二滩水电工程对库区生态地质环境影响的探讨.pdf

分类号 UDC Y9 3 4 6 2 5 学校代码1 0 6 1 6 密级学号 成都理工大学硕士学位论文 二滩水电工程对库区生态地质环境影响的探讨 指导教师姓名及职称 宋颖 何政伟教授 申请学位级别 硕士专业名称 箜望丝些堕堂 论文提交日期 2 0 0 6 ．0 5 论文答辩日期 学位授予单位和日期 2 0 0 6 ．0 5 答辩委员会主席 评阅人 2 0 0 6 年5 月 摘要 二滩水电工程对库区生态地质环境影响的探讨 摘要 水电工程项目建成并运行一段时间后，工程项目引起的生态地质环境问题逐渐表 现出来，库区原有的生态地质环境必然受到影响。库区的环境演变，不仅涉及到库区 本身的自然、社会和经济条件，而且与流域的水资源丌发、植被覆盖状况、水土流失 情况以及整个库区的生态地质环境变化都有很密切的关系。因此，对于二滩水电工程， 将库区作为一个整体加以研究，对反映整个流域的生态环境变化具有重大的科学意义。 本论文以二滩库区雅砻江南岸为研究区，用遥感与G I S 技术获取基础分析数据， 为了便于对水库蓄水酊后生态地质环境的变化进行对比分析，选择1 9 8 8 年、1 9 9 9 年、 2 0 0 3 年美国陆地资源卫星E T M 数据作为遥感解译的基本信息源。采用E R D A S 、M A P G I S 、 P H O T O S H O P 等软件对遥感图像进行数字处理，通过解译二滩库区1 9 8 8 年、1 9 9 9 年和 2 0 0 3 年图像上植被盖度、土地利用情况、地质灾害等变化情况，结合所收集资料，对 比探讨了水电工程对生态地质环境的影响。研究表明二滩水电工程的建成，改善了库 区水文、气象条件；植被生物量和盖度有一定程度的增加；农业结构得到较好的调整； 水库水体也逐渐变好地质灾害影响不大。库区生态地质环境在总体呈变好趋势。 关键词水电工程生态地质环境遥感二滩 成都理T 。大学硕十学位论文 A S t u d yf o r t h eE f f e c to fE r ’t a nH y d r o p o w e rP r o j e c to n t h eE c o l o g i c a l - - G e o l o g i c a lE n v i r o n m e n t A B S T R C T T h e e c o l o g i c a la n dg e o l o g i c a lp r o b l e m si n d u c e db yh y d r o p o w e rp r o j e c t sw i l l e m e r g eg r a d u a l l ya f t e rt h i sh y d r o p o w e rp r o j e c th a v eb e e ns u c c e s s f u l l yb u i l ta n dr u n f o rs o m et i m e ，w i t h o u tf a i l ，i tw i l la f f e c tt h eo r i g i n a le c o l o g i c a l g e o l o g i c a l e n v i r o n m e n t ．T h ec h a n g eo fe n v i r o n m e n ti nr e s e r v o i ra r e a ，n o to n l ya f f e c tt h en a t u r a l ， s o c i a la n de c o n o m i cc o n d i t i o n si nt h i sa r e a ，b u ta l s ot h ew a t e r - r e s o u r c ee x p l o i t a t i o n ， v e g e t a t i o no v e r l a yr a t e ，w a t e ra n ds o i lc o r r o s i o ns i t u a t i o na n de c o l o g i c a l g e o l o g i c a l e n v i r o n m e n ti nt h ew h o l ea r e a ．