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加拿大開展引水式水電站對魚類影響的評估

文檔作者：禹雪中文檔來源： Ecofish 研究有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年06月07日
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上一篇：綠色小水電綜合評價研究

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收稿日期：２０１６ － ０６ － ２８
基金項目 ： International Water Management Institute 資助項目 （４５０００２５３７５）
作者簡介 ：禹雪中 （１９７１ － ） ，男 ，高級環(huán)境專家 ，博士 ， 主要從事水工程環(huán)境影響評估及研究工作。
E_mail ： xuezhong yu＠ hotmail暢com
加拿大開展引水式水電站對魚類影響的評估
禹雪中
（Ecofish 研究有限公司，加拿大溫哥華V６C ２T５）
　　摘　要： 介紹加拿大開展的引水式水電站對鮭魚影響的調(diào)查和評估， 概述評估目標、內(nèi)容、方法和結(jié)果。評估結(jié)果表
明，根據(jù)目前掌握的數(shù)據(jù)和資料，引水式水電站對鮭魚魚類及其棲息地的影響較小。這項評估工作對于中國小水電開發(fā)和
管理具有一定的借鑒價值，主要體現(xiàn)為： 客觀認識引水式水電站的工程特性生態(tài)影響； 對于新建和運行電站， 加強下泄流
量要求和管理、保留一定的天然河段； 開展流域尺度的小水電環(huán)境影響后評價， 為改進運行管理提供科學依據(jù)。表１ 個。
關(guān)鍵詞： 引水式電站； 生態(tài)；魚類；影響；評估；中國；借鑒
0 　引　言
　　加拿大水能資源豐富， 水電裝機容量列世界第
４ 位。已經(jīng)建成運行的水電站中， 裝機容量在
５０ MW以下的小水電站占有相當?shù)臄?shù)量； 這種水電
站一般位于地形陡峭的山區(qū)， 從河道中引水， 通過
引水明渠、隧洞或管道輸送到下游水輪機發(fā)電， 電
站尾水再回歸進入原河道。這種水電站在加拿大被
稱為徑流式水電站（run_of_river hydropower） ， 在中
國被稱為引水式電站。
２０１４ 年， 加拿大太平洋鮭魚基金會（Pacific
Salmon Foundation ， PSF） 發(fā)布了題為枟不列顛哥倫
比亞省徑流式水電站及其對鮭魚魚類影響的獨立評
估枠的報告［１］ （Independent Review of Run_of_River
Hydroelectric Projects and their Impacts on Salmonid
Species in British Columbia） ， 基于當時比較全面的監(jiān)
測和調(diào)查成果， 針對引水式水電站對鮭魚的影響進
行了獨立評估， 評估結(jié)果對于了解引水式電站的生
態(tài)效應具有一定價值。
中國也建設了大量的引水式電站， 諸多監(jiān)測和
研究結(jié)果表明， 引水式水電站對魚類棲息地、魚類
群落和水生生物產(chǎn)生嚴重影響［２_５］ ， 社會公眾和輿
論也對引水式水電站形成了普遍的負面評價。因
此， 概要介紹加拿大這次評估工作的內(nèi)容、方法和
結(jié)果， 對于我們客觀認識引水式水電站的生態(tài)作
用、分析中國在小水電開發(fā)方面需要改進的問題與
途徑， 具有一定的借鑒意義。
1 　評估目標和內(nèi)容
１暢１ 　評估目標
太平洋鮭魚基金會是一個致力于開展太平洋鮭
科魚類及其棲息地保護的公益機構(gòu)， 主要在加拿大
不列顛哥倫比亞?。˙C） 和育空（Yukon） 地區(qū)開
展鮭魚保護活動。BC 省是加拿大水電開發(fā)較為集
中的地區(qū)， 引水式電站數(shù)量較多。水電站對鮭魚魚
類的影響被認為是水電站最為重要的環(huán)境影響， 因
此太平洋鮭魚基金會組織開展了此次評估， 通過評
估了解引水式電站對鮭魚魚類的影響， 并且提出改
進工程建設、運行和管理的建議。
１暢２ 　評估內(nèi)容
這項評估專門針對鮭科魚類， 泥沙、棲息地、
水溫和溶解氧等環(huán)境因子是作為水電站對魚類群落
的影響途徑而進行評估， 并沒有涉及陸生生態(tài)、電
站道路和輸電線路等工程和環(huán)境要素。評估進行
