基于切克蘭德方法論的三峽工程分析

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基于切克蘭德方法論的三峽工程分析 1.理論介紹 1.1“調查學習”法——軟系統(tǒng)方法(SSM) 英國的切克蘭德把OR、SE、SA和SD所使用的方法論叫硬系統(tǒng)方法論，并在1981年自己提出一種軟系統(tǒng)方法(SSM)——“調查學習”法。Check land認為，完全按照解決工程技術問題的思路來解決社會問題或“軟科學”問題，會碰到許多問題。提出了： （1）良結構系統(tǒng)：指偏重工程問題、機理明顯的物理型的硬系統(tǒng) （2）不良結構系統(tǒng)：指偏重社會問題、機理尚不清楚的心理和事理型的軟系統(tǒng) 弄清關聯(lián)因素 問題現(xiàn)狀說明 建立概念模型 改善概念模型 比 較 實 施 切克蘭德的“調查學習”方法流程圖 切克蘭德的“調查學習”軟方法的核心不是尋求“最優(yōu)化”，而是“調查、比較”或者說是“學習”，從模型和現(xiàn)狀比較中，學習改善現(xiàn)存系統(tǒng)的途徑。 1.2工作過程 切克蘭德提出的軟系統(tǒng)工程方法論的主要內(nèi)容和工作過程如下圖所示： 問題及其環(huán)境的 識別與表達 建立概念模型 (目標系統(tǒng)概念化) 根底定義 比較，尋求改善途徑 選擇 設計 實施 評估 2.三峽工程簡介 三峽工程是世界最大的水利樞紐工程，是治理和開發(fā)長江的關鍵性骨干工程。壩址位于長江三峽西陵峽河段，控制流域面積達100萬平方公里，年平均徑流量4510億立方米。壩址河谷開闊，基巖為堅硬完整的花崗巖體，具有修建混凝土高壩的優(yōu)越地形、地質和施工條件。 三峽工程是具有防洪、發(fā)電、航運等巨大綜合效益的多目標開發(fā)工程。三峽工程由攔河大壩及泄水建筑物、水電站廠房、通航建筑物等組成，采用“一級開發(fā)，一次建成，分期蓄水，連續(xù)移民”的實施方案。攔河大壩為混凝土重力壩，泄洪壩段居中，兩側為電站廠房壩段和非溢流壩段。壩軸線全長2309.47米，壩頂高程185米，最大壩高181米。水庫正常蓄水位高程175米，總庫容393億立方米，其中防洪庫容221.5億立方米。 經(jīng)國家正式批準的三峽工程初步設計靜態(tài)概算（1993年5月末價格，不包括物價上漲因素及施工期貸款利息）為900.9億元。其中樞紐工程投資500.9億元，水庫淹沒處理及移民安置費用400億元。由于三峽工程施工期較長，考慮物價上漲及施工期貸款利息等因素，估算動態(tài)總投資為2039億元。 3.基于切克蘭德方法論的三峽工程分析 3.1三峽工程是個不良結構 三峽工程不僅僅是個經(jīng)濟系統(tǒng)，也是個社會結構。在三峽工程的規(guī)劃建設、運行、更新等階段中，三峽工程涉及到的不僅僅是經(jīng)濟問題的處理，更重要的是各種社會問題的綜合。比如移民問題、生態(tài)環(huán)境、人文景觀與經(jīng)濟效益的綜合關系，往往不是簡單的函數(shù)關系，更重要的是各種復雜問題的交織，涉及到我們的歷史和三峽相關地區(qū)的生態(tài)環(huán)境及整個國家的整體規(guī)劃建設，必須要慎重對待，而不是簡單地將它作為一個經(jīng)濟問題來考慮。因此，三峽工程是個不良結構。 3.2三峽工程的問題展示 3.2.1三峽工程現(xiàn)狀 三峽是由瞿塘峽，巫峽和西陵峽組成。三峽水電站，又稱三峽工程、三峽大壩。位于中國重慶市到湖北省宜昌市之間的長江干流上。大壩位于宜昌市上游不遠處的三斗坪，并和下游的葛洲壩水電站構成梯級電站。它是世界上規(guī)模最大的水電站，也是中國有史以來建設最大型的工程項目。而由它所引發(fā)的移民搬遷、環(huán)境等諸多問題，使它從開始籌建的那一刻起，便始終與巨大的爭議相伴。三峽水電站的功能有十多種,航運、發(fā)電、種植等等。 