豐滿水電站治理工程對環(huán)境影響的分析

符杰鳳，馬玉梅

（1.中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林長春 130021；2.吉林省地理信息工程院，吉林長春 130051）

1 概況

豐滿水電站是我國第一座大型水電水利工程，同時也是第一個因病壩，必須采取全面治理使其得到根治的工程項目，因工程實施涉及到風(fēng)景名勝區(qū)、飲用水源地、三湖保護(hù)區(qū)、霧凇景觀等敏感環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，故備受社會關(guān)注。本文將重點分析工程對環(huán)境敏感保護(hù)目標(biāo)的影響。

2 工程與環(huán)境敏感保護(hù)目標(biāo)的區(qū)位關(guān)系

豐滿水電站大壩建成后，改變了原第二松花江干流的天然河道形態(tài)，形成了東北地區(qū)最大的人工湖——松花湖。豐滿水電站上游區(qū)域經(jīng)過數(shù)十年的演變，逐漸形成了以湖泊型水庫為主的生態(tài)環(huán)境及自然景觀，同時國家及當(dāng)?shù)卣群笤趲靺^(qū)設(shè)立了“松花江三湖省級自然保護(hù)區(qū)”、“松花湖國家級風(fēng)景名勝區(qū)”，進(jìn)一步保護(hù)豐滿及上游梯級水庫建設(shè)形成后的生態(tài)與景觀資源。此外，由于豐滿電站發(fā)電運行，在下游形成了聞名于世的吉林霧凇景觀。

工程樞紐及施工總布置用地范圍將涉及松花江三湖省級自然保護(hù)區(qū)、松花湖國家級風(fēng)景名勝區(qū)、吉林市飲用水源保護(hù)區(qū)以及吉林霧凇景觀等環(huán)境敏感目標(biāo)。

1）與松花江三湖省級保護(hù)區(qū)的關(guān)系。結(jié)合工程規(guī)劃方案和松花江三湖省級自然保護(hù)區(qū)區(qū)劃可知，豐滿水庫屬于松花江三湖省級自然保護(hù)區(qū)湖面區(qū)，工程樞紐區(qū)和大壩下游左、右岸施工區(qū)由于在大壩下游屬于遠(yuǎn)湖區(qū)，段吉棄渣場屬于遠(yuǎn)湖區(qū)，腰屯料場屬于遠(yuǎn)湖區(qū)。

2）與風(fēng)景名勝區(qū)的關(guān)系。從工程施工總布置方案和風(fēng)景名勝區(qū)范圍分析可知，腰屯砂礫石料料場、段吉棄渣場在風(fēng)景名勝區(qū)的范圍外，大壩下游左右岸的施工區(qū)、工程樞紐區(qū)均遠(yuǎn)離風(fēng)景名勝區(qū)內(nèi)的九大景區(qū)，但大壩下游左右岸的施工區(qū)、工程樞紐區(qū)與43°31′39″N以北的豐滿水庫所在區(qū)域?qū)儆陲L(fēng)景名勝區(qū)三級保護(hù)區(qū)范圍。

3）與飲用水水源地保護(hù)區(qū)的關(guān)系。依據(jù)工程施工總布置方案和吉林市生活飲用水水源地保護(hù)區(qū)劃可知，本工程的樞紐區(qū)位于水源地準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi)，壩下左、右岸施工區(qū)位于水源地二級保護(hù)區(qū)的陸域范圍內(nèi)。

4）與吉林霧凇景觀的關(guān)系。吉林江段的霧凇正是因為冬季豐滿水電站發(fā)電放流，使壩下約60 km江面不結(jié)冰，在具備足夠的低溫、溫差及充分的水汽這三個自然條件才能形成。樞紐區(qū)位于霧凇景觀帶起始位置，腰屯料場、段吉棄渣場不在霧凇景觀帶范圍內(nèi)。

