水能梯级开发对流域生态系统的影响

Ｑ！Ｑ　Ｑ：！　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　环境科学　水能梯级开发对流域生态系统的影响　彭国涛　（四ＪＩＩ￣学建筑与环境学院环境系　四川　６１　０２０７）　摘要：流域梯衄开发与河流生态环境之间的矛盾已成为目前流域治理中迫切需要解决的重大问题，为了实现人水和谐，本文着重从生境　和生物两方面分析了水能梯级开发对漉域生态系统结构和功能的累积影响作用；同时，总结了国内外流域梯级开发的成功案例。这对今　后进行水能梯级开发深入系统的研究及水利工程的实花具有一定的理论和实践意义。　关键词：水能梯级开发　流域生态系统　环境影响　中图分类号：Ｑ　１　５　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４－－０９８Ｘ（２０１Ｏ）０７（ａ）－－Ｏ１３３－－０１　１引言　我国是世界上水能资源最丰富的国　家，全国水能蕴藏量约６．８亿ｋＷ，经济可　开发容量为３．８亿ｋｗ。在水能梯级开发带　来经济效益的同时，一系列环境问题也随　之产生。我国几十年的水电建设经验也已　证明：水能梯级开发需要从全流域考虑，　在进行流域开发的同时，应当考虑其对生　态环境的影响程度，使其发挥环境、经济　综合效益。　２水能梯级开发对流域生态系统的影响　流域（ｗａｔｅｒｓｈｅｄ）指汇集和补给一条河　流及其支流的地表水和地下水全部来源　区，即地表水与地下水分水脊线所包围的　集水区域（中国农业百科全书总编辑委员　会水利卷编辑委员会和中国农业百科全书　编辑部，ｌ９８６）。　由于流域本身是一个完整的生态系　统，随着梯级枢纽工程的兴建，库区陆生生　态变成了水生生态，这种变化是在短期内　完成的，从而导致流域生态系统的变化是　急剧的，新的生态系统可能引起物种资源　生境范围的缩小、资源的重新配置。而新的　生态系统的平衡，需要经历一个过程。这个　过程的长短，取决于河流原有生态环境的　状况、工程规模、社会的干扰及人为控制的　程度…，即目前众多学者提出的“累积影响　（ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ　ｉｍｐａｃｔ）”这一概念。　２．１生境影响　、２．１．１流量　流量作为水域生态系统的主要驱动力，　对河流泥沙、水质均有重要影响，也是梯级　水库影响的最为重大的生境因子。梯级水库　对径流量的影响体现在径流总量的减少、径　流过程的改变，进而导致流量均化。　，　①径流总量的减少。水库蓄水引起渗　漏、库面蒸发、工农业引水、跨流域调水等　原因会造成下游径流量减少，尤其是近年　来工农业的快速发展，河流沿线用水水量　大增，造成河道径流总量减少［２Ｊ。　②流量均化。河流的径流具有明显的　周期性，一般与气候的变化有关。而梯级水　库建成后，在汛期拦截来流用于枯期运行，　造成天然情况下的汛枯期出现时间改变。　主要表现为汛期洪峰削减，枯水流量加大，　中水期流量增大，中水期延长，流量过程的　起伏变小，流量均化。　２．１．２水质　河流的水质状况取决于进入河流的污　染物与河道的自净能力。梯级水库使得下　游径流量减少，对下游河流污染物稀释和　３．１采取径流式开发模式　降解能力的能力造成一定的影响，但流量　国外水能梯级开发大多采用径流式和　的均化增加了枯水期流量，减轻了这一时　建高坝蓄积式的模式　罗纳河的流域开发　期岸边的污染，带来了环境效益【６］。　除了在上游中央高原的热尼西亚为中型水　２．１．３输沙量　头和装机的非调节性梯级，其余全部是低　天然水体中大部分污染物都被吸附在胶　水头径流式中小型梯级。采用这种低坝多　体和泥沙颗粒上。