陳 進(jìn)，徐 平

(長(zhǎng)江科學(xué)院院長(zhǎng)辦公室，武漢 430010)

金沙江干流全長(zhǎng)2 316 km(直門(mén)達(dá)—宜賓)，不僅是我國(guó)正在建設(shè)中最大的水電基地，而且保留著我國(guó)最長(zhǎng)的自然河段，大部分河段穿越少數(shù)民族居住區(qū)。目前，金沙江下游的向家壩水電站已經(jīng)蓄水發(fā)電，溪洛渡水電站也將于今年蓄水發(fā)電，白鶴灘、烏東德及金沙江中游一批大型水電站正在建設(shè)中。而金沙江上游地處青藏高原邊緣、人口稀少，干流河段尚未開(kāi)發(fā)，仍然保持著自然河流狀態(tài)，但已經(jīng)規(guī)劃梯級(jí)水電站。目前上游部分支流開(kāi)始建設(shè)水電站，滇中調(diào)水等工程也在進(jìn)行勘探和設(shè)計(jì)。為了觀測(cè)金沙江上、中和下游河段特征，比較水電站建成前后金沙江及川江水環(huán)境、水生態(tài)變化情況，長(zhǎng)江科學(xué)院聯(lián)合中國(guó)水產(chǎn)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所于2013年4月6—23日組織來(lái)自地質(zhì)、水環(huán)境、水資源、河流泥沙、水生生物和水土保持等領(lǐng)域的15位學(xué)者對(duì)金沙江及部分川江河段進(jìn)行了綜合科學(xué)考察，分別在17個(gè)點(diǎn)采集樣品、觀測(cè)河道特征、測(cè)量水質(zhì)，考察的主要目的是通過(guò)觀測(cè)和收集水質(zhì)、泥沙、水資源、水生態(tài)、河流地貌、水土流失及地質(zhì)災(zāi)害等方面的資料，為金沙江水資源綜合利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和流域綜合管理積累基本數(shù)據(jù)，凝練科學(xué)問(wèn)題，提出開(kāi)發(fā)和保護(hù)對(duì)策及建議。

1 金沙江考察的目的和路線

金沙江考察分為4個(gè)階段，起點(diǎn)從四川的江津，然后沿金沙江下游到上游，分別對(duì)川江部分江段、金沙江下游4個(gè)大型水電站及附近江段、金沙江中游典型江段和金沙江上游全程考察?？疾炀€路及采樣點(diǎn)見(jiàn)圖1。

圖1 考察線路及采樣點(diǎn)分布Fig.1 The route of investigation and the sampling points

第1階段:考察川江及赤水河長(zhǎng)江上游珍稀特有魚(yú)類(lèi)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)典型江段，收集向家壩、溪洛渡蓄水前后保護(hù)區(qū)關(guān)鍵河段河道地形、底質(zhì)類(lèi)型、底棲動(dòng)物、浮游植物和水質(zhì)等的變化情況;研究向家壩、溪洛渡水庫(kù)運(yùn)行對(duì)保護(hù)區(qū)水文形勢(shì)、棲息地、底棲動(dòng)物、浮游生物變化的數(shù)據(jù)，同時(shí)為金沙江梯級(jí)水庫(kù)的生態(tài)調(diào)度提供科學(xué)依據(jù);主要觀測(cè)斷面分別在江津、合江、赤水河、宜賓等河段。第2階段:考察金沙江下游向家壩、溪洛渡、白鶴灘和烏東德4個(gè)水電站建設(shè)及壩址附近江段，了解水電站建設(shè)對(duì)于河流地貌及水環(huán)境影響。第3階段:考察金沙江支流小江及蔣家溝，觀察泥石流、滑坡等地質(zhì)現(xiàn)象和虎跳峽江段地貌及人類(lèi)活動(dòng)影響。第4階段:從金沙江石鼓出發(fā)，沿金沙江岸邊一路向上，先后路過(guò)奔子攔、巴塘、崗?fù)?、洛須，最后達(dá)到金沙江起點(diǎn)直門(mén)達(dá)，主要考察金沙江上游干流及典型支流河流地貌、森林植被、土壤侵蝕和水環(huán)境，通過(guò)觀察自然河段及附近的原始森林，探討金沙江上游開(kāi)發(fā)與保護(hù)策略。