據(jù)三峽集團公司樞紐管理局介紹，2014年一季度，三峽工程建設運行情況良好，三峽電站運行及檢修工作同步進行，升船機等后續(xù)工程建設有序推進，抗旱、補水、航運、發(fā)電等綜合效益顯著發(fā)揮。 今年1-3月份，三峽水庫累計來水386.3億立方米，較多年平均值偏多13%;累計為下游補水80余天，補水110億立方米。消落期間，三峽平均出庫流量為6290立方米每秒，比上游來水均值多900立方米每秒，平均增加下游航道水深約0.8米;葛洲壩下游廟嘴日均水位39.43米，有效抬升了長江中下游的航道水深。目前，已啟動三峽水庫2014年度生態(tài)調度、庫尾減淤調度以及度汛方案編制及報批工作，相關調度準備工作已就緒。 三峽船閘在第一季度共運行2525閘次，同比上升6.5%;通過船舶1.03萬艘次，同比下降2.2%;通過旅客2.53萬人次，同比上升132.8%;通過貨物2360萬噸，同比上升11.2%。其中，過閘貨運量創(chuàng)船閘投運以來同期最高水平。 三峽-葛洲壩梯級電站共發(fā)電153.21億千瓦時，比2013年同期增加3.03%。其中三峽電站發(fā)電124.31億千瓦時，同比增加2.27%，葛洲壩電站發(fā)電28.90億千瓦時，同比增加6.45%。 三峽電站機組運行安全穩(wěn)定，機組檢修工作有序推進。升船機項目正在進行安全機構事故工況試驗，上下閘首設備及剩余機電安裝有序推進。 3.2.2三峽工程存在問題 三峽工程不單單涉及到工程，更重要的是在此過程中各種問題的交匯：移民問題、泥沙淤積問題、生態(tài)環(huán)境問題及人文環(huán)境問題等，因此，定義三峽工程不是良結構而是不良結構。 （1）移民 移民是三峽工程最大的難點，在工程總投資中，用于移民安置的經(jīng)費便占到了45%。當三峽蓄水完成后，將會淹沒129座城鎮(zhèn)，其中包括萬州、涪陵等兩座中等城市和十多座小城市，會產(chǎn)生113萬移民，在世界工程史上絕無僅有，并且如果庫尾水位超出預計，還會再增加新的移民數(shù)量。移民的安置主要通過就地后靠或者就近搬遷來解決，但后來發(fā)現(xiàn)，水庫淹沒了大量耕地，從而導致整個庫區(qū)人多地少，生態(tài)環(huán)境趨于惡化，于是對農(nóng)村人口又增加了一種移民方式，就是由政府安排，舉家外遷至其他省份居住，目前已經(jīng)有大約14萬名庫區(qū)移民遷到了上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、湖北（庫區(qū)外）、湖南、廣東、重慶（庫區(qū)外）、四川等省市生活。 為解決移民問題，政府在1980年代中期曾籌備設立三峽省予以統(tǒng)籌管理，但后來考慮到該地區(qū)較為貧困，新成立的省恐難以實現(xiàn)經(jīng)濟自立，并且湖北省抵制情緒嚴重，方案最終只得作罷。到了三峽工程正式開工后，為促進占庫區(qū)移民總數(shù)85%的重慶市在移民問題上的積極性和主導性，中央政府決定推動重慶升格為直轄市，并在1997年3月14日由全國人大以88%的贊成票通過。重慶直轄市于當年6月14日正式成立，包括了原四川省的重慶、萬州、涪陵和黔江四個地區(qū)的范圍，因此它雖然被稱為市，但實質上更接近于省。 三峽工程實行“開發(fā)性移民”模式，即在移民的同時，也伴隨進行大規(guī)模的基礎設施建造和產(chǎn)業(yè)建設，根本目的是要改善民眾的生活水平。其經(jīng)費除了由三峽建設基金撥付外，三峽總公司在電站投產(chǎn)后的若干年內(nèi)每年也要支付給地方政府一筆資金用于移民安置。此外，國家還要求全國的二十一個省市，每個省對口支援三峽庫區(qū)的一個縣。但目前的現(xiàn)狀是，雖然移民城鎮(zhèn)的基礎建設較快，但是工業(yè)發(fā)展較差，大批搬遷的企業(yè)破產(chǎn)倒閉，庫區(qū)整體呈現(xiàn)出一種產(chǎn)業(yè)空心化的狀態(tài)，經(jīng)濟增長緩慢，失業(yè)率較高，并引發(fā)一系列社會問題，如導致數(shù)萬人包圍政府機關的“萬州事件”。 （2）泥沙淤泥和水位 長江上游江水每立方米含沙1.2千克左右，每年通過壩址的沙量在5億噸以上。在三峽工程未建前，這些泥沙大量淤積在曲折的荊江河段，抬高了河床水位，并危脅到整個江漢平原和洞庭湖平原的安危。 當三峽水庫形成后，受水勢變緩和庫尾地區(qū)回水影響，泥沙必然會在水庫內(nèi)尤其是大壩和庫尾（回水的影響）淤積。不過樂觀者認為，長江的含沙量有季節(jié)性差異，汛期江水中的含沙比例比枯水期來得大，因此三峽水電站可以采用“蓄清排渾”的方法來應對，即在汛期時加大排水量使渾水出庫，在枯水季節(jié)大量蓄積清水，便可以減少泥沙在水庫內(nèi)的淤積，這種方式與目前水電站的一般運行方式基本一致，所以不用過于擔心三峽的泥沙淤積問題。他們認為在三峽蓄水的初期，排沙比例只有30%至40%，將發(fā)生輕度淤積，但主要是填充死庫容，影響不大，隨著水庫運行時間的增長，排沙比例會逐漸提高，在80至100年后，將基本達到平衡，不再出現(xiàn)新的淤積，舊有淤積也可以通過由臨時船閘改建的泄沙通道和加強疏浚等方法清理。那時水庫將依然保持90%左右的庫容，不會對發(fā)電、航運以及沿岸城鎮(zhèn)尤其是重慶造成大的不良影響，而且隨著長江上游植樹造林、水土保持工作的進展，江水的泥沙含量也將緩慢下降。 （3）對生態(tài)環(huán)境的影響 三峽工程對環(huán)境和生態(tài)的影響非常廣，其中對庫區(qū)的影響最直接和顯著，對長江流域也存在重大影響，甚至還有人認為三峽工程將會使得全球的氣候和海洋環(huán)境發(fā)生重大變化。 庫區(qū)人們對三峽工程影響環(huán)境的最大擔憂來自于水庫的污染。目前三峽兩岸城鎮(zhèn)和游客的排放的污水和生活垃圾，都未經(jīng)處理直接排入長江。在蓄水后，由于水流靜態(tài)化，污染物不能及時下瀉而蓄積在水庫中，因此已經(jīng)造成了水質惡化和垃圾漂浮，并可能引發(fā)傳染病，部分城鎮(zhèn)已在其他水源采集生活用水。同時大批移民開墾荒地，也加劇了水體污染，并產(chǎn)生水土流失的現(xiàn)象。對此，當?shù)卣诖罅εd建污水處理廠和垃圾填埋場以期解決污染問題，如果發(fā)現(xiàn)污染過于嚴重，也可能會采取大壩增加下泄流量來實現(xiàn)換水。 三峽水庫庫容極大，因此必然會增加庫區(qū)地震的頻率。但支持工程的人士認為，當時論證壩址時，非常重要的一個考慮因素就是地質條件，三斗坪附近的巖體比較完整，斷裂少，歷史上也極少發(fā)生有感地震，因此不大可能發(fā)生破壞劇烈的強震。三斗坪的上游地區(qū)，地質條件主要是碳酸鹽巖，發(fā)生地震的可能性較大，但烈度估計最高也不會超過6級，而三峽的主要建筑物都是按照防7級地震烈度來設計的。由于三峽兩岸山體下部未來長期處于浸泡之中，因此發(fā)生山體滑坡、塌方和泥石流的頻率會有所增加，這將是三峽工程所能造成的主要地質災害。而工程的反對者們則質疑論證過程只考慮了地質的靜態(tài)狀況，沒有考慮蓄水后可能帶來的地質條件質變。 根據(jù)葛洲壩水電站的運行經(jīng)驗，三峽工程將會對周邊生態(tài)造成嚴重的沖擊。因為有大壩阻隔，魚類無法正常通過三峽，它們的生活習性和遺傳等會發(fā)生變異。三峽完全蓄水后將淹沒560多種陸生珍稀植物，但它們中的絕大多數(shù)在淹沒線以上也有分布，只有疏花水柏枝和荷葉鐵線蕨兩種完全在淹沒線以下，現(xiàn)均已遷植。 三峽蓄水后，水域面積擴大，水的蒸發(fā)量上升，因此會造成附近地區(qū)日夜溫差縮小，改變庫區(qū)的氣候環(huán)境。由于水勢和含沙量的變化，三峽還可能改變下游河段的河水流向和沖積程度，甚至可能會對東海產(chǎn)生一些影響，并進而改變?nèi)虻沫h(huán)境。但是考慮到海洋的互通性，以及長江在三峽以下的一千多公里流程中還有湘江、漢江、贛江等多條重要支流的水量匯入，因此估計不會對全球海洋和氣候環(huán)境造成較大的影響。而且環(huán)境的變化是由多種可變因素交織形成的，極其復雜，所以也無法確定三峽工程對環(huán)境影響的明細程度。 