長江流域水利水電工程與河湖健康保護研究

劉兆考 李紅清 楊寅群 楊夢斐

摘要：回顧了新中國成立以來長江流域水利水電工程規劃與建設情況，按區域分析了長江治理、開發利用的環境制約問題。以保護流域生態環境，維護河湖健康為目標，分別從規劃階段和工程建設階段闡述了促進水利水電工程建設與生態環境保護可持續發展的措施。從流域與整體角度，提出了踐行新理念、完善規劃體系、強化監督管理、強化技術支撐、強化信息化建設等更好保護河湖健康的對策措施建議。

關鍵詞：河湖健康;河湖保護;水利水電工程;長江流域

中圖法分類號：TV213 文獻標志碼：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2020.01.012

文章編號：1006-0081（2020）01-0067-06

1 長江流域水利水電工程規劃與建設概況

1.1 長江干、支流規劃

新中國成立以來，為治理水旱災害，綜合利用和保護水資源，長江水利委員會（曾名長江流域規劃辦公室，以下簡稱“長江委”）開展了大量規劃研究工作，形成了以長江流域綜合規劃為主導、專業規劃為骨干、主要支流綜合規劃和專項規劃為補充的流域規劃體系，為長江流域保護開發利用水資源和防治水害提供了科學基礎和規劃依據。

根據黨中央、國務院的部署，長江委于1959年編制完成《長江流域綜合利用規劃要點報告》，該報告以長江中下游防洪為首要任務，構想三峽工程、南水北調等遠景規劃，謀劃長江治理宏偉藍圖。21世紀以來，隨著流域經濟社會的快速發展、水情工情的變化及治水理念的革新，長江委與時俱進地開展了兩輪長江流域綜合規劃的修訂工作，1990年《長江流域綜合利用規劃簡要報告（1990年修訂）》獲國務院批準，2012年《長江流域綜合規劃（2012～2030年）》獲國務院批復，為流域水利建設和管理提供了可靠基礎和依據。

進入新時期，長江保護與治理進入了快速發展新階段。長江委全面開展了長江主要支流、重要區域規劃工作，編制完成雅礱江、岷江、漢江干流、湘江、資水、沅江、贛江、撫河、信江、洞庭湖區、鄱陽湖區等長江重要支流湖泊綜合規劃，開展了長江口綜合整治開發規劃，系統制定了防洪、河道治理、蓄滯洪區建設等一批重大專業、專項規劃。

長江委高度重視規劃階段的生態環境保護工作。早在《長江流域綜合利用規劃簡要報告（1990年修訂）》中，即納入了水資源保護和環境影響評價的內容;《長江流域綜合規劃（2012～2030年）》確立了水資源與水生態環境保護作為流域綜合規劃四大體系之一的重要地位，明確將環境目標納人規劃目標之中。黨的十八大以來，生態文明建設納入“五位一體”總體布局，黨中央作出了推進長江經濟帶發展重大戰略部署，強調長江共抓大保護、不搞大開發。長江委堅決貫徹落實中央決策部署，緊緊圍繞共抓大保護總體要求，在近年來開展的重要支流規劃修編過程中，全面協調水利水電工程建設與生態環境保護的關系，撫河、贛江、信江、湘江、資水、沅江等一批重要支流規劃相繼完成修編并獲批，為助推長江經濟帶科學、綠色、可持續發展提供了規劃依據。

1.2 長江流域治理與水資源開發利用情況

根據各項規劃，歷經幾十年的實施，長江流域已逐步建立了防洪減災體系、水電開發與綜合利用體系、水資源配置體系以及水資源與水生態環境保護體系等。

目前，長江流域已基本建成了以堤防為基礎，三峽工程為骨干，其他干支流水庫、蓄滯洪區、河道整治相配合，平垸行洪、退田還湖、水土保持等工程措施與防洪非工程措施相結合的長江防洪減災體系。已建成堤防總長約7.3萬km，于支流已建成水庫5.19萬座，總庫容約4141億m³，大型水庫329座，其中防洪骨干水庫52座，總防洪庫容629億m³。