S o ，f o rt h ec a s eo fE r ’t a nh y d r o p o w e rp r o j e c t ，t os t u d y t h ew h o l eE r ’t a na r e aw i l lb eb e n e f i c i a lt Ok n o wt h ec h a n g eo f e n v i r o n m e n ti nt h e e n t i r ed r a i n a g ea r e a ．I th a si m p o r t a n ts c i e n t i f i cs i g n i f i c a n c e ． I nt h i st h e s i s ，s o u t h e r nd r a i n a g ea r e ao f Y a l o n gR i v e rw a sc h o s e nt os t u d y ，t h e r e m o t es e n s i n ga n dG I St e c h n o l o g i e sw e r eu s e dt oc o l l e c tt h eb a s i cd a t a ．I no r d e rt o c o m p a r et h ec h a n g eo fe c o l o g i c a la n dg e o l o g i c a le n v i r o n m e n tb e f o r ea n da f t e rt h e w a t e rr e s e r v e ，t h eE T M d a t a c o l l e c t e db yl a n dr e s o u r c es e c o n d a r yp l a n e to f A m e r i c a n i n19 8 8 ，19 9 9 ，2 0 0 3w e r ec h o s e nr e s p e c t i v e l ya st h eb a s i ci n f o r m a t i o n r e s o u r c e ．U s i n gt h eE R D A S 、M A P G I S 、P H O T O S H O Pe t c ．s o f t w a r e ，w et r a n s f o r m t h er e m o t es e n s i n gi m a g e s ，b a s e do nt h ei m a g e si n1 9 8 8 ，1 9 9 9 ，2 0 0 3 ，t h ev e g e t a t i o n o v e r l a yr a t e ，t h ee x p l o i t a t i o ns i t u a t i o no fl a n d ，c h a n g eo fg e o l o g i c a ld i s a s t e r si n E r ’t a na r e aw e r ec o m p a r e d ，a n a l y z e da n dd i s c u s s e d ．T h ee f f e c to f E r ’t a nh y d r o p o w e r p r o j e c to nt h ee c o l o g i c a l g e o l o g i c a le n v i r o n m e n ti nt h i sa r e ah a sb e e ns t u d i e d ．T h e r e s u l t si n d i c a t ea f t e rt h eu s eo fE r ’t a nh y d r o p o w e rp r o j e c t ，h y d r o l o g ya n dw e a t h e r c o n d i t i o n sh a v eb e e ni m p r o v e d ，v e g e t a t i o nb i o l o g yq u a n t i t ya n do v e r l a yr a t e i n c r e a s e d ，t h ea g r i c u l t u