水电站建设对生态环境的影响及评价

李锦胜

(大理州环境监测站，云南大理 671000)

1 前言

自古以来，河流就是人类赖以生存的重要资源。作为人类文明的重要发源地，河流为人类的生存和发展提供了灌溉、养殖、航运等多重服务功能。进入现代文明后，人类对河流的开发日益加剧，其中拦河建坝修建水电站就是一个典型的代表。电站的修建给人类带来了巨大的经济和社会效益。如伏尔加河流域通过多个大中型水电站的建设使得该区成为前苏联经济最为发达的地区之一［1］。近年来，我国水电站的建设更是发展迅速，其中仅云南省已规划建设的大型水电站就有50多座［2］。而2003年开始运行的三峡水电站更是引起了世界的高度关注。不可否认，水电站的建设不仅产生了巨大的防洪、发电、航运等经济效益，同时作为一种相对清洁的发电模式，还有效地保护了环境，产生了巨大的环境效益。然而任何水利工程的兴建对于河流及人类社会来说都是把双刃剑，水电站在给人类带来经济和环境利益的同时，也对河流及其下游生态系统产生了多层次的负面影响，如导致下游湿地生态系统退化、生物多样性下降等。因此认知水电站对生态环境的影响并对其进行客观评价对于正确认识水电站的综合效益、指导水电站的兴建具有重要的意义。当前有关水电站建设对生态环境影响及评价的研究均是基于某一水电站的水平上进行的，系统总结性的研究仍比较欠缺。本文试图对这两方面的内容进行总结归纳。

2 水电站建设对生态环境的影响

2.1 对河流及下游生态系统水文过程的影响

水电站的兴建从根本上改变了河流原有的水文情势，引起水文过程输移规律的变化，并对下游湿地生态系统产生深远影响。具体来讲，水电站对水文过程的影响可分为以下几个方面:

首先水电站的兴建可以通过控制水流量来影响下游的水位、流量、洪水频率等。如石虎塘航电枢纽工程的兴建使得下游最高水位在非洪水期明显降低［3］;三峡水电站的兴建对下游水文的影响更是显著:由于其具有110.8亿m3的防洪库容，使得下游洪水爆发频率急剧下降。

此外水电站的兴建还改变了水文时空分布不均的现象。使得下游水资源的分配更加趋于均匀，这对于降低下游洪水爆发的频率及维持下游灌溉、航运等活动在枯水季节的正常运行都是有利的。

再次，水电站由于拦截大量流水，使得上游泥沙得到一定程度的沉降，进而导致下游湿地生态系统受泥沙淤积的程度逐渐减弱。拒不完全统计，水库拦截泥沙率从33%～99% 变化不等。如尼罗河阿斯旺电站修建后使得下游Gaafra站含沙量由原来的3760ppm下降到现在的46ppm［4］，这有利于下游湿地生态系统服务功能的维持和保护。

2.2 对河道及下游生态系统微地貌的影响

河道的稳定性对于维系沿岸人民生命财产的生命安全具有重要的作用。因此，水电站的兴建对河道结构影响的研究也一直是研究的热点问题之一。水电站的修建不可避免地会对河道的深度、宽度等形态特征产生影响。水流是河道及下游生态系统地貌塑造的直接动力。径流量、变幅、各流量级持续时间等多个水文要素决定了水沙的造床动力特征。通常认为水电站的兴建将有利于下游河道的稳定性发展。这是因为水库的修建可以使流量过程更加趋于平和。然而在不同的河流中，水文情势的变化对河道影响的机理及结果又存在差异性。除了对河道影响外，水电站的兴建还对下游生态系统的地形地貌产生影响。如三峡工程的运行可通过长江中下游河段泥沙运动的调整来影响鄱阳湖区洲滩的稳定性，导致梅家洲等区域湖底不断抬高，进而影响洲滩自身的演变进程［5］。

2.3 对河流及下游生态系统动植物多样性的影响

生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体有规律地组合所构成的稳定的生态综合体。可分为物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。生物多样性是人类赖以生存的物质基础。水电站修建后所导致水文过程的改变及相应的江湖关系调整是导致下游河流湖泊等湿地生态系统生物多样性变化的根本原因。其中水沙情势的变化是直接驱动力。当前有关水电站修建对生物多样性的研究较多，且主要集中于动植物两个方面。通常认为水电站的兴建会降低动植物的多样性水平。水电站的修建阻隔了洄游性鱼类的通道，导致洄游性鱼类种群显著下降，且这种影响可能是毁灭性的。此外，水电站的兴建还可以通过影响下游河道的水温、水体理化性质等途径改变鱼类及其他水生生物的区系组成。如三峡电站建成后，洞庭湖、鄱阳湖鱼苗大量减少，许多名贵经济鱼类极近灭绝。然而对于一些有害生物而言，水电站的兴建还可能提高其多样性水平。如三峡运行后洞庭湖东方田鼠的数量呈不断增加的趋势，这主要是由于水位下降导致洲滩出露时间增加。对植物而言，水电站建设所形成的水库会造成一些当地特有植物物种的丧失，还会导致下游湿地植被生物多样性的下降并推动植被演替的进行。此外，水电站的修建还会导致下游湖泊滩地大量裸露，大量湿地植被被开垦为农田，进而加速了湿地植物多样性减少，严重破坏了区域生态平衡。