除了對環(huán)境的負面影響，在某種程度上，三峽工程也會對環(huán)境產(chǎn)生有益的作用。水能是一種清潔能源，三峽水電站的建設，將會代替大批火電機組，使每年的煤炭消耗減少5000萬噸，并減少二氧化硫等污染物和引起溫室效應的二氧化碳的排放量，間接實現(xiàn)了環(huán)保。三峽建成后，壩區(qū)附近的天氣氣候受到明顯的影響，冷暖無常，破壞了幾千年來的地質環(huán)境，進而破壞了微生物群體，所帶來的無形損失不可估量。 3.3有關三峽工程概念模型的建立 3.3.1三峽工程的綜合目標 三峽工程作為一個經(jīng)濟系統(tǒng)，其主要的目標是防洪、發(fā)電、航運。 （1） 防洪。洪澇災害歷來是中華民族的心腹大患。在長江防洪體系中，三峽工程的戰(zhàn)略地位和作用極為重要。三峽水庫正常蓄水位１７５m，有防洪庫容２２１．５億立方m。對荊江的防洪提供了有效的保障，對長江中下游地區(qū)也具有巨大的防洪作用。具體表現(xiàn)在： ①千年一遇或類似１８７０年特大洪水，經(jīng)三峽水庫調蓄后，枝城站相應流量不超過７１０００～７７０００立m/s，配合荊江分洪工程和其他分蓄洪措施的運用，可控制荊州市水位不超過４５．０m，為避免荊江兩岸１５００萬人口和１５４萬平方hm耕地發(fā)生毀滅性災害提供了必要的條件。 ②荊江河段防洪標準從十年一遇提高到百年一遇，對類似于１９３１年、１９３５年或１９５４年洪水，經(jīng)三峽水庫調蓄后，可控制枝城站最大流量不超過５６７００立m/s；不啟用分洪工程，荊州市水位不超過４４．５m。不啟用分洪工程，可減少淹沒耕地約６．４萬平方hm。城陵磯地區(qū)，依照三峽水庫不同的洪水調度方式，不同年份可減少淹沒耕地３萬～１０．１萬平方hm。 ③保障武漢地區(qū)防洪安全。由于上游洪水得到到效控制，可避免遇特大洪水時因荊江大堤潰決而威脅武漢地區(qū)的安全；同時由于三峽水庫攔蓄洪水，相應減少了城陵磯附近地區(qū)的分洪量，提高了城陵磯以上洪水控制能力，配合丹江口水庫和武漢附近地區(qū)分蓄洪區(qū)運用，從而提高武漢防洪調度的靈活性，對武漢防洪起到保障作用。同樣，三峽水庫對武漢以下地區(qū)防洪也是有利的。 ④減輕洞庭湖區(qū)的洪水威脅。洞庭湖地區(qū)由于泥沙淤積，排洪出路不暢，現(xiàn)有湖區(qū)堤防雖不斷加高，但圩垸防洪能力仍然較低。由于防洪戰(zhàn)線長，高水位歷時久，在長江上游和洞庭湖水系各河洪水來源不能得到有效控制前，湖區(qū)防洪標準很難提高，也無根本改善辦法。三峽水庫建成后，能有效地控制上游來水，減輕洞庭湖區(qū)的湖水威脅，延緩洞庭湖的泥沙淤積；可對澧水洪水進行錯峰補償調節(jié)，減輕其尾閭的洪水災害，并為松滋等四口建閘控制和洞庭湖的根治創(chuàng)造條件。 ⑤由于三峽水庫有巨大的防洪庫容，將極大地增強長江中下游防洪調度的可靠性和靈活性，便于應付各種意外情況。長江干流到今還沒有一個控制性的防洪水庫，使中下游防洪的機動性和可靠性極差。有了三峽工程，一般洪水可由三峽水庫攔蓄；若遇特大洪水需要運用分蓄洪措施時，也因有三峽水庫攔蓄洪水而為分蓄洪區(qū)人員的轉移、避免人員傷亡贏得時間，作用將是十分顯著的。 當然，長江防洪系統(tǒng)工程是一個系統(tǒng)工程，為了穩(wěn)定長江河勢，發(fā)揮防洪和航運效益，除了興建三峽工程，營造長江中下游防護林工程，在金沙江河段及嘉陵江、烏江等支流修建水利樞紐外，還應堅持上下游、左右岸統(tǒng)一規(guī)劃，并貫徹“蓄泄兼籌”的原則，加強堤防、分蓄洪和水庫工程建設，走綜合治理之路，才能最終實現(xiàn)長江流域的“標本兼治”。 （2）發(fā)電 三峽水電站規(guī)模巨大，地理位置適中，將成為我國迄今為止發(fā)電效益最大的水電站。三峽水電站巨大的發(fā)電效益體現(xiàn)在以下５個方面： ?支持華中、華東和廣東地區(qū)的發(fā)展 三峽水電站裝機總容量、平均年發(fā)電量相當于建設１３座１４０萬kW級的大型火力發(fā)電廠，發(fā)電效益十分可觀。