潮汐能開發(fā)對環(huán)境影響分析探討

沈東芳 楊會程澤梅 林道寬

（1,3中國海洋大學(xué)海洋環(huán)境學(xué)院 山東青島 2661002,4國家海洋局南海信息中心 廣東廣州 510300）

現(xiàn)代潮汐能的利用，主要是潮汐能發(fā)電。目前，潮汐能發(fā)電不僅在技術(shù)上成熟，在經(jīng)濟上也具有越來越強的競爭性，但是環(huán)境影響問題一直是制約潮汐能電站發(fā)展的重要因素。本文通過收集國內(nèi)外相關(guān)資料，重點分析潮汐能開發(fā)對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響，并提出減小這些環(huán)境影響的措施建議。

1 潮汐能電站對海洋環(huán)境影響分析

1.1 隔斷海灣內(nèi)外水交換

潮汐電站施工期，海灣區(qū)與海域的隔斷將引起這一部分海區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的衰退和重新組群，同時施工期間的建筑廢料、操作過程均會影響海灣區(qū)生物的生存環(huán)境。

1.2 影響附近海域潮汐性質(zhì)

1.2.1 改變潮汐漲落規(guī)律。電站建成后，電站水庫的充水、放水周期與原來的潮汐漲落周期有差異，漲潮歷時變短，落潮歷時變長，憩流時間延長，改變了原有的潮汐漲落規(guī)律。

1.2.2 影響潮流分布。海灣截斷后，進出海灣的水不像原來進出海灣的水成一個面流動，而是經(jīng)輸水渠道流動。因此，在靠近電站廠房附近水域?qū)⒓哟罅肆魉伲畮靸蓚?cè)流速則會明顯降低，從而改變了原有的潮流分布

1.2.3 建成后可使附近沿海潮差受影響，同時可能會由于共振原因，使相鄰海域的潮差發(fā)生變化，進而影響大部分沿岸的生態(tài)環(huán)境。

1.3 產(chǎn)生泥沙淤積問題

電站建成后，海灣水交換的減少及流體動力總形勢的變化，庫內(nèi)外原有的泥沙動力平衡被改變，導(dǎo)致廣闊的海灣沿岸的底沙沉積物重新分配，岸灘和海底可能產(chǎn)生新的沖淤狀態(tài)。泥沙再沉積使海灣大部分海底生態(tài)系統(tǒng)改組，而生態(tài)重新調(diào)整的持續(xù)時間需要多年的時間。

1.4 影響庫區(qū)水環(huán)境的穩(wěn)定性

電站水庫與海域水交換的減少，加大了水庫對陸地過程的依賴性(淡水徑流、熱交換等)。當庫區(qū)有徑流量和含沙量較大的河流注入時，使水庫的水溫、鹽度、含沙量的量值及分布產(chǎn)生變化，使水庫的水環(huán)境的穩(wěn)定性降低。當庫區(qū)無徑流量和含沙量較大的河流注入時，將使庫水的含沙量降低，而最終將有利于浮游和底棲生物的生長。

1.5 對動植物棲息地和魚類洄游等生物生存環(huán)境的影響

潮汐性質(zhì)的改變和泥沙淤積等可能使海灣潮間帶面積縮小和影響海域的生物群落生長環(huán)境，這將使潮間帶的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生位置改變和生物生存量減少，并將直接影響海產(chǎn)品養(yǎng)殖產(chǎn)量，也可能導(dǎo)致某些鳥類失去部分作為覓食地的緩坡濱海地帶。同時，潮汐電站大壩的修建使海洋魚類的洄游受阻，而且在通過水輪機時部分洄游魚群可能受到傷害。

2 改進不利影響的處理措施

施工期由于隔斷水庫內(nèi)外水交換而帶來的不利影響，今后可以不采用圍堰法，而采用浮運施工法施工，可以避免這種不良影響。

潮汐漲落規(guī)律的改變及水庫水交換的降低，可以發(fā)掘這一影響的有利方面，創(chuàng)造良好的休閑及通航條件。例如：水交換的降低可使透明度和混濁度將下降。混濁度降低可提高初級生產(chǎn)力，為魚類和鳥類提供更多的食物。

消除對海洋生態(tài)系統(tǒng)的不利影響，一方面需要將施工期的水體污染降到最低，同時利用生態(tài)系統(tǒng)自動恢復(fù)的能力，做好潮汐電站的運行工況和生物群落維護工作。

針對魚類洄游的影響，安納波利斯潮汐電站借助音響方法，將魚從水輪機輸水道驅(qū)走的成功經(jīng)驗給人們以希望。

總之，在潮汐電站建設(shè)前做好細致的評估和合理規(guī)劃，并在后期的運行維護中做好生態(tài)保護，可以大大降低不利影響。

3 國內(nèi)外潮汐能電站環(huán)境影響處理典型案例

潮汐能發(fā)電有諸多影響，主要是在生物群落環(huán)境方面，隨著環(huán)境影響評估和規(guī)劃的優(yōu)化，大部分的影響均可以通過合理的規(guī)劃，后期的維護和生態(tài)恢復(fù)來降低不利因素，在這方面，國內(nèi)外均有良好的案例。

法國朗斯潮汐電站是世界上第一座大型潮汐電站，該電站對論證潮汐能開發(fā)的生態(tài)環(huán)境影響有著非常重大的意義。在電站的水庫中不僅建立了極其良好景觀環(huán)境，而且朗斯電站是法國最受歡迎的工業(yè)旅游景點之一，形成了新的生態(tài)系統(tǒng)，保證了當?shù)氐纳镔Y源不但不比以前低，還有若干提高。同時朗斯河口灣已成為受保護的水庫，覆蓋區(qū)域22 km2，全年吸引著水上運動愛好者。

我國的江廈潮汐電站的裝機規(guī)模僅次于法國朗斯潮汐電站和加拿大安納波利斯潮汐電站，名列世界第三。經(jīng)過多年的運行，江廈潮汐電站根據(jù)生態(tài)條件所采取的運行調(diào)節(jié)措施，雖然損失了電能指標，但保證了大面積的海涂變成稻田和果園，再加上大量養(yǎng)殖海蝦和貝類，使電站所在地區(qū)的生活水平提高，形成了一個優(yōu)美的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。同時，江廈潮汐電站水庫大壩便利了海灣兩岸的交通，并且形成了新的旅游景點。

4 結(jié)語

綜上所述，在權(quán)衡潮汐電站對周圍環(huán)境的影響后，認為雖然對生態(tài)環(huán)境有影響，但其有利作用也占明顯的優(yōu)勢。國內(nèi)外潮汐電站建設(shè)和運行的經(jīng)驗表明：潮汐能的開發(fā)利用可能帶來的環(huán)境問題可以通過設(shè)計和管理等方式來減少其影響，更多長期的評估還有待更多數(shù)據(jù)來分析。

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