時， BC 省共建成了５２ 座引水式電站， 收集了其中
４４ 座電站的數(shù)據(jù)和信息， 然后進行了評估。評估
工作自２０１２ 年１０ 月開始，２０１４ 年１ 月正式發(fā)布了
評估報告。
· ５ ·
小水電　２０１６ 年第４ 期（總第１９０ 期） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　國際交流
2 　評估方法及結(jié)果
２暢１ 　評估方法
評估采用了證據(jù)權(quán)重法（Weight of Evidence ，
WOE） ， 該方法是一種半定量的評估方法， 主要應
用于生態(tài)風險的回顧性評價， 對生態(tài)風險因子的可
能效應進行評估， 適用于定量資料不足并且各種風
險因子具有交互作用的復雜生態(tài)系統(tǒng)評估［１ ，６_８］ 。
基于引水式電站對鮭魚科魚類的具體影響過
程，在引水式電站的３ 個河段歸納出９ 種影響途
徑： 上游段為取水或泄流卷吸魚類、上游棲息地、
魚類洄游通道； 引水段為泥沙輸移和食物傳輸、水
流、棲息地和魚類遷移、水溫和溶解氧； 下游段為
泥沙輸移和食物傳輸、水流變化引起的魚類擱淺、
溶解氣體壓力。除此之外， 為了解水電站補償措施
是否能夠有效補償魚類群落和棲息地的損失（加拿
大政府規(guī)定， 如果建設項目造成了生物棲息地的減
少， 一般需要建設２ 倍面積的棲息地作為補償） ，
還評估了補償措施的有效性。
對于每個影響途徑， 分別根據(jù)每座水電站的運
行監(jiān)測數(shù)據(jù)和相關(guān)資料進行評價， 對各個途徑影響
鮭魚魚類的情況進行分級， 分級標準如下：
（１） 不可能（Not Possible） 。影響途徑不可能對
鮭魚產(chǎn)生影響（例如， 在評估河段不存在鮭魚或者
無法到達評估河段） 。
（２） 可能性非常?。╒ery Unlikely） 。影響途徑
不大可能對鮭魚產(chǎn)生影響（例如， 電站進水口設置
了攔魚柵， 魚類基本不可能被卷吸） 。
（３） 可能性比較小（Unlikely） 。影響途徑客觀
存在， 但是證據(jù)明確表明這個影響途徑不會對鮭魚
及其棲息地產(chǎn)生影響。
（４） 有可能（Likely） 。證據(jù)明確表明， 影響途
徑對鮭魚及其棲息地產(chǎn)生了影響。
（５） 可能性很高（Very Likely） 。證據(jù)非常明確
地表明， 影響途徑對鮭魚及其棲息地產(chǎn)生了影響。
（６） 不確定（Possible） 。影響途徑客觀存在，
但是無法判斷影響途徑是否對鮭魚及其棲息地產(chǎn)生
了影響。
對于不確定的情形， 還要給出不確定的原因：
無數(shù)據(jù)（No Data） 、監(jiān)測不充分（Inadequate Monitoring）
、還在收集數(shù)據(jù)（Ongoing Data Collection） 。
最后， 對于每個影響途徑， 統(tǒng)計出各個分級中水電
站的數(shù)目。
在評估的４４ 座水電站中， ４３ 座電站在上中下
游３ 個河段的某一個河段有鮭魚科魚類分布， 包括
本地和洄游性鮭魚。評估收集了４４ 座水電站的監(jiān)
測數(shù)據(jù)和相關(guān)資料作為依據(jù)， 主要包括本底調(diào)查資
料和運行監(jiān)測數(shù)據(jù)， 同時還收集了管理機構(gòu)的相關(guān)
資料、有關(guān)技術(shù)報告和論文等， 并且實地考察了部
分水電站。
２暢２ 　評估結(jié)果
各種影響途徑對鮭魚科魚類影響可能性評估的
結(jié)果（見表１） 。由于評價結(jié)果為可能性非常小或
比較小、有可能或可能性很高的電站數(shù)目都很少，
因此表中將這些數(shù)字進行了合并， 并且列出了評價
結(jié)果為不確定的原因。
表1 　各種影響途徑對鮭魚影響的評估結(jié)果
水電站對鮭魚科
魚類的影響途徑
各種結(jié)果的樣本數(shù)量不確定的原因
不可能
可能性非常
小或比較小
不確定
有可能或
可能性很高
無數(shù)據(jù)監(jiān)測不充分
監(jiān)測還
在進行
取水或泄流卷吸魚類 １２ ４ ２８ ０ ２０ ５ ３ 上游棲息地 １２ １ ３０ １ ２４ ５ １ 魚類洄游通道 ２１ ０ ２３ ０ １７ ６ ０ 泥沙輸移和食物傳輸 （引水段） ７ ０ ３６ １ ２１ ６ ９ 水流 、棲息地和魚類運動 ７ ０ ３６ １ ２１ ６ ９ 水溫和溶解氧 ７ ３ ３４ ０ ２１ ４ ９ 泥沙輸移和食物傳輸 （下游段） ５ ０ ３９ ０ ３４ ２ ３ 水流變化引起的魚類擱淺 ５ ０ ３９ ０ ３４ ２ ３ 溶解氣體壓力 ５ ７ ３２ ０ ３２ ０ ０ 補償措施 ８ ＋ １６ 倡 ０ ２０ ０ １３ ７ ０ 　　注： 其中８ 座電站為無法判斷是否需要補償措施，１６ 座電站不需要補償措施。