興建三峽工程對解決２１世紀初期一段時間內(nèi)華中、華東和廣東地區(qū)用電增長的需要，對促進華中、華東和廣東地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展將起到重要作用。 ?有利于全國電力聯(lián)網(wǎng) 三峽水電站地處我國中西結合部，它所供電的華中、華東和廣東地區(qū)，供電距離都在４００～１０００km的經(jīng)濟輸電范圍以內(nèi)。 三峽水電站全部投入后，可以把華中、華東、西南電網(wǎng)聯(lián)成跨區(qū)域的大型電力系統(tǒng)，可取得地區(qū)之間的錯峰效益、水電站群的補償調節(jié)效益和水火電廠容量交換效益。僅華中、華東兩大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，就可取得３００萬～４００萬kW的錯峰效益，從而具備了北聯(lián)華北、西北，南聯(lián)華南，西電東送，南北互供，組成全國聯(lián)合電力系統(tǒng)的條件。 ?能創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益 三峽水電站若電價暫按０．１８～０．２１／（kWh)計算，每年售電收入可達１８１億～２１９億元，除可償還貸款本息外，還可以向國家繳納大量得稅。 ④具有顯著的增值效應 按華中、華東地區(qū)１９９０年每kWh電創(chuàng)造工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值６元計算，三峽水電站每年可以國家增加工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值６２１８億元提供電力保證。 ⑤具有重大的環(huán)境效益 清潔、價廉、可再生的水電替代火電后，每年可少排放形成全球溫室效應的二氧化碳１．３億t，造成酸雨的二氧化硫約３００萬t和一氧化碳１．５萬t，以及氮氧化合物等?？梢?，三峽工程也是一項改善長江生態(tài)環(huán)境的工程。 （3）航運 三峽工程位于長江上游與中游的交界處，地理位置得天獨厚，對上可以渠化三斗坪至重慶河段，對下可以增加葛洲壩水利樞紐以下長江中游航道枯水季節(jié)流量，能夠較為充分地改善重慶至武漢間通航條件，滿足長江上中游航運事業(yè)遠景發(fā)展的需要。三峽工程與葛洲壩工程聯(lián)合運行，對長江上中游顯著的航運效益體現(xiàn)在以下幾個方面： ①萬噸級船隊可以直達重慶，年通航能力能夠從現(xiàn)在的１０００萬t提高到５０００萬t，航運成本降低３５％～３７％，年保證率為５０％以上。重慶至宜昌６５０km范圍內(nèi)，原有急流淮、險灘、淺灘共１３９處，絞灘站２５處，單行航行航段４６處。葛洲壩水庫雖淹沒了３０余處險灘，僅改善了灘多流急的三峽河段約１１０km的航道，尚有約５４０km航道處于天然狀態(tài)，目前只能行駛１５００t級船隊，嚴重阻礙了長江上游航運事業(yè)的發(fā)展。三峽工程建成后，可以淹沒上述所有險灘，一年中有半年以上時間庫區(qū)航道成為深水航道，航道水深增加４０％，寬度增加２倍，江水流速減緩５０％，可滿足萬噸級船隊對航道尺度的要求。經(jīng)三峽水庫調節(jié)，每年枯水季節(jié)平均下泄流量５８６０立方m/s，比建庫前天然情況下約增加２３００～３０００立方m/s，使中游航道水深平均增加０．５～０．７m，有效解決了“中游水淺，上游灘險”的問題，擴大了重慶至武漢間航道通過能力，可滿足長江上中游航運事業(yè)遠景發(fā)展的需要，對促進西南地區(qū)國民經(jīng)濟快速發(fā)展有著重要意義。 ②三峽工程建成后，由于長江上中游航道和水域條件的改善，將促進船型、船隊向標準化、大型化方向發(fā)展；單位功率拖載量可由目前的０．９０４～１．２０７t/kW(０．７～０．９t/hp)增加到２．６８２～９．３８７t/kW（２～７t/hp）；船舶運輸耗油量可從目前的２６g/(tkm)，降低到７．