水力发电站对环境的影响

水力发电站对环境的影响

电气11-2 ***

我国的幅员辽阔，山川秀丽，青藏高原是世界屋脊，喜马拉雅山是世界最高峰。同时，我国东南沿海受太平洋季风气候的影响，西南四省受印度洋东南季风气候的影响，降雨量大，又加上海拔高，天然的水势落差给中国的水力发电带来了天然的优势。目前西南四省的水电开发迅速，水电的建设热度从未降低，而水力发电站的建设对环境的影响却引起了人们的高度重视。

河流水电开发在缓解水资源和电能短缺问题的同时,对库区及其下游的生态环境也带来了一些负面效应。这些影响主要体现在:(1)工程施工恶化周边生态环境;(2)水库蓄水导致库区生态变迁;(3)引水式电站改变坝下缺水段生境特征;(4)河流水沙变化破坏下游河道及河口区的水)盐、水沙平衡。

大坝和水库被称作未来水资源管理必需的基础设施,其修建运行,对于能源紧缺国家,尤其是发展中国家的社会经济发展所具有的重大推动作用已得到认可。但随着社会经济的发展,人类在肯定大坝正面效益的同时,对大坝水库所带来的负面影响表示出忧虑,甚至有人认为其存在的正面效益已无法弥补其造成的负面影响。这些负面效应体现在社会、生态、文化等各个方面,其中对于生态环境的影响是当前人们关注的热点之一。

一、水利工程建设施工对周边生态环境的影响

1、水电工程的建设开发,其扰动具有跨越性,从一个或几个扰动中心,在不影响或有限影响中间区域原生状态的前提下,迅速延展到工程建设地,并以此为中心,形成新的强干扰源。大量人力物力的投入和运行,对区域原有的能量流动和物质循环形成冲击,破坏区域原有的生境和谐。主要体现在以下几个方面:

开山取土。水电工程建设施工过程中需要采挖大量土石方。水电工程施工对区域生境造成巨大的扰动甚至是破坏,而梯级水电工程施工对生态环境的影响更为严重。主要表现为:破坏原生植被,降低土壤质量,加剧水土流失;改变陆面形态及过程,产生不良环境效应。

弃渣堆放。施工中产生的弃渣需占用一定的场地堆放,造成土地资源的流失;而弃渣中的残留炸药、废油、废化学药品,以及可能存在的放射性物质,又会成为重要的土壤污染源。另外工程弃渣堆积体结构松散,表层无植被覆盖,若管理利用不善,则易成为新的水土流失源。

2、水库建成蓄水导致的生境变迁

河流水电开发,撕裂了河流廊道的连续性,改变了径流特征,影响廊道中物质、能量的输移,并危及水生生态系统的健康。

改变河流的特性和功能

大坝水库有助于调节河川径流的时空分布特征,致使天然河流的季节周期性特征减弱甚至消失,不同河段的径流特征(如流量、流速、水深、水温等)发生改变,进而改变各河段水流侵蚀及携带泥沙能力,如黄河上游龙羊峡、刘家峡两水库可将40~50亿m3水量从汛期调至非汛期,使汛期水量占年径流量的比例由62%降到40%。

调整河流泥沙源汇区的空间分布

大坝和水库在调节河川径流,削洪补枯的同时,影响河道中物质与能量的输移。这种影响首先表现在河流泥沙源与汇的变化上。上游源头水流侵蚀冲刷,造成部分泥沙随水流下泄,进入库区。由于库区水流流速变缓,径流携带泥沙能力下降,部分推移质在库底堆积,而部分悬移质也从水流中析出,沉积于库底。

威胁库区生物多样性

水库蓄水导致原来的陆地、丘陵等的破碎化和岛屿化,不利于生物多样性的维持和保护。水

库蓄水会淹没部分陆地而导致景观的破碎化,野生动物被迫做适应性迁移,植被发生适生演替。同时河流的连续性被打断,水体湖泊化,动水生境被静水所取代,加之水深、水温等生态因子的变化,破坏了原有水生生物的生存、繁殖生境,造成物种多样性降低。