長江是我國水力資源最豐富的河流，流域水力資源理論蘊藏量3.05億kW，經濟可開發量約占全國總量的60%[1]。長江于流葛洲壩、三峽、溪洛渡、向家壩等大型水電站相繼建成，烏東德、白鶴灘水電站正在建設。流域內金沙江水電基地、雅礱江水電基地、大渡河水電基地、烏江水電基地、長江上游水電基地、湘西水電基地、閩浙贛水電基地江西部分等水電基地已基本形成。截至2017年，長江流域已（在）建水電站裝機容量約23.7萬MW[2]。

南水北調中線、東線工程已建成通水，引漢濟渭、引江濟淮、滇中引水、鄂北水資源配置等引調水工程等相繼開工建設，流域基本建成以大中型骨干水庫、引水、提水、調水工程為主體的水資源配置體系。目前，長江流域年供水能力約2300億m³，灌區15.6萬處，有效灌溉面積達1633.33萬hm²[2]。

長江干線航道實施了大量航道系統整治工程，通航條件逐步改善，通航能力明顯增強。2017年長江干支流通航里程約7.1萬km，貨物運輸量達47.14億t[2]。長江流域水利水電工程建設情況見表1。

70a來，從防洪工程、供水灌溉工程到水資源保護和水環境治理工程、水生態保護與修復工程等，通過長期系統的工程建設，長江流域治理與保護工作取得顯著成效，不僅在防洪、供水、發電、航運方面發揮了綜合效益，同時也獲得了巨大的環境效益。長江干流已投運葛洲壩、三峽、溪洛渡、向家壩4座巨型水電站，累計發電量相當于節約標準煤消耗7.6億t，減少二氧化碳排放19.4億t[3];南水北調中線工程通水以來，累計輸水進京45億m³，北京地下水位連續3a回升;三峽水庫和漢江中下游梯級積極開展生態調度，魚類均出現繁殖響應，產生了良好的生態效應。流域內水利水電工程建設為保障流域水安全和生態安全、推動長江經濟帶發展提供了有力支撐。

2 長江流域水利水電工程建設環境制約問題

長江流域水資源開發利用不可避免地存在一定的生態環境制約問題，不同區域存在不同的敏感制約性問題，系統研究與識別長江流域水資源開發利用的生態環境制約問題，優化長江流域綜合規劃、長江重要湖泊與主要支流綜合規劃，可為重要工程環境論證、保護河湖健康等提供重要依據。

2.1 長江上游區主要環境制約問題

長江上游區垂直落差大，生態系統多樣，珍稀特有生物豐富，生態敏感性高，分布有大量自然保護區、風景名勝區、森林公園、地質公園等生態敏感區，形成了多類型、多層次的自然與文化資源保護體系，其中又以自然保護區和森林公園為主。生態極度敏感區、高度敏感區主要集中在江源區、金沙江流域上游、長江干流上游宜賓至重慶和赤水河流域[4]。

長江上游區水資源開發利用以水力發電為主，分布有我國五大水電基地，其中金沙江干流共規劃有27座梯級。隨著規劃梯級的逐步實施，將顯著改變流域水文過程、水沙分配，水生生境片段化對魚類和水生生態系統影響較為重大，同時庫區淹沒和占地對野生動植物及其生境、陸生生態系統的影響也不容忽視，大量移民安置也將對區域環境造成壓力。以上這些因素都是長江上游區水利水電工程建設運行的主要環境制約因素。

2.2 長江中下游區主要環境制約問題

長江中下游地區河網密布，湖泊眾多，邊灘、沙洲、故道、湖泊、沼澤濕地廣泛分布，魚類和其他水生生物往返于江湖之間進行越冬、繁殖、攝食、生長，形成了江湖一體的中下游水生態環境。重要水生動物、鳥類棲息地和珍稀水生動物集中分布區是中下游江段典型的生態敏感區[5]。

長江中下游區治理開發的重點是防洪治澇、中小水利水電工程、跨流域引調水和河道整治等。防洪治澇工程建設會占用河灘濕地，中小水利水電工程建設對水生生態和水文情勢會產生影響，眾多跨流域引調水工程對長江流域水資源產生疊加影響，河道整治對河流底質產生擾動，涉及裁彎取直的工程改變河流形態。由此產生的對水資源、水生態以及湖泊濕地生態的影響，是長江中下游區治理開發需要重點關注的問題。

