□ 唐黎标
在气候危机、能源危机的大背景下,全球都把水电作为优先发展能源。以当前的技术水平,水电是替代化石能源最有效、最可行的途径。目前,凡是水电资源丰富而且开发程度高的国家,都基本上解决了温室气体排放问题。我国的水能资源丰富,但开发程度较低。如果我国的水电能源得到充分的开发利用,至少每年可多减排20亿吨二氧化碳。
水电工程对生态环境的影响是复杂而广泛的,有利的影响和不利的影响同时存在,影响的过程包括物理、化学、生物过程,也包括社会过程。水利水电工程对生态环境的影响主要有:对泥沙和河道的影响;对水体、鱼类、水文、气候、地质、土壤和物种的影响;对文物和景观的影响,以及对人类健康的影响等。我们必须用人与自然和谐相处的理念去处理水利水电开发与生态环境的关系,在保护生态环境的前提下积极开发水利水电工程,使水利水电资源开发与生态环境保护良好均衡。
水利水电工程在施工与运行过程中,对周边环境带来了较大的影响。
水库泥沙淤积不仅影响水库使用年限和电站发电效益,也会造成库尾或库周水位升高,增大库区淹没影响范围;还可能造成下游河道新的冲刷与淤积,对下游与河口生态环境产生潜在的负面影响。
因此,水电工程设计时要高度重视淤积问题。在多沙河流上进行建设,应高度重视研究水库泥沙的来源、颗粒级配、水沙运动规律,泥沙冲淤形态和淤积速度等,研究泥沙淤积对水库调节性能的影响。结合水库运行方式,确定排沙防淤的具体措施。水库周边实施封山育林,降低输沙模数;汛期降低水库水位,采取排浑蓄清的调度方式;设置排沙中孔、底孔、廊道;利用异重流排沙;研究和采取其他措施,最大限度减少泥沙淤积和河道冲刷的不利影响,从而更有效地发挥水库的综合利用效益。
若修建大型水库需淹没大片森林时,如果之前没有大规模砍伐清库,蓄水后林木便长期浸泡在水中,腐烂后即会产生一些有害气体,对大气造成污染。当然,这个问题在我国并不多见。尽管我国的电站装机规模虽然很大,但多属高山狭谷型水库,与国外的水库相比,库容并不大。再者,库区几乎没有大面积的森林。只要蓄水前清理库底,合理安排调度水库,严格控制污染物的入库排放,水库就不会对大气造成不利影响。另外,水力发电替代火电,可大大减少燃煤对大气环境造成的损害以及废水、废气和废渣对生态的破坏。因此,水库对大气的有利影响远远大于不利影响,通过采取适当措施,可将不利影响最大限度地降低。
当然,水库蓄水后,水面扩大,蒸发量也会由此增加,对库区周边地区气候可能产生影响,如风速、湿度、温度、降雨等气象要素的变化。总体上这种变化可以改善人类生活条件和陆生植物生长条件,能够促进人与环境的健康协调发展。
河流水生生物的生活环境受到多种因素影响,其中河流梯级开发影响最大。一些鱼类因环境改变而无法繁殖,另一些鱼类则可能在静水和缓流中大量繁殖而形成数量较大的种群。
当前,倍受关注的是大坝建设对珍稀鱼类和洄游鱼类造成的影响。世界各国在建坝中解决鱼类洄游问题通常采取两种办法:一种是工程措施,修建鱼梯、鱼道,使洄游鱼类通道畅通;另一种是对洄游鱼类进行人工繁殖或增殖,放流到新建的鱼类保护区。
生物多样性是指在一定时间和一定地区内的所有生物(动物、植物、微生物)物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。保护生物多样性具有巨大的经济价值、科学价值和美学价值。除了环境污染、人类过度开采捕获对野生动植物的生存环境造成重大威胁之外,主要是由于人类各种经济和社会活动造成了生物多样性的减少。水资源开发在带来巨大经济和社会效益的同时,也带来水库淹没,大坝阻断河流,工程施工和移民安置等对生物资源的不利影响。水电工程改变了原有生物的生存环境,使得生物的个体数量、种群数量乃至整个生态系统的平衡状况随着环境因子的改变而改变。但到目前为止还缺乏有效的解决手段。
在水利水电工程设计与施工中,要尽量减少或避免对施工区原有地形地貌的负面影响;在建筑物的布置和设计中要尽量减少开挖、填筑,应充分利用建筑物已有的开挖料;对开挖的边坡和渣场,要通过种植林木花草等措施,防止水土流失;在狭窄河谷的坝址,选择混凝土拱坝和地下厂房,可避免过大开挖;岸坡较陡时,可采用开敞式进口泄洪洞代替岸边溢洪道,避免人工高边坡,减少对天然植被的破坏。在风景名胜区修建水电工程,上述问题尤为重要,并应特别注意建筑物的外形、色调与当地景观协调一致,做到人工建筑与自然景观的和谐一致。
水电工程施工的特点是:工期长、工程量大、工程强度高、人员和设备多、占用场地较大。同时,由于建筑物对地基的特殊要求,往往需要进行较大规模的开挖或回填,混凝土工程所需的骨料和土石坝所需的填筑料也需要开山轧石,并需设置一定规模的渣场。水电工程施工对环境的影响主要表现在水土流失、景观生态、“三废”排放、噪声污染、人群健康和公共卫生等方面。因工程所处地区环境特点不同,施工对环境的影响和危害程度也有差别,但都必须高度重视,要加强施工规划和施工管理工作,有针对性地研究和采取措施,避免施工区环境污染和生态破坏。
当然,水电工程施工对周边环境影响绝大部分只是暂时性的和可恢复的。只要做到安全、文明施工和做好施工期间的环境保护,并结合施工后景观生态的恢复和协调工程建设,完全可降低或消除工程施工对周边环境的负面影响。