文_王云慧 新疆博衍水利水電環境科技有限公司
我國水資源總量豐富,但地域分布不均,水利水電工程的建設和運行可有效緩解因水資源分布不均產生的用水矛盾,在優化水資源配置、保障灌溉和抗旱防汛等方面發揮著重要作用。同時,水電作為一種清潔能源,具有運行成本低、方便調峰等優點,是重要的能源組成部分。但水利水電工程施工期長,影響范圍大,因河流水文情勢、水溫等變化對下游河段水生生態以及河岸陸生生態系統的影響具有長期性和累積性。
水利水電工程一般指具有防洪、供水、灌溉、發電等單一任務或多任務工程,包括水庫、引水工程、跨流域調水工程、輸水工程等多種型式。通過修建擋水建筑物壅高水位保證引水,利用水庫庫容攔蓄洪水、調蓄天然徑流,通過水庫調度達到蓄滯洪水、削峰補枯、提高供水保證率,通過跨流域的引調水優化區域的水資源配置,同時利用水能發電。
當前我國大力推進可持續發展戰略,水利水電工程作為重要的基礎設施,能為社會發展提供水資源和能源保障。通過合理的設計、規劃,能夠實現社會、經濟、環境協調發展的目標。我國水資源總量豐富但地區分配不均,年內徑流過程與需水過程不匹配,旱澇災害同時發生。通過建設調蓄水庫、引調水工程等可解決部分地區資源性缺水問題,優化水資源配置。如南水北調工程不僅平衡了我國水資源地區分配,也提高了北方地區的供水質量,為我國社會經濟的發展提供基礎保障。
水利水電工程對環境影響最為明顯的要素便是水環境。水利水電工程蓄水后影響河段流速會產生變化,庫區流速減緩,流速變化對河流的自凈能力會產生影響,部分指標濃度值會升高。庫區蓄水完成后內部水體的置換速度會降低,透明度增加,為庫區藻類的光合作用提供了有利條件,浮游植物在庫區大量生長易造成氮磷等營養元素堆積。同時,在引水斷面以下河段河道流量減少,尤其是在引水式或混合式開發的電站下游河道減水甚至發生斷流,受工程調度影響,工程下游河段天然徑流過程發生變化,在洪水資源化的同時,也使得下游河段徑流過程出現坦化。此外,水利水電工程施工期長、施工人數較多,各類污、廢水如不做好收集處理隨意排放還會對周邊水環境產生不利影響。
水利水電工程對陸生生態直接的影響表現在因淹沒和永久建筑物占壓對占地區土壤的占壓和植被的一次性生物量損失,占地區內還可能分布有珍稀保護植物。水利水電工程中長距離的輸水渠道、施工道路等還會對區域爬行動物、兩棲動物等產生阻隔影響,影響其遷移范圍。在西北干旱區,工程下游河段流量的減少還會對兩岸河谷林草的生長以及繁育更新產生一定影響。水利水電工程大體量的人工建筑物還會對景觀產生一定的影響。施工期土石方的開挖以及細料棄渣的臨時堆存會新增水土流失問題,施工期的噪聲等會對工程區周邊的鳥類等形成驚擾。
水利水電工程因水文情勢變化及阻隔,會對水生生物尤其是魚類的生長環境產生很大影響。庫區蓄水后流速減緩,喜靜水的魚類在庫區種群規模會增加,但喜流水的魚類則會向上游流水生境遷移,庫區內魚類的種類組成發生變化,減水河段則因水量減少,魚類的生境萎縮,魚類的資源量會下降。
攔河建筑物的修建會使原本連通的河道新增阻隔,不利于上下游河段魚類種群間的交流,對洄游性魚類,還可能會阻斷其洄游通道,影響其繁殖。以三峽工程為例,三峽工程建成運行后三峽大壩阻礙了中華鱘洄游產卵的通道,每年繁殖季節中華鱘聚集壩下,難以上溯至上游產卵場,造成天然魚類數目大幅度降低。一些具調節能力的水庫庫區還存在水溫分層的問題,下泄的低溫水會誘發下游河段魚類產卵時間推遲甚至不能產卵。發電水輪機組還會對進入發電系統的魚類產生致命傷害,壩下挑流消能過程中產生的過飽和氣也會對魚類產生不利影響。
水利水電工程對社會環境的影響主要表現在:文物古跡、房屋工程、交通設施、田地等移民安置等方面。一般情況下,水利水電工程在建設前選址選線階段會對文物古跡、居民區等進行避讓,對無法避讓的道路、通信電力等設施進行改建,對淹沒區和工程占地區內的居民進行專項的移民安置。水利水電工程建成后在防洪、灌溉、供水、發電等方面都具有社會效益和經濟效益。
水利水電工程建設周期長,對生態環境的影響具有長期性和累積性,有關部門應當制定涵蓋水利水電工程建設運行全過程的生態環境保護制度,建議包括三個方面:第一,工程開展前期階段,落實環境影響評價制度。在工程的選址選線、工程規模、開發方式等方面進行環境合理性論證,在對工程影響范圍內生態環境詳查基礎上開展現狀評價,并預測工程建成后會對周圍環境所產生的影響,制定相應的環境保護措施,有效避免水利水電工程建設對周圍環境造成不可挽回的消極影響。第二,工程建設期,推行施工期環境監理和環境監測。通過環境監理確保環評階段提出的各項環保措施同步開展同深度設計,保證措施落地。通過環境監測,掌握施工期各項措施的實施效果并及時發現出現的問題。第三,工程建設運行后,在竣工環保驗收的基礎上,推行環境影響后評價制度。定期評估工程運行后對生態環境的長期影響和累積影響,對出現的問題及時采取補救措施,防止問題擴大、蔓延。
水利水電工程特別是調水工程,環境損失主要在水資源調出區,環境效益則體現在水資源調入區。通過建立完成的生態補償機制,有利于維護調出區生態環境的穩定性與持續性。通過生態補償資金開展受損河段系統的水生生態系統修復與維護,開展專項課題研究、恢復河道連通性、人工增殖放流等。同時,當地政府部門也可制定相關政策對水利水電工程周圍的生態環境定期進行全面評估與調查,根據調查結果制定相應的修復策略。
水利水電工程影響涉及環境要素多、時間跨度大、專業性較強,為了減緩水利水電工程建設運行對環境的不利影響,監督各項環保措施的落實情況,應在水利水電工程建設前期、施工期及運行期全過程開展公眾參與,接受環保非政府組織、相關專家學者的監督。
水利水電工程的環境保護工作,需要相關的專業知識和研究結論作為支撐。如不同地區不同類型河流生態流量的合理確定、河谷林草等涉水敏感目標的生態需水過程、魚類繁殖期流量過程和水溫條件的確定、水電梯級開發對河流生態系統的累積影響等相關問題都需要開展專項研究,才能科學、準確地制定環境保護措施,減緩水利水電工程對環境的不利影響。
綜上,水利水電工程在帶來積極的社會效益和經濟效益的同時,也對生態環境產生了一定的不利影響。隨著環保意識的提高,在水利水電開發利用過程中應做好環境保護工作,確保其可持續科學發展。