r es t r u c t u r ea n dw a t e rs y s t e mb e c a m eb e t t e rg r a d u a l l y ，n on e w g e o l o g i c a ld i s a s t e rh a sb e e ni n d u c e d ，t h ew h o l ee c o l o g i c a l g e o l o g i c a le n v i r o m n e n t i nt h i sa r e ad i s p l a yag o o dp o s i t i v ed e v e l o p i n gt r e n d ． K e y w o r d s h y d r o p o w e rp r o j e c t ；e c o l o g i c g e o l o g i ce n v i r o n m e n t ；r e m o t e s e n s i n g ；E r ’t a n 第J 章绪论 第1 章绪论 二滩水电站是中国大型水电站之一，是以发电为主的综合性水利枢纽工程。该电 站部分利用世界银行贷款，于1 9 9 0 年开工建设，1 9 9 3 年底截流成功，1 9 9 8 年5 月1 同下闸蓄水，7 月第一台机组发电，2 0 0 0 年建完。电站坝址位于四川攀枝花市境内、 雅碧江下游。水库坝高2 4 0 m ，水库面积1 0 l k 酽，干流回水长1 4 5 k m ，支流回水约4 0 k m ， 总库容5 8 亿m 1 ，总装机3 3 0 0 M W 。水库呈不对称的树枝状，属延伸型峡谷水库。总面 积1 0 1 k m 2 干流长1 4 5 k m ，宽6 0 0 - - 7 0 0 m ，平均水深6 0 m 。 库区地理座标为东经1 0 l 。1 07 1 0 2 。0 67 ，北纬2 6 。4 0 ’一2 7 。5 97 ，南北长 约1 _ 4 4 ．6 k m ，东西最宽9 2 ．8 k m ，总面积达5 7 1 1 ．4 2 k m 2 。其行政范围分属攀枝花市的盐 边、米易和凉山彝族自治州的德昌、盐源、西昌等五县 市 。库区地处横断山系南段 高山峡谷区，地形崎岖，峰岭连绵，切割强烈，地形破碎，按中国地貌区划，属深切 割的侵蚀剥蚀中山类型。库区气候垂直分异明显，从谷底到山岭可分为半干旱河谷亚 热带、半湿润低山亚热带至暖温带，湿润中山暖温带与湿润高山温凉带。具有干湿季 分明，日照多，太阳辐射强，小气候类型多样的特点。 水库的建成实际上是在攀西的高山峡谷之中，建起了一个具有调节气候和季节的 高原平湖。整个水库周围地区将因此由亚热带干旱气候变成亚热带湿热气候。这一变 化对周围地区的水文、生态、植被、动植物资源、水质、鱼类及自然生态环境和附近 的人文景观都产生深刻的影响。二滩水电站坝址所在的雅砻江流域地处四川西部的偏 僻山区，该地区交通闭塞，属少数民族地区，经济发展基础薄弱，从其资源及环境状 况分析，该地区地方经济的发展，必须依靠资源开发，通过水能资源和矿产资源的综 合开发，以大项目带动地方经济的增长，并由此使该地区成为四川西部民族地区的新 经济增长带。这是由该地区资源及环境状况所决定的经济发展的现实道路。 本文以黄润秋、何政伟等负责的中国地质调查科研项目金沙江流域梯级水电工 程开发对生态地质环境评价预测为依据，同时收集了有关二滩水电工程、生态地质、 植被等相关资料，选择1 9 8 8 年、1 9 9 9 年、2 0 0 3 年美国陆地资源卫星E T M 数据作为遥 感解译的基本信息源。对二滩水电工程建成前后生态地质环境的变化进行对比分析。 通过运用E R D A S 、M A P G I S 、P H O T O S H O P 等软件对遥感图像进行数字处理，通过解译二滩 库区1 9 8 8 年、1 9 9 9 年和2 0 0 3 年图像上植被盖度、土地利用情况、地质灾害等变化情 况，结合收集资料，从水文气象、植被情况、农业结构、水体污染、地质灾害5 方面， 对比探讨水利水电工程对生态地质环境的影响。 成都理L 人学硕十学位论文 1 ．1 国内外研究现状 1 ．1 ．1 国外研究现状 欧盟和美国生态环境地质 包括生态地质 发展的比较早，在各级地质调查职能 部门的组织下，形成了区域性、全国性、地方性的各级调查计划与监测网络。