3 工程建設(shè)對環(huán)境敏感保護(hù)目標(biāo)的影響分析

工程影響區(qū)內(nèi)松花湖，自1937年豐滿水庫開始建設(shè)、繼而運行的數(shù)十年來，已經(jīng)引發(fā)了喜濕物種的入侵，乃至喜濕物種群落的滋生、繁衍并演替為優(yōu)勢種群，局地范圍內(nèi)造就了全新的陸生生態(tài)系統(tǒng)。不能否認(rèn)這是一處特殊而又脆弱的生態(tài)區(qū)域。

在大壩改建的施工期間，因施工需要降低庫水位時，為避免對已經(jīng)形成了的特殊而又脆弱的生態(tài)系統(tǒng)帶來不利影響，應(yīng)對大壩全面治理實施方案進(jìn)行充分論證，限制庫水位盡量不要降得過低；降低庫水位時間不應(yīng)過長，且最好避開植物生長期。在完成大壩改建后的回蓄期間和電站恢復(fù)正常運行后，保持水庫正常蓄水位不變，避免新增淹沒面積。

3.1 對松花湖風(fēng)景名勝區(qū)的影響分析

結(jié)合本工程施工總布置方案和風(fēng)景名勝區(qū)范圍分析可知，腰屯石料場、段吉棄渣場在風(fēng)景名勝區(qū)的范圍外，大壩下游左右岸的施工區(qū)、工程樞紐區(qū)均遠(yuǎn)離風(fēng)景名勝區(qū)內(nèi)的九大景區(qū)，但大壩下游左右岸的施工區(qū)、工程樞紐區(qū)與43°31′39″N以北的豐滿水庫所在區(qū)域?qū)儆陲L(fēng)景名勝區(qū)三級保護(hù)區(qū)范圍即旅游村鎮(zhèn)區(qū)域。

松花湖風(fēng)景資源的主體是水、林、山。風(fēng)景名勝區(qū)結(jié)合松花庫區(qū)水體景觀，將景區(qū)劃分為雙峰嶺景區(qū)、駱駝峰景區(qū)、海浪山景區(qū)、五湖島景區(qū)、臥龍?zhí)毒皡^(qū)、鳳舞池景區(qū)、石龍壁景區(qū)、青山子景區(qū)、北天門景區(qū)九個相對獨立的景區(qū)：其中以五湖島、臥龍?zhí)丁⒑＠松綖楹诵木皡^(qū)；青山子景區(qū)、北天門景區(qū)是陸路交通可以到達(dá)的景區(qū)。

3.1.1 對水體景觀影響分析

根據(jù)本工程施工特點，考慮拆除施工的周邊條件，結(jié)合類似工程經(jīng)驗，采用在老壩拆除時期，逐步降低水庫水位，分層干地采用鉆孔爆破拆除，水位最低降至243.0 m。

根據(jù)上游白山水庫建成以后二十多年水庫運行資料，統(tǒng)計計算出多年各月平均庫水位，水庫2、3月份的正常運行水位在249.0～250.0 m之間，2月份多年平均庫水位為250.12 m，3月份多年平均庫水位為249.04 m。

水景觀是松花湖風(fēng)景名勝區(qū)重要風(fēng)景資源，景區(qū)“水、林、山”是構(gòu)成景區(qū)風(fēng)景資源的主體。大壩建設(shè)期間，因?qū)沃愤x線定位在原壩址下游，在新大壩建成的前6年，施工期利用原有大壩作施工圍堰，水庫水位保持常態(tài)不變，對水體景觀沒有影響。新壩建成后為拆除部分原壩需將水位降低至243 m，高出死水位1 m的時間是在冬季的2月底到3月底，庫區(qū)水面面積有所減少，但由于是冬季，庫區(qū)水面封凍，短期內(nèi)對庫區(qū)水體景觀產(chǎn)生的影響較小。

