*李蘇龍 王苑 高菲 生悅誠 汪家鑫
(1.湖北漢江新集水電有限公司 湖北 441100 2.長江勘測規劃設計研究有限責任公司 湖北 430010 3.水利部長江治理與保護重點實驗室 湖北 430010 4.流域水安全保障湖北省重點實驗室 湖北 430010 5.湖北省長江流域水環境綜合治理工程技術研究中心 湖北 430010)
新集水電站位于漢江中游河段湖北省襄陽市境內,壩址位于襄陽市襄城區的白馬洞,距襄陽市市區直線距離約28km,上距王甫洲樞紐約48.0km(水路距離為40.80km),下距崔家營樞紐約63.5km(水路距離為41.70km)。壩址控制流域面積10.32萬km2,多年平均徑流量407億m3(考慮丹江口大壩加高后為278.7億m3),多年平均流量為1290m3/s,多年平均降雨量826.4mm。新集水電站的開發任務為:發電、航運、水資源和生態環境保護,水庫建成后,還可改善庫區灌溉用水條件。新集水電站為Ⅱ等大(2)型工程,正常蓄水位76.23m;總裝機容量120MW;年發電量5.09億kW·h;航道標準為Ⅲ級,船閘設計標準1000t級。主要建筑物:泄水閘、電站廠房、船閘、土石壩、魚道等。
開展湖北漢江新集水電站工程生態環境影響分析,進而對工程各時期污染防治提出切實可行的環保對策和措施,為項目的環境管理提供科學依據。
(1)下泄流量分析??紤]了丹江口水庫調節和一期調水影響,新集水電站1956年5月—2003年4月共47年水文系列平均流量為1290m3/s,多年平均徑流量為278.7億m3,根據《水電水利建設項目河道生態用水、低溫水和過魚設施環境影響評價技術指南》(試行)要求,推薦電站下泄流量不小于多年平均流量的10%,新集水電站壩址需下泄的最小生態流量為129m3/s,如保持較好的生態,取20%則為258m3/s。新集水電站最小下泄流量為300m3/s,可以滿足下游河道生態用水需求。
(2)水庫初期蓄水影響分析。根據下泄流量分析及水庫初期蓄水計劃,新集水電站下游河段具有航運和生態用水要求,水庫初期蓄水時,需要下泄一定的流量以保證下游河道航運水位和生態用水。此時王甫洲至新集、新集至崔家營的區間流量分別約為74m3/s、180m3/s。為保證下游河道航運用水,需下泄最小流量為350m3/s。
根據工程施工規劃及導流程序,新集水電站于第4年4月1日開始下閘蓄水,水庫蓄水采用P=75%保證率下的入庫流量549m3/s,在滿足向下游不間斷泄放最小流量350m3/s的要求,通過泄洪閘進行下泄,閘底板高程為63.7m,蓄至死水位75.93m的時間約13.05d,死水位蓄至正常蓄水位76.23m需要1.95d。若來水低于549m3/s,則蓄水時間將有所增加,但不影響下泄最小流量,不會引起下游河道斷流。為了響應《湖北省漢江干流丹江口以下梯級聯合生態調度方案》,主體工程補充了下泄流量為490m3/s(與上游丹江口下泄流量一致,來多少泄多少)的蓄水工況,根據計算,在4、5月份保證率75%月平均流量548.5m3/s、578.7m3/s條件下,蓄至死水位75.93m的時間約47d。根據主體工程蓄水方案比選,為了進一步滿足漢江生態調度需求,蓄水期間按490m3/s的流量下泄。
根據以上蓄水過程可知,新集水庫初期蓄水期間,下游河道不存在斷流情況,并可保證下泄490m3/s的生態流量,加之下游河道的槽蓄作用,蓄水期間對下游的生態用水和航運影響不大。
(3)運行期庫區水文情勢。新集水庫形成后,庫區水面面積、水深、流態等水文參數較天然江段有一定的變化,相對于天然河段的枯水期則變化更為顯著,95%保證率枯水年枯水月新集水庫形成前后水文參數對比見表1。

表1 新集水庫形成前后水文參數變化比較表
由表中可知,水庫形成后,水體面積、體積、水深及水面寬度均較天然情況特枯時期下有較大的增加,分別約為5.69、35.02、6.14、5.67倍;而水體流速則減小,僅為天然情況下的0.09倍,水體流態由急流流態轉為緩流流態。
由于水庫本身為日調節,調節性能較差,對入庫徑流的年際、年內變化特性不會產生影響,考慮丹江口水庫南水北調后,壩址處多年平均流量將減小為1290m3/s,多年平均年徑流量為407億m3,年交換次數約為66.1次。
由于日調節所需要的庫容較小,新集水庫發電消落水位很小,僅0.3m,水庫能很快回蓄到正常蓄水位76.23m。
(4)運行期水質。新集水庫屬河道型水庫,水體滯留時間較短、水深較淺,水溫無明顯分層,庫區總體水質采用MIKE11一維水質模型解析解進行預測。模型采用2017年的水文數據來進行模擬預測。
根據預測,95%保證率特枯水年條件下,建庫后庫區COD濃度能夠滿足《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)Ⅱ類水要求。水庫較為順直,庫尾段支流南河和北河均在回水末端以上,北河不受新集水庫影響,南河受新集水庫影響較小。水庫建成后對下游崔家營水庫水質影響也較小。根據預測,各取水口和水源保護區COD濃度仍能滿足Ⅱ類水要求。
