淺談大通河流域水電開發與生態環境保護

樊曉東

（青海省雪龍灘水利發電有限責任公司，青海西寧 810001）

0 引言

水電是清潔的可再生能源。我國是水電大國，有著豐富的水電資源，水電已成為不少地方發展地方經濟的支柱產業。近年來，青海省積極發展水電，對解決廣大農村及偏遠地區用電供需矛盾，優化能源結構，促進當地經濟社會發展發揮了重要作用。水電大壩在防洪、灌溉、保障社會經濟發展、保障人口用水等方面發揮著巨大作用。而另一方面，建設期和運行期也確實存在開山爆破，斷水斷流，河流兩岸的青山被剃成了禿頭，部分河段綠水消失露出干涸的河床現象。水電站大壩阻隔影響河流連通性，水文變化、淹沒而導致的移民安置，泥沙淤積和生物多樣性破壞等，對河流生態系統造成不同程度的干擾和損壞。而引水式電站如果不考慮生態流量的要求，也會對河流生態系統造成嚴重影響。

與其他能源不同，正是由于水電開發的兩重性，一方面產生了支撐人類社會經濟發展的巨大正效應；同時，也產生了直觀可見的大量的社會矛盾和流域生態環境的退化，特別是大通河流域地處青藏高原腹地，自然生態環境極其脆弱，破壞擾動后很難恢復。隨著可持續發展理念的逐步深入和落實，高原河流水電開發的生態環境問題引起了社會公眾和管理決策者廣泛的關注和爭議。顯然，水電發展已過了技術制約、經濟制約，進入到生態環境制約的階段。

1 大通河水資源基本情況及開發現況

1.1 大通河水電資源基本情況

大通河是湟水河的一級支流，黃河二級支流，屬高原大陸性氣候，高寒，多暴雨，晝夜溫差大。發源于青海省海西州蒙古藏族自治州天峻縣木里，止于青海省民和縣享堂注入湟水河，大通河系山區河流，比降大，蘊藏著豐富的水能資源。總長554 km，流域面積15 130 km2，呈窄長矩形和羽狀。其中青海省境內流域面積12 975 km2,河道平均比降4.55‰。從源頭至湟水河段天然落差2 295 m，可利用落差832 m,據尕大灘水文站實測27 a資料統計，多年平均流量為49.1 m3/s,徑流量15.497億m3,入境處以上集水面積6 596.5 km2,多年平均入境流量38.24 m3/s,水量12.06億m3,出境處以上集水面積11 801.29 km2,多年平均出境流量68.1 m3/s,水量21.47億m3,水電資源理論蘊藏759.5 MW。

1.2 水電資源開發情況

由于大通河境內地形條件好，落差大，水力資源豐富，具有投資省，易開發的特點，青海省水利廳編制了《青海省大通河水電資源開發規劃》，規劃境內可開發有納了峽、石頭峽、克圖口、仙米、久干、雪龍灘、玉龍灘等八個梯級電站，裝機容量24.3萬kW。據此規劃，1992年被列為青海省重點建設項目的雪龍灘水電站開工建設，標志著境內大通河水電資源進入實質性開發階段。青海省政府提出“開發資源，振興青?！钡慕洕l展戰略，制定和完善優惠政策，創造良好的投資環境，加大招商引資力度，先后有青海省水利水電集團，青海省萬立公司等重資投向大通河水電資源開發，先后建成了青石嘴、仙米、寺溝口、雪龍灘、多隆、玉龍灘、東旭、東旭二級、甘禪口等16座水電站，裝機容量11.8萬km。分徑流式和引水式水電站，其中雪龍灘、玉龍灘、甘禪口等為引水式電站。

2 水電開發對生態環境的負面影響

流域生態系統是一個動態的復合型生態系統，流域水電開發工程浩大，大量人力物力的投入，以及對區域物質能量的劇烈擾動，使區域生態系統穩定性受到一定程度的破壞，生態系統的動態平衡狀態發生偏移，影響物質和能量的再分配過程。而且這種沖擊在一定程度上可能遠遠超出原生系統的承受能力，從而導致生態環境的演變。

大通河流域主要包括徑流式發電站和引水式發電站，興建大壩對生態環境的負面影響包括構筑物（大壩或其他建筑物）對河道的阻隔、水沙情勢的變化、淹沒與移民和工程施工將對生態環境的不利影響，貫穿了從建設期到運行期的全過程，而且不同時期對環境的負面影響也有所不同。