2 巨型水電站的建設(shè)對(duì)金沙江的環(huán)境影響

盡管金沙江下游河道狹窄，山高谷深，植被稀疏，但當(dāng)我們看到巨大的壩體及水電站建在如此狹窄的河道上時(shí)，仍然感到震驚和驚嘆:震驚的是大壩、地下廠房和發(fā)電機(jī)組如此的巨大，為人類(lèi)提供巨大、可再生的能源;驚嘆的是面對(duì)如此巨型的水電站工程和從導(dǎo)流洞流出的水流，人類(lèi)控制河流的能力如此強(qiáng)大，而需要保護(hù)的珍稀和特有魚(yú)類(lèi)是如此的弱小，保護(hù)的效果難以把握。圖2和圖3為已經(jīng)蓄水的向家壩和溪洛渡水電站，大壩及水庫(kù)的建成對(duì)于壩址、庫(kù)區(qū)和下游河道的生態(tài)環(huán)境將產(chǎn)生顯著的影響，主要表現(xiàn)在以下幾方面:

(1)壩址附近的邊坡大范圍地開(kāi)挖和加固，使原本缺乏植被的岸坡更加硬化，今后金沙江95%以上的水流都將通過(guò)發(fā)電機(jī)組下泄。地下廠房、引水及導(dǎo)流、交通洞等地下工程的建設(shè)，在山體內(nèi)部形成巨大而復(fù)雜的地下隧洞群，例如，溪洛渡壩區(qū)邊坡和地下就有近100 km長(zhǎng)的隧洞群，顯著改變了壩區(qū)地表和地下水循環(huán)路徑。

圖2 向家壩水電站Fig.2 Xiangjiaba hydropower station

圖3 溪洛渡水電站Fig.3 Xiluodu hydropower station

(2)在庫(kù)區(qū)，原來(lái)河道激流的水環(huán)境變?yōu)榫徚骰蛘吆搭?lèi)型的水環(huán)境，推移質(zhì)泥沙將會(huì)淤積在庫(kù)底，水庫(kù)水體變清，自?xún)裟芰ο陆怠?/p>

(3)由于水庫(kù)調(diào)節(jié)和清水下泄，水庫(kù)下游河道水流的水文、水溫等性質(zhì)會(huì)改變，下游河道將產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間的沖刷;川江珍稀魚(yú)類(lèi)保護(hù)區(qū)的水生生物棲息地和餌料將會(huì)發(fā)生變化，魚(yú)類(lèi)的“三場(chǎng)一道”(產(chǎn)卵場(chǎng)、育肥場(chǎng)、越冬場(chǎng)和洄游通道)將會(huì)變化;對(duì)長(zhǎng)江上游珍稀和特有魚(yú)類(lèi)的生存狀況將產(chǎn)生深刻影響，生物群落、結(jié)構(gòu)和棲息地環(huán)境都可能發(fā)生改變，影響程度需要一定時(shí)間才能顯現(xiàn)。

3 金沙江的地質(zhì)災(zāi)害

金沙江流域地處我國(guó)第一和第二階梯之間的過(guò)渡帶，地質(zhì)運(yùn)動(dòng)及地震活動(dòng)頻繁，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地形起伏大、山高谷深，在人類(lèi)活動(dòng)干擾前的地質(zhì)史上，就常常發(fā)生崩塌、滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，甚至多次發(fā)生河流改道及奪襲。根據(jù)現(xiàn)在的調(diào)查［1］，僅在金沙江下游768 km的江段上，在兩岸15 km范圍內(nèi)就有大于100萬(wàn)m3的滑坡400個(gè)，堆積體的體積估算多達(dá)3億m3，即金沙江下游平均每1.97 km河段就有一個(gè)大規(guī)模的滑坡。圖4為金沙江下游支流小江岸邊隨處可見(jiàn)的滑坡，圖5為有世界泥石流博物館之稱(chēng)的小江蔣家溝，泥石流堆積物深可達(dá)百米，場(chǎng)面極為壯觀。