根據預測,運行期水庫污染物濃度均將有所上升,其中白馬洞壩址斷面在建庫后BOD、COD、TN、氨氮及TP濃度增加范圍分別在0.13mg/L、0.18mg/L、0.04mg/L、0.004mg/L和0.02mg/L內,加上湖庫與河流評價標準的差別,僅分別達到V類和IV類,采用《地表水資源質量評價技術規程》判定后屬輕度富營養狀態。由于新集水庫為河道型水庫,水體交換頻繁,總體發生富營養化的可能性較小。
(1)陸生生態。新集水電站水庫淹沒面積約6771.07hm2,工程占地面積282.52hm2(其中永久占地188.99hm2、臨時占地93.53hm2)。據統計,工程建設損失生物生產量總計約6249.75t/a,其中水庫淹沒區約4433.05t/a、永久占地約998.41t/a、臨時占地約818.28t/a。淹沒面積最大的陸地植被類型是林地,評價區中該類型被淹沒157.33hm2,主要是灌叢及灌草叢,其次為耕地,淹沒98hm2。永久占地主要涉及旱地和林地,分別占評價區相應類型面積的20.05%和8.77%;永久占地主要涉及旱地和水田,分別占評價區相應類型面積的17.33%和15.92%;林地類型主要為人工意楊林,其次是部分次生性灌木林地。
工程占地將破壞一定面積的植被,但影響范圍有限,不會造成景觀生態結構的不穩定。水庫蓄水后自然植被的景觀優勢度沒有發生明顯變化,僅河流水域的優勢度大幅提高。
受工程施工和水庫淹沒影響的植物大多數為區域常見、分布廣泛的植物種類,如狗尾草群系、雙穗雀稗群系、狗牙根群系以及農業植被等,工程建設可能導致這些植物種類的個體數量減少,但不會導致區域植物種類組成、植物種群結構的明顯改變,更不會導致植物物種的滅絕。
評價區無國家I級重點保護野生動物;有國家II級保護野生動物鴛鴦、鳶、長耳鸮、短耳鸮4種;湖北省省級重點保護野生動物18種。
在工程建設過程中,各類施工活動將對野生動物的生境造成一定影響,主要表現在生境面積的縮小,從而對野生動物帶來一定影響,但由于工程所在區動物種群密度較低,且工程施工時野生動物會自行避開,尋找適宜生境,因此影響有限。水庫淹沒將改變庫區生態環境,導致淹沒區動物重新選擇適宜生境。水庫淹沒對鳥類的影響較小,猛禽在評價區分布較少,對涉禽和游禽則創造了棲息和覓食的良好的環境。水庫淹沒對兩棲類、爬行類動物、哺乳動物種群數量和分布也不會產生大的影響。總之,工程建設不會造成國家保護動物的滅絕和數量明顯降低,對陸棲脊椎動物多樣性影響不大。
(2)水生生態。新集水電站的建設將使河流的連續性受到影響,魚類生境片段化,魚類的上下遷移受阻。壩址上下游江段洄游魚類僅鰻鱺1種,近年較難見到,下游崔家營、興隆等梯級的建成,大壩的阻隔將使鰻鱺退出該河段的分布。其它魚類在大壩上下江段均能完成整個生命史,保持一定的種群,大壩的阻隔影響不會直接導致魚類物種的滅絕,但可能影響其遺傳多樣性,并導致魚類組成發生較大變化。
水庫形成后,四大家魚、馬口魚、銅魚、吻鮈、蛇鮈等適應于急流生境的魚類,由于攝食、繁殖等條件的變化,將逐漸移向庫尾至王甫洲壩下流水江段或進入庫區支流,庫區的數量將減少。適應于緩流或靜水生境生活的鯉魚、鯽魚、鲇魚等種群將發展成庫區的優勢種。調查江段無國家級保護魚類,湖北省重點保護魚類有多鱗白甲魚、細尾蛇鮈,適宜生存空間有所減小。庫區產漂流性卵的產卵場將消失,庫尾上游不能滿足產卵要求,新集水電站大壩至王甫洲產漂流性卵魚類產卵場將消失。新集水電站對唐白河產卵場基本無影響,由于大壩的阻隔,壩下魚類上溯到支流唐白河的魚類會增多,唐白河魚類產卵場的產卵規模會增大,產漂流性卵的“四大家魚”及一些經濟魚類可能會恢復在唐白河產卵。
(1)水環境。初期蓄水期間及運行期,新集水電站會持續下泄不小于300m3/s的流量,可滿足下游用水需求。施工期,對砂石料系統廢水處理采用沉淀+高效凈化器進行處理;對混凝土系統沖洗廢水處理主要采用預沉+沉淀池的方法;對機修廢水和汽車沖洗等施工工廠廢水均采用隔油池+沉淀池的方法進行處理,處理后全部回用;生活污水分別經化糞池、隔油池處理后進入成套污水處理裝置進行生化處理,處理后回用于農田灌溉。
(2)生態環境。重點關注國家Ⅱ級保護鳥類鴛鴦、鳶、長耳鸮、短耳鸮,如發現應及時上報,嚴禁捕獵。水庫清庫及施工場平前應驅逐野生動物,協助其遷移。車輛行駛如遇野生動物需減速緩行,以免傷及,若誤傷應及時搶救。施工區邊界采用繩索攔護,并用醒目標志示意,嚴禁煙火、狩獵和捕魚等活動。
設立魚道、建設魚類增殖放流站、對魚類棲息地進行保護、采取漁業管理、進行科學研究及水生生態監測等保護措施。
新集水電站建設的社會效益、經濟效益和環境效益明顯。工程建設符合《長江流域綜合規劃(2012—2030年)》《漢江干流綜合規劃報告》《湖北省內河航運發展規劃》等相關規劃。國家生態環境部以“環審〔2013〕4號”文批復了環境影響報告書,湖北省生態環境廳以“鄂環審〔2020〕107號”文批復了重新報批的環境影響報告書。