长江流域以大型水库为特征的高强度人类活动对流域生态系统的影响日趋强烈，尤其是这种状况又是发生在全球气候变化的大背景下。我对长江中下游的水资源与河流与湿地生态系统变化忧心忡忡，2007年在繁忙工作之余，挤时间研究了三峡工程背景下长江中下游水资源、尤其是枯季水资源的变化趋势。这一研究成果以科技建议的形式提交给中国科学技术协会，中国科协单行本刊发并报送中共中央办公厅、全国人大常委会办公厅、国务院办公厅。见：陈西庆，2007，“关于加速推进长江上游大型水库综合管理的建议”，中国科学技术协会《科技工作者建议》，2007年第8期(总第342期)，单行本，1-6页。该文的简版也刊载于科技导报，见：陈西庆，2008，加速推进长江上游大型水库综合管理，科技导报，2008年05期。

关于近来网络上关于三峡工程对2011年长江中下游严重旱灾影响问题，我不同意关于三峡工程导致2011年长江中下游气候干旱的观点，这缺乏科学依据。探讨2011年长江中下游严重旱灾的原因，需要在更大的陆地－海洋相互作用的尺度、乃至全球气候变化的尺度来进行。三峡工程对长江中下游影响，主要表现在上游大型水库（包括三峡水库）的蓄水与泄水过程中，是河流水文方面的影响。为减小高强度人类活动对长江中下游水河流生态系统与水资源的影响，必须研究与推进长江上游大型水库的综合管理。

在全球气候变化与区域人类活动影响下，全球主要河流以径流量为标志的地表水文过程正经历着迅速和大幅度的变化。在长江上游流域，未来有两方面的问题应该给予高度关注：一是长江上游巨量大型水库对长江上游流域水文过程的影响，二是全球气候变化对地表水文过程、特别是长江源区水文过程变化的影响。三峡工程将于2009年全面竣工。此前，三峡坝前水位已分别在2003年和2006年提升至135 m 和156 m。2006年水库蓄水期长江干流水文变化的研究表明：长江上游大型水库蓄水已经开始对出入三峡水库的流量产生重大影响，在未来上游大型水库容量迅速增加的背景下，必须加快推进上游大型水库的综合管理。

长江上游流域从长江源至宜昌水文站，面积约100×106 km2（图1），河道以高原和山区河流为特征。寸滩水文站是长江干流进入三峡水库的控制站。寸滩站至三峡库区之间汇入长江干流的主要河流仅有乌江。长江上游洪季和枯季的转折期一般出现在10月份左右。所以，上游大型水库（包括三峡水库）的蓄水期一般也在10月份左右。在1970年左右，长江上游水库的总库容仅为64.6×109 m3，至20世纪80年代末，总库容已增至20.5×109 m3，并且新增库容主要来自对上游来水季节变化有影响的大型水库。至2002年，上游大型水库的总库容已达21.0×109 m3左右。在枯季，这些大型水库对长江支流进入干流的水量已经具有十分重要的影响。为了强调上游水库综合管理这一问题的紧迫性，我们仅选取在2013年前建设运行的12座大型水库（图1），其中1－9号水库是2006年已建成运行的水库。这些水库的调节库容总量达8.21×109 m3。

图1. 长江上游流域地理位置和水系、水文、主要大型水库示意图

蓄水时间和蓄水量是研究水库对下游水文过程影响的两个关键指标。2006年的水库蓄水期产生的问题具有极其重要的预警意义。因为该蓄水过程与2009完全竣工后的正常蓄水相比，在时间是一致的，在蓄水量上是非常接近。值得重视的是2006年蓄水过程发生在长江上游大旱的背景下，这使蓄水期暴露的有关问题更为突出。2006年8月开始，由于高温少雨，严重的干旱笼罩了长江上游大部分地区，包括四川省和重庆市。长江上游干流上的屏山水文站、寸滩水文站和宜昌水文站持续下降，先后达到或创下历史同期最小流量的记录。2006年三峡水库蓄水于9月20日开始，10月28日结束，吸纳的总水量约为11.0×109 m3。三峡蓄水大幅度减少了长江上游进入中下游的水量。作为比较，2009年以后三峡水库每年同一时期正常蓄水量可高达21.0×109 m3。

在水库蓄水期，三峡水库一方面减少长江上游的出水量，另一方面受到进入三峡水库水量减少的影响。长江上游其它大型水库（包括三峡水库）都在相同气候控制下，这些水库蓄水具有同期性，通常在10月份左右蓄水。上游大型水库每年具体蓄水时间及其历时取决于汛末区域气候特点及其水库管理者对未来气候变化的认识、发电和水库下游水资源需求等因素。如嘉陵江流域的宝珠寺水库，2001年11月份才结束蓄水，但大旱年2006年9月份已基本完成蓄水。