含沙量大小和污染物吸附　级开发方式，大大减少了征地面积。　量的变化直接导致水体污染浓度的变化，含　３．２建设鱼类洄游通道　沙量越高越有利于污染物的吸附，越有利于　从２Ｏ世纪３Ｏ年代梯级开发之初，美国陆　水库的水质【２］。而对于水库下游，由于水库的　军工程师团就在流域下游的梯级开发中建　拦沙，坝下含沙量显著减少，同时河床冲刷补　设了鱼类洄游通道，以减轻大坝对洄游鱼　充的泥沙的粒径较大，降低了下游水体的吸　类的阻隔影响　】；同时通过增殖放流、异地　附容量，导致污染物在泥沙上的降解减少，对　建立保护区或河段、模拟创造人工环境等　下游水质产生不利的影响。　其他措施对受大坝影响的鱼类加以保护。　２．２生物影响　３．３充分利用人工湿地　梯级水库的开发引起生境的一系列变　水能梯级开发将在流域上建设多个水　化，进而直接导致生物的种类和数量的改　库，水库库区会形成许多库湾。这些库湾可　变，破坏了生物的多样性。　开发为人工湿地，为湿地动、植物提供生存　２．２．１浮游植物和高等水生植物　条件，从而有效提高区域局部的生物多样　浮游植物适宜于在静水或缓流水中生　性，增加水域的综合功能。同时，人工湿地　活，未修建水库时，水流量较大，浮游植物　可改善局部小气候：无霜期延长、温差缩　的种类和数量都比较小，多以硅藻和绿藻　小、最高气温降低、湿度增加［８１。　为主。对高等水生植物的直接影响主要是　淹没，间接改变了水域的形态特性、土壤、　４结语　水的营养性能、水位状况和原始种源，影响　水能梯级开发是江河流域水能资源开　了高等水生植物的生存和生长【８】。　发的必然规律。只有梯级开发才能使再生　２．２．２底栖生物　的水能资源得到充分利用。中国水电资源　梯级水库的建成往往会改变当地的水　开发的潜力很大，但也受制于经济发展与　文和水质条件。如果已建成的水电站水库　环境保护协调发展的要求。　水位相对稳定，其底栖生物的种类和数量　我国水能梯级开发在遵循“流域、梯　也相对较多。　级、滚动、综合　原则的前提下，应加快水能　２．２．３鱼类　梯级开发对流域生态系统结构和功能影响　水能梯级开发对鱼类的影响较大，主　的系统理论研究，有的放矢，寻求解决方　要有：产卵水文条件的改变，即库蓄水和泄　案。同时借鉴国外成功的开发案例，在梯级　水淹没和冲毁鱼类原有的产卵场地，使得　布置时以低水头、大流量的径流式电站为　鱼类被迫迁移；而上游电站破坏了水域中　主，尽量布置成连续梯级，以合理利用水能　野生鱼类的生存环境，对河流的阻断对上　资源。另外，国外很多梯级系统几乎都是上　游区鱼类的迁移带来一定影响；大坝切断　一级尾水位紧接着下一级的上游水位，形　了天然河道，更使得鱼类迁移受阻；鱼类经　成梯级之间首尾相连的完全开发方式，对　过溢洪道、水轮机等时，也会因高压高速水　河流的落差开发利用率很高，可供参考。　流的冲击而受伤和死亡　。　参考文献　３水能梯级开发成功案例借鉴　…１耿福明，薛联青，陆桂华．基于复合生态　水能梯级开发作为我国水电能源开发的　系统的流域梯级开发累积环境影响识　主要形式有其必然性。它对于促进区域经济　别．水资源与水工程学报，２００６．　的发展、改善山区生态环境、取得综合效益有　［２】杨丽虎．梯级水库对流域出口沙的累积　着举足轻重的作用。但同时我们必须要协调　影响研究．　好经济社会与自然生态保护、开发建设与生　［３］洪松，葛磊．长江三峡水库兴建后库周　态环境保护、当前利益与长远利益之间的关　地区辐射平衡与地面径流变化之探讨　系，做到统筹兼顾、综合开发，以确保资源、环　【Ｊ】．地理科学，１９９９．　境、经济、社会和谐发展。　科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　１　３３