不同規模水電站的生態環境影響研究

摘要：以霍童溪流域不同規模水電站為例，從水文情勢、水質、水生生物、植被等方面開展生態環境影響研究。結果表明，水電站開發對魚類資源影響較大，且縱向連通性阻隔及減脫水段影響僅能減輕，不可完全避免。霍童溪流域屬于福建省內生態本底較好的河流，選取霍童溪流域梨洋一級水電站、黛溪水電站及洪口水電站3個不同工程規模的水電站，分別進行生態環境影響分析，為政府有關部門開展流域規劃編制、農村水電站管理和整治提供技術參考。

關鍵詞：水電站；生態環境影響；可持續發展；流域綜合規劃

中圖分類號：TV74；X826 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）01-0-03

Research on the Ecological Environmental Impact of Hydroelectric Stations of Different Sizes

—Taking the Huotongxi River Basin as an Example

Abstract： Taking hydropower stations of different scales in the Huotongxi River Basin as an example， ecological environment impact research is conducted from the aspects of hydrological conditions， water quality， aquatic organisms， vegetation， etc. The results indicate that the development of hydropower stations has a significant impact on fish resources， and the effects of vertical connectivity barriers and dehydration reduction sections can only be alleviated and cannot be completely avoided. The Huotongxi River Basin is a river with a relatively good ecological background in Fujian province. Three hydropower stations with different project scales， namely Liyang First Class Hydropower Station， Daixi Hydropower Station， and Hongkou Hydropower Station， were selected for ecological environment impact analysis， providing technical reference for government departments to carry out basin planning， rural hydropower station management， and remediation.

Keywords： hydropower station; ecological environment impact; sustainable development; integrated watershed planning

霍童溪位于福建省東部，地理坐標為東經118°56′～119°35′，北緯26°40′～27°10′，是福建省“八大水系”之一。霍童溪上游為主源后壟溪和主要支流棠口溪，兩溪于福建省寧德市蕉城區洪口鄉的金鐘渡匯合后即為霍童溪干流，流經福建省寧德市蕉城區的霍童鎮、九都鎮、八都鎮后匯入三沙灣。流域面積為2 244 km2，河長為126 km。黛溪為棠口溪支流。

1 研究電站概況

本次研究的水電站均為引水式電站，分別位于流域的上游、中游及下游。

梨洋一級水電站壩址位于福建省寧德市屏南縣嶺下鄉梨洋村村口下游480 m的922縣道邊的棠口溪河道，距離屏南縣城約37 km。其廠址位于梨洋村下游棠口溪右岸2.38 km，距離屏南縣城約35.5 km，是棠口溪的第一級電站。

黛溪水庫電站壩址位于屏南縣黛溪鎮淦山村黛溪與玉洋溪匯合口下游300 m的河段狹谷處，距屏南縣城60 km。其廠址位于園坪水電站下游約700 m的棠口溪右岸山坡，距屏南縣城35 km，是黛溪的第一級電站[1]。

洪口水電站壩址和廠房位于福建省寧德市蕉城區洪口鄉，地處蕉城區洪口鄉下游約1.3 km的霍童溪干流峽谷河段，距霍童鎮15 km。其廠址位于壩下游約600 m的左岸。

2 生態環境影響分析

2.1 水文水資源影響

梨洋一級水電站水庫無調節性能，對壩址以上河段水位、流速變化影響較小。壩址至廠房區間存在1.4 km減水段，河道兩岸灌溉用水取自山澗水，區間河段無居民用水戶，且目前壩址已落實0.086 m3/s的生態流量，達標率為86.44%，可在一定程度上緩解減脫水段的影響。

黛溪水庫電站壩前水位明顯抬升，水面面積和體積增加，水面比降變緩，流速減小。根據2008年8月至2019年12月的運行資料，黛溪水庫常年運行水位變幅為25.5 m，且豐水期水位變幅大于枯水期。根據2008年8月至2019年12月黛溪水庫運行情況，黛溪水庫平均發電引水量為8.43 m3/s，增加了黛溪電站廠房至洪口庫尾區間河段的平均來水量。考慮該區間河道斷面較為寬闊，且緊鄰洪口水庫庫尾，黛溪水電站發電對該河段水位及流速影響有限。