为了诊断分析大型水库对长江上游干流来水的影响，特选取了三个典型干旱年（1969，1986，2006）年长江寸滩站和宜昌站9月20日至11月30日的流量过程（图2）。这三年的间隔在20年左右，1969年代表上游大型水库影响很小的时期；1986年代表上游大型水库已有大幅度增加并开始影响枯季流量的时期；2006年则代表上游水库对枯季流量有重大影响的时期。1969年这一时期最大的特征是枯季流量具有一系列显著的自然波动过程。在1986年，上游大型水库对枯季流量的影响已经开始显现出来，11月份的自然波动已经消失，但10月仍具显示出明显的流量波动。在2006年，由于三峡水库蓄水，9月下旬以后宜昌流量持续处于低水平，提前进入原先11月份以后枯季的流量水平(图2B)。由于受到上游支流大型水库的蓄水影响，寸滩站的流量自然波动也基本上消失（图2A）。蓄水结束后，长江上游进入三峡水库的流量维持在低水平，至12月份逐渐降至5000 m3/s左右。

图2.长江上游二个代表性水文站（寸滩、宜昌）在三个典型枯水年（1969，1986，2006）从汛末至枯季初期（9月下旬至11月下旬）的流量变化过程。

    为了进一步研究长江上游水库对径流过程的影响，我们可把上游2006年蓄水时期（09.20-11.20）总径流量分解成下述三个主要分量：

Rt = R(Yichang) + Storage(TGR）+ Storage(other)            （1）

其中：Rt为长江上游总径流量；R(Yichang)为宜昌水文站记录的径流量；Storage(TGR)为三峡水库需水量；Storage(other) 为上游其它大型水库蓄水量。

    在上述水量平衡估算中，没有考虑2006年与2013年后这两个时期中水面蒸发的增加和农林业等因素可能导致的蒸散发变化。在一定条件下，这些因素也能对长江上游出流量有显著影响。在20世纪80年代末，长江上游有11931座水库，其中大型水库（库容>106 m3）的权重占总库容的47.5%。2006年大型水库占总库容的比例已经增加至60%，2013年后将增加至70%以上。近几十年总库容的增长多来源于新增大型水库，意味着人类活动对长江进入干流水量影响的增强、未来上游大型水库群对三峡水库来水量影响的增强。对于三峡水库而言，这种影响的效果是双面的。在通常情况下，它能提高洪水资源的利用程度，增加三峡水库的发电量。但是，如果在枯季、特别是干旱年枯季的背景下，将会出现上游大型水库由于蓄水期总水量不足，导致水库枯季前蓄水不足，上下水库之间争水，进入三峡水库的水量大幅度下降。

    水量平衡估算结果表明，2006年研究时段上游总水量为65.8×109 m3，其中经过三峡大坝进入长江中下游的水量为46.6×109 m3,三峡水库中水体增加量为11.0×109 m3,长江上游9个大型水库中增加的水量约为8.21×109 m3。2013年后，上游一系列新建成的大型水库将导致蓄水量将出现大幅度增加：其一是2009年后三峡水库蓄水量的增加；二是上游新增三座大型水库（金安桥、向家坝、溪洛渡）蓄水量的增加。初步估算表明，如果2006年这类干旱气候再现，上游水库蓄水期长江进入中下游的总水量将下降38％左右，这一时期长江宜昌站的日平均流量将从8700 m3/s减少至5400 m3/s。这意味着宜昌站枯季小流量出现的时间将比通常情况下提前1-2个月。另外，三峡水库的发电量将受到严重影响。

    2006年洪枯季节转换时期，三峡水库及其它上游大型水库吸纳了巨大的水量。在高温少水的干旱气候背景下，长江上游大型水库已对长江中下游枯季来水施加重大影响。在三峡水库和上游其它三座大型水库（金安桥、向家坝、白鹤滩）完成以后，上游水库蓄水期长江进入中下游的总水量将进一步大幅度下降。初步估算表明，至2013年，蓄水期长江上游出流量将下降38％左右，枯季开始时间将比通常情况下提前1-2个月。这一估算尚未考虑2013年长江上游其它大型水库，如乌东德、白鹤滩等一系列水库建成后的蓄水需求。应对上游枯季总水量的不足，必须开展如下两个方面的工作：（1）在中长期气候和水文预报的支持下，适当把蓄水期向洪季后期延伸。但这一决策必须十分慎重；（2）加快上游大型水库群综合管理的进程，这项工作是长江流域水资源综合管理的组成部分，关系到未来长江中下游至河口三角洲地区自然、社会和经济可持续发展的重大问题，也关系到长江三峡工程的正常运行。

    近几十年来，由于社会经济的发展，人类活动对长江上游水文系统的影响日趋强化，但目前有关长江大型水库群综合调度的理论基础和实践经验都很缺乏，长江上游大型水库的综合管理是我国未来社会经济可持续发展必须面对的关键问题之一，建议国家给予高度关注。