对海岸 带、湿地、流域、湖泊、平原、山地、沙漠等基本生态环境地质系统的基础地质条件、 资源、灾害、生物分布和多样性、水污染状况等进行了勘查，并在此基础上丌展了环 境质量、环境容量、环境预测和计算机建模的工作，为环境保护、生态健康、资源利 用提供了有益的决策信息，积累了丰富的实践经验，发展了有特色的理论体系。 美国农业部 U S D A 下设自然资源保护局 N a t u r a lR e s o u r c e sC o n s e r v a t i O n S e r v i c e ，N R C S ；1 9 9 4 年以前称土壤保持局，S C S ，负责全美自然资源保护和管理。水 土流失动态是N R C S 监测的重要内容。N R C S 将全美划分为6 个工作区，各区派驻联络 员 全国共有i 0 0 0 0 余人 专门从事该工作，已建成了由8 0 万个监测点组成的网络系统， 对全国的水土流失进行长期定位监测。监测结果每5 年汇总统计上报联邦政府一次， 公布于全国，为自然资源的合理利用、生态环境保护提供决策依据。对区域生态环境 系统作全面的调查研究，如土壤侵蚀、水土保持、土地利用、土壤、防护林、作物及 其轮作、灌溉、地下水等。监测工作采用实地观测和R S 相结合的方法，对较大区域采 用卫星遥感技术“，。 日本利用洪涝灾害监测、预报的计算机辅助制图与设计 C A D D 遥感系统来建立 对水土流失的管理，以改进流域的生态地质环境的管理。他们还开发了一个S T R E A M S 系统，以T a x a s 为实验基地，将影响水土流失的诸因子，如土壤类型、地形、降雨强 度、土地利用现状、植被等参数，均纳入水土流失模型中，以此计算出年土壤流失量， 并进行了水土流失强度分类。为了查明地表信息和实时的土地利用类别的关系，他们 通过对T M 图像和S P O T 图像的分析，从S T R E A M S 系统输出的土壤流失图是已经分类好 的，并且在图上标出不同降雨条件下的水土流失状况。 8 0 年代末期开始，荷兰学者开始了空间模型的开发研究，并于1 9 9 6 年提出了～ 个基于物理过程和栅格G I S 的荷兰土壤侵蚀和地表径流模型L I S E M L i m b u r gS o i l E r o s i o n M o d e l ，L I S E M 模型用P C R A S T E RG I S 地理信息系统编写，考虑了降雨、截留、 填洼、渗透、土壤分散、水分运动等主要过程，将每一个过程都编写为一个P C R A S T E R 的命令或者函数。L I S E M 在对土壤侵蚀过程的描述和模拟方面，不如W E P P 那样深入和 全面，但是第一个能与G I S 完全集成的物理模型，而且可以直接利用遥感数据，可更 加清楚地反映土壤侵蚀的机理和时空动态，在一定程度上代表了土壤侵蚀模型开发的 新思潮⋯。 第1 章绪论 欧洲土壤侵蚀模型E U R O S E M E u r o p e a ns o l le r o s i o nm o d e l 是根据欧洲土壤侵 蚀研究成果开发的，用于预报田N - 5 流域的土壤流失，在欧洲取代了U S L E 形式的统计 方程““。 此外，澳大利亚、加拿大、新西兰以及许多发展中国家也在生态地质环境调查和 评价方面做了大量研究与试验，在应用方面取得了许多进展。 1 ．1 ．2 国内研究现状 环境地质灾害的研究，在中国起步较晚，解放以前仅仅是一些简单记载，七十年 代初期也仅反映在某些点和小范围的勘察地质成果中，资料零星。七十年代中期地矿 部门开展区域水文地普查及有关科研、生产单位对地质灾害初步开展了研究。八十年 代、九十年代初，特别是国际十年减灾活动以来，研究地质灾害的春天到了，研究成 果、报告频频发表。如成昆铁路四J IJ 境内沿线地质灾害调查报告、J IJ 减公路 成 都拉萨 沿线地质灾害调查报告、金沙江 攀枝花宜宾段 河谷环境工程 地质调查报告、四川省工程地质远景区划中的四『『f 省工程主也质图、四川省外 动力地质现象分布图、长江流域环境地质图系、四川I 省泥石流、重点滑坡图及研 究报告、中国地质灾害类型图、中国滑坡分布地区略图、四川泥石流、冰川、 滑坡、崩塌图、四川省攀西地区泥石流、滑坡分布与危险程度分区图等等一大批 成果报告先后产生。