水電站建設(shè)對水環(huán)境的影響及保護措施

摘要：水電站建設(shè)對環(huán)境影響是多方面的。本文以漫水河水電站為例，重點對期對水環(huán)境的影響進行了研究。分析了水電站建設(shè)對水環(huán)境、水文情勢、水生生物、水溫可能造成的不利影響，并針對這些影響提出了相應(yīng)的環(huán)境保護措施。

關(guān)鍵詞：水電站；環(huán)境影響；保護措施

中圖分類號：X37 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）06-0218-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.129

Abstract： The construction of hydropower station has many influences on the environment. The paper focused on the research of effect on water environment by using the example of Manshuihe hydropower station. The paper analyzes the adverse effects of hydropower station construction on water environment， hydrological situation， aquatic life and water temperature， and puts forward corresponding environmental protectiveactions for these effects.

Keywords： Hydropower station； Environmental impact； Protectiveactions

水力資源是一項可再生資源，也是一項清潔能源。在水資源豐富的地區(qū)建造水電站，符合我國節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策。我國水力資源理論蘊藏量、技術(shù)可開發(fā)量、經(jīng)濟可開發(fā)量及已建和在建開發(fā)量均位居世界前列。要正確處理水電站建設(shè)與環(huán)境保護之間的關(guān)系，就必須事實求是地分析水電站建設(shè)可能導(dǎo)致的環(huán)境問題，并提出經(jīng)濟合理有效的環(huán)境保護措施，確保水電開發(fā)事業(yè)健康有序發(fā)展。

1 水電站概況

漫水河水電站位于霍山縣漫水河鎮(zhèn)，漫水河發(fā)源于金寨縣境內(nèi)的沈家大灣，流域全長30.74km，流域面積100.38km2，河道平均比降11.1‰，流域平均寬度3.27km，流域形狀系數(shù)0.13，多年平均降雨量1529mm，多年平均徑流深833mm，多年平均流量2.59m3/s。漫水河水電站水庫正常蓄水位344m，發(fā)電死水位336.5m，總庫容99.2萬m3，調(diào)節(jié)庫容29.1萬m3，庫容系數(shù)0.4%。水庫運行方式為等出力控制，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，調(diào)節(jié)時段選用日，多年平均發(fā)電量為992萬kW·h，保證電量236萬kW·h，保證出力282kW。

漫水河水電站工程的主要任務(wù)是發(fā)電，承擔(dān)著霍山縣電網(wǎng)的高峰負荷，其供電范圍為皖中電網(wǎng)。該電站具有一定調(diào)節(jié)性能，在大電網(wǎng)的小范圍內(nèi)承擔(dān)峰荷，減少大電網(wǎng)調(diào)峰壓力，同時對全縣已建徑流式水電站作徑流補償調(diào)節(jié)，以提高小水電的總體效益。

2 施工期對水環(huán)境的影響及保護措施

施工期間產(chǎn)生一定的生產(chǎn)廢水和生活污水。生產(chǎn)廢水主要是混凝土拌合站的廢水，來源于混凝土養(yǎng)護用水、混凝土轉(zhuǎn)筒和料罐沖洗，其主要污染物為SS，pH值偏堿性。在施工過程中，分別在砂石料加工系統(tǒng)和混凝土拌合系統(tǒng)旁修建了蓄水沉淀池和用防水布制作的簡易蓄水池，對生產(chǎn)廢水進行沉淀處理后回收用于施工過程，不外排，可以將對漫水河水質(zhì)的影響降到最低。

生活污水主要含COD、BOD5和SS，施工期生活污水產(chǎn)生量不大。在施工營地修建排水設(shè)施和化糞池，實施雨污分流，生活污水經(jīng)過化糞池處理后用抽水泵抽出，用于廠區(qū)內(nèi)綠化植物的灌溉，不外排。化糞池底泥由附近農(nóng)民定期清掏用于農(nóng)家肥。

3 運營期對水環(huán)境的影響及保護措施

水力發(fā)電為清潔能源，水電站運營期間，本身不產(chǎn)生水污染物，庫區(qū)河段流態(tài)基本維持天然狀態(tài)，其水質(zhì)主要取決于上游來水的水質(zhì)。建設(shè)單位加強了對水庫水質(zhì)的管理，定期進行水庫漂流物清理工作，防止發(fā)生水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象。

水電站項目建成以后運營期間，電站常住工作人員2人，生活污水產(chǎn)生量小，依托毗鄰廠房的居民自建旱廁，由附近村民定期清掏用于田地農(nóng)家肥，盥洗等生活污水收集后用于廠房綠化用水。