2.1 水電站施工期對環境的負面影響

施工期的影響主要表現在工程占地的影響、施工采石取土的影響、施工截流的影響、棄渣堆放的影響和其他施工項目的影響。水電站開發要修筑水庫及其他水工建筑物的工程，占地主要是水庫淹沒占地，永久性和臨時性水工建筑物占地，破壞原有植被，造成移民搬遷和一些設施的遷建，根本地改變原有的自然地貌，從而可能破壞原有的區域生態平衡；水電工程建設過程中需要大量開采土石方，采石、取土、施工截流不僅會加快高原河流的水土流失，而且對原生態破壞嚴重，對區域生態環境造成巨大的擾動甚至破壞。而梯級水電工程施工對生態環境的影響更為嚴重，主要表現為：（1）破壞原生植被，降低土壤質量，加劇水土流失；（2）改變陸面形態及過程，產生不良環境效應；（3）施工車輛、施工土石方開挖爆破機械等噪音，也對高原區域生態環境造成沖擊；（4）棄渣堆放的影響。大通河流域以山區為主，引水式電站采用開挖隧洞引水，施工過程中產生大量的洞挖廢渣，棄渣需占用一定的場地堆放，造成土地資源的流失，而棄渣中的殘留炸藥、廢油、廢化學藥品，以及可能存在的放射性物質，又會成為重要的放射源。大通河流域梯級電站群的水利工程開發中，工程項目密度大，施工強度高，并且部分施工未嚴格按照工程規劃設計標準進行，棄渣亂堆濫放現象嚴重，部分工程的棄渣隨意堆放在大通河兩岸，造成泥沙下泄，擁塞河道，使河道變窄，嚴重影響河床形態及河川徑流特征。

2.2 水電站蓄水階段對環境的負面影響

水庫蓄水會淹沒部分陸地而導致景觀的破碎化，高原野生動物被迫做適應性的遷移，植被發生演替，不利于生物多樣性的維持和保護。同時河流的連續性被打破，水體湖泊化，動水生態環境被靜水所取代，加之水深、水溫等生態因子的變化，破壞了原有水生生物的生存、繁殖生態環境，造成高原脆弱的物種多樣性降低。

水庫初期蓄水階段對環境的影響主要是對下游河道水質和下游用水的影響。當水庫庫容較小時初期蓄水時間短，對下游的影響也較小，但庫容較大時，初期蓄水時間長，并且初期蓄水階段水體中營養物質有短時間增量，這樣就容易引起水體富營養化污染，對庫區總體和下游水體的水質影響較大。同時，由于水庫蓄水使其上游部分河段和相連的梯級電站等水域的水位升高形成庫盆，庫區的淤積和庫岸浸蝕，對庫區水環境造成影響，并影響到水庫功能。

2.3 水電站運行階段對環境的負面影響

水庫蓄水運行后，將導致沿岸地帶水文地質條件發生實質性的改變。首先是地下水狀態發生變化，水庫滲漏在最初幾年中較為劇烈。通常在水庫的近壩部分出現地下水升高的最大值，而在水庫上游，地下水位升高則相應較小，影響范圍也??；另外，水庫蓄水運行后，使部分陸地變成水域，淺水變成了深水，流動的水變成相對靜止的水，同時電站汛期泄水等，對水生生物也會造成很大的影響。

運行中的引水式電站對壩下游缺水段生態環境也產生較大影響。引水式電站筑壩引水發電，壩下形成一段徑流減小甚至干涸的河段，大量引水后，大通河流域目前已有約10 km長的河道成為時段性脫減水河段。壩下游流量減小，甚至在枯水季節長時間脫水，水生動植物失去了原來的適生環境，在環境脅迫下發生演化，向濕生系統演替，同時，梯級電站開發和徑流式引水發電，改變了水流形態和水環境，部分水生物，如魚類，由于失去了適宜的生存、產卵、繁殖環境，或者由于大壩的攔阻及壩下游缺水造成通道斷裂，無法洄游，造成高原特有物種瀕危，甚至是滅絕，從而影響生物多樣性的保護。同時，隧洞引水在下泄過程中受到劇烈沖擊和攪動，水中溶解氧將有所增加，可能出現氣體過飽和現象，而這部分水出站后便與河道下泄水混合，因此，氣體過飽和的程度將得到緩解，對水生生物看似難以造成明顯的不利影響，但很難保證，對流域內高原獨特的魚類生存的基本條件不產生影響。引水式電站的存在，使之由水流湍急的大通河變成了水流涓涓溪流，甚至形成河床干涸的無水河段，改變了區域的景觀結構組成，不僅對景觀美學具有一定破壞作用，而且對于區域內動物的生活習性和活動范圍也產生重大影響。

