说是一个新的发展机遇。“开发性移民”的移民方针将促进库区经济繁荣。动迁库区100万人口换得下游尤其是荆江地区1500万人口和2300万亩耕地的安全保障,从政治、社会、经济等任何一个角度看都  是合理的。这就是为什么兴建三峡工程能得到库区人民的拥护和支持的原因。


5 水库诱发地震与库岸稳定


    诱发地震研究对三峡水库分段进行评价的基本结论是:从坝址至庙河长16公里的结晶岩低山丘陵库段,岩体完整性好,历史和现今有感地震活动稀少,蓄水后不排除发生浅源小震,最大震级预计不大于里氏4级;自庙河至白帝城长142公里的碳酸盐岩峡谷库段,可能发生岩溶性的水库诱发地震,最大震级也不超过里氏4级;白帝城以上以砂岩、泥岩为主的库段,无大断裂通过,岩体透水性弱,不具备发生水库诱发地震的条件。
    根据长期的地质勘测研究和水库诱发地震研究成果,三峡坝区和库区地壳稳定,均不孕育发生严重地震的地质背景。三峡水库蓄水后,虽不排除发生水库诱发地震的可能性,但从高估计,影响到坝区的最高地震烈度不会超过VI度,不会影响按Vll度设防的主要建筑物的安全。

    三峡水库库岸主要由坚硬岩石和半坚硬岩石构成,大的断层不多,新构造运动和地震活动也不强烈,因而库岸总体稳定性是好的。但三峡河段岸坡在长江河床下切的过程中,在岸坡上发生一些崩塌和滑坡,属于河流发育过程重点正常自然现象。历史上曾有发生,水库蓄水后也有可能继续发生。经查明,库区岸坡分布有大于100万立方米的大型崩滑、危岩体共284个,总体积约30亿立方米。其中稳定性差和较差、蓄水后可能失稳的大型崩滑体共64个,总体积3.4亿立方米,即使全部失稳滑塌入水库,对水库库容和寿命也无实质性的影响。距大坝26公里以内的库段,不存在可能失稳的大型崩滑体,故可能发生的库岸崩滑不会影响枢纽建筑物的安全。三峡水库蓄水后,由于水位抬高,水深加大,可能发生库岸局部的滑坡和崩塌,不会影响航道通航。水库蓄水后,可能受库岸局部滑塌影响较大的是库岸的新老城镇和居民。因此,要充分重视移民新城镇和集中居民点选址的地质条件,同时要建立对可能失稳的崩滑体的监测和预报工作。