2.3 長江河口區主要環境制約問題

長江河口地處長江三角洲沖積平原，區域地貌簡單、氣候溫和、水資源充沛，人類活動頻繁，開發程度高。受地理位置、區域氣候、水文條件及人類活動等多種因素制約和影響，長江口生境變化和生物資源分布的季節性差異顯著，生態與環境具有過渡性、多樣性、脆弱多變、敏感性高等典型特征。

長江口區治理開發的重點是治澇及深水航道治理。大量溝渠和閘站工程可能造成局部水環境惡化，河口深水航道整治涉及眾多自然保護區和生物棲息地，對河口濕地生態將產生一定影響。同時，目前長江口區面臨區域水質下降、咸潮入侵等問題，已成為典型的水質型缺水區。因此，水環境、濕地生態和水生態是長江口區治理開發需要重點關注的問題。

2.4 水電開發環境影響及河湖健康面臨的主要問題

經過70a治理開發，長江流域防洪能力顯著提升，供水安全保障程度全面提高，農田水利工程基礎不斷夯實，航運條件得到顯著改善。但同時，部分地區對水資源的不合理開發利用也對流域河湖健康造成了一定不利影響，且不利影響在部分水資源和水能資源開發程度較高的支流表現還比較突出。

（1）河流形態及水文情勢方面。攔河閘壩的建設和工程調度運行改變了上下游的河流形態和徑流過程。部分引水式電站不能保障生態流量下泄，壩下河段減（脫）水現象比較普遍，如岷江上游從天龍湖水電站至映秀灣水電站河段總長約147km，其中減（脫）水河段長度約98.6km，約占該河段長度的67.1%，對水域形態和河流水生生境造成較大影響[6]。

（2）水環境方面。根據《2018年長江流域及西南諸河水資源公報》，對1261個水功能區水質進行達標評價，達標的水功能區占評價水功能區總數的79.9%，仍有20.1%的功能區水質尚不滿足水質管理要求。365座水庫的水質評價結果顯示，有7.7%的水庫水質為Ⅴ類～劣Ⅴ類。由于庫區平均流速比建庫前明顯變緩，水體自凈能力和環境容量有所下降，三峽水庫蓄水后庫區部分支流富營養化狀況有加重趨勢[7]。

（3）水生態方面。長江水生生物多樣性指數持續下降，中華鱘、達氏鱘（長江鱘）、胭脂魚、“四大家魚”等魚卵和魚苗大幅減少。長江水生態問題是水體污染、過度捕撈等諸多因素共同作用的結果，但攔河建筑物造成水生生境片段化，水庫淹沒使部分魚類生境消失對水生生物的影響亦不可忽視。

（4）濕地生態方面。三峽工程運行后，長江中下游江湖關系出現新變化;部分引調水工程及水庫等工程運行，改變河流或湖泊的水文條件，造成濕地面積和類型的變化;引水式電站下游減水河段水位下降，導致下游河流兩岸濕地面積相應減小，從而使得上下游河灘地附近濕生植物的生長受到影響。

3 水利水電工程建設環境保護措施

3.1 規劃階段的生態環境保護措施

規劃階段環境影響評價的有效介人，可從源頭預防或減緩流域水資源開發利用可能導致的流域性環境問題，也能從系統的角度對流域水利水電工程的環保措施進行統籌布局，對流域生態環境保護具有重要的指導意義。規劃編制單位要始終堅持規劃與環評互動，按照生態環境保護的新形勢、新要求，不斷促進規劃方案與生態環境保護要求相協調，促進生態環境保護措施體系日趨完善，為長江流域主要河流及重要湖泊生態保護與河湖健康提供源頭保障。

（1）對于規劃方案的比選，規劃環評要早期介入，把環境條件作為方案比選的關鍵限制因素之一，進行方案的綜合比選論證，篩選不利環境影響最小的方案反饋至規劃，作為規劃的推薦方案。

（2）要遵守法律法規規定，充分考慮“生態保護紅線、環境質量底線、資源利用上線、環境準人清單”等剛性約束，對規劃方案提出相應的環境影響減緩措施，從源頭規避或減輕規劃實施的生態環境影響。

