??????? 摘要:本文主要研究河流單項水電開發(fā)和流域水電梯級開發(fā)的環(huán)境影響問題,從兩個方面進行分析研究,一方面是開發(fā)項目對環(huán)境的有利影響,即從5個方面進行分析;另一方面是對環(huán)境的不利影響,根據(jù)開發(fā)項目的不同階段,即建設(shè)期、初期蓄水期和運行期3個階段,對產(chǎn)生的主要環(huán)境問題進行了分析。并提出在項目的環(huán)境影響評價和工程設(shè)計階段,應(yīng)注意加強環(huán)保措施,減免開發(fā)中的水利環(huán)境影響。
??????? 關(guān)鍵詞:河流 流域 水電開發(fā) 梯級水電開發(fā) 環(huán)境效益 環(huán)境影響
??????? 上世紀70年代末,我國開始重視水利水電工程的環(huán)境影響問題,有關(guān)的研究也開始增多。1988年12月頒布了《水利水電工程環(huán)境影響評價規(guī)范》(試行)(SDJ302-88),使得水利水電工程的環(huán)境影響評價工作更加規(guī)范和深入。1992年11月頒布《江河流域規(guī)劃環(huán)境影響評價規(guī)范》(SL45-92),強調(diào)流域規(guī)劃要把流域的環(huán)境保護作為目標(biāo),首次規(guī)定了流域規(guī)劃要進行環(huán)境影響評價。1993年國家環(huán)境保護局發(fā)布了《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則》(HJ/T2.1~2.3-93),1997年11月又發(fā)布了《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則—非污染生態(tài)影響》(HJ/T19-1997),明確指出《導(dǎo)則》是水電及梯級水電開發(fā)項目環(huán)評的技術(shù)指導(dǎo)性文件。迄今為止,我國的水電開發(fā)多是進行單項工程的環(huán)境影響評價,而梯級開發(fā)的環(huán)境影響評價很少。筆者結(jié)合單項工程和梯級開發(fā)工程,對環(huán)境的影響進行研究。
??????? 1 流域水電開發(fā)的環(huán)境效益分析
??????? 流域水電的建設(shè)可兼顧防洪、航運、供水、灌溉等多種水資源的開發(fā)利用。如果流域水電開發(fā)及其它水資源開發(fā)利用合理、正確,從宏觀上分析,將對環(huán)境有所改善,是具有環(huán)境效益的。
??????? 1.1水電梯級開發(fā)可發(fā)揮梯級效益
??????? 梯級水電開發(fā)可提高水資源的利用率,協(xié)調(diào)水資源綜合利用之間的矛盾,獲得梯級效益。上游水電站水庫調(diào)節(jié)徑流可增大下游所有梯級水電站的保證出力和年發(fā)電量;上、下游水庫聯(lián)合調(diào)度,可協(xié)調(diào)發(fā)電和其它用水要求的矛盾;上游水電站削減洪峰、蓄存洪量,可提高下游各級水電站防洪標(biāo)準(zhǔn),減小泄洪設(shè)施規(guī)模;上游電站水庫有時可為下游電站縮短初期蓄水時間。梯級連續(xù)開發(fā),可優(yōu)化安排各級水電站的施工進度,施工期互相搭接施工高峰又互相錯開,利用上游水庫蓄水時機減少下游電站的施工導(dǎo)流流量,減少施工隊伍轉(zhuǎn)移的費用和時間,提高施工設(shè)備和場地的利用率,可縮短總體工期,減少總投資。
??????? 1.2發(fā)展水電清潔能源,減少環(huán)境污染