洪口水電站壩前水位明顯抬升，水面面積和體積增加，水面比降變緩，流速減小。根據2010年10月至2020年12月的運行資料，洪口水庫常年主要運行水位變幅約16.9 m，且豐水期水位變幅大于枯水期。由于發電機運行工況不同，洪口電站斷面流量最大差值為233.5 m3/s、水深最大差值為2.0 m、流速最大差值為1.7 m/s。

2.2 水質影響

梨洋一級水電站壩址水質若按湖庫評價為Ⅴ類至劣Ⅴ類，常見超標項目為總磷、總氮，但水庫幾乎無調節能力，全天發電，水體交換較快，葉綠素a水平不高，庫區目前為中營養。建設梨洋一級水電站對下游河道的影響較小，下游河道水質情況較好[2]。

黛溪水庫庫區現狀類別為Ⅳ類至劣Ⅴ類，常見超標項目為總磷、總氮，庫中及庫尾為輕度到中度富營養狀態，壩前為輕度富營養。與歷史監測數據相比，黛溪水庫庫區總氮、總磷增加較多，導致黛溪水庫富營養化指數由原有的中營養上升為輕度富營養。黛溪水庫庫區存在水溫分層，7月份庫區水位介于362.38～362.61 m時，水深在0～10 m水溫變化較大，表層與底層最大差值為4.2 ℃。黛溪水庫隨著水深的增加溶解氧降低，表層到底層溶解氧差值為6.8 mg/L。由于黛溪的生態泄放口位于現狀采樣的水深7 m左右，水庫下泄水的溶解氧達到Ⅲ類標準[3]。黛溪水庫電站的發電取水口底板高程約為現狀采樣水深30 m，基本已經消除棠口溪上游來水影響、低溫水影響及溶解氧的影響，但總磷和總氮相較湖庫標準仍偏高。

洪口水庫庫區現狀類別為Ⅳ類至劣Ⅴ類，常見超標項目為總磷、總氮，壩前為輕度富營養，庫中及庫尾為輕度到中度富營養狀態。洪口水庫存在水溫分層，7月份庫區水位介于141.11～142.79 m時，水深在0～15 m水溫變化較大，表層與底層最大差值為9 ℃。洪口水庫隨著水深的增加溶解氧降低，溶解氧表層與底層最大差值為6 mg/L。洪口水電站取水口中心約為現狀采樣水深40 m。受洪口發電尾水影響，7月電站下游溶解氧較正常值低2～4 mg/L，部分時段低于4 mg/L，距離洪口水電站下游7 km左右才能恢復至溶解氧正常值，下游水溫較正常值低1～2 ℃，距離洪口水電站下游35 km左右才能恢復至水溫正常值。

2.3 水生生態的影響

2.3.1 浮游植物的影響

2020年，調查梨洋一級水電站壩址以上水域浮游植物有39種，種群密度為208×103細胞數/L，優勢種不明顯。梨洋一級水電站下游至金造溪匯合后（黛溪水電站）溪段浮游植物有44種，種群密度為112×103細胞數/L，優勢種同樣不明顯。

2004年，黛溪水電站開發前，入庫及壩址溪段浮游植物的種類數有26種，平均密度為40.65×103個體數/L。2020年，黛溪水電站壩前和庫尾（貓兒寨）浮游植物的種類數分別有41種和49種，種群密度分別為328.36×106細胞數/L和733.08×105細胞數/L，與2004年黛溪水電站建設前的浮游植物密度相比大幅提升。

2002年，洪口水電站開發前庫區及其下游（洋中坂和水際壩頭）溪段浮游植物的種類數在53～59種，密度為69.72～77.73×103個體數/L。2020年，洪口水電站壩前及壩址下游溪段浮游植物的種類數在40～28種，壩前浮游植物的平均密度為69 598×103細胞數/L，與2002年調查的密度相比大幅提升，主要是嗜營養耐污性藍藻數量的激增所致。壩址下游的平均密度為199×103細胞數/L，與2002年的相比明顯上升，優勢種不明顯。

2.3.2 浮游動物的影響

2020年，梨洋一級水電站壩址水域浮游動物有26種，種群密度為211個/L，優勢種不明顯。綜合評價水體為貧營養水平。梨洋一級水電站下游至金造溪匯合后（黛溪水電站）溪段浮游動物有38種，種群密度為127個/L。