3.1.2 對各景區(qū)景觀功能影響

1）水庫水位降低對各景觀功能影響。據(jù)松花湖風(fēng)景區(qū)自然景觀特色、旅游觀光的要求以及建設(shè)管理和旅游事業(yè)的需要，結(jié)合地理位置，各景觀區(qū)景觀功能要求和景觀資源特色，松花湖水面水庫水位降低的過程中僅短期內(nèi)對以湖面或湖灣為景觀背景的五湖島景區(qū)、臥龍?zhí)毒皡^(qū)、鳳舞池景區(qū)景觀效果產(chǎn)生一定的影響。該工程新壩建成舊壩部分拆除時即施工第6年的12月末至第7年1月的3個月內(nèi)，水位逐漸降至最低水位243 m(也高于死水位242 m），在243 m僅運行3月份1個月，由于是冬季冰封的時節(jié)，時間短，錯開了4月25日—10月10日的旅游季節(jié)，冬季松花湖冰面為安全起見又不開展其他的活動，因此對松花湖景觀功能及旅游的影響較小。

2）工程施工對各景區(qū)景觀的影響。施工區(qū)主要布設(shè)在大壩下游左右岸。除腰屯石料場區(qū)，腰屯棄渣場和阿什在風(fēng)景名勝區(qū)范圍外，全面治理水庫大壩、新建導(dǎo)流洞、壩下開關(guān)站、松花湖庫區(qū)、壩下施工區(qū)、大壩下游左右岸臨時施工區(qū)及永久工程的全面治理大壩都在風(fēng)景名勝區(qū)三級保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)，豐滿電站大壩以及壩下施工區(qū)均遠(yuǎn)離上述各景區(qū)，工程施工區(qū)附近主要為旅游村鎮(zhèn)和電廠廠區(qū)，因此工程施工對上述風(fēng)景區(qū)影響較小。

為避免對旅游業(yè)可能造成的損失，本階段對全面治理方案的施工進(jìn)度進(jìn)行了優(yōu)化，在舊壩拆除期間低水位維持時間僅為1個月，時間安排在2月份，正值冬春交替的旅游淡季，對旅游業(yè)幾乎沒有影響，且非通航期，也不會因此而影響旅游、運輸船只的收入。

3.1.3 對旅游交通的影響分析

工程有其自身的特點，庫區(qū)已成為旅游景區(qū)，交通的布置充分考慮施工期地方旅游交通問題。

根據(jù)工程現(xiàn)狀條件及施工總布置要求，骨料運輸可充分利用現(xiàn)有的豐滿電站的場內(nèi)交通道路及左、右岸上壩路，并輔以新建的施工臨時道路。

工程施工場區(qū)主要分為壩下左岸施工區(qū)和壩下右岸施工區(qū)，兩岸施工區(qū)通過新建的豐滿壩下交通橋相聯(lián)系。為了避免對庫區(qū)旅游交通的影響，在緊鄰豐滿壩下橋新建跨河交通橋1座。左岸施工區(qū)導(dǎo)流洞進(jìn)、出口處各建橋梁1座，使施工交通路線形成封閉的環(huán)路來滿足本工程兩岸施工交通要求，工程實行封閉式管理。原橋仍然作為地方交通使用，使地方旅游交通盡量避開施工區(qū)，保證旅游交通道路暢通。

全面治理方案維持低水位運行的時間1個月，時間為2月份，非通航期，時間短，對通航無影響。

3.2 對吉林市霧凇的影響分析

霧凇是吉林市每年的霧凇冰雪節(jié)的不可缺少的元素。而霧凇的形成，受多種因素影響，是一種復(fù)雜的大氣物理變化過程。溫度和濕度條件，只是具備了產(chǎn)生霧凇的基本條件。很多地方出現(xiàn)的霧凇不能和吉林霧凇相比美，正是由于吉林霧凇具備得天獨厚的、充分有利的小氣候特殊條件。

