辯證看待水電工程對生態環境的影響

李光文

（作者為青海省水利水電勘測設計研究院高工）

修筑水壩形成水庫，將擴大水域面積，為發展水產養殖業提供更大平臺。

使用水電能夠大幅度減少煤電引起的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等氣體排放。

水電工程淹沒陸地，改變河道水文要素和生態環境，降低輸沙能力，影響輸沙過程，可能帶來其他地質災害和工程事故。

長江流域水量豐富，水流落差大，水能資源豐富，根據近期普查成果，全流域水能資源理論蘊藏量平均功率27781 億千瓦，年發電量24336 億千瓦時，約占全國總量的40%。長江流域水能資源的89.4%集中在上游地區。

水電資源是清潔能源，開發可再生水能資源對于能源發展戰略具有重要意義，但大規模梯級水庫的建設和運行將顯著改變長江天然的水文過程、水沙分配比例，生態環境的改變將對流域生態系統與環境產生重大影響。主要表現在以下幾方面:

一是陸地淹沒方面。筑壩蓄水，除要占用壩址以上原有河道外，還必然占用兩部分陸地：一是壩址處河道兩岸的兩片塊狀陸地；二是水庫水面淹沒河道兩岸兩條帶狀陸地。這兩部分陸地可能由一些農田、耕地、森林、房屋、村落、城鎮甚至文物古跡組成，淹沒它們會程度不同地造成田地喪失、森林損毀、房屋報廢、民眾遷居等不良后果。因此可以肯定地說，陸地淹沒本身對環境的影響是負面的，而且較大。

但是，水庫形成的水面也有正面環境影響。水面增加意味蓄水和調水能力增強，湖泊和濕地面積增加，有效改善當地水資源的時空分布和氣候條件，使相應地區的生態環境趨于改善。此外，我國大中型水電開發條件的河流多為偏遠地區的V 型河谷，相應水庫淹沒的陸地多為比較貧瘠的坡地，優質耕地不多，珍貴林木和文物更少。因此，考慮到水面濕地增加和調蓄水量增加等方面帶來的減災效益和生態效應，陸地淹沒的綜合影響未必是負面的。

二是河水流態方面。水電工程對河水流態的影響主要表現在下述幾點：其一，改變河道原有水文水力學要素，如流速、流量、水溫、斷面面積、天然徑流量等；其二，在橫向、縱向及垂向上對河流形成阻隔效應，使河流連續性遭到破壞，上下游、水陸間動植物的物質和能量交換條件發生變化；其三，建壩后，流水攜帶的沉積物可能大幅減少，因此可能導致下游河岸坍塌、河床下切，導致三角洲、沖積平原和海岸線停止增長甚至在一定范圍內往回退縮，使河湖關系發生紊亂,濱海地區受到海水侵蝕；其四，水庫下游河道水運能力受到影響。

當然，上述影響未必都是負面的。許多河流有了水庫及其對天然來水的調節后，植物生長條件大為改善，整個下游的河流生態系統免遭洪水和干旱；一些河流通航能力因為水庫出現而大幅提升；水庫放水沖洗河道，使下游河道地表水和地下水水質得到有效改善。實踐證明，水庫建成后，很多河流水文特性出現了良性變化，一些河流在一段時間后逐漸形成新的生態平衡。對于天然河道、天然來水的情況，河水難免出現洪澇、干旱等極端情況。有了水庫，就可以通過水量跨時空調度來改變天然來水時空分布，盡可能減少對自然環境和社會環境的沖擊，更多更好地為人類造福。

三是水質泥沙方面。河上筑壩并不增加或減少泥沙總量，但會顯著改變水流輸沙能力和輸沙過程。所謂“顯著改變”可能有多種表現：一是泥沙逐漸淤積將同步減少水庫庫容，從而影響水庫預期效益的發揮；二是泥沙在壩前淤積將影響大壩安全運行，嚴重將會迅速縮短水庫壽命，威脅下游安全；三是泥沙淤積到一定程度將對庫尾區或者回水變動區航運構成威脅，甚至影響庫尾區生態環境；四是水庫下泄清水將會減少下游河道泥沙淤積，沖刷下游河道兩岸和河床，亦即威脅下游河道穩定；五是原本附著在泥沙里的微生物和礦物質顯著減少，可能凈化下游水質，但也可能惡化水生生物特別是魚類生存環境。

