文_王云慧 新疆博衍水利水电环境科技有限公司
我国水资源总量丰富,但地域分布不均,水利水电工程的建设和运行可有效缓解因水资源分布不均产生的用水矛盾,在优化水资源配置、保障灌溉和抗旱防汛等方面发挥着重要作用。同时,水电作为一种清洁能源,具有运行成本低、方便调峰等优点,是重要的能源组成部分。但水利水电工程施工期长,影响范围大,因河流水文情势、水温等变化对下游河段水生生态以及河岸陆生生态系统的影响具有长期性和累积性。
水利水电工程一般指具有防洪、供水、灌溉、发电等单一任务或多任务工程,包括水库、引水工程、跨流域调水工程、输水工程等多种型式。通过修建挡水建筑物壅高水位保证引水,利用水库库容拦蓄洪水、调蓄天然径流,通过水库调度达到蓄滞洪水、削峰补枯、提高供水保证率,通过跨流域的引调水优化区域的水资源配置,同时利用水能发电。
当前我国大力推进可持续发展战略,水利水电工程作为重要的基础设施,能为社会发展提供水资源和能源保障。通过合理的设计、规划,能够实现社会、经济、环境协调发展的目标。我国水资源总量丰富但地区分配不均,年内径流过程与需水过程不匹配,旱涝灾害同时发生。通过建设调蓄水库、引调水工程等可解决部分地区资源性缺水问题,优化水资源配置。如南水北调工程不仅平衡了我国水资源地区分配,也提高了北方地区的供水质量,为我国社会经济的发展提供基础保障。
水利水电工程对环境影响最为明显的要素便是水环境。水利水电工程蓄水后影响河段流速会产生变化,库区流速减缓,流速变化对河流的自净能力会产生影响,部分指标浓度值会升高。库区蓄水完成后内部水体的置换速度会降低,透明度增加,为库区藻类的光合作用提供了有利条件,浮游植物在库区大量生长易造成氮磷等营养元素堆积。同时,在引水断面以下河段河道流量减少,尤其是在引水式或混合式开发的电站下游河道减水甚至发生断流,受工程调度影响,工程下游河段天然径流过程发生变化,在洪水资源化的同时,也使得下游河段径流过程出现坦化。此外,水利水电工程施工期长、施工人数较多,各类污、废水如不做好收集处理随意排放还会对周边水环境产生不利影响。
水利水电工程对陆生生态直接的影响表现在因淹没和永久建筑物占压对占地区土壤的占压和植被的一次性生物量损失,占地区内还可能分布有珍稀保护植物。水利水电工程中长距离的输水渠道、施工道路等还会对区域爬行动物、两栖动物等产生阻隔影响,影响其迁移范围。在西北干旱区,工程下游河段流量的减少还会对两岸河谷林草的生长以及繁育更新产生一定影响。水利水电工程大体量的人工建筑物还会对景观产生一定的影响。施工期土石方的开挖以及细料弃渣的临时堆存会新增水土流失问题,施工期的噪声等会对工程区周边的鸟类等形成惊扰。
水利水电工程因水文情势变化及阻隔,会对水生生物尤其是鱼类的生长环境产生很大影响。库区蓄水后流速减缓,喜静水的鱼类在库区种群规模会增加,但喜流水的鱼类则会向上游流水生境迁移,库区内鱼类的种类组成发生变化,减水河段则因水量减少,鱼类的生境萎缩,鱼类的资源量会下降。
拦河建筑物的修建会使原本连通的河道新增阻隔,不利于上下游河段鱼类种群间的交流,对洄游性鱼类,还可能会阻断其洄游通道,影响其繁殖。以三峡工程为例,三峡工程建成运行后三峡大坝阻碍了中华鲟洄游产卵的通道,每年繁殖季节中华鲟聚集坝下,难以上溯至上游产卵场,造成天然鱼类数目大幅度降低。一些具调节能力的水库库区还存在水温分层的问题,下泄的低温水会诱发下游河段鱼类产卵时间推迟甚至不能产卵。发电水轮机组还会对进入发电系统的鱼类产生致命伤害,坝下挑流消能过程中产生的过饱和气也会对鱼类产生不利影响。
水利水电工程对社会环境的影响主要表现在:文物古迹、房屋工程、交通设施、田地等移民安置等方面。一般情况下,水利水电工程在建设前选址选线阶段会对文物古迹、居民区等进行避让,对无法避让的道路、通信电力等设施进行改建,对淹没区和工程占地区内的居民进行专项的移民安置。水利水电工程建成后在防洪、灌溉、供水、发电等方面都具有社会效益和经济效益。
水利水电工程建设周期长,对生态环境的影响具有长期性和累积性,有关部门应当制定涵盖水利水电工程建设运行全过程的生态环境保护制度,建议包括三个方面:第一,工程开展前期阶段,落实环境影响评价制度。在工程的选址选线、工程规模、开发方式等方面进行环境合理性论证,在对工程影响范围内生态环境详查基础上开展现状评价,并预测工程建成后会对周围环境所产生的影响,制定相应的环境保护措施,有效避免水利水电工程建设对周围环境造成不可挽回的消极影响。第二,工程建设期,推行施工期环境监理和环境监测。通过环境监理确保环评阶段提出的各项环保措施同步开展同深度设计,保证措施落地。通过环境监测,掌握施工期各项措施的实施效果并及时发现出现的问题。第三,工程建设运行后,在竣工环保验收的基础上,推行环境影响后评价制度。定期评估工程运行后对生态环境的长期影响和累积影响,对出现的问题及时采取补救措施,防止问题扩大、蔓延。
水利水电工程特别是调水工程,环境损失主要在水资源调出区,环境效益则体现在水资源调入区。通过建立完成的生态补偿机制,有利于维护调出区生态环境的稳定性与持续性。通过生态补偿资金开展受损河段系统的水生生态系统修复与维护,开展专项课题研究、恢复河道连通性、人工增殖放流等。同时,当地政府部门也可制定相关政策对水利水电工程周围的生态环境定期进行全面评估与调查,根据调查结果制定相应的修复策略。
水利水电工程影响涉及环境要素多、时间跨度大、专业性较强,为了减缓水利水电工程建设运行对环境的不利影响,监督各项环保措施的落实情况,应在水利水电工程建设前期、施工期及运行期全过程开展公众参与,接受环保非政府组织、相关专家学者的监督。
水利水电工程的环境保护工作,需要相关的专业知识和研究结论作为支撑。如不同地区不同类型河流生态流量的合理确定、河谷林草等涉水敏感目标的生态需水过程、鱼类繁殖期流量过程和水温条件的确定、水电梯级开发对河流生态系统的累积影响等相关问题都需要开展专项研究,才能科学、准确地制定环境保护措施,减缓水利水电工程对环境的不利影响。
综上,水利水电工程在带来积极的社会效益和经济效益的同时,也对生态环境产生了一定的不利影响。随着环保意识的提高,在水利水电开发利用过程中应做好环境保护工作,确保其可持续科学发展。