??????? 水力發(fā)電作為清潔能源被利用,水電不僅可以代替部分火電、核電,具有調(diào)峰的優(yōu)點,在電網(wǎng)安全運行中起到重要的作用,還可提高水資源的利用效率而基本上不改變其水質(zhì),不排放污染物。例如[1],在電網(wǎng)系統(tǒng)中,建設(shè)一個裝機容量為2000MW的水電站代替同等規(guī)模的燃煤火電廠,這樣每年可節(jié)約原煤500萬t,減少排放二氧化硫24萬t,減少排放氮氧化物4400萬kg,一氧化碳115萬kg,少產(chǎn)生廢碴140萬t,省卻了火電廠所需要的冷卻水運行和排放,既可節(jié)約水資源,又可避免對水環(huán)境造成熱污染。因而發(fā)展水電,在取得相同電能的同時,可減少環(huán)境污染。
??????? 1.3減災(zāi)防災(zāi),保護環(huán)境
??????? 近30年來,美國密西西比河流域由于洪水引起的直接損失達幾十億美元,在美國共計有40%以上的城市和1400萬hm2的土地均遭受洪水的威脅;1970年水災(zāi)給羅馬尼亞和匈牙利造成了100億列伊和77億福林的損失,淹沒了約106萬hm2的耕地,全部或部分淹沒800多個居民點[2];我國1998年洪水,主要為長江、松花江、西江、閩江洪水,受災(zāi)面積大,農(nóng)田受災(zāi)面積2229萬hm2,成災(zāi)面積l378萬hm2,死亡4150人,倒塌房屋685萬間,直接經(jīng)濟損失達2551億元。水電站往往同時兼有抵御自然水文災(zāi)害的功能。水庫運行可以調(diào)節(jié)河川徑流,控制水位,梯級水庫可聯(lián)合調(diào)度調(diào)節(jié),比單個水庫更能提高抗御洪、澇、旱、堿等自然災(zāi)害的標(biāo)準(zhǔn)和降低災(zāi)害的影響程度,有效地保護生態(tài)環(huán)境及生物的生境,減少水災(zāi)和旱災(zāi)對人類及動、植物的破壞,減少水土流失和土壤侵蝕,減少洪水造成的污染擴散和疾病流行,為人們提供相對穩(wěn)定、安全的生活和生產(chǎn)環(huán)境。
??????? 1.4水電站水庫的人工濕地作用
??????? 水電開發(fā),在一個流域上建設(shè)一個或多個水庫。水庫庫區(qū)形成許多庫灣,生長了多種水生植物和動物,成為人工濕地,為濕地動、植物提供了生存條件,因此在庫區(qū)和庫周會增加多種適合濕地環(huán)境的動、植物物種,提高了局部區(qū)域的生物多樣性價值,增加了水域的綜合功能。
??????? 人工濕地的形成,可改善當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境小氣候條件。水庫水體的影響,可使周圍陸地性氣候得以改善:無霜期延長、溫差縮小、降低了最高氣溫、增加了濕度。有關(guān)的研究表明,水面上空空氣的透明度比成片的房屋群高8%~10%;水面上空紫外線輻射比陸地高30%;水庫或水域上的氣溫在炎熱季要降低4~5℃;相對濕度提高10%~15%[1]。
??????? 黃河龍羊峽水庫蓄水后,國電公司西北勘測設(shè)計院、青海省電力局和氣象局于1990年就龍羊峽水庫對局地氣候的影響進行了觀測研究。主要研究成果如下:
??????? (1)對降水的影響。距離龍羊峽水庫庫岸10km左右范圍內(nèi),年降水量增加約3%,距庫岸較遠的山區(qū)年降水量增加約12%,影響范圍內(nèi)的夜雨量增加明顯。
??????? (2)對濕度的影響。距離龍羊峽水庫庫岸10km左右范圍內(nèi),全年各月相對濕度均有增加,其中冬季增加最明顯,1月份增加24%。