圖4 小江沿岸的滑坡體Fig.4 Landslide masses along Xiaojiang river

圖5 小江蔣家溝泥石流Fig.5 Debris flow in Jiangjia gully of Xiaojiang river

從金沙江全程來(lái)看，盡管人類(lèi)活動(dòng)對(duì)于局部江邊地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生有明顯作用，但是自然作用仍然是主要的，也是客觀存在的。人類(lèi)活動(dòng)主要是誘發(fā)性的，或者是長(zhǎng)期人類(lèi)活動(dòng)累積作用引起的，如小江的滑坡、泥石流頻繁發(fā)生就是人類(lèi)采礦、森林砍伐長(zhǎng)期累積形成的。但金沙江干流的其他地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害主要是自然原因造成，該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)劇烈，地形起伏大，巖體構(gòu)造發(fā)育，表層巖土疏松，在地形、地貌和物質(zhì)等方面有發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的客觀條件，遇大雨或者地震，極易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。根據(jù)對(duì)金沙江上游奔子欄—達(dá)日河段現(xiàn)場(chǎng)塌滑體年齡測(cè)定［2］，該江段古泥石流大規(guī)模暴發(fā)高峰期，為距現(xiàn)在12 600～4 500 a期間，這一時(shí)期正是我國(guó)氣候溫暖時(shí)期，降雨量比現(xiàn)在約大1倍。目前可以看見(jiàn)的大多數(shù)古滑坡和山溝沖積扇大多數(shù)發(fā)生在那個(gè)時(shí)期。盡管地質(zhì)災(zāi)害對(duì)于金沙江流域的產(chǎn)沙、輸沙和河道演變影響巨大，但這些崩塌、滑坡及泥石流也是金沙江河道自然演變的重要因素，而且這些沖積扇使金沙江干流江邊土地肥沃，可生長(zhǎng)灌木、喬木，適應(yīng)人口居住，目前金沙江上游干流居民點(diǎn)基本都在這些面積不大的古沖積扇上或者古滑坡體上。圖6(a)和圖6(b)是金沙江干流可居住的少數(shù)“綠洲”。當(dāng)然，由于近幾十年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要，金沙江干支流沿岸修建了大量公路、橋梁、電網(wǎng)和通信等基礎(chǔ)設(shè)施，也造成了人為的水土流失，誘發(fā)過(guò)地質(zhì)災(zāi)害。這些工程的建設(shè)不僅破壞了本來(lái)就少的地面植被，而且大量棄渣堆放在江岸，不僅大量侵占了河道，破壞了景觀，而且容易誘發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害，圖7(a)和圖7(b)就是公路邊所堆積的棄渣。

圖6 坐落在古沖積扇上的村落Fig.6 Villages located on old alluvial fan

圖7 沿江修路產(chǎn)生大量堆積體Fig.7 Large masses of rockfill along the river bank caused by road construction

4 金沙江的氣候及地貌特征

金沙江流域森林分布、地表植被、水循環(huán)及生態(tài)系統(tǒng)與當(dāng)?shù)鬲?dú)特的氣候特點(diǎn)關(guān)系密切，其顯著的特點(diǎn)有兩個(gè)方面:

(1)干熱河谷氣候。金沙江巴塘以下干流及支流下游附近的河谷地區(qū)，由于兩岸高山對(duì)峙，外部氣流難以深入，溫室作用強(qiáng)烈，氣溫與附近高山上或者同緯度其它地區(qū)比較，表現(xiàn)出明顯的溫度偏高，有“長(zhǎng)夏無(wú)冬”的氣候特點(diǎn)［3］，而且谷內(nèi)降水量少，日照強(qiáng)，水面蒸發(fā)量大，天氣炎熱。圖8就是金沙江上游干流最典型河道地貌特征，由于氣候干熱，降雨少，峽谷邊植被稀少，兩岸大面積的巖石“光禿禿”。圖9為江邊生長(zhǎng)的耐旱植物——仙人掌，干流兩岸大部分江段不適應(yīng)人類(lèi)居住，當(dāng)?shù)鼐用裰饕幼≡诮鹕辰Я鞯闹猩嫌蔚貐^(qū)，那里雖然山高，但降水量大，地面植被好，只有少數(shù)人居住在江邊的沖積扇上。

圖8 金沙江上游干流典型的干熱河谷地貌Fig.8 The typical topographic feature of dry-hot valley in the upstream of Jinsha River

圖9 生長(zhǎng)在金沙江干熱河谷的仙人掌Fig.9 Cactuses grown up in the dry-hot valley of Jinsha River

(2)垂直氣候特征突出。從平均降水量來(lái)看，石鼓以上流域平均降水量487 mm，石鼓以下流域降雨量達(dá)到905 mm，不算少，但由于河谷兩岸山高，水汽很難進(jìn)入，河谷局部地區(qū)形成所謂的“雨影區(qū)”，河谷江面附近年降水量比附近高山上的相差巨大。例如，位于河谷的得榮縣，其年平均降水量?jī)H325 mm，而且位于山嶺上，水平距離相差40 km的德欽縣，年平均降水量達(dá)到661 mm，是得榮縣的2倍以上。再如，金沙江中下游河谷地區(qū)多年平均降水量?jī)H為600～700 mm，而海拔3 000 m以上的山區(qū)，年平均降水量可以達(dá)到1 600 mm。金沙江巴塘以下河段，海拔2 000 m以下地區(qū)屬于干熱河谷，植被少，而且大多數(shù)為稀疏的灌木，基本沒(méi)有森林和喬木。森林一般位于2 500～3 500 m高程一帶，而且由于陰坡保水效果比陽(yáng)坡好，陰坡的森林明顯比陽(yáng)坡茂盛。海拔3 500～4 500 m以上一般為高原草甸，4 500 m以上是雪線和無(wú)植被的巖石。關(guān)于地形原因造成的垂直氣候特征與局部地區(qū)水汽循環(huán)關(guān)系、不同高程地面生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系等問(wèn)題值得進(jìn)一步的研究。

5 金沙江上游河道特點(diǎn)

金沙江河道特征總體上屬于典型的山區(qū)河流，高山峽谷河段占有很長(zhǎng)的比例，但也有許多與沖積平原河流相似的河道特性，同樣具有彎曲型、游蕩型、分汊型、順直型等各類(lèi)河道類(lèi)型。只不過(guò)河道兩岸基本沒(méi)有堤防，山體阻礙著河流的橫向聯(lián)系，河道擺動(dòng)幅度相對(duì)較少，寬河道和分汊河道所占比例較少。圖10為金沙江上游洛須江段游蕩型河型，前后也有分汊和寬河谷江段，石鼓河段也是典型的寬河谷河段。

圖10 游蕩型寬河谷河地貌Fig.10 River morphology with wandering and wide channels

金沙江干流一年中大多數(shù)時(shí)間水色偏黃，特別是雨季，含沙量較高，但支流大部分時(shí)間水流較清，含沙量較少。二、三級(jí)支流大多數(shù)流過(guò)森林或者灌木叢，支流上游由于地勢(shì)高，降水量大，植被較好，是金沙江江水有機(jī)質(zhì)的主要來(lái)源地。圖11為贈(zèng)曲入金沙江河口，可見(jiàn)河水清澈，說(shuō)明贈(zèng)曲流域植被情況較好，水土流失較輕。

