长江上游梯级水电开发情况及对生态环境的影响初探

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岷江干流河道每年大约有 101. 4 km 的河道断流 ,断流河 段鱼类很少或仅有少数小杂鱼 ,据邓其祥调查[4] ,在太平驿电 站的断流河段仅获得 2 种 4 尾鱼 552 g ,占本站总尾数 (58 尾) 的 6. 90 %。水电站首尾相接的过渡区的鱼类也甚少 ,因为大部 分河水或全部河水经过隧洞引至电厂发电 ,凡是经过隧洞和水 轮机的鱼类必然会死亡 。
梯级水电的开发将给长江上游地区提供巨大的电能资源 , 促进当地经济的发展 ,但是大规模的梯级水库的建设和运行将 会显著改变长江上游河流的水文过程 ,使自然河流转变为半天 然河流或人工控制的河流 ,严重的影响河道及沿岸的生态与环 境 。2003 年出现的四川都江堰建坝之争和云南怒江开发的讨 论 ,说明了此类问题的重要性和严重性 ,需要我们认真对待 ,全 面考虑 ,慎重决策 。本文以岷江上游为例 ,浅析梯级水电开发 对生态环境的影响 ,并提出了相应的几点建议 。
4 水文的改变对生态环境影响
4. 1 对河谷的影响
松潘县的镇江关至汶川河段是岷江的干旱河谷区 ,近年来 ,由
于各种引水式电站的修建 ,电站下游引水隧洞对应的河道出现大 面积的断流 ,再加上河谷森林大面积被砍伐 ,干旱河谷正在迅速扩 展。据调查[2] , 岷 江 上 游 形 成 了 长 300 km (占 干 流 总 长 度 的 88. 24 %) ,宽 2~4 km ,海拔 1 020~2 800 m 的干旱河谷带 ,总面积 达4 700 km2 ,约占岷江上游总面积的20. 48 % ,其中 30 %的干旱河 谷逐渐趋于荒漠化 ,其规模达到 1 400 km2 以上。
37. 48
2
6. 60
3. 62
2
32. 00
18. 5
17
197. 18 98. 32
座数 5
已建水电站 装机容 年发电 量/ kW 量/ kWh 157. 41 83. 38
-
-
-
4
18. 23
10. 88
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8
56. 83
33
注 : ①截至日期 : 2005 年 9 月 ; ②仅统计 2. 5 万 kW 以上的大中型水电站 。
1 长江上游梯级水电开发状况
长江流域水力资源相当丰富 ,占全国技术可开发量的 47 % ,而 长江的水力资源主要分布在上游 ,占全流域技术可开发量的 86. 8 % ,因此上游也就成为全国水电开发的重中之重。长江上游规划将 建 417 座大、中型水电站。宜宾以上干流总计有 31 座水电站 ,总库 容 1 267. 2 亿 m3 ,装机容量 8 854. 85 万 kW ,占上游干流技术可开发 总量的 77. 34 %。装机容量最大的流域是金沙江流域 ,总装机容量 为 12 430. 6 万 kW ,占上游装机总量的 57. 76 %。在可开发电站的规 模上 ,全流域装机容量大于 25 万 kW 的大型水电站可开发 113 座 , 总装机容量19 393. 1万 kW ,占上游流域可开发总量的 90. 11 % ,已、 在建水电站 33 座 ,总装机容量 6 380. 5 万 kW。其中 ,金沙江流域(包 括雅砻江)可开发水电站最多 ,有 48 座(金沙江 30 座 ,雅砻江 18 座) , 计 11 715 万 kW;岷沱江流域 (包括大渡河) 开发的程度最高 ,已、在 建水电站 14 座 ,计 980 万 kW;金沙江流域已、在建水电站的装机容 量最大 ,总计 2 220 万 kW ,占上游可开发总量的 10. 31 %。
长江上游梯级水电开发情况及对生态环境的影响初探 杨丽虎 陈 进 黄 薇 等
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图 4 上游河道断流总长度及所占比例图 水电站建设期间 ,施工单位环保意识比较薄弱 ,开挖隧洞 的土石随便堆积在河道及两岸 ,电站建成后仍不加以处理 ,从 而给河谷造成了严重的环境破坏 。在建的 3 座水电站和刚刚 完工的福堂都是引水发电 ,引水隧道较长 (最长 19. 2 km) ,主 隧道的支洞多 (少则几个 ,多则十几个) ,工程弃渣量大 (福堂约 25 万 m3 ) ,大量弃渣未采取水土保持和环境保护措施 ,就随便 堆放在岷江河道的沿岸 。对于引水隧洞对应的断流河道 ,由于 缺乏水资源再加上风化土石的掩埋 ,沿岸河谷的植被大面积枯 死 ;对于此间没有引水隧洞的河道 ,堆入河道的土石又将危及 河道的行洪安全 ,从而形成了岷江上游的“弃渣污染带”[1] 。