· ６ ·
國際交流　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　SMALL 　HYDRO 　POWER ?。玻埃保?No暢4 ， Total No暢190
　　評估結(jié)果顯示， 對于９ 個潛在的影響途徑中，
有確定的評估結(jié)果情況為： 評估結(jié)果為可能（有可
能或可能性很高） 的次數(shù)僅有３ ， 而評估結(jié)果為可
能性?。ò赡苄苑浅Ｐ』虮容^?。?的次數(shù)為
１５ ， 明顯大于前者， 評估結(jié)果為不可能的次數(shù)達到
了８１ 。對于評估結(jié)果為不可能的情況， 或者是河
段內(nèi)沒有鮭魚魚類， 或者是由于地形陡峭或障礙
物， 鮭魚無法進入該河段的棲息地。對于補償措施
的有效性，１６ 座電站不需要補償措施， ８ 座電站無
法判斷是否需要補償措施。按照電站數(shù)目統(tǒng)計， 在
有評估數(shù)據(jù)的２６ 座電站中， ２１ 座電站沒有發(fā)現(xiàn)鮭
魚在種群和豐度方面的改變或影響。１８ 座水電站
基本沒有監(jiān)測數(shù)據(jù)， 目前尚無法得到確定的評估
結(jié)果。
綜合以上結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)， 根據(jù)目前能夠獲得的
數(shù)據(jù)和信息， 可以認為引水式電站對鮭魚沒有影響
或者影響可能性小， 對于因數(shù)據(jù)和資料限制評估結(jié)
果不確定的情況， 還有待進一步監(jiān)測獲得明確的
認識。
關(guān)于梯級電站的累積影響， 由于本次評估所依
據(jù)的數(shù)據(jù)均是單座電站的調(diào)查數(shù)據(jù)， 沒有反映梯級
電站累積影響的數(shù)據(jù)， 另外目前也難以把水電工程
的影響與其他人類活動的影響（如林業(yè)砍伐、礦業(yè)
開采） 進行區(qū)分， 因此本次評估沒有進行梯級電站
累積影響的評估。
２暢３ 　評估建議
根據(jù)本次評估工作的結(jié)果和存在的問題， 為了
更加客觀和全面了解引水式電站對魚類影響， 評估
報告提出了以下技術(shù)建議：
（１） 加強環(huán)境監(jiān)測。本次評估的電站中， 有相
當一部分電站由于建設時間較早， 沒有監(jiān)測數(shù)據(jù)或
者監(jiān)測數(shù)據(jù)不足， 無法對其影響進行評估。加拿大
漁業(yè)與海洋部在２０１３ 年發(fā)布了枟新建與改造水電
工程水生環(huán)境長期監(jiān)測規(guī)范枠， 對水電工程的水生
環(huán)境監(jiān)測提出了技術(shù)要求［９_１０］ 。本次評估的水電站
均是在這個技術(shù)規(guī)范頒布之前建成， 很大一部分電
站沒有開展規(guī)范的環(huán)境監(jiān)測， 今后需要加強監(jiān)測工
作。除了該技術(shù)規(guī)范規(guī)定的監(jiān)測內(nèi)容， 為了支持本
次評估的內(nèi)容， 還需要針對水電站對魚類種群的影
響進行一些專門的監(jiān)測。
（２） 開展專項研究。一些影響途徑對鮭魚及棲
息地的影響， 僅僅依靠監(jiān)測數(shù)據(jù)是難以確定的， 需
要針對目前認識的不足以及一些規(guī)避和減緩措施的
有效性， 開展專項研究。
（３） 進行更多電站的評估和分析。對更多引水
式電站進行評估和比較， 以獲取更多的評估樣本和
結(jié)果， 將有助于明確實際影響。
（４） 模擬分析。采用模型進行模擬， 研究水電
站影響魚類及其生境的關(guān)鍵過程， 從而深化認識、
優(yōu)化減緩措施以及提高監(jiān)測的有效性。
（５） 建立監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)， 對監(jiān)
測數(shù)據(jù)進行集中式存儲， 深入分析這些數(shù)據(jù)以全面
和深入了解引水式水電站的環(huán)境影響， 并且對電站
遵守各項環(huán)境管理要求的實際情況進行監(jiān)管。
3 　對中國引水式電站開發(fā)的借鑒意義
３暢１ 　客觀認識引水式電站的生態(tài)影響
近年來， 關(guān)于引水式電站引起河道斷流、嚴重