??????? (3)對氣溫的影響。距離龍羊峽水庫庫岸10km左右范圍內(nèi),年平均氣溫略有升高,月平均氣溫其中有5個月升高,12月份升高最大為3℃,1月份升高1.2℃;6個月降低,10月份降低最大為0.7℃。而對這一范圍以外的區(qū)域影響很小。
??????? (4)對風(fēng)的影響。對水庫周圍地區(qū)風(fēng)的影響,主要表現(xiàn)為靜風(fēng)頻率減少,“湖陸風(fēng)”方向上風(fēng)頻的增加、風(fēng)向轉(zhuǎn)換時間變化和風(fēng)速略有減小。
??????? 1.5水電站水庫的景觀與旅游作用
??????? 水電站水庫形成人工湖泊,在功能上增加了美學(xué)和旅游價值。在水電開發(fā)的基礎(chǔ)上,合理優(yōu)化水工建筑物的布置和造型,并適當(dāng)加以裝飾設(shè)計,使其在景觀上起到美化環(huán)境的作用??筛鶕?jù)具體要求和地勢環(huán)境條件,修建人工港灣、池塘,放緩岸坡,建造森林公園、草坪、花圃及景觀建筑,修建水上娛樂設(shè)施,組成新的水環(huán)境景觀系統(tǒng)。北京十三陵抽水蓄能電站,在上池周圍開辟了草坪、花壇,種植了樹木,利用地勢修筑了護坡,環(huán)池修建游覽道路和一些景觀建筑物,在上池旁的山頂將防火?t望塔修成仿明古塔,電站的上池現(xiàn)己成為十三陵風(fēng)景區(qū)的一個新景點。另外,利用電站工程棄碴填筑沖溝,形成人工階地,經(jīng)綠化美化并修筑了人工景觀建筑物,建起了蟒山國家森林公園,現(xiàn)已成為旅游區(qū)[3]。國外如莫斯科的水體系統(tǒng)由希姆金水庫、卡拉梅舍大水庫、別列文水庫、雅烏斯回水河段、莫斯科河等水體組成,將水體系統(tǒng)進行美化后,有很好的景觀效果,成為市民休閑娛樂的風(fēng)景區(qū);在明斯克利用斯維斯洛奇河支流上的梯級電站水庫和許多小池塘,修建了滑水專用水道、浴場、碼頭和森林公園等,成為旅游勝地[2]。
??????? 1.6水庫的供水、灌溉對環(huán)境的改善
??????? 水電站水庫有調(diào)整河道徑流的作用,庫水和發(fā)電后的下泄水具備穩(wěn)定、可控制供水和灌溉的條件。
??????? (1)供水:水庫改善了抽水站取水的條件并利用勢能使之降低造價;水庫可以降低水中的含沙量、色度、氧化度等,使自來水廠凈化簡便;水庫使河水水量、水質(zhì)季節(jié)性變化減小,保證水廠運行的穩(wěn)定、均衡,促進地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展,改善當(dāng)?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境,提高生活質(zhì)量。
??????? (2)灌溉:天然狀態(tài)下的河流水資源,由于徑流量的季節(jié)性變化,不可能保證流域內(nèi)灌溉面積大幅度增加。建設(shè)水庫后,徑流得到充分利用,使灌溉面積大大增加,并使作物產(chǎn)量大幅度提高。有關(guān)研究表明,干旱和半干旱地區(qū),水澆地的糧食收成比沒有灌溉的高1~1.5倍;氣候較濕潤地區(qū),灌溉后的收成可提高50%[2]。
??????? 2 流域水電開發(fā)對環(huán)境的主要不利影響分析
??????? 流域水電開發(fā),特別是梯級開發(fā),一般規(guī)模較大,使流域的自然環(huán)境發(fā)生了改變,對環(huán)境產(chǎn)生若干不利影響,可分為施工期、水庫初期蓄水期和運行期3個階段進行分析。
??????? 2.1電站施工期對環(huán)境的不利影響