引水式电站对坝下缺水段生境的影响

引水式电站筑坝引水发电,坝下形成一段径流减小甚至干涸的河段。坝下流量减少,甚至在枯水季节长时间脱水,水生动植物失去了原来的适生环境,在环境胁迫下发生演化,向湿生系统演替。同时,梯级开发和径流式引水发电,改变了水流形态和水环境,部分水生动物,如鱼类,由于失去了适宜的生存、产卵、繁殖环境,或者由于大坝的拦阻及坝下缺水造成通道断裂,无法洄游,造成物种濒危,甚至是灭绝,从而影响生物多样性的保护。

河流水沙变化对下游及河口区水沙及水盐平衡的影响

大坝水库等的存在,不仅影响其周边的生态景观,而且对其下游的河床形态、河口三角洲特征等具遥相关作用。而大坝水库大多建于河流上游地区,通过对径流的拦蓄调节,改变下垫面特征,影响区域对太阳辐射能的吸收和蒸散发状况,并进而影响区域小气候,增强水在河川上游区域的小循环,而减弱了全球范围的大循环。另外,下泄流量的减少,导致入海口径流量萎缩,淡水后缩,海水前进,加剧河口区的海水入侵,破坏河口三角洲的淡水生态系统。

三、针对水电开发所带来的这些问题,我们可以措施,以弱化其负面影响。这些措施包括:

(1)进行流域开发规划,重视水电开发规划的环境影响评价工作：当前河流水电开发混乱,原因之一就是未能严格制订执行流域开发中长期规划。为了避免或减轻水电开发对生态环境所造成的冲击,需要制定科学的水电开发规划体系,并将水电工程的生态与环境保护综合规划纳入其中,按照环境影响评价法的有关规定,对河流水电开发项目可能造成的环境影响进行分析预测和评价论证,提出预防或减轻负面影响的有效措施。另外,对于未进行环境影响评价工作的河流水电开发项目,审批机关不予以审批。不该上的项目有关部门要坚决把好关,这一点尤其重要。

(2)优化工程设计,预防或减少水土流失：工程规划中,要结合生态水利的理念,综合考虑地形地貌、工程地质、水文地质等条件及自然环境,合理选定工程建设方案,尽量减少工程建设对自然地貌的破坏。通过不断优化工程设计,把对区域景观及生态的破坏降到最低水平,不占或少占农田,节约资源。合理调配土石方,尽量做到填挖平衡,减少弃渣量。

3)加强工程环境监理,明确环境管理职责：

水电工程开发的施工建设期是落实环境保护,减少水土流失,减轻外界干扰对区域生态环境影响的关键阶段。实践表明,通过加强施工期环境监理,明确环境管理职责,可有效控制工程兴建对区域生态环境造成的冲击。具体措施是:加强相关职能部门的监管力度;编制好建设期环境保护实施计划,需要明确招标文件和承包项目合同的环境条款。包括拟实施的各项环境保护工程措施和管理措施以及相应的投资、进度安排和保证措施等;»完善环境监理制度,加大执行力度,同时加强环境监测工作,强化环保专项验收工作。

(4)加强水电建设项目的生态化：现代水利工程在考虑经济利益的同时,还应该提倡河流向自然回归, 在各项工程建设的同时,尽量保持沿河湿地、沼泽地的水源补给,以及有序地保留水、陆连续通道,落实好鱼类及陆生动植物保护、施工期水土保持和移民安置等相关环境保护措施,最大限度地减小水电对生态环境的不利影响,实现水电开发的短期经济效益与生态环境保护的长期生态经济效益的协调。

(5)优化水库运行管理,减轻生态冲击。

生态的影响要根据用电、用水和生态环境等方面的要求,研究制定电站优化运行方式,最大限度地减轻对水环境的影响。对于引水式电站,须对下游生态需水量做出合理估计,在确保下泄一定的生态基流的基础上运行,同时进行调水调沙,增加下游河床的泥沙含量,保护鱼类等水生生物的生存、生殖环境。