3 水電開發與生態環境協調發展的對策

就生態而言，應該盡量保持河道景觀的連續性和完整性，這樣才有利于保護生態的多樣性。水電工程建設從提高水資源效益出發，則要求保持河道通暢，減少河道蜿蜒性，減少因摩擦等造成的能量損失。面對當前河流開發與生態環境保護之間的矛盾，關鍵是將水電開發的短期工程經濟效益與長遠的生態經濟效益結合起來，因而，須統籌全局，正確評價和預測河流生態環境與水電工程之間的相互作用和相互影響，在平衡水利工程的當前經濟效益的基礎上，探尋合理的方法措施，確保河流水電開發與生態環境保護的和諧共存。

3.1 科學規劃，重視水電開發的環境影響評價工作

當前大通河流域水電開發混亂，原因之一是未能嚴格制訂執行流域開發中長期規劃，為了避免或減輕水電開發對高原生態環境所造成的沖擊，需要制定科學的水電開發規劃體系，并將水電工程的生態與環境保護綜合規劃納入其中，嚴格按照國家和地方的有關法規規定，對流域水電開發項目可能造成的環境影響進行分析預測和評價認證，提出預防或減輕負面影響的有效對策和措施。使工程建設對環境的負面影響減到最小，使受到破壞的環境盡快恢復。

3.2 優化工程設計，建設期采用合理科學的工程技術措施

優化工程設計，預防或減小水土流失，結合生態水利的理念，綜合考慮地形、地貌、工程地質、水文地質、永久建筑物布置等條件及自然環境，合理選定工程建設方案，盡量減少工程建設對自然地貌的破壞，通過優化設計，把對區域景觀及生態的破壞降到最低水平，不占或少占草場、農田、節約資源，合理調配土石方，盡量做到填挖平衡，減少棄渣量。建設期采用合理科學的工程技術措施，可以起到預防避免和保護的效果，實現水電開發對生態環境影響的最小化，對于一些不可避免的生態環境影響，通過合理科學的工程技術措施實現一定的緩解和補救作用。

水電工程的建設必然對生態環境產生一定的影響，在建設期合理規劃開挖取土場和棄渣場，要從工程影響的類型和特性進行分析，研究采取適當的工程技術措施，減輕或避免工程建設帶來的影響，通過植樹種草，恢復植被的方法來治理建設過程中的水土流失問題，對于涉及生物棲息地和泅渡路線等問題，采取異地保護，人工增殖放流，修建過魚設施，促進水生生物的棲息地的恢復，保護水生生物的種群，促進流域水生生物種群的繁殖。

3.3 實行有利于保護的調度和運行方式，統籌確定合理的生態流量

要根據用電、用水和生態環境等方面的要求，研究制定優化運行方式，最大限度地減輕對水環境的影響。對于引水式電站，須對下游生態需水量做出合理估計，在確保下泄一定的生態基流的基礎上運行，同時進行調水調沙，增加下游河床的泥沙含量，保護魚類等水生生物的生存、生殖環境。

3.4 優化梯級電站運行管理，減輕對水環境和水生態影響

實行有利于生態保護的調度和運行方式，統籌確定合理的生態流量，保證不因修電站造成河流斷流，最大可能地減輕對生態環境的負面影響，同時要改變傳統的單純搞水能建設開發的做法，充分考慮水資源的生態功能、環境功能和景觀功能的綜合開發模式，將水電項目建設方案和改善生態環境，開展綜合利用發揮其綜合功能相結合，真正體現經濟效益、生態效益、環境效益和社會效益的統籌兼顧。

4 結語

水能是可持續利用的自然資源，大通河流域水電的大力開發，給青海省的經濟發展提供能源保證，為工業發展、山區農民脫貧致富創造了可能性，而且還可拉動相關產業的發展。同時強化流域水電開發管理的相關立法和執法工作，強化高原生態環境保護工作，加強高原流域的基礎科研工作，為高原流域水電開發建設和生態環境保護提供科學依據和技術支撐。在水電開發的同時，務必意識到其對高原脆弱的生態環境的不利影響，堅持全面規劃，統籌兼顧，綜合利用，講求效益的原則，持續推進大通河流域的合理開發利用。

[1]趙建達,程夏蕾,朱效章.小水電開發中的環保和生態問題及其對策[J].中國農村水利水電,2007.

[2]張博庭.我國的水電開發與環境保護 [J].中國農村水利水電,2007.

[3]殷大聰,劉強,桑連海.長江上游水電開發生態環境制約的協調對策探討[J].長江科學院院報,2011.

[4]余波,封云亞,沉春勇,徐光祥.關于西部水電開發與生態環境保護問題的幾點思考[J].貴州水力發電,2006.

[5]陳剛,劉四華.大渡河流域水電開發環境保護與實踐[J].水力發電,2010.