浅谈大通河流域水电开发与生态环境保护

樊晓东

（青海省雪龙滩水利发电有限责任公司，青海西宁 810001）

0 引言

水电是清洁的可再生能源。我国是水电大国，有着丰富的水电资源，水电已成为不少地方发展地方经济的支柱产业。近年来，青海省积极发展水电，对解决广大农村及偏远地区用电供需矛盾，优化能源结构，促进当地经济社会发展发挥了重要作用。水电大坝在防洪、灌溉、保障社会经济发展、保障人口用水等方面发挥着巨大作用。而另一方面，建设期和运行期也确实存在开山爆破，断水断流，河流两岸的青山被剃成了秃头，部分河段绿水消失露出干涸的河床现象。水电站大坝阻隔影响河流连通性，水文变化、淹没而导致的移民安置，泥沙淤积和生物多样性破坏等，对河流生态系统造成不同程度的干扰和损坏。而引水式电站如果不考虑生态流量的要求，也会对河流生态系统造成严重影响。

与其他能源不同，正是由于水电开发的两重性，一方面产生了支撑人类社会经济发展的巨大正效应；同时，也产生了直观可见的大量的社会矛盾和流域生态环境的退化，特别是大通河流域地处青藏高原腹地，自然生态环境极其脆弱，破坏扰动后很难恢复。随着可持续发展理念的逐步深入和落实，高原河流水电开发的生态环境问题引起了社会公众和管理决策者广泛的关注和争议。显然，水电发展已过了技术制约、经济制约，进入到生态环境制约的阶段。

1 大通河水资源基本情况及开发现况

1.1 大通河水电资源基本情况

大通河是湟水河的一级支流，黄河二级支流，属高原大陆性气候，高寒，多暴雨，昼夜温差大。发源于青海省海西州蒙古藏族自治州天峻县木里，止于青海省民和县享堂注入湟水河，大通河系山区河流，比降大，蕴藏着丰富的水能资源。总长554 km，流域面积15 130 km2，呈窄长矩形和羽状。其中青海省境内流域面积12 975 km2,河道平均比降4.55‰。从源头至湟水河段天然落差2 295 m，可利用落差832 m,据尕大滩水文站实测27 a资料统计，多年平均流量为49.1 m3/s,径流量15.497亿m3,入境处以上集水面积6 596.5 km2,多年平均入境流量38.24 m3/s,水量12.06亿m3,出境处以上集水面积11 801.29 km2,多年平均出境流量68.1 m3/s,水量21.47亿m3,水电资源理论蕴藏759.5 MW。

1.2 水电资源开发情况

由于大通河境内地形条件好，落差大，水力资源丰富，具有投资省，易开发的特点，青海省水利厅编制了《青海省大通河水电资源开发规划》，规划境内可开发有纳了峡、石头峡、克图口、仙米、久干、雪龙滩、玉龙滩等八个梯级电站，装机容量24.3万kW。据此规划，1992年被列为青海省重点建设项目的雪龙滩水电站开工建设，标志着境内大通河水电资源进入实质性开发阶段。青海省政府提出“开发资源，振兴青海”的经济发展战略，制定和完善优惠政策，创造良好的投资环境，加大招商引资力度，先后有青海省水利水电集团，青海省万立公司等重资投向大通河水电资源开发，先后建成了青石嘴、仙米、寺沟口、雪龙滩、多隆、玉龙滩、东旭、东旭二级、甘禅口等16座水电站，装机容量11.8万km。分径流式和引水式水电站，其中雪龙滩、玉龙滩、甘禅口等为引水式电站。

2 水电开发对生态环境的负面影响

流域生态系统是一个动态的复合型生态系统，流域水电开发工程浩大，大量人力物力的投入，以及对区域物质能量的剧烈扰动，使区域生态系统稳定性受到一定程度的破坏，生态系统的动态平衡状态发生偏移，影响物质和能量的再分配过程。而且这种冲击在一定程度上可能远远超出原生系统的承受能力，从而导致生态环境的演变。

