內(nèi)陸河流綠色水電影響因素分析

歐傳奇，趙 越，楚士冀，姜?jiǎng)傥?，李騰飛

(國(guó)際小水電中心， 浙江?杭州?310002)

0 引 言

內(nèi)陸河流亦稱內(nèi)流河，系指不流入海洋、僅流入內(nèi)陸湖或在內(nèi)陸消失的河流。內(nèi)流河與外流河在水系構(gòu)成、水汽來源、循環(huán)方式、水文變化規(guī)律等方面均有明顯差異。內(nèi)流河流域內(nèi)一般降水稀少，年平均流量較小，但暴雨、融雪引發(fā)的汛期洪峰值比較突出。內(nèi)流河多流經(jīng)高溫干旱地區(qū)，兩岸少有支流匯入，且河水蒸發(fā)量大、滲漏大，沿途不斷減少，最終消失在內(nèi)陸。內(nèi)流河支流少而短小，絕大多數(shù)單獨(dú)流入盆地，水量少，季節(jié)性、間歇性強(qiáng)。

關(guān)于水電開發(fā)對(duì)河流生態(tài)影響及河流生態(tài)恢復(fù)，早在20世紀(jì)80年代初國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家就已開展了大量的研究工作。如瑞士的綠色水電認(rèn)證(Green Hydropower Certification)[1]、美國(guó)的低影響水電認(rèn)證(Low Impact Hydropower Certification)[2]和國(guó)際水電協(xié)會(huì)(IHA)的可持續(xù)發(fā)展水電評(píng)估(Sustainable Hydropower Assessment)[3_4]。近年來，不少學(xué)者也開展了系列的研究[5_7]。但目前，國(guó)內(nèi)外有關(guān)綠色水電的基礎(chǔ)研究主要都針對(duì)外流河，很少關(guān)注內(nèi)流河。據(jù)統(tǒng)計(jì)(見表1)，全球長(zhǎng)度前十的內(nèi)流河總長(zhǎng)度可繞地球半圈，總流域面積約相當(dāng)于我國(guó)國(guó)土面積的57%，內(nèi)流河在相關(guān)區(qū)域發(fā)揮著重要的作用。我國(guó)內(nèi)流河眾多，流域面積約占土地總面積的36%，其中不乏水能資源豐富的內(nèi)流河。由于水文和氣候條件等的差異，內(nèi)流河上的水電站工程對(duì)區(qū)域自然、生態(tài)、社會(huì)方面的影響也有其特殊性。

表1 全球長(zhǎng)度前10的內(nèi)流河基本參數(shù)

1 綠色水電影響因素識(shí)別與匯總

1.1 調(diào)查因素選取

為了分析內(nèi)流河綠色水電的影響因素，突出內(nèi)流河的基本特征，以外流河為參照，在不區(qū)分內(nèi)流河及外流河的情況下，提取綠色水電的可能影響因素，進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。從公眾關(guān)注的角度出發(fā)，基于綠色水電的含義和水電工程影響方面，提取我國(guó)水電工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)與國(guó)際知名水電認(rèn)證評(píng)價(jià)內(nèi)容均考慮的因素[8_10](見表2)。

1.2 單因素識(shí)別方法

綜合影響對(duì)象的重要性、敏感性，可能造成的影響程度，特別是不利影響，開展單因素識(shí)別[10]，識(shí)別方法如下所示(見表3)。在識(shí)別方法選取時(shí)，盡量采用定量的評(píng)價(jià)方法，當(dāng)難以量化時(shí)，則采用專家評(píng)估等定性評(píng)價(jià)方法。

表2 綠色水電調(diào)查因素匯總

表3 綠色水電影響因素調(diào)查單因素識(shí)別方法

續(xù)表3 綠色水電影響因素調(diào)查單因素識(shí)別方法

1.3 單因素的識(shí)別

根據(jù)我國(guó)區(qū)域氣候條件及水能資源分布特點(diǎn)，綜合考慮水電站開發(fā)方式、裝機(jī)規(guī)模、水庫規(guī)模，在我國(guó)西南、東北、東南以及西北4個(gè)地區(qū)各選取1條典型流域進(jìn)行調(diào)查研究。選定調(diào)查目標(biāo)電站47座，其中，西南烏江流域14座，東北第二松花江流域10座，東南甌江流域8座，西北黑河流域15座(見表4)。

表4 典型河流及目標(biāo)電站特征信息的統(tǒng)計(jì)

針對(duì)前述可能的影響因素，以目標(biāo)電站為樣本，逐一進(jìn)行單因素識(shí)別，統(tǒng)計(jì)對(duì)各因素存在不可忽略影響或潛在影響(自然、生態(tài)方面?zhèn)戎乜赡艿牟焕绊?的電站(簡(jiǎn)稱“影響電站”)數(shù)目，計(jì)算座數(shù)占比，分析電站對(duì)相關(guān)因素存在不可忽略影響或潛在影響的普遍性，從區(qū)域及全國(guó)層面甄別其作為衡量水電是否綠色的重要程度。單因素識(shí)別統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下所示(見圖1)。