4 對水文情勢的影響

4.1 對庫區(qū)河段水文情勢的影響

漫水河水電站水庫建成后使庫區(qū)河段的水位、水域面積、流速等發(fā)生變化。電站建成后，由于壩體的攔截作用，庫區(qū)水位抬升，但水位變幅較小。庫區(qū)河段的水域面積較天然狀態(tài)下已明顯擴大。大壩阻隔導(dǎo)致水庫區(qū)的流速較天然狀態(tài)下減緩。以上均會對壩址上游水庫區(qū)河段的水文情勢產(chǎn)生一定影響。

4.2 對壩后減水河段水文情勢的影響

漫水河水電站為引水式開發(fā)，設(shè)計引用最大流量為4.76m3/s，電站引水發(fā)電后，導(dǎo)致壩址下游至清水河與漫水河交匯處之間約9km天然河道的水文情勢發(fā)生一定變化。由于壩下1km處有龍井河流域（清水河在霍山縣境內(nèi)主要支流，長6km，流域面積為14km2）的來水在壩下1km左右匯入清水河，即使在枯水期脫水段仍能保持0.28m3/s的地表徑流量[1]。且漫水河電站年發(fā)電小時數(shù)為2388h，發(fā)電時間只占全年時間的1/4，而漫水河電站水庫調(diào)節(jié)庫容只有29.1萬m3，是不完全的日調(diào)節(jié)水庫，不能存水；不發(fā)電時，絕大部分的入庫水都要從壩頂溢流下泄，因此形成不完全的脫水段。電站下泄生態(tài)用水量采取生態(tài)放空洞的方式進行，經(jīng)公眾參與走訪調(diào)查，自電站建設(shè)以來，生態(tài)用水下泄量能夠滿足清水河減水河段的河道生產(chǎn)生活和生態(tài)用水需求，即使在枯水期，生態(tài)用水下泄流正常，減水河段用水水流正常。

4.3 壩后減水河段下泄生態(tài)用水量措施

根據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)，在河流上建設(shè)水工程不允許造成斷流影響，電站在設(shè)計和建設(shè)時，必須考慮下泄生態(tài)用水量，避免因斷流對下游河段水生生物及其他水資源利用產(chǎn)生的不利影響。經(jīng)分析，漫水河水電站建成后，壩址下游會形成減水河段，該河段無居民生活用水、航運等要求，因此下泄水量主要為河道基流生態(tài)用水。根據(jù)國家環(huán)境保護總局《關(guān)于印發(fā)水電水利建設(shè)項目河道生態(tài)用水、低溫水和過魚設(shè)施環(huán)境影響評價技術(shù)指南（試行）的函》的要求，取漫水河水電站多年平均流量的10%，即0.259m3/s作為生態(tài)用水量。

建設(shè)單位采取的措施是利用放空洞，設(shè)置控制閘門，孔徑0.60m，本工程水庫正常蓄水位344m，通過生態(tài)放流管下泄生態(tài)用水，廠房中控室對生態(tài)放流情況進行實時視頻監(jiān)控。根據(jù)以上條件，可計算出正常蓄水位下生態(tài)放空洞水流流速為：V=[2g×（344-328）]0.5=17.71m/s，由此求出放空洞流量為：Q=V×A=17.71×0.282=5 m3/s。

根據(jù)上述計算結(jié)果，正常蓄水位下生態(tài)放空孔內(nèi)流速可達5m3/s，遠大于要求下泄的生態(tài)流量要求。因此，生態(tài)放空孔的設(shè)置符合要求，水電站采取的生態(tài)流量下放設(shè)施是可行和可靠的。

5 對水生生物的影響及保護措施

漫水河水電站工程建成運營后，壩體的阻隔作用、水文情勢變化、下游減脫水會對魚類的生長、發(fā)育、繁殖、種群的擴張和物種的繁衍產(chǎn)生一定的影響。本地區(qū)魚類以江河平原復(fù)合體為主，根據(jù)資料區(qū)域內(nèi)河流主要魚類約有14種，隸屬于4目6科。其中鯉科魚類10種，為主要魚類種群，無珍惜魚類，且魚類數(shù)量較少，也無長距離洄游魚類。項目建設(shè)雖引起環(huán)境變化，但未造成魚類棲息地變遷，對河流中魚類棲息影響較小且滿足就地保護要求。