座数 3
在建水电站
已 、在建电站占可
装机容 年发电 开发资源的比例/ %
量/ kW 量/ kWh
45. 60
26. 03
63. 70
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24. 75
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100
2
24. 75
11. 77
41. 37
3 水电开发对水文过程的影响
岷江上游干流规划 18 座大中型水电站 ,其中 5 座坝式 ,5 座混合式 ,8 座引水式 。水电站修建后虽存蓄了汛期的洪水 ,但 却截断了非汛期的基流 ,改变了整个下游河道的流量过程 ,使 下游河道水位下降 ,甚至断流 。特别是引水式电站 ,引水渠首 到电站厂房之间的河道 ,在天然径流量小于引水量的枯水期将 会完全断流 ,引水管道越长 ,断流的河道越长 ,引水流量越大 , 断流的时间越长 。如果规划的水电站全部修建 ,引水管道将达 到 131. 4 km ,由于岷江上游是弯曲型河流 ,而引水隧洞是笔直 的管道 ,按河道长度是引水管道的 1. 5 倍计算 (以下相同) ,枯 水期断流的河道将达到 197. 1 km ,占岷江上游河道的57. 97 % , 此时岷江将失去昔日大江奔腾的气势 ,而成为地下“暗河”。下 面以已建和在建的水电站为例 ,具体阐述梯级水电站建设后对 水文过程的影响 。
5 建 议
梯级水电站的开发对生态和环境的影响十分复杂 ,应坚持 科学的态度全面客观的处理好水电开发和环境保护之间的关 系 ,使水电开发的效益尽可能的大 ,环境和生态破坏的力度尽 可能的小 ,使岷江真正成为一条效益与环境双丰收的母亲河 。 建议采取以下措施 。
(1) 严格管理 ,合理开发 。本文列出的仅仅是岷江上游的 大中型水电站 ,未列的已建 、在建小型 、微型水电站还有许多 , 这些水电站大多都是未经流域综合规划就上马 ,业主也对生 态 、环境保护和资源的综合利用不够重视 ,造成了岷江的无序 开发 ,生态环境的严重破坏 。当务之急是对岷江开展调查 ,对 于未经综合规划的在建水电站 ,坚决取缔 ,对于已建的 ,采取必 要的工程和非工程的生态补偿机制 。同时 ,还要建立健全的法 律制度 ,严格依法管理已 、在建水电站 ,促使岷江的水电开发走 上一条正规之路 。
根据规划 ,岷江上游干流从河源到都江堰 ,沿途有水电站 红桥关 (拟建) 、西宁关 (拟建) 、龙滩 (拟建) 、五里堡 (拟建) 、莲 花岩 (拟建) 、小海子 (拟建) 、天龙湖 (在建) 、金龙潭 (在建) 、飞 虹桥 (拟建) 、燕儿岩 (拟建) 、铜钟 (已建) 、姜射坝 (在建) 、沙坝 二期 (拟建) 、福堂坝 (已建) 、太平驿 (已建) 、映秀湾 (已建) 、紫 坪铺 (已建) 杨柳湖 (拟建) 。
岷江上 游 规 划 将 建 35 座 大 、中 型 水 电 站 , 装 机 容 量 共 515. 87万 kW , 占 岷 江 ( 不 包 括 大 渡 河 ) 可 开 发 水 资 源 的 75. 16 %。表 1 列出了上游干流和主要支流的水力资源开发情 况 。从表中可以看出 ,草坡河和鱼子溪的开发力度最大 ,这两 条河流已经完全开发 ; 开发力度最低的是黑水河 ,还没有进行 开发 。总体上而言 ,干流的开发力度是比较高的 ,已建水电站 5 座 ,装机容量 157. 41 万 kW ,年发电量 83. 38 亿 kWh ,在建水电 站 3 座 ,装机容量 45. 6 万 kW ,年发电量 26. 03 亿 kWh ,二者占 干流可开发 资 源 的 63. 70 % , 占 上 游 流 域 可 开 发 资 源 的 39. 35 %。上游支流已建水电站 8 座 ,装机容量共 56. 83 万 kW ,年 发电量 33 亿 kWh ,占支流的 41. 37 %。
