水利水電工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

楊娟娟　楊 波

摘 要：當(dāng)前，我國(guó)水利水電工程建設(shè)面臨嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境挑戰(zhàn)，項(xiàng)目實(shí)施容易影響生態(tài)系統(tǒng)安全和生物多樣性。因此，本文重點(diǎn)分析了水利水電工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。新建項(xiàng)目要進(jìn)行合理規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計(jì)，開展生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)，從源頭上消除或降低負(fù)面影響，既滿足社會(huì)需求又保護(hù)生態(tài)環(huán)境。同時(shí)，人們要完善已建工程的生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施，以降低水利水電工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，進(jìn)而促進(jìn)水利水電工程的生態(tài)化建設(shè)。

關(guān)鍵詞：水利水電工程;生態(tài)環(huán)境;生物多樣性;生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：TV52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）35-0154-05

Influence of Water Conservancy and Hydropower Project

Construction on Ecological Environment

YANG Juanjuan YANG Bo

（China Gezhouba Group No.3 Engineering Co.， Ltd，Xi'an Shaanxi 710000）

Abstract： At present， the construction of water conservancy and hydropower projects in China is facing severe ecological and environmental challenges. The implementation of the project is likely to affect ecosystem security and biodiversity.Therefore， this paperfocused on analyzing the impact of water conservancy and hydropower project construction on the ecological environment.New projects should be rationally planned and optimized， and the evaluation of ecological and environmental effects should be carried out to eliminate or reduce negative impacts from the source to meet social needs and protect the ecological environment.At the same time， people must improve the ecological environmental protection measures of existing projects to reduce the impact of water conservancy and hydropower projects on the ecological environment， and then promote the ecological construction of water conservancy and hydropower projects.

Keywords： water conservancy and hydropower project;ecological environment;biodiversity;evaluation of ecological environmental effects

水是所有生物生存和發(fā)展之基，如今我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，生活水平不斷地提高，對(duì)水資源和能源的需求也日益提高[1]。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)水資源總量為27 462.5億m3，在對(duì)我國(guó)26.2萬km的河流水質(zhì)評(píng)價(jià)中，有18.4%河流長(zhǎng)度的水質(zhì)達(dá)不到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn);對(duì)124個(gè)湖泊共3.3萬km2水面進(jìn)行了水質(zhì)評(píng)價(jià)，達(dá)不到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)的湖泊占評(píng)價(jià)湖泊總數(shù)的75%，總磷（TP）、高錳酸鉀指數(shù)（CODMn）和化學(xué)需氧量（CODCr）是最主要的污染物[2]。

水電是可再生能源，也是清潔能源。水利水電工程是對(duì)區(qū)域性水資源的多目標(biāo)開發(fā)，具有電能開發(fā)、防洪減災(zāi)、農(nóng)田灌溉、航道運(yùn)輸、水資源供給、水產(chǎn)養(yǎng)殖等效益，但也會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響[3]。生態(tài)環(huán)境影響是限制水利水電工程建設(shè)的關(guān)鍵因素之一，涉及規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和管理等階段，因此工程建設(shè)的全壽命周期要充分考慮工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展性，科學(xué)分析可能涉及的生態(tài)環(huán)境問題，并加以評(píng)價(jià)，提出預(yù)防和控制措施。

水利水電工程必須全面開展生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，協(xié)調(diào)水利開發(fā)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)進(jìn)步與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，使開發(fā)和生態(tài)環(huán)境并重，實(shí)現(xiàn)水電開發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展[4]。水利水電工程建設(shè)切斷了河流上下游的自然聯(lián)系，導(dǎo)致下游生態(tài)流量銳減，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境（如生物棲息環(huán)境、水環(huán)境）產(chǎn)生巨大影響[5-7]。水利水電工程施工和運(yùn)行對(duì)生態(tài)環(huán)境影響極大。有學(xué)者研究了水利水電工程施工對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響并提出了生態(tài)環(huán)境保護(hù)對(duì)策[8-10]。水利水電工程不僅直接關(guān)系防洪安全、供水安全、糧食安全，還關(guān)系經(jīng)濟(jì)安全、生態(tài)安全、國(guó)家安全[11]。構(gòu)建我國(guó)與生態(tài)友好的水利工程技術(shù)體系，既要借鑒國(guó)外的先進(jìn)理論和技術(shù)，更要結(jié)合我國(guó)的國(guó)情、水情和河流特征。水利工程生態(tài)環(huán)境的影響不僅僅表現(xiàn)在生態(tài)環(huán)境、生物多樣性還對(duì)周圍的居民產(chǎn)生影響，而移民的問題也是目前的難點(diǎn)，生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)已從單因子評(píng)價(jià)發(fā)展成綜合評(píng)價(jià)，但目前還沒有達(dá)成共識(shí)，也處于探索階段。因此，水利水電工程的全生命周期要保護(hù)好生態(tài)環(huán)境，對(duì)環(huán)境影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和分析，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