圖11 贈(zèng)曲河口Fig.11 The estuary of Zengqu river

金沙江上游基本沒(méi)有暴雨，徑流主要靠降水和冰雪融化后下滲產(chǎn)生的地下水補(bǔ)給，圖12為金沙江支流山體地下水出露點(diǎn)，源源不斷地補(bǔ)給地表徑流。進(jìn)入巴塘以上，金沙江開(kāi)始進(jìn)入高原環(huán)境，4月下旬還處在冬季，兩岸不僅看不到綠色植被，山坡和路邊的冰雪尚未融化，生態(tài)系統(tǒng)開(kāi)始變得更加脆弱，圖13可見(jiàn)江邊坡地上枯黃的灌木和已經(jīng)出現(xiàn)沙化的邊坡。

圖12 山前地下水滲出點(diǎn)Fig.12 Outcropped groundwater from mountain

6 金沙江開(kāi)發(fā)與保護(hù)關(guān)系建議

圖13 出現(xiàn)沙化的山坡Fig.13 Desertification of mountain slope

本次科學(xué)考察中，一次從人類(lèi)活動(dòng)劇烈的川江及金沙江下游走到人煙稀少、保留完好的金沙江上游，行程近萬(wàn)里，高程也從江津的210 m，宜賓250 m到石鼓的1 820 m，再到金沙江起點(diǎn)直門(mén)達(dá)的3 600 m，途中跨越5 050 m雀兒山口、大片原始森林、不同風(fēng)格的藏文化民居和寺廟，可謂感觸極深。人類(lèi)為了生活和生產(chǎn)，不僅需要可靠的水源、清潔的能源，也需要修路、建電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)，所以，對(duì)于河流水資源、河道、河谷和河岸的利用無(wú)可非議，關(guān)鍵是如何做到科學(xué)和適度，在保護(hù)中開(kāi)發(fā)，在開(kāi)發(fā)中注意保護(hù)，減輕對(duì)于生態(tài)環(huán)境和自然景觀的影響，力爭(zhēng)做到人與自然和諧。目前金沙江中游和下游干流、上游的一些支流都在進(jìn)行水電站建設(shè)，上游干流也在修建橋梁、公路，如穿越雀兒山的隧洞工程即將完工，滇東調(diào)水工程進(jìn)入勘探階段，人類(lèi)活動(dòng)的腳步已經(jīng)邁入人煙稀少、環(huán)境惡劣的金沙江上游地區(qū)，所以，根據(jù)我們考察的體會(huì)和思考，對(duì)未來(lái)金沙江的開(kāi)發(fā)與保護(hù)提出以下幾點(diǎn)建議:

(1)金沙江流域具有獨(dú)特的氣候、環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)，流域的開(kāi)發(fā)和保護(hù)一定要根據(jù)科學(xué)觀察和研究，在掌握自然規(guī)律的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合利用和保護(hù)規(guī)劃，而且應(yīng)該將干流與支流一同規(guī)劃，做到科學(xué)、有序、整體性和綜合性，尤其應(yīng)該將保護(hù)放在首位。

(2)金沙江流域，特別是上中游地區(qū)有眾多的國(guó)家和省級(jí)自然保護(hù)區(qū)等生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)，應(yīng)該嚴(yán)格按照國(guó)家主體功能區(qū)和河流功能區(qū)的要求進(jìn)行保護(hù)和管理，嚴(yán)格執(zhí)行各類(lèi)保護(hù)區(qū)的管理規(guī)定，在保護(hù)區(qū)禁止或者限制開(kāi)發(fā)活動(dòng)，保留盡量長(zhǎng)的自然河段，將連片的原始森林作為保護(hù)區(qū)進(jìn)行保護(hù)。