目前，針對水電工程對魚類的影響，采取的保護措施主要有3種：設(shè)置過魚通道、建設(shè)魚類增殖站和設(shè)置魚類保護區(qū)。魚類保護區(qū)的建設(shè)主要是針對大型水電站而言，如果庫區(qū)支流中有保護魚類或有重要經(jīng)濟價值的魚類、特有魚類比較集中的棲息地，則可以根據(jù)需要在支流中設(shè)置魚類保護區(qū)。漫水河中無珍惜魚類，且魚類數(shù)量較少，設(shè)置魚類保護區(qū)顯然是不合理的。過魚通道主要為保護洄游性魚類而設(shè)，但由于受流速、魚的洄游能力及洄游習(xí)性等的影響，一種魚道只能對個別魚類有效果，而且過魚通道的建設(shè)必須在深入研究洄游魚類的生態(tài)習(xí)性基礎(chǔ)上方可設(shè)計、建設(shè)。漫水河中無長距離洄游魚類，過魚通道的建設(shè)也受到相應(yīng)的限制[2]。增殖站的適用條件則很寬松，對任何需要增殖保護的魚類都可適用，而且不受大壩高低的限制，是目前水電工程中使用最多的魚類保護措施。運營期水電站工作人員定期監(jiān)測上下游魚類種群生存狀況，如對其生存條件產(chǎn)生較大影響，應(yīng)選擇合適區(qū)域建設(shè)魚類增殖站。

6 低溫水下泄影響

水電站建設(shè)引起的水溫變化對魚類、農(nóng)作物會產(chǎn)生一定的影響。魚類的攝食強度、產(chǎn)卵、生長率、疾病等都受水溫的影響，在適當(dāng)?shù)乃疁胤秶鷥?nèi)，魚類的生理活動才能正常進行，水溫直接影響到魚類各項生理活動的強度。當(dāng)水溫降低幅度過大，魚類產(chǎn)卵期會推后甚至于出現(xiàn)不產(chǎn)卵的情況，低溫水同樣會造成魚類生長緩慢[3]。同樣，水電站下泄的低溫水灌溉將對農(nóng)作物產(chǎn)生不利影響。如水稻在分蘗期（6月）的水溫低于23℃將延遲出穗，受低溫水影響，易發(fā)生貪青晚熟和倒伏現(xiàn)象，影響水稻成熟及產(chǎn)量。

對于水庫水溫是否分層，區(qū)別方法較多，一般常用的是通過水庫水替換次數(shù)指標(biāo)α和β經(jīng)驗性標(biāo)準(zhǔn)來判別。α=年流入重量/水庫總?cè)莘e；β=一次洪水總量/水庫總?cè)莘e。當(dāng)α<10，認(rèn)為水庫是穩(wěn)定分層型；若α>20，認(rèn)為水庫為混合型。對于洪水期如按α判別為分層型，而在洪水時實際可能是混合型，因此洪水時以β指標(biāo)作為第二判別標(biāo)準(zhǔn)[4]。當(dāng)β<1/2時，洪水對水庫水溫分層幾乎沒有影響；若β>1，認(rèn)為在洪水時可能是臨時性混合型。

漫水河水電站為混合型水庫，水溫分層不明顯。水庫表層水溫和下層水溫與上下游河道內(nèi)水溫相比變化不大，對魚類生長、產(chǎn)卵的影響很小。利用水庫下泄河水進行農(nóng)田灌溉時，為避免水溫變化導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)，可采取先把河水引入水塘，幾天后水溫恢復(fù)正常再用于灌溉的辦法；或者選擇在早上或傍晚時分進行農(nóng)作物的灌溉澆水，避免“日燒病”對農(nóng)作物的危害。

7 結(jié)論與建議

在水資源豐富地區(qū)進行水電站建設(shè)，大力利用水資源，是一項利國利民的工程，但水電站建設(shè)給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成的影響同樣不可忽視。水電站建設(shè)對水環(huán)境的影響最為明顯，施工期生產(chǎn)廢水、運營期生活污水排放均可能影響地表水體水質(zhì)；壩體對河流的攔截作用會造成下游減脫水，同樣會影響水生生物生存環(huán)境；水溫的變化可能對魚類和農(nóng)作物造成影響[5]。因此，水電站在建設(shè)和運營過程中要切實落實環(huán)境影響評價報告中提出的各項環(huán)境保護措施，將對環(huán)境的影響降到最低，促進人與自然和諧發(fā)展。

參考文獻

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收稿日期：2018-04-23

作者簡介：徐欣榮（1984-），男，工程師，研究方向為環(huán)境影響評價與竣工環(huán)境保護驗收。