本文從我國(guó)水利水電工程建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)、施工中對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響、生物多樣性的影響、生態(tài)環(huán)境影響效應(yīng)的評(píng)價(jià)這幾個(gè)方面進(jìn)行綜述。

1 我國(guó)水利水電工程建設(shè)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年全國(guó)全口徑發(fā)電量為6.99萬億kW·h，同比增長(zhǎng)8.4%。其中，水力發(fā)電量為12 329億kW·h。截至2018年底，中國(guó)水電總裝機(jī)容量約為3.5億kW，穩(wěn)居世界第一。近年來，我國(guó)水電工程建設(shè)技術(shù)和裝備制造水平顯著提高。目前，電力行業(yè)面臨供應(yīng)寬松常態(tài)化、電源結(jié)構(gòu)清潔化、電力系統(tǒng)智能化、電力發(fā)展國(guó)際化、體制機(jī)制市場(chǎng)化等機(jī)遇和挑戰(zhàn)[12]。

2017年以來，我國(guó)水利建設(shè)重點(diǎn)領(lǐng)域主要放在江河湖泊治理、水庫(kù)及樞紐工程、水資源配置工程、農(nóng)村水利、農(nóng)村水電、水土流失治理和機(jī)構(gòu)能力建設(shè)方面。水利工程建設(shè)涵蓋堤防和水閘、水庫(kù)和樞紐、機(jī)電井和泵站、灌溉工程、農(nóng)村水電、水土保持工程、水文站網(wǎng)和水利網(wǎng)信等內(nèi)容。

從圖1和圖2可以看出，截至2017年，我國(guó)水利投資逐年增加，同時(shí)生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)模逐年擴(kuò)大。2017年水土保持及生態(tài)工程比2016年增加69.09%，防洪工程和水電機(jī)構(gòu)能力建設(shè)的專項(xiàng)工程投資也逐年增加，而水資源工程投資在2015—2017年投資趨于穩(wěn)定，但仍然處于一個(gè)較高的水平[13]。

2 水利水電工程建設(shè)中的生態(tài)環(huán)境問題

2.1 水利水電工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

中共十九大報(bào)告明確要求，“加強(qiáng)水利、鐵路、公路、水運(yùn)、航空、管道、電網(wǎng)、信息、物流等基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)”，把水利擺在九大基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之首，指明了水利發(fā)展方向。水利水電工程的建設(shè)是對(duì)多方面都有影響的，首先在重大工程論證方面，將生態(tài)流量保障作為工程建設(shè)的前提條件;其次在重要水利水電工程建設(shè)管理方面，持續(xù)加強(qiáng)生態(tài)流量下泄監(jiān)管力度;最后在水利水電工程規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)方面，將保障生態(tài)流量作為重點(diǎn)內(nèi)容。應(yīng)該在源頭上予以治理，當(dāng)前在規(guī)劃和設(shè)計(jì)中存在更加注重工程安全性和經(jīng)濟(jì)效益，部分工程建設(shè)粗放、工藝生硬，缺乏人與自然和諧理念，距離綠色環(huán)境友好型工程仍有較大差距。而在工程管理上，重建設(shè)、輕管理，大量引水式水電站建設(shè)對(duì)下游河道生態(tài)流量考慮不足，導(dǎo)致下游河段減脫水現(xiàn)象普遍、生態(tài)環(huán)境遭到破壞。水利水電工程建設(shè)對(duì)河流生態(tài)環(huán)境的主要影響因素是生境因子（包括水文情勢(shì)、水環(huán)境、泥沙等）和生物因子[14]。

過去，由于人們對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的認(rèn)識(shí)不足，生活垃圾、污水未經(jīng)處理就直接排放，對(duì)水環(huán)境造成破壞。水利工程建設(shè)會(huì)影響水流速度，使得水中溶解氧下降，降低水環(huán)境與空氣的交換速率，因此水生物因環(huán)境改變會(huì)出現(xiàn)死亡，使水源受到污染[15]。水利水電工程建設(shè)使用大量機(jī)械設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生固體和空氣污染，爆破作業(yè)會(huì)產(chǎn)生一定的噪聲污染，大量的土石方開挖容易破壞周圍生態(tài)環(huán)境[16]。因此，人們需要采取措施來解決這些問題。項(xiàng)目建設(shè)前期要做好選址，評(píng)價(jià)環(huán)境影響范圍，避開生態(tài)脆弱區(qū)域，要綜合考慮工程對(duì)生態(tài)的直接和間接影響，并對(duì)可能出現(xiàn)的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行分析，合理開發(fā)和利用水資源，同時(shí)要保證生態(tài)用水充足，避免對(duì)下游產(chǎn)生不良影響。