岷江上游已建水电站 5 座 ,在建 3 座 ,已 、在建的水电站 中 ,除了紫坪铺是坝式外 ,其余的都是引水式电站 ,引水隧道总 长 67. 6 km 。以 1981 年 (丰水年) 的岷江上游松潘 、镇江关 、胜 利坝水文站的日平均流量计算 7 座引水式水电站下游河道的 断流时间和断流长度 。
从图 1 可知 ,松潘和镇江关水文站之间的水电站为天龙湖 、 金龙潭 ,两电站的天然径流量利用松潘水文站的日平均流量 ;镇 江关和胜利坝之间的是铜钟 、姜射坝 ,天然径流量利用镇江关的 日平均流量 ;福堂 、太平驿 、映秀湾利用胜利坝的日平均流量 。 图 1 、图 2 、图 3 给出了 6 座水电站的天然径流量和引水量时间变 化曲线 ,从图中可知 ,越是上游河道 ,断流的时间越长 ,断流时间 最长的水电站是上游的金龙潭 ,全年都在断流 ,最下游的映秀湾 电站断流的时间最短 ,有 217 d 断流 ,引水量相对于天然径流量 来说 ,6 个电站的引水量都偏大 ,每年大约有59. 45 %的时间都在 断流 。从河道断流的长度来看 (图 4) ,从 10 月末至次年的 4 月 末 ,引水管道对应河段全部都在断流 ,长度达 101. 4 km ,占上游 干流河道的 29. 82 % ,只有在汛期 ,断流长度才会减少到 19. 5 km ;从断流河道长度所占上游干流的百分比来看 (图 4) ,全年断 流河道的比例范围是 8. 69 %~29. 82 %。
中国农村水利水电 ·2007 年第 3 期
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文章编号 :100722284 (2007) 0320079203
长江上游梯级水电开发情况 及对生态环境的影响初探
杨丽虎 ,陈 进 ,黄 薇 ,沈 俊
(长江科学院水资源所 ,武汉 430010)
摘 要 :以岷江上游为例 ,分析了岷江上游干流及其支流水电站的建设情况 ,干流在建的引水式电站完成后 ,引水隧 洞对应的河道全年将出现 217 d 断流 ,长度达 101. 4 km ,从而使河谷趋于荒漠化 ,鱼类的分布范围逐渐萎缩 。解决这些 问题的关键是加强流域的综合管理 ,合理开发 ,保证河流的生态环境需水量 ,提高人们的环境保护意识 ,树立可持续利用 的观念 ,节水节电 。 关键词 :水电开发 ;岷江 ;生态环境 中图分类号 : X143 文献标识码 :A
收稿日期 :2006205212 基金项目 :水利部科技创新项目资助 ( XDS2004 - 02 - 3) 。 作者简介 :杨丽虎 (19792) ,男 ,硕士研究生 。
2 岷江上游水电开发情况
岷江是长江上游重要支流 ,位于四川省中部 。分东西两源 , 东源漳腊河发源于松潘县弓嘎岭 ,西源潘州河发源于松潘县郎 架岭 。二源汇于该县元坝乡川主寺 ,自北向南过松潘 、茂县及汶 川至都江堰市 ,出山区而入平原 ,河源至都江堰称为上游 。区域 位置在北纬 30°45′~33°09′,东经 102°35′~103°56′之间 。流域干 流全长 340 km ,天然落差 3 009 m ,面积约为 2. 2 万 km2 。1 月份 平均气温 - 4. 3 ℃,7 月份平均气温14. 5 ℃,多年平均降水量 730 ~850 mm ,多年平均流量 (紫坪铺站) 450 m3 / s。
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长江上游梯级水电开发情况及对生态环境的影响初探 杨丽虎 陈 进 黄 薇 等
表 1 岷江上游水力资源开发情况
流域
干流
黑水河
杂古脑河
支 流
草坡河
鱼子溪
小计
座数 18
可开发资源 装机容 年发电 量/ kW 量/ kWh 318. 69 169. 49
5
85. 00
38. 72
8
73. 58
4. 2 对鱼类的影响
水电站的建设改变了水文的流量过程 ,也使鱼类原来的生 存环境遭到了严重的破坏 ,种类数量减少 ,群落结构简化 ,分布 范围逐渐萎缩 。岷江上游历史记录 40 种鱼类 ,2001 年邓其祥 等人根据调查和有关资料得知岷江现仅存 24 种 ,另外 16 种已 成为岷江上游地区历史记载种[3] 。
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