这些成果报告对四川重要地段地质灾害的分布规律和危害程度， 作了较全面的论述，达到了一定的水平。特别是中国地质灾害研究会四川分会完成的 “四川泥石流重点滑坡图与危害程度的初步研究”，在全省首次提出系统的分类、规模 等级的确定，提出了防治原则治理措施意见，为研究四川全省滑坡、崩塌、泥石流等 地质灾害打下了坚实的基础““。 四川省地质环境监测总站1 9 9 4 年提交了四川省地质灾害调查研究报告，基本 阐明了四川省地质灾害发育特征，并{ 乍了分类、进行了分区评价，初步提出了地质灾 害的防治对策。 九十年后期，在四川的攀枝花、雅安、乐山、德阳、眉山等地又进行了1 5 0 万的 环境地质调查，迸一步对该区的地质灾害分布及发育特征作了较详细的阐述。 中国近年束在大江大河流域、重要经济区带开展的生态环境地质调查，有针对性 地查明主要环境地质问题，为国家生态环境建设和保护提供科学依据，为区域社会经 济可持续发展提供基础地质资料和示范治理经验。 完成黄河源区生态环境地质调查评价，查明了黄河源区生态地质环境变化状况， 通过三年的地质调查，首次提出冻结层上水水位下降是造成高寒草甸退化的重要原因， 近1 0 年来，黄河源区干旱趋势加重，中小型湖、塘干涸，草场大面积退化和荒漠化， 多年冻土层出现萎缩。盲目开采砂会等工程破坏河谷平原含水层，切断了地表水对地 成都理T j 大学硕十学位论文 下水系统的补给，使黄河源区水环境和生态环境恶化。完成了长江上游安宁河流域和 岷江上游生态环境地质调查，查明了主要干旱河谷生念脆弱性、水资源状况恶化、地 质灾害频发这三大生态环境问题，分析了人类工程活动对生态环境的影响，并依据社 会发展规划对生态地质环境的变化趋势作了预测，开展岷江上游、安宁河流域生态地 质环境质量和生念地质环境容量评价。完成了长江中游水患区环境地质调查评价，通 过高精度G P S 构造沉降监测，查明了区内的构造沉降作用、人类工程活动作用、泥沙 淤积作用和管涌崩岸作用等在长江中游洪涝灾害形成所起的作用，进行了环境地质分 区评价和水患危险性分区评价，提出了”三水”分流、导蓄结合、闸住”三口”、江湖两 利、退m 还湖、挖泥还湖与修闸控湖相结合等防洪减灾对策””。 以上的地质工作为当时的国土规划和经济建设等作出了重大贡献，也为本次工作 奠定了一个较全面的基础，但应指出，由于受工作阶段，工作程度，工作手段，研究 方法，工作目的和工作范围等多方面限制，已有工作成果及其使用存在如下问题 1 对区域地质灾害形成的地质环境背景因素重视不够，缺乏规棣性认识，尤其是水文条 件与地质灾害的关系论证不够 2 对个别点以及局部段研究较多，但也只停留在表 面上，而深入研究不够，对整个区域缺乏系统的综合性研究评价； 3 以往研究都是 针对已发生明显活动或有活动迹象的点段进行研究，而对未有迹象的危险点段则没有 研究； 4 对重大工程建设未进行针对性的地质环境调查评价； 5 已有工作成果在 政策法规中体现不够，变成政府行动者少，导致减灾防灾意识滞后，缺乏主动性； 6 对地质灾害防范意识和“群测群防”工作只停留于已发灾害点附近而对整个区域居民 有待提高n 。，。 1 ．2 论文研究意义 综上所述，生态地质环境是世界上面临的一个重大环境问题。国内外在生态地质 坏境研究方面己做了许多工作，也取得了显著成效。对于像中国这样～个多山的国家 来说，大多数偏远山区特别是西部地区，气候环境恶劣，地势险峻，进行实测有一定 的困难，难以进行生态地质环境的研究。如何应用R s 和G I S 技术解决山区生态地质 环境工作面l 临的实际难题，提高生态地质环境研究工作效率，降低工作者的劳动强度 是当务之急。 1 ．2 ．1 解决生态地质环境问题的必要。眭 随着经济建设的加快发展，生态地质环境问题R 益突出。二滩库区由于地处干热 河谷，生态地质环境脆弱，经常发生的泥石流、水土冲刷后形成的大量贫瘠裸地、植 被覆盖率低下、森林资源的缺乏等恶劣的生态环境使经济发展不能正常运行a 干热河 第1 章绪论 谷地区的地理位置决定了生态建设的迫切性和必要性。一句话，它与人类生存的关系 更加密切和直接。 1 ．2 ．2 “R s ”和“G l s ”技术降低了生态地质环境的研究难度 遥感技术可以连续不断地提供具有4 维 3 维空间和时间 特征的数字图像，不仅通 过遥感图像真实地记录了生态地质环境的景观特征，而且除气象因素外，影响生态地 质环境的主要因子在遥感图像上都有不同程度的显示，可以准确、快速、连续地提取 植被覆盖度、地形坡度、土地利用水土流失等信息，为生态地质环境快速、准确、动 态调查提供了可靠的信息源保证。