水利水電工程建設(shè)要盡可能采用環(huán)保的施工方法，使用環(huán)境友好型材料，加強(qiáng)施工過程管理及控制，不要擾動(dòng)施工區(qū)域外圍環(huán)境，施工區(qū)域內(nèi)部做好植物綠化，開展粉塵、噪聲治理，合理排放廢物、廢水。

施工結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)建立環(huán)境影響監(jiān)測(cè)和反饋機(jī)制，對(duì)環(huán)境再次評(píng)估，及時(shí)修復(fù)被破壞的區(qū)域環(huán)境。同時(shí)，要對(duì)土地進(jìn)行復(fù)墾和綠化，盡快恢復(fù)土壤和植被，避免水土流失，同時(shí)要保證資金?？顚Ｓ茫铝τ谏鷳B(tài)保護(hù)和修復(fù)[17]。

2.2 水利水電工程建設(shè)對(duì)生物多樣性的影響

生物多樣性在固定能量、調(diào)節(jié)氣候、保護(hù)土壤、維持生態(tài)平衡和促進(jìn)生物進(jìn)化等方面發(fā)揮巨大的作用[18]。水利水電工程的主要開發(fā)方式有大江大河上的區(qū)域性重點(diǎn)工程、跨流域調(diào)水工程、河流梯級(jí)開發(fā)、地方性中小型電站等[19]，對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的脅迫主要表現(xiàn)為自然河流的渠道化和非連續(xù)化[20]，改變了流域的天然狀態(tài)，必然會(huì)對(duì)其周圍環(huán)境造成不良影響，其主要原因有水庫(kù)蓄水、下泄受阻、流水儲(chǔ)存以及下泄控制[21]。

研究發(fā)現(xiàn)，水利水電工程建設(shè)會(huì)影響河流生態(tài)環(huán)境，人們可以采取生態(tài)調(diào)度、過魚設(shè)施建設(shè)、生境修復(fù)等多種調(diào)控措施，降低其對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響[22-24]。當(dāng)前，生態(tài)調(diào)控技術(shù)尚處在試驗(yàn)探索階段，人們還需要結(jié)合工程實(shí)踐，持續(xù)開展深入研究，以提升生態(tài)環(huán)境修復(fù)效果。研究表明，水利水電工程建設(shè)對(duì)水生物的影響機(jī)理主要表現(xiàn)為物理阻隔作用、水文水質(zhì)脅迫作用[25]。

欒長(zhǎng)青等研究發(fā)現(xiàn)，漢江蜀河水電站的建成、運(yùn)行可能對(duì)岸坡的穩(wěn)定性造成一定影響，尤其是蓄水后水位變化對(duì)岸坡穩(wěn)定性的影響極大[26]。李建成等通過一維水庫(kù)泥沙淤積模型對(duì)白河水庫(kù)泥沙游積狀況進(jìn)行分析，結(jié)果表明，水庫(kù)建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)胤篮橛绊戄^大，加劇了泥沙的游積，當(dāng)?shù)匦枰扇》篮榇胧?，確定移民范圍[27]。吳偉等研究發(fā)現(xiàn)，漢江崔家營(yíng)水利樞紐的施工產(chǎn)生粉塵、生活污水、固體廢棄物和噪聲污染等，其中許多影響具有長(zhǎng)期性和不可逆性[28]。

3 水利水電工程建設(shè)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)

水利水電工程的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)是指水利工程建設(shè)影響生態(tài)環(huán)境，在生物個(gè)體、生物群體和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)3個(gè)層面做出響應(yīng)[29]。水利水電工程生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)體系主要由評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法構(gòu)成，而評(píng)價(jià)體系包括評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法的確定[30-32]。目前，水利水電工程生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建主要有三種方式。

一是基于傳統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法建立指標(biāo)體系，包括層次分析法、模糊評(píng)價(jià)法和TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution）分析法等。

張穎等基于變異系數(shù)權(quán)重的TOPSIS法研究了蘇北地區(qū)的水利現(xiàn)代化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)果表明，按照本研究的賦權(quán)方法確定的指標(biāo)權(quán)重能大致反映蘇北地區(qū)的水利發(fā)展現(xiàn)狀，提高了新指標(biāo)體系的針對(duì)性和客觀性[33]。黃曉波通過模糊評(píng)價(jià)法構(gòu)建各級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)矩陣，評(píng)價(jià)結(jié)果為“好”，說明指標(biāo)體系的應(yīng)用效果好[34]。

陽大兵根據(jù)模糊隸屬度方法確定石頭河水庫(kù)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度，結(jié)果表明，石頭河水庫(kù)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響處于第三等級(jí)（無影響），并偏向于第二等級(jí)（有較不利影響）[35]。

