遼寧省農村梯級引水式電站生態環境影響綜合評估分析

韓 睿

(遼寧省鐵嶺水文局，遼寧 鐵嶺 112000)

北方農村地區最重要的水利水電設施為引水式電站，山丘型河道為農村引水式電站主要布設區域，也能對農村地區生態環境產生一定程度的影響[1]。山丘型河道為農村引水式電站主要建設區域，因此農村引水式電站以梯級分布為主，當前，針對傳統梯級農村引水式電站生態環境影響評估取得一定研究成果[2-6]，這些研究成果大都從梯級農村引水式電建設立項角度出發，對其生態環境影響進行綜合評估，從而提出相對應的生態補償措施[7]。這其中基于生態能值計算的EF方法應用較為成熟[8-12]，但傳統的EF方法由于不能考慮生態承載可比性，使得其生態承載能力一般評估值較高，不能有效反映區域生態環境實際情況。為此有學者針對傳統基于生態能值計算EF方法在生態影響綜合評估中的局限，引入生態承載可比因子對其進行改進，通過一些水利水電工程建設生態環境影響評估研究實例表明[13-15]，其生態環境影響綜合評總體好于傳統方法，但在農村梯級引水式電站還未進行相關應用，為提高農村引水式電站生態環境綜合評估的合理性，本文結合改進的EF方法，并以遼寧本溪地區農村梯級引水式電站為具體實例，對比分析改進前后生態環境影響綜合評估結果的客觀性。研究成果對于引水式電站生態環境影響綜合評估方法具有重要參考價值。

1 改進的生態影響綜合評估方法

傳統EF方法主要基于生態能值對水利水電工程的生態環境影響進行影響程度的分析：

A=∑Ci/Pi

(1)

式中，A—不同生態能值；i—計算電站單元；Pi—不同計算單元生產力初始計算值；Ci—不同計算單元對生態環境影響比例，%。

改進的EF方法在傳統生態能值計算的基礎上對各計算單元進行生態承載可比性的計算：

(2)

式中，Ag—改進方法下農村引水式電站不同目標的生態能值；CM—評估區域生態承載比調整系數，其計算方程為：

(3)

式中，Ak和AM—不同時期和相同時期的生態能值。在確定不同目標和時期下的生態能值的基礎上對其能值屬性EF值進行計算：

EF=∑rjAg

(4)

式中，rj—不同生態能值下的屬性指標值。

對不同屬性下的生態能值屬性進行計算：

EFT=N×EF

(5)

式中，EFT—不同類型下能值屬性總和；N—目標屬性種類數目。

改進的EF方法在計算同期生態屬性能值的基礎上對不同目標生態承載力屬性值Yj進行計算：

EC=N(ajrjYj)

(6)

式中，EC—評估區域不同生態目標屬性下的生態承載力；aj—不同屬性生態影響面積值，km2。

2 本溪地區農村梯級引水式電站生態環境影響評估

2.1 引水式電站基本屬性

以本溪地區5座小型水電站為分析實例，本溪地區位于遼寧的東部，山區河流較多，因此本溪地區適合于布設梯級引水式電站，5座電站裝機容量在300～825KW之間，按照裝機容量屬于小二型水電站，各電站年引水量、廢渣占據河道、電站占據面積、邊坡水土流失、邊坡植被破壞、引水設備占據面積等電站屬性資料主要來源于各引水式電站初設報告，具體屬性值見表1。

2.2 改進算法下梯級引水式電站生態能值評估

分別結合改進前后的EF方法對本溪地區5座梯級引水式電站的生態能值進行計算，計算結果見表2—3。

表3 本溪地區農村梯級引水式電站在改進后算法下的生態能值評估結果

從改進前EF算法下本溪地區梯級引水電站的生態能值計算結果可看出，在各目標生態能值中邊坡水土流失和河道減沙脫水兩項屬性值高于其他類型，生態能值最低的為廢渣占據河道屬性值，其對于引水式電站而言，其生態能值影響程度最低。從改進EF算法下各等級生態能值屬性計算結果可看出，其各類生態能值屬性值均要低于改進前，這主要是因為改進的EF增加了各生態目標能值屬性的承載比因子，從而對各類型生態屬性能值進行相應的調整，降低了各類型生態能值。

2.3 改進算法下本溪地區梯級引水式電站生態承載能力

在各類型生態能值屬性對比分析的基礎上，結合改進前后的EF算法對本溪地區各小型引水式電站的生態承載力進行評估。結果見表4—5。

表4 本溪地區各小型引水式電站傳統EF算法下的生態承載力評估結果

表5 本溪地區各小型引水式電站改進EF算法下的生態承載力評估結果

從改進前后EF算法下本溪地區各引水式電站生態承載能力評估結果可看出，不同電站各類生態能值屬性下其生態承載比總體呈現遞減變化，各類型生態能值屬性下其生態承載力隨著生態承載比變化而逐步增加。相比于改進前，改進EF算法下河道減沙脫水生態能值及生態承載力高于其他生態能值，這主要是因為相比于農村梯級引水式電站而言，河道減沙脫水其生態承載比相比較大，因此其生態承載力要高于其他生態能值。

2.4 改進算法后梯級引水式電站生態環境影響變化率

在各引水式電站生態能值和生態承載力評估的基礎上，分別結合改進前后的EF算法對本溪地區各引水式電站的生態影響能值以及生態承載力變化率進行評估，結果分別見表6—7。

表6 改進后本溪地區各梯級引水式電站生態能值變化率

表7 改進后本溪地區各梯級引水式電站生態承載力變化率

從改進算法后本溪地區各引水式電站生態能值和生態承載力變化率評估結果可看出，采用改進的EF算法后，由于調整了不同生態能值屬性指標的生態承載比，提高了各生態能值屬性合理度，使得其生態影響評估結果總體好于改進算法前。通過對本溪地區各小型引水式電站的生態能值變化率評估可分析，各引水式電站生態能值變化率總體在±60%以內，各引水式電站生態能值平均降低率為35.6%，但各生態能值總體變化幅度不高。相比于改進前，采用改進算法后本溪地區各引水式電站的生態承載能力變化幅度有所增加，各電站生態承載力相比于改進前可平均增加25.3%，這主要是因為改進算法調整了各生態能值的生態承載比。在各類生態能值屬性指標中，邊坡水土流失生態影響度最高，河道減沙脫水由于生態能值低使得其生態環境影響度總體低于其他屬性指標。

3 結語

(1)在采用改進EF算法進行農村梯級引水電站生態影響評估時，其生態承載比建議控制在0.5～0.7之間，且調整系數宜在0.4～0.5之間。

(2)對于梯級引水式電站而言，邊坡水土流失生態影響度最高，河道減沙脫水由于生態能值低使得其生態環境影響度總體低于其他屬性指標，應重點關注其水土流失的影響。

(3)本文分析的生態影響指標相對較少，后續還應增加區域水生態影響指標進行多指標分析，進一步提高其生態影響綜合評估的客觀度。