□樊洪波(河南省郑州水文水资源勘测局)
生态环境恶化是当代人类面临的重大的全球性问题之一,人类对自然资源的开发利用程度的提高,迫使我们追溯和反思,如何在改变原有的生态环境的情况下由不平衡再到新的平衡,采取适宜措施来解决问题。近年来,我国虽在江河治理、水土保持、植树造林、污染治理等方面取得了很大成就,但是,也有一系列问题如:水资源短缺和污染加重,水资源危机正在日益逼近,森林减少、草原退化,植被破坏,导致严重的水土流失和湖泊、水库淤塞、土壤退化、土地沙化、自然灾害加剧,我国生态环境面临着恶化的趋势。现代水利事业发展方向是变工程水利为资源水利,生态环境又是经济、社会持续稳定发展的基础。
随着人类社会经济的发展,水资源的开发利用强度和速度越来越高,从水利发展史看,有几个趋势是比较明显的:水资源的利用,从单向走向综合。现代水利工程除了灌溉、发电之外,还与防洪、城市供水、调水、渔业、旅游、航运、生态与环境等多目标相联系。一水多用,一个工程为多目标服务已成为普遍的论证、决策原则。由于水利建设的加快,对环境的影响日益加强,因此,水资源利用、水利工程建设引起的环境问题已经受到人们的重视。
目前我国处于经济高速增长期,为支持社会经济的发展,研究表明在未来20年中,为解决水资源短缺与合理配置、防洪、满足电力供应等方面的要求,仍然需要建设大坝。但大坝建设对生态环境的影响受到空前的关注,全世界大多数的国家都在比以往任何时候更加认真地考证、研究、推迟,甚至在某种极端情况下中止或放弃新的水电开发方案。
大坝建设对生态环境的影响随着公众环保意识的提高日益受到关注,“怒江水电开发规划”、“溪洛渡、向家坝电站建设”、“岷江杨柳湖水利枢纽工程论证”等项目与生态环境保护的矛盾受到社会的热切关注是这些问题的集中体现。一方面,我国的现代化需要水利水电资源的开发;另一方面,大坝建设带来的生态环境问题关系到流域可持续发展,实现水利水电开发与生态环境保护协调发展是时代的要求。如何协调水资源开发利用与生态环境保护的关系,做到人与自然和谐共处,是未来大坝建设必须考虑的问题。可以预见,生态环境影响问题将成为未来大坝建设的限制性因素。大坝对生态环境影响问题归纳为2方面:
在自然环境方面,工程兴建,对水文条件的改变,对水域床底形态的冲淤变化,对水质、小气候、地震、土壤和地下水的影响,对动植物、对水域中细菌藻类、对鱼类及其水生物的影响,对景观和上、中、下游及河口的影响等。
在社会环境方面,工程兴建对人口迁移,土地利用,人群的健康和文物古迹的影响以及因防洪、发电、航运、灌溉、旅游等产生的环境效益等。因此,在工程规划设计阶段,必须全面了解其对环境影响的各个方面和影响的大小,以便比较方案和提出防治措施。
水利工程生态环境影响的因子主要包括水流、地形、水质、泥沙、营养物质、水生生物等,结合广泛开展的减轻大坝对生态环境不利影响的实践,国外学者对相关理论和技术进行了大量的研究。
水利工程生态与环境调度应该以生态经济系统为分析对象,追求生态经济总体效益的最大化。水利工程生态与环境补偿的效益分析可以分为3个方面:第一,通过改善水环境减小水污染损失;第二,通过改善生态条件补偿工程对生态的不利影响;第三,调度对工程原有功能的影响。需要根据资源价值理论、环境经济学理论和生态学理论,建立生态价值和环境价值评估的体系和方法,重点对生态补偿和改善水质进行经济价值核算,以评价生态与环境调度的经济价值。
大坝人为调节河流生态系统的水文特性、水环境和生物过程,改变河流营养物质的迁移、转换和循环更新,直接或间接影响河流生态系统结构和功能,使得河流生态系统研究日益重视河流生态系统健康评价、流域生态系统与河流生态系统的相互作用、河流生物群落的生态功能、河流生态系统恢复以及河流生态系统的管理等方面的研究。
河流生态恢复的基本目标是促进生态系统自我维持和陆地、缓冲区域、水生生态系统间相互联系的出现,同时在流域尺度上对缓冲区域及水生生态系统评价,详细描述实施生态恢复的河流断面和河道性。恢复河流生态系统的洪泛平原对流域水资源、水质、生态功能、洪水的调节功能以及文化美学功能等。因此,河流生态系统的恢复是系统结构、功能的全面恢复,而不是局限于生态系统的种群保护。同时,河流生态系统的恢复应从流域生态学角度出发,综合考虑流域土地利用方式、砍伐森林、农田耕种、河流缓冲区域、管理措施、堤坝、防浪墙等的影响,而不能局限于河道范围内。国内外对河流生态系统恢复进行了大量的研究,欧美国家通过改变大坝的运行方式和人工制造洪峰部分恢复河流的自然流量特性,有效地恢复了部分功能受损的河流生态系统。我国在塔里木河流域经过3次生态调水后,发现塔里木河两岸的植被生长和生存条件有明显改变,灌木明显增多,地下水位显著上升,水体的矿化度降低,河流两岸植被景观格局也有明显变化,通过生态调水改变河流的水文、水力特性对于改善流域和河流生态系统具有重要作用,为我国恢复河流生态系统积累了大量的经验。
河流生态恢复可以从以下几个方面考虑:
第一,纳入生态价值的相关因子。如在坝址选择和坝高的规划中,不仅要考虑传统水利工程的防洪、发电、灌溉等效益分析,还要考虑生态问题。如在对洄游鱼保护有强烈要求的河流,可以修建低坝,并加强鱼道的建设与管理。
第二,在流域范围内,加强已建水库的适应性管理,兼顾不同利益群体的需求,包括不同区域的人及所从事的生产活动,其它水生和陆生生物。
第三,大坝结构要兼顾生态运行的要求,而不能仅从建设和运行管理投资方面考虑问题。如可以通过调整电站取水口位置,采取分层取水的运行模式等对下游河道的水温实施有效调节,以满足生态需求。鱼道建设及其有效利用问题。在河道的冲淤平衡方面,加强工程和管理措施,研究开发河道岸坡的生态防护技术。
水利工程对生态与环境的影响是长期的,潜在的,许多问题特别像河口生态、库区生态、水生生态系统的结构,功能和效益的变化,不是短期能明了和掌握的,只有长期的监测、观察、研究,才能逐步找出规律,因此,环境影响评价不能以工程通过可行性论证为终点。现实工程对环境的影响是一个多层次、多因素、多目标、多阶段开放复杂的变迁巨系统。所以,环境问题同工程的寿命相始终,将生态与环境效益作为工程的长远效益和目标来做。
总之,大坝工程涉及范围广,对生态影响往往具有宏观影响、区域性影响的特性,即使同样的工程建设到不同的地点,也会产生不同的环境影响,今后还要注意和具体工程结合来总结经验,以便更好地做好大坝工程生态影响评价。