四是水生生物方面。大壩和水庫對水生生物的影響是廣泛而顯著的，這是因為它們會顯著改變水流流態，截斷水生生物自由游動的通道和營養物質輸移的連續性，并在一定程度和范圍改變水流溫度。河道形態的均一化和河水流態的非連續化，會在局部范圍降低生態環境包括生物多樣性。河流梯級開發對水生生物生存環境干擾更大，因為首尾相接的水庫群幾乎把“動水”生態環境完全變成了“靜水”生態環境，這可能使梯級范圍內的一些原有水生生物面臨生存危機。

但是，修筑水壩形成水庫，將擴大水域面積，為發展水產養殖業提供更大平臺；同時也促進水鳥等野生物種的生存和發展，這又會增加水產品的產量，為其他水生生物提供新的、更為廣闊的生存空間。而且對于魚類保護，國內外已經發明和運用了多種措施，如實施人工增殖、建設魚類上溯通道、實行分層取水等。這類工程和非工程措施在一定程度上減免了水庫對水生生物特別是魚類的沖擊。因此，水庫和大壩對水生生物的總體影響即使是負面的，也是有限的。

五是陸生生物方面。水電開發對陸生生物影響大致是負面的，但肯定是相當有限的。這種影響可能體現在下述方面：其一，由于水電開發，人類活動必然加強和擴大，從而間接壓縮壩址和水庫周邊陸生生物的生存空間；其二，水庫的存在可能比原來河流更多地阻隔一些陸生動物的跨越、遷徙；其三，工程施工和水庫淹沒可能破壞一些植被，破壞部分珍稀植物生長環境；其四，水電開發可能引起一些病蟲害，從而威脅陸生生物生存；其五，一些水庫周邊土地可能呈現鹽堿化趨勢，從而嚴重影響植物生長。如果有的放矢地采取對應措施，這些影響可予減免。

六是大氣氣候方面。水電對大氣影響主要體現在兩方面：溫室氣體排放和氣溫變化，而這兩者又有一定的關聯。

水庫淹沒的植物可能排放一些二氧化碳。但總量很少，基本上可以忽略不計，且這種排放與水電本身沒有關系。更重要的是，使用水電可以大規模減少煤電引起的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等氣體排放。中國大氣的惡化在很大程度上系燃煤所致，如果用水電替代煤電，每千瓦時的電力每年可以減排0.333 公斤碳。

至于水電對氣溫的影響，研究表明，這種影響是復雜的，有利有弊，但總體變量很小。水體對水庫周邊氣溫有白天降溫、夜間增溫的效應，可抑制極端最高氣溫，抬升極端最低氣溫。山區水庫對周邊地區可以抑制極端最高氣溫，抬升極端最低氣溫。實際上，這就是所謂湖泊效應的一種表現。這種湖泊效應，不管從影響的地理范圍還是從影響的氣溫幅度看，都是有限的，并且是正面的。

七是地質災害方面。地質災害中，破壞性最大的當數水庫誘發地震，亦即因水庫蓄水而誘使壩區、水庫庫盆或周邊發生的地震。水庫誘發地震發生概率較低，但由于震源較淺，其破壞性比相同震級的構造地震更大，而且可能危及大壩本身和下游生命財產安全。國內外已有不少水庫誘發地震的實例，但迄今誘發6 級以上地震的只有4 例，沒有水壩因地震潰壩的例子。

關于水庫可能帶來的其他地質災害和工程事故，理論和實踐都表明，雖然其種類不少，但發生概率很低。萬一發生，只要及時進行處理，一般不會造成嚴重后果。