在少数缺少实测及调查侵蚀模数资料的地区，运用 R S 和G I S 技术，降低生态地质环境研究难度。 1 ．2 ．3 研究区特殊的地理地质环境 二滩库区地处青藏高原东南缘，云贵高原北部，攀枝花以北3 8 公里处，介于东经 1 0 1 。1 0 ’一J 0 2 。0 6 ’、北纬2 6 。4 0 ’- - 2 7 。5 9 ’之问。 在地貌上，全区处于横断山系南段高山峡谷区，属于深切割的侵蚀剥蚀中山类型， 为以山地地貌为主的川西南山地组成部分，生态环境脆弱。 在地质构造上，二滩水电站坝址周围断裂在构造活动性上具有显著差异金河～ 箐河断裂带新构造活动较强烈，断层三角面山、断层崖等新构造地貌特征明显，并有 温泉出露。 在气候上，库区气候属中国亚热带西段会沙江一龙川江岛状南亚热带半干热河谷 季风气候。 鉴于研究区特殊的地理地质环境，生态地质环境的研究显得尤为重要，而研究区 属于山区，数据获取又存在一定的困难，因此采用R S 和G I S 等先进的手段提取生态地 质环境因子，获耿科学、精确的数据，对研究区生态地质环境动态变化进行分析研究， 为二滩库区水土保持、生念建设、国土整治、江河治理、水利和农林、环境保护等提 供可靠的资料，为宏观决策提供科学依据，更为西部大开发起促进作用。 1 ．2 ．4 为进一步加强生态地质环境的治理提供科学依据 由于对电力资源需求的日益增强，水电是I i i l 前人类唯一能够大规模商业化开发利 用的可再生清洁能源。在许多发达国家，水电的比例达到9 0 ％g 上，中国水资源丰富， 而在中国，这一比例仅为2 0 ％，因此近年来大兴水库。水电工程项目建成并运行～段 时间后，工程项目引起的生念地质环境问题逐渐表现出来，库区原有的生态地质环境 必然受到影响。本文以二滩库区为例，通过1 9 8 8 年、1 9 9 9 年和2 0 0 3 同一地区不同时 成都理，1 大学硕士学位论文 相的遥感图像进行对比分析，对二滩库区生态地质环境进行评价，对比出水电工程建 设前后库区生态地质环境各主要因素的变化，分析生态地质环境变化趋势，为进一步 加强生态地质环境的治理提供科学依据。 1 ．3 论文研究内容 针对国内外研究现状和中圜的实际情况，本论文的主要目标是以地理信息系统 G I S 技术为支撑，以遥感 R S 资料和地形数据为主要信息源，运用遥感图像数 字处理的方法分析各生态地质环境要素，探索一条应用G I S 和R S 技术进行调查二滩 库区建库前后生态地质环境动态变化的方法。论文内容主要包括 1 库区生态地质环境背景； 2 遥感图像数字处理； 3 生态环境主要因子提取； 4 蓄水前后生态地质环境动态变化分析。 1 ．4 研究技术路线 充分应用3 S R S 、G P S 、G I S 计算机图像处理等新技术，充分利用前人资料及 监测站历年来的调查收集资料，采用区域路线调查与重点块段、专题调查相结合的方 法进行综合生态地质环境调查。本文采取技术路线如图1 一l 所示。 1 ．4 ．1 遥感图像数字处理 选取1 9 8 8 年、1 9 9 9 年和2 0 0 3 美国陆地资源卫星E T M 遥感数据，对其进行遥感 图像解译与处理。根据地物的特征和具体解译标志，识别目标或现象。为了便于研究 对图像分别进行几何校正、对比度增强、监督分类等处理。 1 ．4 ．2 动态分析生态地质环境变化情况 综合水电站修建前后，分析库区水文气候、植被盖度、农业结构、水体污染、地 质灾害等的变化，来对比分析库区生态地质环境的变化。 第l 章绪论 图1 - 1 技术路线图 成都理工人学硕十学位论文 第2 章二滩库区生态地质环境背景 2 ．1 二滩库区概况 2 ．11 自然地理环境背景 二滩水电站位于雅砻江下游河段二滩峡谷区内，以发电为主，水库两岸临江玻高 3 0 0 m - - 4 0 0 m ，河床枯水位高程1 0 1 1 m 1 0 1 2 m ，水面宽8 0 m l O O m ，水库正常高水位为 1 2 0 0 m ，发电最低运行水位l1 5 5 m ，总库容5 8 亿m 3 ，有效库容3 3 ．7 亿m 3 ，水库面积l O l k m “ 水库区地处青藏高原东南缘，云贵高原北部，攀枝花以北3 8 公里处，介于东经1 0 1 。 