６６g／（tkm)。運輸成本的降低，十分有利于充分發(fā)揮長江水運優(yōu)勢。 ③在天然氣情況下，重慶至宜昌間航道在一年內(nèi)洪、枯水位最大變幅達６０m以上（巫山斷面），給港口、航道建設和航標管理帶來很大困難。三峽工程建成后，年水位變幅在３０m以內(nèi)，水深增加、水域擴大、可撤銷所有絞灘站，險灘的整治、疏浚、維護費用大大減少，并為系統(tǒng)地進行庫區(qū)港口、航道建設和航標管理創(chuàng)造了有利條件。 ④三峽工程可與重慶市境內(nèi)長江干流及支流烏江、嘉陵江的水利樞紐工程相銜接，使長江干流及幾大支流的航運事業(yè)進一步發(fā)展；還可使香溪、神農(nóng)溪、大寧河、龍河、黎香溪等中小支流的通航里程增加約５００km。 從另一角度看，如果不建三峽工程，而采用大力整治，航道的辦法，可達到最大年下行航運通過能力為２０００萬t。與三峽工程建成后年下行航運通過能力５０００萬t相比，尚差３０００萬t。要承遠這３０００萬t貨物，需修建雙線鐵路，其投資、占地、移民、能源消耗都相當大。相比之下，足見修建三峽工程對提高通過能力最為有利。 （4）其他效益 ①三峽庫區(qū)經(jīng)濟落后，人均收入很低，基礎設施嚴重不足，亟待開發(fā)脫貧。興建三峽工程將有巨額資金投入庫區(qū)，必然給庫區(qū)經(jīng)濟發(fā)展帶來生機，對庫區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，第二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，科學文化教育的振興，城鎮(zhèn)的建設，均將起到積極的促進作用。 ②三峽水庫能蓄洪水，經(jīng)水庫調節(jié)后，下游枯水流量提高了將近一倍，這將對解決華北缺水的南水北調中線引水工程產(chǎn)生積極的作用。 ③三峽工程是特大型的綜合性系統(tǒng)工程，它涉及多方面的重大科技問題，如大型設備制造、專業(yè)人才的培訓、重大工程項目的技術經(jīng)濟決策方法、三峽工程中關鍵問題的應用基礎研究（包括基礎科學和應用科學）等?？梢灶A期，通過三峽工程的建設實踐，必將促進我國科學技術的發(fā)展。 3.3.2三峽工程的運作技術標準 (1)蓄水 三峽水庫建成后，蓄水總量為３９３億立方米，防洪庫容為２２１. ５億立方米，可以削減洪峰，有效地調整上游１００萬平方公里流域面積泄向中下游的洪水。根據(jù)分析計算，當荊江河段入口處枝城站遇到百年一遇的每秒８. ７１萬立方米時，經(jīng)三峽水庫的調蓄，可將洪峰流量削減到每秒５. ６７萬立方米，不動用荊江分洪，洪水即可安全通過荊江，使荊江河段的防洪標準由十年左右一遇提高到百年一遇。即使遇到千年一遇洪水，經(jīng)三峽水庫調蓄，加上荊江分洪措施，可保荊江大堤安全。這樣，就減輕了洪水對武漢市的威脅，減輕了洞庭湖地區(qū)洪水威脅和泥沙淤積，從而保住長江中下游地區(qū)的平安。 (2)航運 三峽工程建成后，宜昌至重慶間將成為深水航道，一百零九處灘險全部被深水淹沒，絞灘站可全部取消，還由于航道寬度和轉彎半徑的增大，可使萬噸級船隊從漢口直達重慶，年保證率不低于百分之五十；年單向下水通過能力也將由現(xiàn)在的一千萬噸增加到五千萬噸。 長江兩岸山體滑坡而造成的礙航甚至斷航問題，徹底得到解決；航行時間大為縮短，航運成本降低百分之三十三至三十七；下水每馬力拖載貨物可由目前的零點七至零點九噸增加到二至七噸。 三峽工程下游冬季枯水期流量，可由目前天然狀態(tài)下的平均二千七百立方米／秒，增加到五千五百立方米／秒，不但可使葛洲壩水電站每年能多發(fā)電四十億千瓦／時，還可使?jié)h口至宜昌間河道的航深顯著增加，大大提高其冬季的通過能力。 (3)船閘 三峽船閘修建于三峽大壩左側的山體中。船閘總長６４４２米。其中上游引航道２１１３米，下游引航道２７０８米，船閘主體段１６２１米。船閘主體段閘首和閘室分南北兩線，都是在山體巖石中開挖出來的。