水库生态调度研究的若干思考
2014-04-03王方明
王方明
(江西省民盛水利建设有限公司,江西九江332005)
水库生态调度研究的若干思考
王方明
(江西省民盛水利建设有限公司,江西九江332005)
水库的产生其初衷是给社会带来经济效益,然而却不可避免的危及流域生态健康。在我国采取的传统水利工程调度方式中,没有重视保护生态环境方面的问题。我国当前紧迫的任务是调整水库生态调度方式以达到人类和河流生态系统之间的和谐,使得人与自然共同发展。文中对国内外生态调度的研究状况展开了分析,介绍了生态调度所包含的内容,在此基础上讨论了一些技术性问题,希望能够为今后对水库生态调度的研究提供参考。
水库;调度;经济效益;生态环境
1 兴建水库的利与弊
目前,全世界已建成的水库可调节全球1/3以上的河川径流量。我国是世界上水库数量最多的国家,截至2006年底已建成各类水库8.59万座。水库,一般被解释为“拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物,它是指由于建设大坝而在山沟或河流的狭口处形成的人工湖泊。有时天然湖泊也称为水库(天然水库)。
水库的主要作用为防洪抗旱、防汛抗旱、发电。次要作用为灌溉、供水、航运、渔业 、旅游。我国修建的各种水库一定程度上给人类和社会带来了巨大的经济效益。然而任何事物都有它的双面性,人们在重视社会效益的同时忽视了兴建水库对生态环境的恶劣影响。兴建水库会增加地质灾害发生的频率,如泥石流、塌方、山体滑坡和地震等。过多的建设水库还可能对下游水环境造成影响,水库建成之后由于水质逐渐恶化和水流速度减慢,水生植物会生长蔓延,长此以往这些水下的植物逐步遍布了灌溉渠道,还会进一步侵犯主河道,阻碍灌溉的正常运行。
除此之外,过多的水库修建还会带来增加疾病传播的几率、导致下游土地土壤盐碱化、影响附近区域气候和附近陆生生物的生长等危害。
2 水库生态调度的概念和内容
水库调度是一种控制运用水库的技术管理方法。是按照水库每年蓄水情况与预计的可能天然来水及含沙情况,根据各用水部门的合理需要,有计划地合理控制水库在各个时期的蓄水和放水过程。其内容包括:拟定水库调度方式、编制水库调度计划及确定各项控制运用指标、进行面临时段的实时调度等。若要满足既定的防洪、兴利任务,拟定与水库实际情况相适应的调度方式是水库能够顺利、安全运行的中心。
水库调度方式主要包括以下3种:①防洪调度方式。这种方式有水库对下游无防洪任务和有防洪任务两类。②兴利调度方式。③综合利用调度方式。随着近年来人们对生态环境的重视逐渐加大,对维护水资源健康发展的意识迅速增强,出现了一个新概念来讨论对于河流生态系统的破坏如何控制和弥补,这就是水库生态调度[1]。所谓水库生态调度指的是水库在满足人类和社会对水资源的需求的同时也要在一定程度上满足生态环境对水资源的需求。也就是说水库在给人类和社会带来各种经济效益、社会效益的同时,又要尽量在最大限度上发挥生态效益,使水库对生态环境的负面影响降到最低程度。水库生态调度方式综合考虑的因素有防洪、兴利(发电、灌溉、渔业、航运、供水等)、生态(修建水库的地区给下游生态环境带来的影响)。其最终目的是在保证防洪安全的前提下,使兴利目标和生态目标达到平衡状态,充分协调一致,维持水资源健康,达到能够使河流水资源的可持续利用的目的。然而,众所周知生态效益和社会经济效益这两个方面在一定程度上是相互制约的,要达到生态效益和经济效益之间的平衡,无疑是一项巨大的挑战。
水库生态调度主要包括的内容有:
1)水量调度。水量生态调度需要达到的目标主要有以下2点:①要尽量使生态径流量保持在最小量,②使水文形势创造成尽量靠近自然状态。