1 0 ’一1 0 2 。0 6 ’、北纬2 6 。4 0 ’- - 2 7 。5 9 ’之问。全区处于横断山系南段高山峡谷 区，属于深切割的侵蚀剥蚀中山类型，为以山地地貌为主的川西南山地组成部分。 二滩水电站坝址周围断裂在构造活动性上具有显著差异余河～箐河断裂带新构 造活动较强烈，断层三角面山、断层崖等新构造地貌特征明显，并有温泉出露。沿断 裂带弱震频繁，且历史上发生两次强震 1 4 7 6 年6 ．5 缴、1 9 5 6 年4 ．7 级 ；西番阳断 裂带历史上无强震记载，弱震零星分布；华坪～渡口隐伏构造带为一古老基底断裂， 第四纪以来该构造带有一定的新活动，可见昔格达组 Q 。x 地层被错断，于1 9 5 5 年 沿该带曾发生6 级地震雅砻江断裂带新构造活动较强烈，新地层变形明显，有温泉 分布，弱震频繁且成群出现，历史上多次发生中强震，是现今地震活动带树河断裂 带弱震分布稀少，但1 9 6 2 年在该断裂带上曾发生5 ．5 级地震。”。 经国家地震局地震烈度评定委员会1 9 8 5 年4 月鉴定，将该电站坝址区地震基本烈 度为Ⅷ度，库区为Ⅷ度。 2 ．1 。2 气候与水文 库区气候属中国亚热带西段金沙江一龙川江岛状南亚热带半干热河谷季风气候。 因受西风南支急流与西南季风的交替控制，从而出现明显的干、湿季气候差异，年平 均气温2 0 度，年平均同照2 7 5 4 小时，无霜期大于3 0 0 天，年均降水量1 0 0 0 m ．植被 覆盖率约5 0 ％。 21 ．3 生物资源 二滩库区地处干热河谷，水分缺乏，河谷植被以稀树灌草丛为主，植被覆盖率低， 营林困难。植被类型主要有稀树灌丛、稀树灌草丛和草坡等类型。阳坡主要有少量 8 第2 章二滩库| 叉生态地质环境背景 块状分布的稀疏草丛和大面积的荒草坡；阴坡、半阴坡有斑块状或小块状的稀树灌丛， 主要分布于干热河谷区上缘和沟谷。其主要植被种类有栎类、滇黄杞灌丛、小桐子 灌丛、、余甘子灌丛、车桑子、黄荆灌丛、番石榴灌丛、台湾相思灌丛、车桑子灌丛、 台湾相思 人工幼林 等。 2 ．1 ．4 土壤及土地类型 雅砻江流域坡度大于2 5 。以上的早地达到4 5 ．6 ％。在11 0 0 ～1 8 0 0 米谷坡阶地分布 着红壤及黄红壤，高山寒漠土，分布于高原及高山顶，海拔4 7 0 0 - - 5 0 0 0 米，雪线以下， 高山草甸土以上岩石遭受物理风化为主，成土作用弱，常为多棱角状碎石。雅砻江上 游河谷两侧尚分布有棕壤、暗棕壤、褐土等。暗棕壤，分布在山原中上部，海拔 2 8 0 0 - - 3 0 0 0 米，粘土矿物以蒙脱石为主，铁的游离度低，胶体硅铝率2 ．4 4 ．1 ，弱酸 至酸性，盐基饱和度大于6 0 ％。棕壤，分布在海拔2 0 0 0 - - - 2 7 0 0 米处。酸或弱酸性，胶 体硅铝率2 ．7 3 ．3 ，盐基饱和度不饱和至饱和，腐殖质4 7 ％，自然肥力高。褐土， 分布在海拔1 0 0 0 - - 2 5 0 0 米处。以黄土母质发育而成，表层物质为弱石灰反应，下层在 5 0 一7 0 厘米处有钙积层，P H 值7 ．5 8 ．0 。 库区的土地以山地红壤为主，具有黏、酸、瘦及干硬湿绵的特性，严重缺磷，保 水保肥力很差，肥力较低在安宁河及其他支流作用下形成的冲积土也有相当比例， 具有土壤疏松，土质肥沃等特点；在沿雅砻江流域的较高海拔分布的黄壤土则具有自 然肥力较高，但黏性重、酸性强，冷湿缺磷，透气性差，有效养分较低等特点【3 l 。 2 ．1 ．5 旅游资源 流域独特的峡谷景观、醉人的葱郁的绿色、可爱的小熊猫、水库景观和特有的风 土人情共同构成了该地区旅游资源的主体。 二滩国家森林公园生态旅游项目最为成功。该项目从2 0 0 3 年1 1 月开始，二滩生 态旅游投资丌发有限公司计划从2 0 0 4 年元月起至2 0 1 4 年底的1 0 年间，投入2 0 亿人 民币，丌发建设好二滩国家森林公园的生态旅游。其具体方案是近期用一年左右时 间投入4 亿人民币，建设好二滩国家森林公园主大门 南大门 、菩萨岩风景区、宋家 坨码头、渔门码头，抓好二滩高峡平湖水上旅游；中期建设 2 0 0 7 年一2 0 1 0 年 投 入1 0 亿人民币，建设好马鹿寨、湖岛风光 团山岛、犀牛岛、会龟岛、兴隆岛 四个 岛屿、箐河仙人洞 天生桥 景区以及水上休闲体育产业的开发。