西南重大水电工程生态恢复整治研究观览

2010-10-26 09:22 来源: 科学时报
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金沙江上游云南境内的泥石流沟

  9月14日清晨,专家组一行从云南省东川市启程,在崇山峻岭中穿行,傍晚抵达溪洛渡电站。同行的专家告诉记者:“我们一直沿金沙江而行。江边道路更加险峻,一天的行程无法抵达溪洛渡电站,只能选择高速公路,虽看不见金沙江,但高速公路也是沿江而建的。”

水电工程与生态修复并行

  “金沙江正在进行水利资源的4级开发,国家将投资建设向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德等梯级水电站。目前,向家坝和溪洛渡电站已开工。这两个水电站建成后,相当于一个三峡水电站的发电能力。然而,水电工程对生态环境损伤严重,将可能导致泥石流、滑坡等地质灾害活动,且存在潜在地质灾害判识困难,灾害防治中的生态工程技术水平较低等突出问题。”科技部有关人员介绍。

  为此,科技部支撑课题于2006年设立了“西南重大水电工程区生态保护与泥石流滑坡防治技术示范课题”,由中科院水利部成都山地灾害与环境研究所主持。

  “项目主要以金沙江下游为研究示范区,结合在建和拟建重大水电工程的生态修复和灾害防治,通过系统分析该区的生态环境背景条件和灾害形成与危害特征,研发潜在地质灾害判识方法与预防技术,提出了适合不同类型泥石流滑坡防治的生态工程技术及其与岩土工程技术的优化配置模式,开发了水电工程扰动区生态修复技术,构建了水电工程建设区生态修复、泥沙控制和泥石流滑坡防治的技术体系,为水电开发工程区生态环境保护与灾害防治提供技术支撑。”项目负责人、中科院水利部成都山地所研究员崔鹏说。

  据介绍,课题组从2007年4月开始对金沙江沿岸进行考察,与地方地质环境监测站进行座谈,获取了大量第一手资料,并分析了水电工程区生态扰动与修复中存在的问题。针对库区安全问题,课题组还向有关部门及时提出相关建议,并确定了试验示范研究区。

反复考察计算:识别潜在灾害

  当车行至离溪洛渡几公里的山沟时,在一座桥上,研究人员向记者介绍,过去很多工程人员认为这个山沟只是一般性沟谷,不可能出现泥石流。而科技人员通过考察数据判断,这里不久可能会发生泥石流,并建议采取措施,防止泥石流冲击阻断江水,影响发电。

  施工方很快采纳了科技人员的建议,在山谷构筑了泥石流防护工程。没多久,这里果然发生了泥石流。

  “潜在地质灾害识别方法与预防技术”是该课题中的第一项子课题。课题组先后6次对金沙江下游大型水电工程重点区进行了考察,范围包括已建、在建和将建的库区,空间区域涵盖雅砻江流域已建的二滩电站库区,金沙江流域在建的向家坝、溪洛渡库区及拟建的白鹤滩、乌东德库区。课题组根据坡度、岩石密度、自然气候条件等设计了几种模型,计算泥石流出现的可能性。

  “泥石流、滑坡生态防治与综合治理技术体系”专题组,则根据制定的研究实施计划和野外考察大纲,先后10次对金沙江下游梯级水电开发区的泥石流、滑坡、生态环境和社会经济等问题进行了较为系统、细致的野外实地考察工作。其中,特别针对泥石流、崩塌等山地灾害的分布、形成条件、活动和危害情况,收集了灾害、气象、水文、土壤、植被、县志等相关资料;采集了10条沟的泥石流样品,选定金沙江右岸一级支流小江流域的野鸭塘作为试验示范区,开展试验示范。

  “工程扰动区生态修复技术与示范”专题组对工程扰动区进行了主要环境因子本底调查,包括气候条件、土壤类型与理化特性、原生植被组成与结构、扰动区地理特征等,并作出扰动区生态类型分类与脆弱性评价分析,制定了工程扰动区生态修复的系统规划与目标体系。

溪洛渡山城在崛起

  金沙江是云南省与四川省的分界线,往返金沙江大桥,就等于穿梭在两省之间。溪洛渡电站横跨两省,工程建设势必带动地方经济的发展。如今,溪洛渡水电站施工项目分别在两省各设两处指挥部。云南省永善县享受到了工程带来的发展机遇。

  溪洛渡水库附近山上的植被也将恢复到电站建设之前——研究人员已按原样恢复了被施工破坏的一部分生态景观。

  据课题组介绍,课题已在同一系统平台上集成了研究区不同时空尺度、不同数据格式、不同地理坐标系的多种基础研究数据,编制完成了研究区泥石流形成环境背景系列图,首次比较全面地掌握了金沙江下游水电工程区的泥石流滑坡灾害分布情况。这一系列图件为深入研究金沙江下游尤其是重大水电工程区的泥石流滑坡灾害分布规律和成因机理奠定了基础。

  此外,课题组通过泥石流堆积扇和滑坡松散体的光谱影像特征,建立了泥石流滑坡的遥感解译标志,提出了基于ETM影像的解译方法,即利用建立的解译方法对金沙江干流区泥石流滑坡体进行了解译,对编目泥石流进行了补充,新增了126条泥石流沟。其中,乌东德库区新增泥石流沟36条,白鹤滩库区新增53条,溪洛渡库区新增37条。

  据专家介绍,目前,向家坝库区泥石流滑坡活动在减弱,趋于稳定;溪洛渡库区金沙江干流下游趋于稳定,上游地段仍在增强。金沙江流域泥石流的活动规律主要表现为:集中于多个地震活动中心,与构造空间位置的密集相关性高,坡面泥石流减弱而沟谷泥石流增强,泥石流流域面积与高差呈正相关,泥石流呈对冲型分布。溪洛渡库区的地层岩性、岸坡结构和断裂构造等因素,是决定岸坡变形成因机制的关键所在。

  专家认为,金沙江流域水能资源丰沛,理论蕴藏量约1.21亿千瓦,是我国最重要的水电能源基地,流域水电梯级开发已成为国家能源安全和保障的战略需求。金沙江下游干流4个特大水电站的装机容量4210万千瓦,年发电量1843亿千瓦时,相当于两个三峡电站,主要支流梯级水电开发也在加紧进行。金沙江下游水电开发对于我国应对节能减排形势、保障国民经济持续发展具有重要意义。

  研究人员期待在“十二五”期间国家进一步加大金沙江下游水电开发区的科技投入,深入研究区内生态环境、侵蚀产沙变化与水电工程安全的关系,围绕生态保护、泥沙控制和水电工程安全运行等目标,研发适合金沙江下游不同环境特点和产沙类型的水热资源立体综合利用的生态保育模式与侵蚀产沙控制技术及模式,集成和研发生态保育、侵蚀产沙控制与泥沙调控关键技术,建立金沙江下游生态保育与泥沙控制的典型模式,为金沙江下游梯级水库库区生态保护、侵蚀产沙调控及山地灾害防治提供技术支撑,从而保障金沙江下游特大梯级水电工程区生态安全与工程安全。

  专家组一行被安排入住在永善县的一家宾馆。入住时已是晚上10点多,但县城里灯火通明,热闹非凡。

  “水电站开工后,县城发生了很大变化,原来没有多少生意,现在忙不过来了。县里还新修了这条直通堤坝的街道。”一位年轻人介绍说。

  现在,大街两边的大小商场、饭庄一家连着一家,即使初次到来的人,也能感受到一座水电山城的崛起。