二是基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模式（Pressure-State-Response，PSR）及改進(jìn)模式建立指標(biāo)體系。魏興萍基于PSR概念模型分析了三峽庫(kù)區(qū)重慶段的生態(tài)安全動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，人文環(huán)境響應(yīng)對(duì)城市生態(tài)影響最大，資源環(huán)境狀態(tài)次之，資源環(huán)境壓力最小[36]。

三是基于生態(tài)足跡法建立指標(biāo)體系。李心慧等研究發(fā)現(xiàn)，基于生態(tài)足跡法，禹州市土地利用規(guī)劃對(duì)生態(tài)環(huán)境是有益的，規(guī)劃后的總生態(tài)承載力和人均生態(tài)承載力總體呈上升趨勢(shì)[37]。

張淞元等研究表明，長(zhǎng)江干線武漢至安慶段的生態(tài)足跡小于生態(tài)承載力，說明整治工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響在環(huán)境承受范圍之內(nèi)，生態(tài)足跡法具有可操作性強(qiáng)、步驟簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)易得等優(yōu)勢(shì)[38]。

指標(biāo)體系的選擇和建立是重中之重，而且定量指標(biāo)的收集、整理、計(jì)算分析和定性指標(biāo)的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)、分析、估計(jì)也是其中的難點(diǎn)。以后的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)要全面客觀地考慮這些問題，力求建立一套科學(xué)合理的、具有代表性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。因此，應(yīng)建立一套準(zhǔn)確、科學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)體系，使得評(píng)價(jià)結(jié)果更具有科學(xué)性和可比性。

在水利工程生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)中，指標(biāo)體系的建立是關(guān)鍵。定量指標(biāo)的收集、計(jì)算以及定性指標(biāo)的合理分析、估計(jì)也是評(píng)價(jià)過程中的一大難點(diǎn)。未來的研究要綜合考慮這些問題，力求建立一套科學(xué)合理的、具有代表性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。目前水利工程生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)還沒有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，若有這樣的統(tǒng)一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，使得評(píng)價(jià)結(jié)果更具有科學(xué)性和可比性。聯(lián)合運(yùn)用多種綜合評(píng)價(jià)方法并借鑒其他學(xué)科領(lǐng)域的評(píng)價(jià)方法，以彌補(bǔ)單個(gè)評(píng)價(jià)方法的不足，使得評(píng)價(jià)結(jié)果更準(zhǔn)確、評(píng)價(jià)過程更簡(jiǎn)單，同時(shí)隨著互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展可以借用這些工具對(duì)其分析更加準(zhǔn)確。加強(qiáng)水利工程的流域尺度生態(tài)效應(yīng)研究，有助于從根本上分析、評(píng)估水利工程對(duì)流域生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的影響，為保障流域水資源的合理而適度地開發(fā)利用提供技術(shù)支持。

4 結(jié)語

水利水電工程建設(shè)使人受益，但同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，人們要合理處理其中的問題，同時(shí)兼顧生態(tài)環(huán)境保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。水利水電工程生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)分析問題，他不僅涉及生態(tài)環(huán)境一個(gè)方面，還涉及自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的各個(gè)方面。本文分析了水利水電工程建設(shè)過程中的生態(tài)問題，探究了生物多樣性的影響和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)體系。近年來，水利水電工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響受到人們廣泛關(guān)注。隨著研究的不斷深入和認(rèn)知理念的轉(zhuǎn)變，生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念、措施和體制機(jī)制將不斷進(jìn)步，會(huì)使水利水電工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系更加和諧。因此，人們要建立科學(xué)、客觀的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)體系，降低或消除水利水電工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響，有效改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展。

而對(duì)水利水電工程的生態(tài)保護(hù)應(yīng)做到對(duì)生態(tài)流量的控制，生態(tài)流量的保證則是對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境的基本保證，應(yīng)采取相應(yīng)的措施予以保證，如開展河湖生態(tài)流量調(diào)查、科學(xué)確定生態(tài)流量、貫徹綠色理念合理推進(jìn)水利水電工程規(guī)劃建設(shè)、加快小水電綠色發(fā)展、嚴(yán)控水資源開發(fā)利用強(qiáng)度、制定水利水電工程生態(tài)調(diào)度方案、建立水利水電工程下泄生態(tài)流量監(jiān)測(cè)預(yù)警體系、強(qiáng)化生態(tài)流量依法管控和執(zhí)法監(jiān)管等?？茖W(xué)合理的規(guī)劃，準(zhǔn)確全面的評(píng)價(jià)，工程建設(shè)中加以合理控制，完成后監(jiān)理完整的評(píng)價(jià)體系和應(yīng)對(duì)措施才能使水利水電工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響降至最低，既可以保護(hù)環(huán)境又可以滿足人類對(duì)水利水電的需求，使人與自然更加和諧，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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