2)水质调度。水质是衡量水资源是否良好的主要依据,可以通过相应的技术功能适量增加枯水期泄水量,这样能够有效地增加下游河道蓄水量,也可以改善水质。通过对水质的改善可以控制住水生植物的蔓延。
3)泥沙调度。通过调整从水库中流出的水流的含沙量,可以控制水流对下游河道冲击的强度。可以通过减小堆积量的方法使水库和下游河道得到保护,延长寿命[2]。
3 国内外对水库生态调度的研究状况
对水库生态调度的研究开始相对较早的国家是美国,早在20世纪40年代,美国就更加重视对河流生态环境的保护。除美国之外,日本等相对发达的国家在对水利水电工程的调度的过程当中,更加注重对水资源生态健康的保护。
在20世纪70年代,对水利工程生态问题的研究逐渐开展起来,近几十年来,世界人民对生态环境的保护意识都有很大程度的增强,在这种条件下,国外学者们更加热情地投入到了对如何能够控制水库对生态环境带来不利的影响这项研究中,随着人们环保意识的增强,这项研究课题也成为了国际上研讨的焦点和热点。
我国是目前为止世界上修建水库最多数量的国家,虽然这些水利设施毫无疑问为社会带来不可估量的价值,但它的双面性也渐渐使社会对其进行了深思。
中国近几十年来伴随着水利设施构建规模的扩大,水库调度工作也迅速发展起来,迄今为止,在国内的水库基本上都拥有自己的年度调度计划,还有一些单独制定了适合自己的调度方式,水库的调度方式由曾经的单一化逐渐发展成为综合化。不仅水库的带来的效益得到了更大限度的发挥,而且减小了对生态系统的危害。
我国如今已经深刻地意识到,因过度开发资源使危及到河流的生存在世界上不乏先例。在这种情况下,我国领导人提出,人类治理河流有千年之久,最终目标是为了将水资源维持在健康状态,而绝不是把河“治死”,我们应该致力于实现人与自然的和谐统一。“生态调度”这一崭新的形式在我国学者的摸索中日臻成熟,使得我国当前一些大型水库的恢复指日可待。在我国黄河小浪底水利枢纽工程的和三峡工程的运行以来,水库生态调度已经运用当中,并且取得了显著的效果。
我国目前水系统生态恶化程度比较严重,针对这种局面,水库生态调度将在今后我国水利工程发展路程中持续被运用,成为使得河流环境得到改善的主要措施。在今后的发展中我国应尽快地确立适应我国具体状况的生态调度的整体战略,结合各个流域的具体特质,指定合理的、符合经济发展的生态调度目标。
4 结语
水利工程的建设,让水资源更大程度的发挥的价值,满足了人类和社会发展的要求,但是水库的大量建设与运营给水库区域带来的环境影响也是不可争辩的事实,在以往的水库调度中,我们没有重视生态问题的存在,而是一味的向大自然索取,忽视了因为人们对自身利益的追求对河流生态造成的破坏。然而为了单纯的追求良好的生态环境而放弃水库的修建是不现实的,我国现阶段严峻的水域生态问题使得我们不得不积极地展开生态调度实践,大量的学者也投入到了对于生态恢复的研究上来,我国的水库调度进步和发展比较快,但是现阶段也仍处于初级阶段,仍有许多有待发掘和探索的潜力,要获得更大的效果和进步需要我们继续学习先进的技术,指定适合我国国情的近期目标和长远目标,建立全面、创新、有效的促进水库生态健康的机制,积累更多成功的经验,失败的教训,敬畏自然、合理地利用自然,才能够从大自然中获得回报。
[1]金鑫,王凌河,赵志轩,严登华,王浩.水库生态调度研究的若干思考[J].南水北调与水利科技,2011(02):32-36,42.
[2]鲁春霞,刘铭,曹学章,唐笑飞.中国水利工程的生态效应与生态调度研究[J].资源科学,2011(08):4-7.
TV697.1
B
1007-7596(2014)05-0227-02
2013-10-16
王方明(1966-),男,江西九江人,工程师。