辽宁省农村梯级引水式电站生态环境影响综合评估分析

韩 睿

(辽宁省铁岭水文局，辽宁 铁岭 112000)

北方农村地区最重要的水利水电设施为引水式电站，山丘型河道为农村引水式电站主要布设区域，也能对农村地区生态环境产生一定程度的影响[1]。山丘型河道为农村引水式电站主要建设区域，因此农村引水式电站以梯级分布为主，当前，针对传统梯级农村引水式电站生态环境影响评估取得一定研究成果[2-6]，这些研究成果大都从梯级农村引水式电建设立项角度出发，对其生态环境影响进行综合评估，从而提出相对应的生态补偿措施[7]。这其中基于生态能值计算的EF方法应用较为成熟[8-12]，但传统的EF方法由于不能考虑生态承载可比性，使得其生态承载能力一般评估值较高，不能有效反映区域生态环境实际情况。为此有学者针对传统基于生态能值计算EF方法在生态影响综合评估中的局限，引入生态承载可比因子对其进行改进，通过一些水利水电工程建设生态环境影响评估研究实例表明[13-15]，其生态环境影响综合评总体好于传统方法，但在农村梯级引水式电站还未进行相关应用，为提高农村引水式电站生态环境综合评估的合理性，本文结合改进的EF方法，并以辽宁本溪地区农村梯级引水式电站为具体实例，对比分析改进前后生态环境影响综合评估结果的客观性。研究成果对于引水式电站生态环境影响综合评估方法具有重要参考价值。

1 改进的生态影响综合评估方法

传统EF方法主要基于生态能值对水利水电工程的生态环境影响进行影响程度的分析：

A=∑Ci/Pi

(1)

式中，A—不同生态能值；i—计算电站单元；Pi—不同计算单元生产力初始计算值；Ci—不同计算单元对生态环境影响比例，%。

改进的EF方法在传统生态能值计算的基础上对各计算单元进行生态承载可比性的计算：

(2)

式中，Ag—改进方法下农村引水式电站不同目标的生态能值；CM—评估区域生态承载比调整系数，其计算方程为：

(3)

式中，Ak和AM—不同时期和相同时期的生态能值。在确定不同目标和时期下的生态能值的基础上对其能值属性EF值进行计算：

EF=∑rjAg

(4)

式中，rj—不同生态能值下的属性指标值。

对不同属性下的生态能值属性进行计算：

EFT=N×EF

(5)

式中，EFT—不同类型下能值属性总和；N—目标属性种类数目。

改进的EF方法在计算同期生态属性能值的基础上对不同目标生态承载力属性值Yj进行计算：

EC=N(ajrjYj)

(6)

式中，EC—评估区域不同生态目标属性下的生态承载力；aj—不同属性生态影响面积值，km2。

2 本溪地区农村梯级引水式电站生态环境影响评估

2.1 引水式电站基本属性

以本溪地区5座小型水电站为分析实例，本溪地区位于辽宁的东部，山区河流较多，因此本溪地区适合于布设梯级引水式电站，5座电站装机容量在300～825KW之间，按照装机容量属于小二型水电站，各电站年引水量、废渣占据河道、电站占据面积、边坡水土流失、边坡植被破坏、引水设备占据面积等电站属性资料主要来源于各引水式电站初设报告，具体属性值见表1。

2.2 改进算法下梯级引水式电站生态能值评估

分别结合改进前后的EF方法对本溪地区5座梯级引水式电站的生态能值进行计算，计算结果见表2—3。

表3 本溪地区农村梯级引水式电站在改进后算法下的生态能值评估结果

从改进前EF算法下本溪地区梯级引水电站的生态能值计算结果可看出，在各目标生态能值中边坡水土流失和河道减沙脱水两项属性值高于其他类型，生态能值最低的为废渣占据河道属性值，其对于引水式电站而言，其生态能值影响程度最低。从改进EF算法下各等级生态能值属性计算结果可看出，其各类生态能值属性值均要低于改进前，这主要是因为改进的EF增加了各生态目标能值属性的承载比因子，从而对各类型生态属性能值进行相应的调整，降低了各类型生态能值。

2.3 改进算法下本溪地区梯级引水式电站生态承载能力

在各类型生态能值属性对比分析的基础上，结合改进前后的EF算法对本溪地区各小型引水式电站的生态承载力进行评估。结果见表4—5。

表4 本溪地区各小型引水式电站传统EF算法下的生态承载力评估结果

表5 本溪地区各小型引水式电站改进EF算法下的生态承载力评估结果

从改进前后EF算法下本溪地区各引水式电站生态承载能力评估结果可看出，不同电站各类生态能值属性下其生态承载比总体呈现递减变化，各类型生态能值属性下其生态承载力随着生态承载比变化而逐步增加。相比于改进前，改进EF算法下河道减沙脱水生态能值及生态承载力高于其他生态能值，这主要是因为相比于农村梯级引水式电站而言，河道减沙脱水其生态承载比相比较大，因此其生态承载力要高于其他生态能值。

2.4 改进算法后梯级引水式电站生态环境影响变化率

在各引水式电站生态能值和生态承载力评估的基础上，分别结合改进前后的EF算法对本溪地区各引水式电站的生态影响能值以及生态承载力变化率进行评估，结果分别见表6—7。

表6 改进后本溪地区各梯级引水式电站生态能值变化率

表7 改进后本溪地区各梯级引水式电站生态承载力变化率

从改进算法后本溪地区各引水式电站生态能值和生态承载力变化率评估结果可看出，采用改进的EF算法后，由于调整了不同生态能值属性指标的生态承载比，提高了各生态能值属性合理度，使得其生态影响评估结果总体好于改进算法前。通过对本溪地区各小型引水式电站的生态能值变化率评估可分析，各引水式电站生态能值变化率总体在±60%以内，各引水式电站生态能值平均降低率为35.6%，但各生态能值总体变化幅度不高。相比于改进前，采用改进算法后本溪地区各引水式电站的生态承载能力变化幅度有所增加，各电站生态承载力相比于改进前可平均增加25.3%，这主要是因为改进算法调整了各生态能值的生态承载比。在各类生态能值属性指标中，边坡水土流失生态影响度最高，河道减沙脱水由于生态能值低使得其生态环境影响度总体低于其他属性指标。

3 结语

(1)在采用改进EF算法进行农村梯级引水电站生态影响评估时，其生态承载比建议控制在0.5～0.7之间，且调整系数宜在0.4～0.5之间。

(2)对于梯级引水式电站而言，边坡水土流失生态影响度最高，河道减沙脱水由于生态能值低使得其生态环境影响度总体低于其他属性指标，应重点关注其水土流失的影响。

(3)本文分析的生态影响指标相对较少，后续还应增加区域水生态影响指标进行多指标分析，进一步提高其生态影响综合评估的客观度。