（3）對開發利用程度較高的河流，應開展回顧評價，歸納總結流域開發中存在的生態環境問題，提出規劃調整意見和建議，以理順、規范已實施工程和規劃工程，規劃實施的同時使流域生態環境得到保護與修復。

3.2 水利水電工程建設的環境保護對策措施

經過近70a的艱苦奮斗，長江治理與保護事業已經取得偉大成就，但與推動長江經濟帶高質量發展的要求相比較，仍存在一定差距，如防洪減災能力存在短板，流域水資源供需矛盾依然突出。水利基礎設施補短板的現實需求決定了在今后一個時期內，仍然要做好堤防、蓄滯洪區、重點水源工程和重大引調水工程等水利水電工程建設。長江水利水電工程建設必須按照“在保護中發展”的治江理念，統籌做好水環境、水生態、陸生生態、濕地生態等環境保護。

3.2.1 水環境保護

水利水電工程蓄水后，庫區水動力條件發生變化，水體自凈能力可能有所降低，需高度重視水庫庫區，特別是支流庫灣的水環境保護，加強庫區及減水河段污染源治理、庫底環境清理。三峽工程在建設過程中，結合城（集）鎮遷建在庫區建成城鎮生活污水處理廠60座，淘汰不符合區域環境保護要求的落后企業1345家，實施了4期庫底清理。水環境保護措施的實施有效保障了三峽庫區水質安全，水庫蓄水后庫區水質基本維持在Ⅱ類[7]。

具有城鄉供水任務的水源工程，要按照水源地規范化達標建設的要求，提出劃定飲用水水源保護區、設置隔離防護帶等措施。作為南水北調中線工程水源地，丹江口水庫肩負著一庫清水送北京的歷史重任。2015年，湖北、河南兩省人民政府相繼印發丹江口水庫湖北、河南轄區飲用水水源保護區劃分方案，并制定了嚴格的水源地保護措施，確保了水源地水質長期穩定達標。

引調水工程既要考慮調出區水量減少對水環境的影響，又要重視調人區廢污水排放量增加對水環境的影響，制定切實可行的水源及下游區水環境保護措施和受水區水污染防治規劃，支撐和指導輸水線路水質保障和受水區水污染防治工作。

水利水電工程引起水溫變化和氣體過飽和可能對農業、漁業、水生生物造成不利影響，應研究分層取水、優化調度運行方式和泄洪方式等措施。雅碧江錦屏一級水電站壩高305m，其水庫水溫為穩定分層型，啟用3層疊梁門分層取水后，經實測在2016年3月提高下泄水溫約1.6℃[8]。

3.2.2 水生態保護

在長江干、支流建設水利水電工程，應優先采取棲息地保護措施，避讓水生生態敏感區。為減輕和補償工程建設對長江魚類資源的不利影響，有必要建立珍稀特有魚類自然保護區，魚類替代生境等措施，為有效保護開發河段稀特有魚類和土著魚類發揮積極作用。

造成魚類洄游受阻的工程，應采取減緩阻隔、恢復水生生境連通的過魚措施。造成水生生物資源損失的，要采取促進資源恢復的措施，如生境修復、增殖放流等措施。

水庫工程需根據壩址下游魚類繁殖需求開展生態調度;引調水工程需結合輸水河道和調蓄湖泊水位變化要求開展生態調度。2011～2018年，三峽工程已開展12次試驗性生態調度。通過連續實施生態調度，宜昌江段近年四大家魚年均繁殖規模已經回升至20世紀90年代水平，長江中游其他產漂流性卵魚類種群資源也得到有效恢復[9]。

河湖整治與防洪除澇等工程對河流或湖泊底棲生境造成較大影響的，需采取底棲生物增殖放流措施。灌區工程、引調水工程應考慮在引水渠首設置攔魚設施。河湖整治與防洪除澇工程采用生態友好型護岸（坡、底）材質和型式，優化工程設計，避免天然河道大范圍渠化，維持湖泊形態和岸線曲率。