(3)除了需要保護(hù)的原始森林、自然景觀和野生動(dòng)植物外，還要保護(hù)好少數(shù)民族居住區(qū)及其文化和歷史遺跡。金沙江中上游基本處于藏區(qū)和其他少數(shù)民族地區(qū)，雖然這里的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展落后，但其民族文化具有獨(dú)特性，值得保護(hù)。在工程規(guī)劃時(shí)，應(yīng)該盡量減少移民數(shù)量，特別是鎮(zhèn)、縣級(jí)大片藏民區(qū)。金沙江上游在干流上建中低壩環(huán)境影響不大，移民數(shù)量少，但建高壩大庫(kù)必定會(huì)淹沒(méi)生態(tài)系統(tǒng)較好的支流地區(qū)，也會(huì)帶來(lái)大量少數(shù)民族移民，生態(tài)環(huán)境影響較大。

(4)為了減輕生態(tài)環(huán)境影響，減少誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)江邊自然景觀，應(yīng)該盡量修建地下工程，如隧洞、地下廠房等，電線和通信線路的設(shè)置也應(yīng)該避開(kāi)美麗的江邊自然景觀。

(5)在進(jìn)行工程建設(shè)和資源開(kāi)發(fā)時(shí)，不僅要注意保護(hù)藏族等少數(shù)民族文化，而且應(yīng)該幫助地方進(jìn)行村鎮(zhèn)建設(shè)，帶動(dòng)少數(shù)民族同胞一同致富。金沙江附近的縣城及村鎮(zhèn)，市政建設(shè)十分落后，不僅沒(méi)有污水處理廠和垃圾處理廠，而且街道排水管網(wǎng)建設(shè)落后，垃圾隨意堆放，衛(wèi)生和環(huán)境狀況不佳。從金沙江下游幾個(gè)大型水電站工地來(lái)看，工區(qū)內(nèi)外環(huán)境差異巨大，工區(qū)內(nèi)部林草遍地，鳥(niǎo)語(yǔ)花香，環(huán)境優(yōu)美，而工區(qū)外的縣鎮(zhèn)仍然是臟亂差，建議工程業(yè)主承擔(dān)起大型國(guó)企的社會(huì)責(zé)任，在開(kāi)發(fā)利用當(dāng)?shù)刭Y源時(shí)，應(yīng)該帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的同步發(fā)展。

7 結(jié)語(yǔ)

本文從金沙江考察一些典型照片及感性認(rèn)識(shí)角度，對(duì)金沙江氣候、河流地貌、地質(zhì)災(zāi)害、水電站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及生態(tài)環(huán)境影響等方面進(jìn)行了初步分析。從空間上比較了中下游強(qiáng)烈的人類(lèi)活動(dòng)與上游自然江段環(huán)境狀態(tài)，對(duì)于未來(lái)金沙江保護(hù)和開(kāi)發(fā)提出了建議。下一步，隨著觀測(cè)資料的累積和分析，會(huì)有一批定量成果逐步發(fā)表，反映金沙江水電站建設(shè)對(duì)于河流水質(zhì)、水生態(tài)系統(tǒng)影響。從金沙江人類(lèi)活動(dòng)與生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境演變關(guān)系等大尺度方面，還有許多科學(xué)問(wèn)題值得研究，如地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)災(zāi)害及河道演變關(guān)系、人類(lèi)活動(dòng)對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害影響程度、梯級(jí)水電站的建設(shè)對(duì)于金沙江及川江水生態(tài)系統(tǒng)影響、氣候變化對(duì)金沙江生態(tài)系統(tǒng)和地質(zhì)災(zāi)害影響、地震對(duì)于梯級(jí)水電站安全和庫(kù)岸穩(wěn)定影響，以及金沙江上游保護(hù)對(duì)策等，需要開(kāi)展長(zhǎng)期觀察和科學(xué)研究。

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［2］陳 劍，崔之久，戴福初，等.金沙江奔子欄—達(dá)日河段大型泥石流堆積扇的成因機(jī)制［J］.山地學(xué)報(bào)，2011，29(3):312 －319.(CHEN Jian，CUI Zhi-jiu，DAI Fu-chu，et al.Genetic Mechanism of the Major Debrisflow Deposits at Benzilan-Dari Segment，the Upper Jinsha River［J］.Journal of Mountain Science，2011，29(3):312 －319.(in Chinese))

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