每線船閘主體段由６個閘首和５個閘室組成，每個閘室長２８０米、寬３４米，閘室坎上最小水深５米。三峽船閘可通過萬噸級船隊，設計單向年通過能力５０００萬噸。 三峽船閘的總水頭和級數(shù)都居世界之最。由于三峽大壩正常蓄水位為海拔１７５米高程，而壩下最低水位為海拔６２米高程，上下落差１１３米。為了把水頭化整為零，三峽永久船閘采用５級方式，將１１３米的水位落差分級減小，使船舶像上樓梯一般逐級過壩。 (4)發(fā)電量 三峽大壩壩頂總長3035米，壩高185米，水電站左岸設14臺，右岸12臺，共裝機26臺，前排容量為70萬千瓦的小輪發(fā)電機組，總裝機容量為1820萬千瓦時，年發(fā)電量847億千瓦時。 (5)生態(tài)環(huán)境 ①對局部地區(qū)氣候的影響：水庫對周圍地區(qū)氣候有明顯調節(jié)作用，影響范圍垂直方面不超過４００米，兩岸水平方向約１－２公里，年平均氣溫增加０１－０２攝氏度，冬春季月平均氣溫增高０. ３－１. ３攝氏度，夏季降低０. ９－１. ２攝氏度，霧日增加約２天，冬季溫升對柑桔、油桐等經(jīng)濟作物有利，夏季降溫對重慶萬縣等地氣候有所改善。 ②對水溫水質的影響：蓄水后，庫水流速減少，停留時間增加，有利于有機污染物的降解凈化，改善下泄水質，但稀釋擴散能力降低，將加劇庫區(qū)城鎮(zhèn)岸邊的江水污染，建壩后對氮磷等營養(yǎng)物質有一定攔蓄作用。 ③對陸生動植物資源的影響：珍稀植物一般都分布在３００米高程以上，對它們影響不大。水禽數(shù)量將有所增加。 ④對水生生物的影響：水庫區(qū)浮游生物和底棲動物將有所增多，種類組成將發(fā)生變化；水庫養(yǎng)殖水面擴大，魚產(chǎn)量可望增加。 ⑤對人群健康的影響：據(jù)近年調查，三峽庫區(qū)未發(fā)現(xiàn)釘螺，無血吸蟲病流行，建壩后由于對長江中下游的洪澇災害有所減輕，因此不利于釘螺的孽生與遷移擴散，并有助于沿江洲灘地區(qū)消滅釘螺和血吸蟲病。 3.4采取實際行動改善實際問題 3.4.1工程建設與環(huán)境保護同步進行 本著有效改善長江生態(tài)失衡的目的，三峽工程運營過程中，始終堅持科學求實態(tài)度，尊重自然規(guī)律，正確處理可能發(fā)生的環(huán)境問題，做好源頭控制，減少新的污染和破壞。 三峽工程開工之初就確立了“環(huán)境與工程建設同步”的指導原則，并制定了一系列環(huán)境保護管理的規(guī)范性制度和文件。1994年，中國三峽總公司發(fā)布了《三峽工程施工區(qū)環(huán)境保護管理實施辦法(試行)》，1995年制定了《三峽工程施工區(qū)環(huán)境衛(wèi)生管理辦法》及其實施細則，1996年制定了《三峽工程施工區(qū)綠化規(guī)劃、實施和管理辦法》，并發(fā)布了有關加強人群健康及衛(wèi)生防疫的文件，制定了醫(yī)療急救與傳染病防治預案，2000年制定了《施工區(qū)環(huán)境監(jiān)測監(jiān)督管理辦法》。 上述規(guī)定和辦法明確了三峽工程參建各方的職責、權利和義務，也明確了施工區(qū)相關環(huán)境保護工作的基本內(nèi)容、范圍、管理程序及獎懲辦法，所有規(guī)定內(nèi)容都作為合同條款的有機組成部分，納入了合同管理的范疇。通過在施工區(qū)認真執(zhí)行這些管理規(guī)定，促進施工區(qū)的環(huán)境保護工作有序展開。 3.4.2“蓄清排渾”解決庫區(qū)泥沙問題 泥沙問題一直是三峽工程論證過程中最主要的問題。從上個世紀50年代開始，我國專家就開始了針對三峽工程泥沙問題的研究，隨后，長江水利委員會組織專家，對全國范圍內(nèi)的水庫泥沙問題進行調查，并于70年代在武漢建立了三峽壩區(qū)泥沙模型。另外，上個世紀60年代對三門峽工程泥沙處理問題的研究，以及隨后對葛洲壩樞紐工程泥沙問題的研究和處理，都為三峽泥沙問題的研究和解決提供了實踐經(jīng)驗。1983年后，全國的泥沙專家對三峽工程的泥沙問題展開了全面研究。 