2 內(nèi)流河綠色水電影響因素的篩選

根據(jù)單因素識(shí)別統(tǒng)計(jì)結(jié)果，基于各因素影響的普遍性，分別以50%和20%的影響電站比重為閾值，將影響因素劃分為重要因素、一般因素和較弱因素(見表5)。外流河與內(nèi)流河影響因素識(shí)別分類統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下所示(見表6)。由此可見，若側(cè)重評(píng)估水電的不利環(huán)境影響，則在所有可能的影響因素中，外流河綠色水電影響因素主要以重要和一般因素較多，而對(duì)于內(nèi)流河綠色水電而言，次要因素占主要部分，影響不可忽略的因素個(gè)數(shù)僅占1/3，相對(duì)于外流河而言，不利影響面大幅減小，影響程度也趨于緩和。若綜合考慮水電的有利環(huán)境影響，引導(dǎo)水電對(duì)生態(tài)環(huán)境積極發(fā)揮正向作用，則內(nèi)流河與外流河影響不可忽略的因素總數(shù)基本一致，個(gè)數(shù)略少。內(nèi)流河具體特征表現(xiàn)為：

在自然影響方面，從徑流調(diào)節(jié)來看，一般認(rèn)為調(diào)節(jié)過強(qiáng)不利，但水資源缺乏的內(nèi)流河，洪枯季節(jié)水量差別大，枯水季節(jié)河道容易斷流，通過水庫對(duì)徑流的調(diào)節(jié)，可以顯著改善中下游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，因此徑流調(diào)節(jié)的有利影響較不利影響更為突出。從河流連通性來看，內(nèi)流河一般沒有通航等要求，也不存在洄游魚類，河流連通性要求不如外流河高，且不少水電開發(fā)與灌溉渠道相結(jié)合，作為渠道消能設(shè)施，未對(duì)河道造成新的阻隔。內(nèi)流河一般水量有限，電站庫容一般較小，一般不會(huì)對(duì)庫水溫結(jié)構(gòu)構(gòu)成影響。在局地氣候影響方面，由于蒸發(fā)量大，區(qū)域空氣濕度會(huì)增加，對(duì)陸生植物生長(zhǎng)有利，但影響有限。

在生態(tài)影響方面，內(nèi)流河流域降水量少，土壤鹽堿度較高，土地以荒漠等類型為主，水電開發(fā)涉及區(qū)域植被稀少，電站建設(shè)因新增水土保持工程的投入，一般會(huì)改善區(qū)域的植被，使得在區(qū)域出現(xiàn)“哪里有水電站哪里就有綠色”的特點(diǎn)，有利影響勝過不利影響。受植被狀況的影響，一般影響區(qū)內(nèi)陸生動(dòng)物資源種類和數(shù)量都比較少。水生生物主要是魚類，內(nèi)流河不存在洄游魚，魚類資源一般也不如外流河豐富，水電建設(shè)對(duì)此的不利影響一般較弱，形成湖泊型水生環(huán)境后，有利影響反而更為突出。

在社會(huì)影響方面，由于內(nèi)流河所在地區(qū)人口密度較小，植被稀少，加之電站庫容一般較小，水電征地移民影響很小。另一方面，電站建設(shè)多以發(fā)電為主，綜合利用功能項(xiàng)少；由于內(nèi)流河多在西部?jī)?nèi)陸欠發(fā)達(dá)地區(qū)，水電梯級(jí)電站的開發(fā)可拉動(dòng)地方GDP并增加地方財(cái)政收入，對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有利。

表5 綠色水電影響因素識(shí)別結(jié)果

表6 不同區(qū)域影響因素影響普遍性分析

為了方便綠色水電的評(píng)價(jià)實(shí)施，從關(guān)注和控制主要因素及其主要影響方面(綜合考慮不利影響和有利影響)出發(fā)，將次要因素剔除后，僅保留一般和重要因素，視為我國(guó)內(nèi)流河綠色水電評(píng)價(jià)需要關(guān)注的因素集合(見表7)。由此可見，內(nèi)流河水電站工程對(duì)區(qū)域自然、生態(tài)、社會(huì)方面的影響有其特殊性。

表7 內(nèi)流河綠色水電影響要素

3 結(jié) 語

本文以外流河為參照，基于理論分析和實(shí)地調(diào)研，對(duì)綠色水電各種可能的影響因素逐一進(jìn)行識(shí)別，篩選出了我國(guó)內(nèi)流河綠色水電的影響因素。結(jié)論表明，就可能的不利影響而言，相對(duì)外流河而言，內(nèi)流河影響面大幅減小，影響程度也趨于緩和，特別是在自然、生態(tài)方面的影響。若綜合考慮水電有利環(huán)境影響在內(nèi)的所有可能影響時(shí)，則內(nèi)流河與外流河影響不可忽略的因素總數(shù)基本一致。因此，在重視水電可能的不利因素加以防范的同時(shí)，綜合考慮可能的有利影響，引導(dǎo)水電對(duì)生態(tài)環(huán)境積極發(fā)揮正向作用，具有現(xiàn)實(shí)意義。本文雖以國(guó)內(nèi)的樣本進(jìn)行分析，但考慮了我國(guó)南北東西較大區(qū)域范圍，研究成果對(duì)世界上其他國(guó)家和地區(qū)內(nèi)流河水電綠色發(fā)展也具有參考意義。