2.4 对河流及下游湿地水质的影响

水电站的修建改变了水沙情势，导致河流及下游湿地水文周期及滞留时间产生变化，进而影响水污染物的稀释和扩散，使得水环境质量发生显著变化。如三峡工程修建后，每年的1～4月份，增加的泄流量导致鄱阳湖湖水的稀释、净化程度降低，同时还有可能加重鄱阳湖水体的富营养化，进一步影响湖区鱼类、候鸟及人类的健康［5］。不仅如此，水电站放水冲刷时，还将导致吸附在泥沙表面的重金属重新释放到水体中，加重水体重金属污染的程度。然而，水环境受多重复杂因素的影响，迄今为止，对水电站与其下游水质关系的认识尚未十分明确。尤其是水质与水文过程变化的作用机理尚未引起足够的重视。

3 生态环境影响评价

环境影响评价的概念早在1964年就由美国柯德维尔教授提出，其基本评价对象为生态系统，即评价生态系统在外力作用下的动态变化，预测项目建设过程中及建设后可能对生态环境带来的影响［7］。鉴于水电站建设对河流及下游生态系统环境的重要影响，在工程实施初期及运行后一段相当长的时间内必须对工程建设及运行后河流及下游生态环境的变化进行系统评价。对水电站工程进行生态环境影响评价，就是要在科学分析及评价的基础上，全面预测和定量分析水利工程的兴建对生态环境造成的主要影响，并提出相应的防灾和减灾措施，同时通过优化工程设计及其他生态环境保护措施达到降低工程负面影响的目标。我国对水电站工程环境影响的研究早在20世纪70年代末就已开展，到20世纪90年代已开始与国际接轨，这对于当地生态环境的保护、水电站的立项及可行性分析均起到了举足轻重的作用。但由于水电站工程对生态环境的影响机制非常复杂，涉及经济与社会、文化道德等多个方面，因此对水电站生态环境影响的评价首先必须遵循一定的标准，其次在评价指标的选择中要按照一定的原则，在科学分析的基础上选择合适的评价指标，建立恰当的评价体系，只有这样才能保证评价的客观及准确性。

3.1 评价标准

任何生态环境的评价都必须遵循一定的标准，水电站建设的评价也不例外。一般而言，水电站环境影响的评价必须严格按照国家、地方政府或相关行业制定的标准进行。如樊远昆在对团坡水电站生态环境影响评价时，污染指数就是根据《中国生态环境质量评价研究》进行的［6］。但如果某些环境要素难以计量，或缺乏相应规定的标准，那一般就要按照科学研究院所判定的保证生态环境安全的标准进行，同时还可以与工程实施前的本底值进行比较，分析工程实施后指标的变化，从而对生态环境的变化作出合理的评价。

3.2 评价体系建立的原则

水电站建设对环境影响的评价是一个规模庞大、结构复杂、因素众多且边界模糊的大系统，为了保证评价的客观性和真实性，建立有效的评价体系是必须的。一般而言，评价体系的建立必须遵循以下几个原则:①可持续发展原则。指评价体系的建立既要反映水电站建设对生态环境造成的影响，又要反映自然生态系统对外界干扰的承受能力;②完整性原则。即在评价体系的建立过程中必须考虑生态系统的完整性，从流域生态系统的角度去考虑水电站建设所带来的环境效应;③层次性。即在体系建立的过程中要按照水电站工程对生态环境造成的影响进行分类组合，确定不同层次的评价内容。

3.3 评价指标的选择

由于水电站影响的复杂性，在生态环境影响评价指标的选择上既要考虑到选择的全面性又要充分体现计量性，同时还要兼顾水电站建设区域的特殊性。一般而言，指标的选择主要根据水电站工程的性质、规模及周边环境的概况、影响程度的大小等方面进行。根据水电站对河流及下游生态系统的影响内容，评价指标的选择应涵盖以下几个方面:①生态系统完整性。具体指标如景观结构、景观异质性、植被生产力、物种多样性等;②生态脆弱性评价。具体指标主要涵括水土流失强度、局部地区气候变化及地震诱发程度的估算等;③水文水环境质量评价。主要包括洪峰消减参数、水体营养物质含量、BOD、COD、酸碱度、浑浊度等［8］;④社会环境影响评价。主要指标为居民生活状况、年经济收入、旅游业发展状况、移民安置区生态占用等。当然指标的选择没有一个统一的标准，但总体原则就是既要保证指标的可操作性又要保证评价的客观性和全面性。

4 结语

自改革开放以来，我国的水电站建设得到了长足的发展。在给我国的经济发展带来巨大利益的同时，也产生了一系列的生态环境问题，并对河流及下游整个生态系统的服务功能产生了深远的影响。因此正确认识水电站开发给人类带来的利弊，确定河流开发的最大限度，实现开发与保护协调发展，不仅是当前生态环境学家应当关注的重点，更应成为有关政府部门制定政策的依据。只有正确认识水电站建设的利弊，确保经济建设和生态建设的同步进行，才能实现人与河流的和谐共处和健康发展。

［1］何用.水沙过程与河流生态环境作用初步研究 ［D］.武汉:武汉大学，2005.

［2］何玉芹，欧晓昆.云南省水电站开发对生态环境的影响及保护对策［J］.云南环境科学，2006，25(2).

［3］詹寿根.石虎塘航电枢纽工程对水文情势影响的分析［J］.人民长江，2008，39(19).

［4］孙昭华.水沙变异条件下河流系统调整机理及其功能维持初步研究［D］.武汉:武汉大学，2004.

［5］吴龙华.长江三峡工程对鄱阳湖生态环境的影响研究［J］.水利学报，2007，(增刊).

［6］彭应登.区域开发环境影响评价研究进展 ［J］.环境科学进展，1999，7(4).

［7］樊远坤.团坡水电站生态环境影响评价、预测及保护措施［J］.贵州水利发电，2006.20(1).

［8］吕庆华，蔡瑢.小水电站环境影响评价内容探讨［J］.四川环境，2003，22(4).