大通河流域主要包括径流式发电站和引水式发电站，兴建大坝对生态环境的负面影响包括构筑物（大坝或其他建筑物）对河道的阻隔、水沙情势的变化、淹没与移民和工程施工将对生态环境的不利影响，贯穿了从建设期到运行期的全过程，而且不同时期对环境的负面影响也有所不同。

2.1 水电站施工期对环境的负面影响

施工期的影响主要表现在工程占地的影响、施工采石取土的影响、施工截流的影响、弃渣堆放的影响和其他施工项目的影响。水电站开发要修筑水库及其他水工建筑物的工程，占地主要是水库淹没占地，永久性和临时性水工建筑物占地，破坏原有植被，造成移民搬迁和一些设施的迁建，根本地改变原有的自然地貌，从而可能破坏原有的区域生态平衡；水电工程建设过程中需要大量开采土石方，采石、取土、施工截流不仅会加快高原河流的水土流失，而且对原生态破坏严重，对区域生态环境造成巨大的扰动甚至破坏。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：（1）破坏原生植被，降低土壤质量，加剧水土流失；（2）改变陆面形态及过程，产生不良环境效应；（3）施工车辆、施工土石方开挖爆破机械等噪音，也对高原区域生态环境造成冲击；（4）弃渣堆放的影响。大通河流域以山区为主，引水式电站采用开挖隧洞引水，施工过程中产生大量的洞挖废渣，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，又会成为重要的放射源。大通河流域梯级电站群的水利工程开发中，工程项目密度大，施工强度高，并且部分施工未严格按照工程规划设计标准进行，弃渣乱堆滥放现象严重，部分工程的弃渣随意堆放在大通河两岸，造成泥沙下泄，拥塞河道，使河道变窄，严重影响河床形态及河川径流特征。

2.2 水电站蓄水阶段对环境的负面影响

水库蓄水会淹没部分陆地而导致景观的破碎化，高原野生动物被迫做适应性的迁移，植被发生演替，不利于生物多样性的维持和保护。同时河流的连续性被打破，水体湖泊化，动水生态环境被静水所取代，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、繁殖生态环境，造成高原脆弱的物种多样性降低。

水库初期蓄水阶段对环境的影响主要是对下游河道水质和下游用水的影响。当水库库容较小时初期蓄水时间短，对下游的影响也较小，但库容较大时，初期蓄水时间长，并且初期蓄水阶段水体中营养物质有短时间增量，这样就容易引起水体富营养化污染，对库区总体和下游水体的水质影响较大。同时，由于水库蓄水使其上游部分河段和相连的梯级电站等水域的水位升高形成库盆，库区的淤积和库岸浸蚀，对库区水环境造成影响，并影响到水库功能。

2.3 水电站运行阶段对环境的负面影响

水库蓄水运行后，将导致沿岸地带水文地质条件发生实质性的改变。首先是地下水状态发生变化，水库渗漏在最初几年中较为剧烈。通常在水库的近坝部分出现地下水升高的最大值，而在水库上游，地下水位升高则相应较小，影响范围也小；另外，水库蓄水运行后，使部分陆地变成水域，浅水变成了深水，流动的水变成相对静止的水，同时电站汛期泄水等，对水生生物也会造成很大的影响。

运行中的引水式电站对坝下游缺水段生态环境也产生较大影响。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，大量引水后，大通河流域目前已有约10 km长的河道成为时段性脱减水河段。坝下游流量减小，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，梯级电站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游缺水造成通道断裂，无法洄游，造成高原特有物种濒危，甚至是灭绝，从而影响生物多样性的保护。同时，隧洞引水在下泄过程中受到剧烈冲击和搅动，水中溶解氧将有所增加，可能出现气体过饱和现象，而这部分水出站后便与河道下泄水混合，因此，气体过饱和的程度将得到缓解，对水生生物看似难以造成明显的不利影响，但很难保证，对流域内高原独特的鱼类生存的基本条件不产生影响。引水式电站的存在，使之由水流湍急的大通河变成了水流涓涓溪流，甚至形成河床干涸的无水河段，改变了区域的景观结构组成，不仅对景观美学具有一定破坏作用，而且对于区域内动物的生活习性和活动范围也产生重大影响。

