西藏水電開發對河流水生態環境影響探討

李朝霞,黃 毅,呂琳莉

(西藏農牧學院，西藏 林芝 860000)

西藏地區擁有十分豐富的水電資源，隨著中國對能源需求的迅速增加，未來西藏地區水電的開發將是重點。近年來，水電梯級開發已成為重要發展趨勢，中國對水電梯級開發的研究已逐漸由梯級水電站聯合優化調度[1-2]轉向梯級開發對河流生態系統服務功能的影響[3-7]、河流水生態環境影響等方面[8-14]，水電資源的開發利用必將改變河流原來的生態環境，加之西藏河流所處地理位置的特殊性，整體生態環境脆弱，使西藏河流由于水電開發的建設而產生的影響成為大規模安全開發水電必須首先考慮的因素。為此本文以位于西藏東南部雅魯藏布江二級支流的巴河為例，探討梯級水電開發對河流生態系統產生的影響，可為將來的水電開發提供借鑒。

1 工程概況

巴河流域位于雅魯藏布江中游河谷地區，行政上屬西藏林芝市工布江達縣。巴河發源于念青唐古拉山脈東端，從河源開始河流自西北流向東南注入巴松湖，出巴松湖轉向西行，在雪卡下游約1 km處有朱拉河匯入，后轉向南行，約13 km后匯入雅魯藏布江一級支流尼洋河[15]。巴河全長89 km，流域面積約4 229 km2。從上游開始依次建有六〇六水電站、雪卡水電站和老虎嘴水電站，其中六〇六水電站、雪卡水電站為引水式電站，老虎嘴水電站為日調節水庫電站，3個水電站總裝機容量為145.75 MW，年發電量7.045×108kWh。

梯級水電站的建設大壩攔截水流，改變了河流原有的連續性，導致河流水體的物理、化學和生物因素發生變化。對河流水生態環境而言，主要體現在水文情勢、水溫、水質、水生物等幾個方面，通過比較變化程度分析梯級水電開發對河流水生態環境的影響。

2 水電開發影響分析

2.1 水文情勢

巴河流域已建水電站對河段水文情勢的影響，主要體現在對徑流、泥沙和河道形態3個方面。六〇六、雪卡2座水電站均為引水式，老虎嘴水電站是河道內的日調節水庫，巴松錯出口處建有沖久水庫，該水庫為年調節運行水庫，5月份開始蓄水，7—10月份采用溢流壩過水運行，11月至次年4月通過引水涵管向下游補水。水庫的調節運行方式決定了河段當前的水文情勢。通過對河段內水文站的系列資料進行統計分析，說明不同時期河段徑流、泥沙變化趨勢以及徑流、泥沙不同時期變化規律和河道形態的演變。

2.1.1 徑流分析

根據距離老虎嘴水電站約500 m處的巴河橋水文站數據，天然狀態下年平均流量為184 m3/s。老虎嘴水電站壩址多年平均流量180 m3/s。老虎嘴水電站上游建有年調節作用的沖久水庫，表1為兩庫調節后月平均流量與天然情況相比的結果。

表1 兩庫調節后月平均流量與天然情況對比變化情況表 /(m3·s-1)

可以看出，老虎嘴水庫日調節對月流量無影響，具有年調節能力的沖久水庫使巴松湖以下河段水量年內分布趨于均勻，月平均流量與天然情況相比，枯水期(12月—次年4月)下游多年平均補充增加幅度為38.9%～59.4%；平水期(5、6月)減少幅度為7.5%～21%；豐水期(7—9月)與天然情況相同。老虎嘴水庫日調節作用6—9月對汛期下游流量無明顯影響，日調節作用主要表現在4—12月，枯水期不發電時最不利情況，考慮到保護河道生態環境，壩下埋管泄放流量9.0 m3/s，巴河流量也可達到天然情況時月平均流量的近30%，可達到保護水生生態的好的水平，基本無不利影響。

2.1.2 泥沙變化

根據巴河橋水文站泥沙資料計算，巴河干流年平均輸沙模數45.2 t/km2，老虎嘴壩址多年平均懸移質入庫沙量為20.5萬t，年平均含沙量0.036 kg/m3，汛期平均含沙量為0.041 kg/m3。輸沙量主要集中在6—9月份，占全年的91.1%。由于巴河流域植被覆蓋率高，水土流失較輕，加之老虎嘴水庫的沉沙作用，下泄流量含沙量極少，巴河橋水文站自老虎嘴水電站建成后不再進行泥沙的監測。所以可以推斷，由于水電站的建設，巴河流域老虎嘴水電站下游的含沙量明顯減少。其以上的六〇六和雪卡水電站為引水式電站，對泥沙的影響不大。

2.1.3 河道形態

巴河流域梯級水電開發使天然河道的長度變化不大，老虎嘴水庫使河段水面面積增加。由于水庫對水沙的調節作用，根據水庫運行方式，水庫下泄流量會在汛期減少，非汛期水量增加，水量年內分配較天然趨于均勻。梯級水電站的建設尤其是老虎嘴水庫的攔沙作用無論汛期、非汛期，含沙量都出現明顯減少的情況。已建的六〇六、雪卡和老虎嘴水電站首尾相距約17 km，由于只有老虎嘴電站是日調節水庫，水電站建設使少部分河道渠化，部分河道水面面積增加，天然河道有一定的改變。