2004年，黛溪水電站開發前，庫區溪段浮游動物有11種，平均密度為195個/L，優勢種不明顯。2020年，黛溪壩前浮游動物有32種，種群密度為3 700個/L，庫尾（貓兒寨）的種群密度為27 660個/L，與2004年黛溪水電站建成前的調查結果相比種類數及密度大幅上升。

2002年，洪口水電站開發前庫區及其下游溪段浮游動物有20～17種，庫區和下游（洋中坂和水際攔河壩）溪段的平均密度分別為154個/L和998個/L。種類組成和優勢種以嗜營養類型占主導地位。2020年，洪口水電站壩前浮游動物有36種，種群密度為144 991個/L，與2002年開發前調查的密度相比大幅提升。

2.3.3 魚類的影響

霍童溪下游共發現5種洄游性魚類，分別為七絲鱭、鳳鱭、香魚、鰻鱺以及花鰻鱺。根據現場調查，在霍童溪下游的八都水際攔河壩上游可以發現七絲鱭、鳳鱭、香魚，說明水際攔河壩對洄游魚類不構成障礙；當魚類洄游到洪口壩下時，將被洪口水庫大壩阻隔，無法上溯至更上游。

梨洋水庫庫區和水庫壩址下游河道的魚類分別有9種和23種；黛溪水庫庫區和水庫壩址下游河道的魚類分別有19種和27種；洪口水庫庫區和水庫壩址下游的魚類分別有22種和32種。近年來的魚類資源調查結果表明，霍童溪流域魚類資源發生了較大變化，魚類資源不斷下降，一些珍稀魚類資源量銳減，甚至難見蹤跡，如花鰻鱺；主要經濟魚類及其占比發生很大變化，一些曾經十分重要的經濟魚類已經難以發現。造成霍童溪流域魚類資源變化的主要原因有過度捕撈、有害的漁具、水質污染及河道天然生態改變等。

2.4 陸生生態的影響

2.4.1 陸生植被的影響

在梨洋一級水電站區域及周邊生境涉及杉木林、馬尾松林、毛竹林、錐栗果園、腫節少穗竹、剛竹、五節芒、野芋、水莎草、拂子茅等灌草叢以及種植蔬果園地。梨洋一級水電站建設對植物物種多樣性的影響相對較小。

庫區消落帶落差達35 m左右，有近25 m（海拔375 m）在常年水位線以上。黛溪水庫電站建設對植物物種多樣性的影響相對較小。

洪口水庫沿庫周緣一重山范圍內主要為常綠闊葉林、馬尾松林、杉木林、茶園以及果園，臨水邊主要有部分綠竹叢、麻竹叢，野生動植物種類較為豐富。洪口庫區消落帶高低差約有20 m，水庫下游消落帶高低差約有1 m。

通過對霍童溪流域2002年、2020年不同時段遙感圖像的解譯比較分析，森林生態系統和農田生態系統作為評價區景觀基質的性質未發生改變，各景觀的優勢度值排序亦未發生改變。

2.4.2 陸生動物的影響

評價區水利水電開發前后兩棲類、爬行類種類和區系組成沒有明顯變化，但各類動物的種群數量有些變化，其中虎紋蛙、棘胸蛙、黑斑側褶蛙、中華鱉及水獺等的種群數量下降。但漁游蛇、赤鏈華游蛇、鉛色水蛇、白鷺、池鷺、普通翠鳥、褐家鼠以及屋頂鼠等種群數量有增加的趨勢。此外，一些伴人居鳥類的種類和種群數量有所增加。

3 結論

水電站對生態環境的影響與其規模、調蓄能力和發電調度關系密切。水電站的調蓄能力越強，裝機容量大的水電站庫區及下游河道的水文情勢變化越大。調蓄能力越強的水庫建設導致水流速度減緩，有利于藻類繁殖，加速了富營養化進程，同時對水溫及溶解氧的影響較大。

參考文獻

1 曹 霞.碳達峰碳中和背景下我國新能源產業發展與升級[J].中國市場，2022（34）：60-62.

2 中國電力企業聯合會.中國電力行業年度發展報告2023[M].北京：中國建設科技出版社中國電力報，2023.

3 龔 圍，李 麗，柳欽火，等.“一帶一路”區域水電站工程生態環境影響遙感監測[J].地球信息科學學報，2020（7）：1424-1436.