远期建设 2 0 1 0 年 以后 投入4 亿人民币，建设好白坡山、老君庙、桐子林景区。 成都理．1 人学硕士学位论文 2 ．2 二滩库区生态地质环境特征分析 2 ．21 二滩库区特殊地形与生态地质环境之间的关系 二滩库区由于地处干热河谷，生态地质环境脆弱，经常发生的泥石流、水土冲刷 后形成的大量贫瘠裸地、植被覆盖率低下、森林资源的缺乏等恶劣的生态环境使经济 发展不能正常运行。干热河谷地区的地理位置决定了生念建设的迫切性和重要性。干 热河谷地区处大江大河的L 游部分，生态建设的早与迟、好与坏直接影响着下游地区 社会、经济和生态建设的发展。由于干热河谷的分布往往是以流域为单元，河谷区的 地理位置、海拔及走向不同，其生态特点都不同。使区划很难按照常规方法进行．这 是需要进一步研究的内容。 222 二滩水电工程与生态地质环境之间的关系 水电工程开发将破坏原有的河流生念系统，而生态系统的变化是急剧的，新的生 态系统可能引起物种资源生态环境范围的缩小，资源配置的调节及新的生态系统的平 德，需要经历～个过程，这个过程的长短，取决于河流原有生态环境的状况、工程规 模、社会的干扰及人为控制程度。二滩水电工程建设的实践证明，维持与保护河流的 生态平衡共使之良性循环，是河流规划应遵循的准则，水资源丌发利用只有在环境可 承受的范围内才是可取的。 二滩电站的建设是在新的历史条件进行的。工程建设者在实践过程中对国际工程 的项目管理进行了多方面的探索，在和国际接轨的道路上迈出了一大步。二滩在建设 过程中对原有生态有一定程度的改变，通过水库建成前后近1 6 年的对比发现，库区生 态环境呈良性变化。 第3 章数据的采集和准备 第3 章数据的采集和准备 3 ．1 数据来源及波段优选 311 数据来源 本论文所使用的数据由四川省遥感中心提供。本文是对比分析1 9 8 8 年、1 9 9 9 年 干1 1 2 0 0 3 年二滩库区生态地质环境变化，选用的原始遥感图像是1 9 8 8 年的L a n d s a t ．5T M 和1 9 9 9 年和2 0 0 3 年的L a n d s a t ．7E T M 轨道号1 3 0 ／4 1 数掘。本论文除了遥感影像数 据以外，还包括～些基础的地理数据，二滩库区雅砻江南岸长官司、猛粮坝、同德、 延边县、永兴1 9 7 6 年的地形图 比例尺1 5 ．0 - 。 31 ．2 波段优选 3 ．1 ．2 ，1 图像光谱特征分析 随着现代科技的不断发展，遥感技术水平的不断提高，其遥感图像的波谱分辨 率和空间分辨率有了很大提高，L a n d s a t - 5T M 图像有7 个波段 T M l 一T M 7 ，T M t 一5 ，7 的空间分辨率为3 0 米，T M 6 的空间分辨率为6 0 米。其中T M 2 和T M 3 的光谱通道集中地 反映植被叶绿素在绿光谱段的次反射峰和红光谱段的强吸收谷。T M l 用于与T M 2 和 T M 3 合成真彩色图像 B P T M 3 2 1 ，反映地物的真实色彩；T M 4 集中地反映地物，尤其 是植被的近红外强反射；T M 5 、T M 6 、T M 7 波段，对区分岩石、地层和热异常探测等 提供了大量的有用信息“⋯。L a n d s a t ．7E T M 卫星 美国陆地卫星7 号 接收的数据除了 L a n d s a t 一5 具有的各波段数据特性之外，增加了一个全色波段 P A N 波段 ，E T M P A N 的空间分辨率为1 5 m ，这给图像之间融合提供了很好的数据源，其光谱特征如表2 一l 。 3 ．1 ．2 ．2 波段优选 对于具体景物的图像来说，选取波段主要依据各波段之间辐射量的方差应尽可能 大，因为方差的大小体现了所含信息内容的多少。但是由于景物各波段的辐射特性之 侧的相关性，用三个方差最大的波段合成的结果并不一定能获得最多的地物信息。当 三者之间相关性很强时，各波段所包含的信息之间就必然有大量的重复和冗余。因此 在进行R G B 最佳波段组合时就必须考虑方差最大而相关性最小的条件，同时还要考虑 各波段之间的均值大小不要太悬殊及选用的波段应尽可能含有丰富的目标地物特征， 方才可能满足研究的需要o ⋯。 成都理工大学硕士学位论文 表2 1E T M I 的波段特征 波段波长范围 标定光谱区域 分辨率 光谱信息识别特征 um m l0 ．4 5 0 ．5 2