3.2.3 陸生生態保護

長江流域分布有大量的生態敏感區，對維持流域生物多樣性和保障流域生態安全具有重要戰略意義。對涉及生態敏感區的水利水電工程項目，應采取選址選線避讓、關鍵時期避讓、施工組織與工藝優化等措施。對珍稀瀕危野生植物、古樹名木、極小種群的保護應優先采取避讓、圍欄、掛牌、養護等就地保護措施;難以就地保護時，采取遷地保護措施。對珍稀瀕危野生動物、特有種與極小種群及其生境造成影響的，應采取生境保護、生境修復、遷地保護等措施;對具有遷徙行為的野生動物產生影響的，采取遷徙通道保護與修復措施。

對陸生植被產生破壞的，需要結合水土保持措施提出恢復方案，明確植物物種選擇、配置、撫育、管護等要求。對形成明顯消落帶的大型工程，提出消落帶植被恢復方案或試驗性恢復要求。

3.2.4 濕地生態保護

工程設計階段主要從壩址選擇、施工布置、水庫正常蓄水位、工程調度運行等方面，優化工程設計方案，盡可能減少工程對天然濕地的不利影響，避讓濕地生態敏感區。明確生態流量泄放要求，并加強工程生態流量監管，保障工程下游河道生態需水。嚴格落實濕地保護法律法規和規章制度的相關要求，嚴格限制濕地公園內的水資源開發利用。

4 河湖健康保護對策措施

4.1 轉變觀念，完善規劃體系

（1）踐行新理念。進入新時代，人民群眾對優質水資源、健康水生態、宜居水環境有了新期待，長江大保護、長江經濟帶發展賦予了新任務。維護流域河湖健康，必須踐行新理念，強化水資源保護，要堅持以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，樹立山水林田湖草是一個生命共同體的系統思維和綠水青山就是金山銀山的理念，堅持“生態優先、綠色發展”“共抓大保護、不搞大開發”的原則，統籌協調長江水利水電工程建設與河湖健康保護需求，按照水資源、水生態、水環境、水災害統籌治理，綜合施策，推動流域水生態環境狀況持續好轉。

（2）完善規劃體系。把新理念貫穿在新時代規劃工作中，推動綜合規劃轉觀念、專業規劃守紅線、保護規劃落實新要求。在流域綜合規劃方面，以習近平總書記系列重要講話精神引領長江干、支流綜合規劃修編，優化規劃框架體系，把保護擺在更加突出的位置;完善河湖健康保護控制指標，作為綜合規劃控制指標的重要組成部分，徹底改變“重治理開發、輕保護”的規劃模式。在專業（專項）規劃方面，嚴守生態保護紅線，科學安排水旱災害防治和水資源開發利用布局，把水旱災害防治和水資源開發利用對水生態環境的影響嚴格控制在自然生態系統允許的范圍內。在水資源與水生態環境保護規劃方面，要對已實施規劃的環境影響開展后評價，及時發現和協調規劃實施中生態環境保護方面的問題，研究新時期水資源保護規劃編制思路、內容，要結合生態文明建設、空間管控、河（湖）長制、生態環境保護等新要求，以“保障水安全、改善水環境、修復水生態、強化監督管理”為目標，研究提出涵蓋“水質、水量、水生態、水空間”保護的新時代水資源保護規劃體系。

4.2 創新機制，強化監督管理

（1）創新體制機制。探索建立由相關部委、流域管理機構、流域省級人民政府參加的長江流域水生態環境保護與修復工作聯席會議制度。建立生態需水保障機制，強化水利工程統一調度管理，推動全面開展流域控制性工程水量、水質、水生態聯合調度，推進長江流域控制斷面生態水量監督管理，強化水利水電工程最小下泄水量監管和小水電生態流量監管，切實保障河湖生態流量（水量），保障河湖生態系統健康。

（2）重視工程建設環境管理。針對水利水電工程建設特點，加強工程建設期與運行期生態環境保護管理。工程建設過程中加強工程建設環境管理、環境監理、生態環境監測，同時對重大生態環境影響問題同步開展科研與技術攻關研究;工程運行后，需要加強生態調度、生態環境保護監督性監測、工程環境影響后評估等工作，并加強工程運行期生態環境管理。

