基于水電開發的河流連通性恢復探究

郎興華

(北京中環格億技術咨詢有限公司,北京 100012)

基于水電開發的河流連通性恢復探究

郎興華

(北京中環格億技術咨詢有限公司,北京 100012)

對水電開發中恢復河流連通性的種種做法進行闡述,并在模擬一個水電工程的基礎上,研究各類方法的具體應用,以期為建設“綠色水電”拋磚引玉。

水電 連通 河流

水電工程一方面緩解了日益緊張的能源需求,另一方面因改變了河流的初始連通性而觸發一系列生態問題。

1 水電工程對河流連通性的影響

連通性是指水中的生態流的阻礙或便利程度。

因水電大壩割斷了江河的縱向連通,改變了天然徑流的水文條件(如壩上游由河流生態特征轉變為湖泊生態特征),使得閘壩上游和下游之間的各種交流不復存在,勢必造成一批需要獨特自然環境才能生存的生物不得不遷徙甚至消亡。

2 當前恢復河流連通性的手段

(1)根據實際環境,修建不同的過魚設施。主要包括:①魚道;②魚閘;③集運魚設施和升魚機。

(2)合理設計水電站的船閘和泄水閘,讓水電大壩對河流是“阻隔而未阻斷”。

表1 支流基本參數

3 基于水電開發模型的河流連通性恢復研究

3.1 七梯級模型建立

①被開發河流概述。河流總長412km,水面高程3300~2480米,有兩條支流,其參數見表1所示。

②梯級水電分布。對主干河道進行七級梯度的水電開發,相關模擬情況見表2、表3所示。

表2 模型河流水電開發方案

表3 各梯度壩的分布情況

3.2 河流連通規劃

3.2.1 支流功能定位

支流不參與發電,但其復雜的生態環境有利于多種魚類的續存,可以成為生態補償中的重要一環。因此,當干流被梯級開發后,可以將原生活在干流中的部分魚類(主要指那些具洄游特性的魚類)遷移、導引至支流。當然,前提是必須將支流進行疏通、整治,以最大程度地再現原干流的生態環境。

3.2.2 干流的生態補償措施

由表2跟表3可知,本模型中被開發河流的上游壩均采用低高度壩,各壩之間也保有一定回水距離(天然河段占比10%),因此具備下泄生態流量以補償減水河段水量的條件。

表4 各梯度壩的生態流量下放設計

一般情況下,可考慮以年均流量的5%左右作為生態流量的下泄量,由此得出各壩運行時的下泄量數值,詳見表4所示。通過下泄生態流量,一方面解決不同時期(汛期、枯水期)的生態用水不平衡問題,另一方面極大保證了仍“滯留”在干流的生物的完整性。

3.2.3 干流各梯度段的連通性措施

對于幾百公里的干流來說,要最大程度恢復河流連通性,光下泄生態流量是不夠的,還需要采取其他工程手段。

①由表2,壩1、壩2、壩3的壩高在100米以下,落差利用在40米以下,應該屬于低壩范疇。而低壩段的河面一般較為寬闊,且沿岸平緩,因此必然可以修建魚道。另外,在“3.1”中曾敘述到:支流1和支流2分別在壩2和壩3附近,且支流2生境豐富,適合魚類繁衍和生存。因此,在這些壩建設魚道,明顯有利于魚類的自由穿梭。

②由表2,壩4～壩7的壩高與落差利用均處于較高數值,其周圍地勢必然多山多峽谷。因此,在這些梯段不適宜修建魚道(一則工程量大;二來光照不強,不利魚類上溯),而應建設升魚機或集運漁船設施。這兩項設施的關鍵均在于集魚效果是否明顯,為此可在各壩下游區段修建攔魚堰(柵)來輔助過魚。

當然,因升魚機和集運漁船還是有所區別的,各壩應根據實際地貌進行“二選一”。

4 結語

水電開發造福一方,但也給河流連通性帶來“麻煩”。我們應不斷探索工程建設新模式,努力使工程在發好電的同時,兼具生態保護的功能。

[1]史云鵬.水利水電工程維持河流連通性的思考[J].中國水能及電氣化,2011.(12):20-24.

[2]劉湘春.水利水電建設項目對河流生態的影響及保護修復對策[J].水電站設計,2011(1):58-59.

[3]唐傳利.關于開展河湖連通研究有關問題的探討[J].中國水利,2011(6):86-87.

郎興華(1981一),女,遼寧鐵嶺人,碩士,工程師,主要從事建設項目環境影響評價、建設項目竣工環境保護驗收和施工期環境監理等工作。