3 水电开发与生态环境协调发展的对策

就生态而言，应该尽量保持河道景观的连续性和完整性，这样才有利于保护生态的多样性。水电工程建设从提高水资源效益出发，则要求保持河道通畅，减少河道蜿蜒性，减少因摩擦等造成的能量损失。面对当前河流开发与生态环境保护之间的矛盾，关键是将水电开发的短期工程经济效益与长远的生态经济效益结合起来，因而，须统筹全局，正确评价和预测河流生态环境与水电工程之间的相互作用和相互影响，在平衡水利工程的当前经济效益的基础上，探寻合理的方法措施，确保河流水电开发与生态环境保护的和谐共存。

3.1 科学规划，重视水电开发的环境影响评价工作

当前大通河流域水电开发混乱，原因之一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高原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，严格按照国家和地方的有关法规规定，对流域水电开发项目可能造成的环境影响进行分析预测和评价认证，提出预防或减轻负面影响的有效对策和措施。使工程建设对环境的负面影响减到最小，使受到破坏的环境尽快恢复。

3.2 优化工程设计，建设期采用合理科学的工程技术措施

优化工程设计，预防或减小水土流失，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、永久建筑物布置等条件及自然环境，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，通过优化设计，把对区域景观及生态的破坏降到最低水平，不占或少占草场、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。建设期采用合理科学的工程技术措施，可以起到预防避免和保护的效果，实现水电开发对生态环境影响的最小化，对于一些不可避免的生态环境影响，通过合理科学的工程技术措施实现一定的缓解和补救作用。

水电工程的建设必然对生态环境产生一定的影响，在建设期合理规划开挖取土场和弃渣场，要从工程影响的类型和特性进行分析，研究采取适当的工程技术措施，减轻或避免工程建设带来的影响，通过植树种草，恢复植被的方法来治理建设过程中的水土流失问题，对于涉及生物栖息地和泅渡路线等问题，采取异地保护，人工增殖放流，修建过鱼设施，促进水生生物的栖息地的恢复，保护水生生物的种群，促进流域水生生物种群的繁殖。

3.3 实行有利于保护的调度和运行方式，统筹确定合理的生态流量

要根据用电、用水和生态环境等方面的要求，研究制定优化运行方式，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。

3.4 优化梯级电站运行管理，减轻对水环境和水生态影响

实行有利于生态保护的调度和运行方式，统筹确定合理的生态流量，保证不因修电站造成河流断流，最大可能地减轻对生态环境的负面影响，同时要改变传统的单纯搞水能建设开发的做法，充分考虑水资源的生态功能、环境功能和景观功能的综合开发模式，将水电项目建设方案和改善生态环境，开展综合利用发挥其综合功能相结合，真正体现经济效益、生态效益、环境效益和社会效益的统筹兼顾。

4 结语

水能是可持续利用的自然资源，大通河流域水电的大力开发，给青海省的经济发展提供能源保证，为工业发展、山区农民脱贫致富创造了可能性，而且还可拉动相关产业的发展。同时强化流域水电开发管理的相关立法和执法工作，强化高原生态环境保护工作，加强高原流域的基础科研工作，为高原流域水电开发建设和生态环境保护提供科学依据和技术支撑。在水电开发的同时，务必意识到其对高原脆弱的生态环境的不利影响，坚持全面规划，统筹兼顾，综合利用，讲求效益的原则，持续推进大通河流域的合理开发利用。

[1]赵建达,程夏蕾,朱效章.小水电开发中的环保和生态问题及其对策[J].中国农村水利水电,2007.

[2]张博庭.我国的水电开发与环境保护 [J].中国农村水利水电,2007.

[3]殷大聪,刘强,桑连海.长江上游水电开发生态环境制约的协调对策探讨[J].长江科学院院报,2011.

[4]余波,封云亚,沉春勇,徐光祥.关于西部水电开发与生态环境保护问题的几点思考[J].贵州水力发电,2006.

[5]陈刚,刘四华.大渡河流域水电开发环境保护与实践[J].水力发电,2010.