2.2 水 溫

由于沒有老虎嘴水庫水溫觀測的相關數據，本文僅研究老虎嘴水庫下游河道梯級水電站的建設對水溫的影響。根據巴河橋水文站監測數據，電站建設前河道年均水溫為7.9 ℃,2012年老虎嘴水電站發電后年均水溫為7.97 ℃，增長幅度為0.89%，其中月平均最低水溫從3.08 ℃上升到3.32 ℃，月平均最高水溫從11.14 ℃上升到11.75 ℃,6月至次年的1月水溫較天然情況下升高，但幅度較小，增幅在0.14～0.93 ℃，2—5月水溫低于天然情況，降幅在0.23～1.46 ℃。可見由于水庫的蓄溫作用，水電站的建設使河道平均水溫略有上升的現象。

2.3 水 質

巴河流域沒有經過大的城鎮和農業灌溉區，點、面污染源較輕,水質良好,為Ⅰ～Ⅱ類。表2為2008年、2013年和2017年枯水期雪卡水電站尾水水質檢測結果。

表2 2008年、2013年和2017年枯水期雪卡水電站尾水水質檢測結果表

2008年老虎嘴水電站正在建設中，2012年建成發電運行。從檢測結果來看，雪卡水電站斷面枯水期水溫增加較多，電導率增加較多，pH值均為下降，溶解氧2013年有所下降，2017年與2008年基本持平，氨氮自2013年有較大的增加，總磷有下降的趨勢。

對照GB3838-2002《地表水環境質量標準》，2008年pH值正常，溶解氧指標達到Ⅰ類水標準，氨氮指標在Ⅰ類水以上，總磷指標在Ⅲ類水以上，總體看2008年水質至少達到Ⅲ類水標準。2013年pH值正常，溶解氧指標達到Ⅱ類以上水標準，氨氮指標在Ⅲ類水以上，總磷指標在Ⅱ類水以上，總體看2013年水質至少達到Ⅲ類水標準。2017年pH值正常，溶解氧指標達到Ⅰ類以上水標準，氨氮指標在Ⅲ類水以上，總磷指標在Ⅱ類水以上，水質中的溶解氧、氨氮、總磷指標均趨向于好的方向發展。從以上的分析可見，巴河上水電站的建設未對河流水質產生影響，可能與該流域人口較少，經濟不發達，以及水電站建設運行后環保措施較為有力有關，同時隨著電站的運行某些指標有向好的發展趨勢。

2.4 水生生物

巴河流域浮游動(植)物種群組成較簡單，檢出浮游動物三大類21種屬，平均密度為111.7個/L，平均生物量為0.030 3 mg/L；浮游植物4門59種屬，浮游植物平均密度為0.594 9萬個/L，平均生物量為0.022 5 mg/L。由于海拔高、水溫低、水流速度快和人類活動較少，輸入的營養物質較少等，因此水域營養比較貧瘠，屬于極貧營養型水域；水生生物資源較少，魚類區系組成簡單、資源貧乏，無國家級和地方性瀕危保護魚類，主要經濟魚類餌料資源不足，生長緩慢，年齡結構簡單，性成熟較晚。

水電站建設后河流水質變化甚微，水溫略有升高，可以推斷老虎嘴水電站以上河段浮游動植物的變化不大。老虎嘴水庫水流變緩、水位加深、有機物溶入、表層水溫相對增高等因素，有利于魚類餌料生物的繁殖和生長，但由于水庫為日調節，水體交換頻繁這種影響對水生生物的影響作用十分有限。浮游植物可能從以硅藻門為優勢種群變為硅藻門和綠藻門并重的結構類型，浮游動物仍以原生動物為優勢種群。

對魚類的影響主要有2個方面:一是雪卡水電站引水首部至電站尾水間約2.4 km河道，在枯水季節該河段基本斷流，導致魚類無法生存，影響較大；二是雪卡水庫和老虎嘴水庫的建成，將連續的巴河生態環境劃分成多個單元，導致河流的生境破碎化，大壩隔阻了下游魚類向上游遷徙的路徑，導致上游河段魚類種類數量可能減少。

3 結 語

通過以上幾個方面的分析可以得到以下結論：① 總體上巴河干流上梯級水電站的建設未對河流生態環境產生大的影響；② 巴河月均流量在水電站建設后呈現年內流量均勻化；③ 電站運行后，巴河流域在老虎嘴水電站以下的泥沙呈明顯減少的趨勢，改變下游河道沖淤及下游河道形態，將會影響下游水生動植物種類及數量，繼而改變下游河道水生生物多樣性，長此以往可能對河流的生態環境產生一定的影響；④ 老虎嘴電站水庫使下泄的河流水溫有較小的上升；⑤ 梯級電站的建設對河流的水質基本沒有產生影響；⑥ 巴河流域梯級水電站的建設對魚類的影響較為突出。

總之，在西藏區域進行水電建設，由于生態環境本底較脆弱，水電建設的影響凸顯需要較長時間，對此內容的研究需要長期進行。總體看，水電開發對生態環境的影響，只要在規劃、建設、運行過程中做好環境保護的各項工作，是可以收到滿足經濟需求的同時保持環境安全的效果，達到人與自然和諧共處。