??????? 水電站施工期對環(huán)境的不利影響,主要表現(xiàn)在工程占地的影響、施工截流的影響、施工采石取土的影響和其它施工項目的影響。
??????? 2.1.1 工程占地的影響
??????? 水電站開發(fā)要修筑水庫及其它水工建筑物,需要占用較大面積的土地,可分為施工占地和工程占地。施工占地基本上屬臨時占地,對環(huán)境的影響主要是植被破壞、水土流夫等,影響為相對短期并可以恢復(fù);工程占地主要是水庫淹沒占地,屬永久占地,對環(huán)境的影響較大,水庫淹沒區(qū)達到了根本改變自然狀態(tài)的程度。主要的影響是破壞原有的植被,對生態(tài)環(huán)境的影響;淹沒原有部分耕地和村莊,造成移民搬遷和一些設(shè)施的遷建;特別是水庫淹沒區(qū)的移民,有些工程移民量很大,在移民搬遷和安置方面,建新的村鎮(zhèn),要搞基本建設(shè),新開耕地要破壞植被,造成新的水土流失,并改變了局部自然條件,破壞了原有的區(qū)域生態(tài)平衡。
??????? 在水電梯級開發(fā)中,如工程施工安排合理,可減少施工占地。例如一個梯級工程的料場和部分施工占地,可同時為其它梯級工程服務(wù),可減少那些工程的占地影響。
??????? 2.12 施工采石、取土的影響
??????? 采石、取土施工對環(huán)境的主要影響是造成水土流失。
??????? (1)采石施工。會破壞原有山體的表層植被,使表層較薄的土層流失;采石使山體原有形態(tài)發(fā)生變化,有些坡面變陡,并且爆破使巖石松動,容易造成流失,嚴重的可能發(fā)生塌方或泥石流,造成災(zāi)害性破壞;采石使山體裸露,影響景觀。
??????? (2)取土施工。取土破壞植被,開挖面土層松動,容易造成水土流失;取土使表層具有一定肥力的土壤損失,特別是占用耕地取土,對施工后的覆墾很不利;取土場裸露面,還容易造成揚塵;取土?xí)p失部分土地資源。
??????? 2.1.3 其它施工項目的影響
??????? 水電項目施工一般規(guī)模較大,施工人數(shù)和施工機械較多,又比較集中,對周圍自然環(huán)境和社會環(huán)境產(chǎn)生一定影響,主要的影響分析如下。
??????? (1)對水環(huán)境的影響。工程施工均在水系河道附近,場地平整、截流、圍堰填筑、隧洞排水、砂石骨料加工沖洗、混凝土拌和澆筑及養(yǎng)護、化學(xué)灌漿、材料水上運輸、施工機械沖洗、附屬企業(yè)');">企業(yè)生產(chǎn)廢水排放、施工營地生活污水排放、職工醫(yī)院排放廢水、垃圾、廢料及化學(xué)藥品等,都會對水域環(huán)境造成污染。
??????? (2)施工棄碴對環(huán)境的影響。水電施工一般棄碴量較大,開挖山體、隧洞產(chǎn)生大量的廢碴,堆放在固定的碴場,因此在設(shè)計碴場時就應(yīng)考慮到環(huán)境影響。廢碴中混有殘留炸藥、廢油、廢化學(xué)藥品等,有些可能還有放射性物質(zhì)。如果廢碴處置不當(dāng),殘留在其中的有害物質(zhì)會對環(huán)境產(chǎn)生影響;碴場管理不好,會造成流失,嚴重的還會形成泥石流,對環(huán)境造成較強的破壞;有些堆碴占地會造成土地資源的損失;碴場裸露影響自然景觀。
??????? (3)施工對大氣環(huán)境的影響。工程施工爆破、骨料加工篩分、水泥倉庫裝卸、混凝土拌和、施工材料運輸、施工機械運行等,造成施工場地揚塵、施工道路揚塵,影響大氣環(huán)境質(zhì)量。附屬企業(yè)生產(chǎn)和施工營地生活燃煤煙氣排放,其廢氣和懸浮顆粒物等對大氣環(huán)境質(zhì)量造成影響。