（3）完善水資源保護監督管理。①落實最嚴格的水資源管理制度，嚴守水資源開發利用總量控制、用水效率控制紅線，強化水資源承載能力剛性約束，嚴格考核評估與監督;②提出水資源保護管控要求，通過建立河湖長制評價考核機制，促進污染物總量減排要求的落實，積極推進環境準人清單管理;③以最嚴格的水資源管理制度和河（湖）長制為抓手，提升水資源節約保護監管與執法能力，建立流域執法與區域執法相結合的聯合執法機制。

4.3 以管理需求為導向，強化技術支撐

（1）強化基礎理論及關鍵問題研究。針對上游區、中下游區和河口區面臨的不同環境制約問題，加強研究，分類施策。在上游區開展以金沙江、雅礱江、岷江、沱江、嘉陵江、烏江為重點的流域梯級開發累積生態環境影響及調控模式研究。在中下游區持續開展三峽工程運行對兩湖濕地與水生態的影響研究、南水北調中線工程調水對漢江中下游生態環境影響及補償措施研究。在長江河口區開展大型引調水工程疊加影響下的河口鹽水人侵影響研究、控制性工程調控一泥沙與營養物通量變化-河口及近海生態環境響應關系研究。開展流域特別是重點農牧區、灌區面源控制對策研究，提升河湖水污染防治能力，全面提升與保護河湖水環境質量。

（2）重視生態保護與修復研究。持續開展長江流域重要河湖健康評估、河湖生態流量（水量）現狀調查與分析、生態流量保障措施、生態流量管理與監督技術等系統研究，全面系統地保護河湖水生態水環境健康。開展梯級水庫聯合生態調度研究與實踐。有效應對江湖關系變化，著力改善江湖關系，促進河湖健康。探索推進實施江河湖庫水系和水生生物洄游通道連通性恢復工程，推動長江中下游通江湖泊生物通道修復試點。加強濕地保護與恢復，加強高原湖泊及其人湖河道生態修復與治理。

4.4 完善監測監控體系，強化信息化建設

（1）完善監測監控體系。建立和完善以“水資源質量、生態水量、水生態”為重點的監測體系，并對重要斷面、重點區域、重點工程實施重點監測，還要加強自動監測和遙感監測，全面提升水資源保護綜合監控能力。定期監測與評估，從水文水質、水生態及濕地生態等自然屬性方面動態評估流域河湖健康狀況變化，針對影響河湖健康狀況問題提出相應的對策措施，為流域水資源開發利用提供依據和保障。

（2）強化信息化建設，為管理提供數據支撐。充分利用已有工作成果，構建流域河湖健康保護數據庫，提升流域河湖健康保護信息管理能力，推動建立共建共享的數據庫與數據平臺。要積極推進流域水資源保護管理有關的調查與資料收集整理工作，積極推進長江經濟帶資源環境數據庫完善建設，適應新要求，滿足流域水資源保護和管理的基本信息支撐。

參考文獻：

[1]水利部長江水利委員會.長江治理開發保護60年[M].武漢：長江出版社，2010.

[2]水利部長江水利委員會.長江治理與保護報告[R].武漢：水利部長江水利委員會，2019.

[3]中國長江三峽集團有限公司.環境保護年報2018[R].北京：中國長江三峽集團有限公司，2019.

[4]李德旺，李紅清，雷明軍，等.長江上游生態環境敏感度與水電開發生態制約研究[M].武漢：長江出版社，2016.

[5]長江水資源保護科學研究所，水利部中國科學院水工程生態研究所.長江流域水資源開發利用生態與環境制約問題辨識[R].武漢：長江水資源保護科學研究所，2008.

[6]長江水資源保護科學研究所.長江片干支流主要控制斷面生態流量現狀調查與分析[R].武漢：長江水資源保護科學研究所，2019.

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[8]長江技術經濟學會，長江水資源保護科學研究所，水利部中國科學院水工程生態研究所，長江梯級開發生態環境狀況調查及對策建議[R].武漢：長江技術經濟學會，2019.

[9]任賢.三峽水庫2019年度生態調度監測研究工作啟動[DB/OL].http：//www.sohu.com/a/317108098-696766，2019-05-28.

（編輯：李慧）

收稿日期：2019-11-04

作者簡介：劉兆孝，男，所長，孝呀受級高級工程師，主要從事流域水資源保護規劃、管理與研究等工作。E-mail：731275562@qq.com