破壞生態(tài)的研究和報導， 在中國不斷見諸專業(yè)研究
成果和新聞媒體， 引水式電站被普遍認為是破壞河
流生態(tài)的水電工程。然而， 加拿大進行的這項評估
工作表明， 根據(jù)當前的數(shù)據(jù)和信息， 大多數(shù)引水式
電站對鮭魚沒有影響或者影響可能性較小， 只有很
少一部分電站被證實對魚類和其棲息地產(chǎn)生了不利
影響。
引水式電站基本采用徑流式的運行方式， 水壩
形成的水庫不對徑流進行調(diào)節(jié)并且淹沒面積小， 而
水文情勢變化是大多數(shù)水電站不利環(huán)境影響的重要
驅(qū)動因子， 只要重點關(guān)注引水河段水量以及調(diào)峰運
行對下游河段魚類的影響， 引水式水電站的環(huán)境風
險易于得到控制， 其對魚類的不利影響也是相對有
限的。因此， 我們需要客觀科學地認識引水式電站
的工程特性和生態(tài)影響。
３暢２ 　加強引水式電站的環(huán)境管理
當然， 該評估結(jié)果與加拿大引水式電站的開發(fā)
密度以及相關(guān)環(huán)境標準和執(zhí)行情況相關(guān)。本次評估
的不列顛哥倫比亞省面積為９４暢４ 萬km２ ，２０１２ 年底
僅建成了５２ 座引水式水電站， 水電站開發(fā)密度顯
著低于中國。同時， 相關(guān)法規(guī)與技術(shù)標準對于水電
站引水后河道內(nèi)流量都有明確要求， 水電站業(yè)主需
· ７ ·
小水電　２０１６ 年第４ 期（總第１９０ 期） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　國際交流
要嚴格遵照執(zhí)行， 引水河段極少出現(xiàn)斷流情況。
我國引水式電站出現(xiàn)比較嚴重生態(tài)破壞的河流
最突出的問題是引水河段的斷流問題， 長時間的河
道斷流是對河流生態(tài)系統(tǒng)的致命打擊。因此， 解決
引水式電站不利生態(tài)影響突出的問題， 需要在管理
政策和技術(shù)要求兩個方面加強水電開發(fā)全過程的環(huán)
境管理。對于新建的單座電站， 應該在環(huán)境影響評
價中重點分析河道需水量， 并且關(guān)注調(diào)峰運行對魚
類的影響； 對于新建的梯級電站， 應該控制開發(fā)密
度， 保持一定比例的天然河段。對于運行期電站，
需要嚴格落實下泄流量， 沒有下泄流量要求的水電
站， 可以鼓勵或引導電站業(yè)主執(zhí)行相應的要求； 一
些設施陳舊、效率低下、環(huán)境影響突出的小水電
站， 可以考慮拆除， 以恢復河流生態(tài)。
３暢３ 　開展流域尺度的小水電環(huán)境影響后評價
中國的中小河流建設了大量的小水電站， 對于
小水電站的生態(tài)影響， 在一些電站開展了觀測和研
究， 一些流域還進行了小水電環(huán)境影響后評價； 但
是這些研究和評價工作或者限于單座電站、或者評
價內(nèi)容和深度比較有限， 在全面性和深入性方面存
在明顯不足。水利和環(huán)境主管部門或行業(yè)協(xié)會有必
要選擇具有代表性的流域， 進行流域尺度的小水電
環(huán)境影響后評價， 深入分析小水電開發(fā)對河流生態(tài)
系統(tǒng)的影響途徑、趨勢、程度以及累積影響， 了解
環(huán)境保護要求執(zhí)行情況以及環(huán)境減緩措施有效性。
評估結(jié)果有助于改進小水電站運行、完善技術(shù)標
準、提高減緩措施的有效性， 從而促進中小河流水
能資源開發(fā)與生態(tài)保護的協(xié)調(diào)。
4 　結(jié)　論
加拿大開展的引水式水電站對鮭魚影響的調(diào)查
和評估， 是近年來國際上對引水式電站生態(tài)影響比
較系統(tǒng)和深入的評估工作， 根據(jù)目前掌握數(shù)據(jù)和資
料進行的評估結(jié)果表明， 引水式水電站對鮭魚魚類
及其棲息地的影響較小， 表明通過合理的規(guī)劃、設
計和管理， 引水式電站的不利環(huán)境影響有限且可
控。這項評估工作的方法、過程和結(jié)果， 對于在中
國客觀認識引水式電站的環(huán)境影響、從技術(shù)和政策
兩個層面加強小水電開發(fā)的環(huán)境管理具有一定的借
鑒價值。
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■
責任編輯　吳　昊

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