冬季豐滿電廠每天發(fā)電放流是吉林霧凇形成的必要條件，為保證吉林霧凇冰雪節(jié)的順利召開，歷屆吉林霧凇冰雪節(jié)期間，豐滿發(fā)電廠每天前夜出流量都不低于300 m3/s。施工期間因降低水庫水位和減小出庫流量，江面水汽蒸發(fā)量將隨之減少，將對氣溫等其他條件的要求更加嚴(yán)格，而在全球變暖的大氣候背景下，冬季溫度越來越高，達(dá)到霧凇出現(xiàn)條件的低溫日數(shù)也在減少。因此，豐滿水庫水位降低、出庫流量減少，水汽條件減弱，霧凇出現(xiàn)的次數(shù)可能減少。但從2011年2月份水位約244 m時，吉林市沿江兩岸的霧凇還依舊出現(xiàn)，說明工程施工對沿江兩岸霧凇的影響不大。

全面治理方案維持低水位和小流量的時間是施工期第六年2月份1個月時間，正常情況下，12月和1月份的氣溫適宜霧凇形成，2月份的氣溫條件適合霧凇形成的次數(shù)較少，且已是冰雪節(jié)的尾聲、旅游淡季，此時水庫降低水位，對霧凇冰雪節(jié)基本不會產(chǎn)生影響。

3.3 對飲用水水源地水質(zhì)的影響分析

根據(jù)區(qū)域水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)的要求，庫區(qū)水環(huán)境質(zhì)量不低于現(xiàn)狀水質(zhì)，使庫區(qū)總體水質(zhì)控制在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類水域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，以滿足不同水環(huán)境功能區(qū)的水質(zhì)目標(biāo)要求。一、二級飲用水源保護(hù)區(qū)水質(zhì)滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅱ、Ⅲ類水域功能的要求。

庫區(qū)和大壩下游是生活飲用水水源保護(hù)區(qū)，有吉林市、長春市等的飲用水取水口。大壩兩側(cè)施工區(qū)的生活生產(chǎn)污廢水的排放，舊壩拆除水庫水位降低，將直接對庫區(qū)和下游飲用水源水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。

由于豐滿水庫是飲用水源保護(hù)區(qū)，工程所涉松花江江段已無環(huán)境容量，因此工程施工期間，砂石加工系統(tǒng)廢水、混凝土拌和系統(tǒng)沖洗廢水等生產(chǎn)廢水經(jīng)深度處理后回用。生活污水處理達(dá)到中水標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行綜合利用。故工程建設(shè)區(qū)廢污水實施零排放措施后，對飲用水水源地水質(zhì)基本無影響。

3.4 對松花江三湖省級保護(hù)區(qū)的影響分析

工程樞紐區(qū)和大壩下游左、右岸施工區(qū)由于在大壩下游屬于遠(yuǎn)湖區(qū)，腰屯料場、段吉棄渣場屬于遠(yuǎn)湖區(qū)。工程施工和料場的開挖對三湖省級保護(hù)區(qū)產(chǎn)生一定的影響。

主體工程設(shè)計時，優(yōu)化施工布置和施工工藝，工程布置盡量與當(dāng)?shù)赝恋乩靡?guī)劃以及環(huán)境功能分區(qū)相協(xié)調(diào)；盡量減少工程建設(shè)對工程地區(qū)現(xiàn)有林地、草地和耕地的占壓、破壞，嚴(yán)格控制施工占地和污染排放，以減緩、防治人為造成的水土流失，對位于三湖保護(hù)區(qū)的砂礫石料場跡地采取棄料回填，開采平臺經(jīng)穴狀整地后栽植喬灌草恢復(fù)植被。

在采取上述相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施后，使工程建設(shè)對松花江三湖省級保護(hù)區(qū)的影響降為最小并在可接受的范圍內(nèi)。

4 結(jié)論

通過上述分析，按照“徹底解決、不留后患、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理”的原則，對大壩采取全面治理等各種技術(shù)方案要進(jìn)行深入研究和充分論證，科學(xué)選擇豐滿大壩施工技術(shù)方案。要進(jìn)一步保護(hù)豐滿及上游梯級水庫建設(shè)形成后的生態(tài)與景觀資源，降低對生態(tài)環(huán)境的影響，從而保護(hù)或改善景區(qū)景觀，使工程在文明、和諧、優(yōu)美的環(huán)境中建設(shè)。