專家們總結出用“蓄清排渾”的科學方法來解決水庫的泥沙問題，就是通過對水庫的合理調度，盡可能地把大量的沙排放出去，等到每年11月份枯水期后，泥沙量也減少了，再把清水蓄在水庫里。三峽水庫采取“蓄清排渾”的措施，在泥沙多的汛期一般不蓄水，在泥沙少的季節(jié)蓄水用于發(fā)電和航運。但三峽工程的主要目的是防洪，一旦碰上大洪水，就要攔截洪峰，這樣就會把一些泥沙留在水庫內(nèi)?？茖W試驗證明，三峽水庫運行100年后，水庫防洪庫容還會保留86%。所以，泥沙對三峽工程的防洪發(fā)電影響不大。 但是，三峽水庫的末端在重慶，末端的泥沙淤積會影響航道。處理這個問題，要在蓄水、運行過程中要加強監(jiān)測，掌握泥沙的運動規(guī)律，合理調度，同時采取工程措施整治河道，改建港區(qū)，必要時進行人工疏浚。另外，三峽上游還要修建一些水庫。重慶的泥沙有自50%來自金沙江，最近，國家已經(jīng)決定在宜賓以上云南和四川交界的地方，再修建一批大型水庫。十幾年以后，這些水庫可以把50%的泥沙攔在上面。但是，要想從根本上解決泥沙問題，光靠人工措施是不行的，還要靠在長江上游地區(qū)大量植樹造林，加強植被保護，控制水土流失。 3.4.3保護水質 為了保證未來的三峽庫區(qū)是一庫清水，國家對于影響三峽庫區(qū)水環(huán)境的因素高度重視，相關部門已采取了興建污水處理場、垃圾填埋場、關停并轉了一批污染企業(yè)等具體措施，以確保三峽庫區(qū)的水質安全。但農(nóng)田和城市徑流引起的面源污染不可小視。2001年11月，國務院批準了國家環(huán)保總局組織編制的《三峽庫區(qū)及其上游水污染防治規(guī)劃》，三峽庫區(qū)及其上游的經(jīng)濟建設活動必須符合《規(guī)劃》的要求。按照《規(guī)劃》要求，2010年，庫區(qū)建成城市污水處理廠151座，建成沿江城鎮(zhèn)污水處理設施113座，使庫區(qū)、影響區(qū)和上游區(qū)的生活污水處理率分別達到95%、85%和70%。庫區(qū)建成城市生活垃圾處理場171座，沿江集鎮(zhèn)要建成日處理規(guī)模為1230噸的垃圾處理廠，使庫區(qū)、影響區(qū)和上游區(qū)的垃圾無害化處理率分別達到98%、90%和80%。在工業(yè)污染防治方面，要通過關閉重污染企業(yè)、實施清潔生產(chǎn)等措施，庫區(qū)和影響區(qū)內(nèi)25度以上的坡耕地要全部還林還草，建立岸邊生態(tài)保護帶，嚴禁在該區(qū)域進行任何有礙生態(tài)保護的活動。上游區(qū)要采用工程措施，使水土流失重點流域得到強制性保護。 3.4.4改善移民生活 三峽工程百萬移民，不是簡單的人員遷徙、家園變換，而是經(jīng)濟社會從打亂到重構的艱辛歷程。這期間有“陣痛”，有彷徨。中央和庫區(qū)要投入大量人力、物力，編織起一張包括就業(yè)、社保在內(nèi)的“民生保障網(wǎng)”，使移民生活逐步得到改善。建立移民資金監(jiān)督網(wǎng)，實行了移民工作稽察、審計、移民工程質量檢查和綜合監(jiān)理的監(jiān)督體系，做到政策透明、政務公開。保證移民資金使用安全，防止腐敗，及時糾正移民工作中的不合規(guī)做法，保障移民群眾的合法權益。 同時要興起庫區(qū)特色產(chǎn)業(yè)，百萬移民安穩(wěn)致富，產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關重要。庫區(qū)原有的工礦企業(yè)，大多規(guī)模小、技術落后、效益低，在移民遷建過程中，大量的被關停。應在在產(chǎn)業(yè)基金的扶持帶動下，發(fā)展庫區(qū)的特色產(chǎn)業(yè)，形成以柑橘、榨菜、中藥材為主的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，以化工、紡織為主的工業(yè)產(chǎn)業(yè)，以生態(tài)休閑觀光旅游為主的旅游產(chǎn)業(yè)。