赣江流域规划梯级重要水利枢纽工程的环境影响分析

黄 一，余锦龙，陈文姬，黎湘虹

(江西省环境保护科学研究院，330002，南昌)

赣江流域规划梯级重要水利枢纽工程的环境影响分析

黄 一，余锦龙，陈文姬，黎湘虹

(江西省环境保护科学研究院，330002，南昌)

赣江由南向北纵贯整个江西省，是长江中游重要的一级支流。赣江流域的重要枢纽工程通过对水资源的调控，实现防洪、发电、供水、灌溉、航运等多种功能，对地区社会经济发展意义重大。但水利枢纽工程在施工期和营运期可能对水库淹没区、坝址及坝址下游等区域的自然生态和社会环境产生一系列影响。分析了水利枢纽工程主要生态环境影响及影响特征，为工程环境决策提供了依据。

赣江；水利枢纽；典型工程；环境影响

0 引言

赣江流域自然资源丰富，为农业生产提供了优越的自然条件。外洲水文站以上流域面积80 948 km2，占全省土地面积的48.5%，耕地面积占全省耕地面积的1/2，居住人口也占全省人口的1/2，流域水能理论蕴藏量为364万kW，占鄱阳湖水系60%，流域内已建2.5万kW以上水电站4座(即万安、江口、上犹江、白云山水电站)，其中万安水利枢纽装机容量50万kW，是流域内最大的水利工程。4座电站总库容约40亿m3，总装机容量63.52万kW，年发电量19.4亿kWh，其它大中小型水利工程数以千计，基本建成了蓄、引、提、排、挡相结合，防洪、排涝、灌溉、发电、航运、供水、水土保持兼顾[1-2]，大中小型并举的一个比较完善的水利工程体系。但是，赣江正在加大水能开发利用程度，水利工程建设在发挥巨大效益的同时也引发了诸多的河流生态环境问题。

本文以万安水利枢纽为例，系统介绍万安水利枢纽建设前后对赣江水生生态的影响，再通过万安水利枢纽目前的影响来分析赣江流域规划未来建设的重要水利枢纽项目实施后的影响，从而为工程环境决策提供了依据。

1 万安水利枢纽工程建设前后对赣江水生生态的影响

万安水利枢纽位于赣江中游，上距赣州市92.5 km，下距万安县城2.0 km，处于赣江赣州至万安峡谷河段的出口处，坝址控制流域面积36 900km2，约占赣江总流域面积的44.2%，入库多年平均径流量229亿m3，约占赣江入湖水量的43.5%，是赣江干流的控制性工程[3]。

作为赣江干流上兴建的第一个大型水利水电枢纽，万安水利枢纽总库容达22.16亿m3，为不完全年调节水库，该工程开发以发电为主，电站总装机容量500 MW(初期装400 MW)，同时还担任赣江中下游防洪以及航运、灌溉、水库养殖等综合利用任务，是综合效益比较显著的大型水利水电枢纽工程[4]。

1.1对浮游植物种类组成的影响

据调查资料，万安大坝截流前，赣江中游有浮游植物119种，隶属8门63属，其中硅藻门占43.70%，绿藻门占40.34%，蓝藻门占9.24%，其余各门合计占6.72%。常见的浮游植物有颗粒直链藻、中型脆杆藻、粗壮双菱藻、二角盘星藻、空球藻、纤细新月藻、不定微囊藻、椎囊藻、角甲藻等。

2011年万安水库截流后，赣江中游调查共鉴定藻类47种，隶属于8门30属，其中硅藻门占52.88%，绿藻门占27.80%，蓝藻门占8.81%，其余各门合计占10.51%[5]。相对于截流前，浮游植物种类大大减少了，其中绿藻门所占比例减少了、蓝藻门减少了、硅藻门增加了、其余门增加了，详见表1。

1.2对浮游动物种类组成的影响

据调查资料，万安大坝截流前，赣江中游有浮游动物125种，其中原生动物占6%，轮虫占43%，枝角类占28%，挠足类占21%。

表1万安水利枢纽建设前后赣江浮游植物组成及百分比

硅藻门/%绿藻门/%蓝藻门/%其它/%建坝前(8门119种)43．7040．349．246．72建坝后(8门47种)52．8827．808．8110．51

2011年万安水库截流后，调查共检出赣江中游浮游动物25种，其中原生动物占8%，轮虫占40%，枝角类占32%，挠足类占20%。优势种类主要有轮虫的晶囊轮虫、枝角类的象鼻溞、桡足类的剑水蚤等。相对于截流前，浮游动物种类大大减少了，其中原生动物所占比例增加了、轮虫减少了、枝角类增加了、挠足类减少了，详见表2。

表2万安水利枢纽建设前后赣江浮游动物组成及百分比

昆虫类/%枝角类/%桡足类/%原生动物/%建坝前(8门125种)4328216建坝后(8门25种)4032208

1.3对鱼类种类组成及产卵场的影响

1.3.1 对鱼类种类组成的影响 据20世纪80年代调查记载赣江中游鱼类有118种和5个亚种，隶属11目22科74属[6-7]，建坝后，坝上江段记录鱼类79种，隶属7目17科68属，坝下江段共记录鱼类71种，隶属77目16科58属。相对于截流前，赣江中游主要鱼类的种类数量减少了，详见表3。

表3万安水利枢纽建设前后赣江中游主要鱼类的种类数量比较

建坝前建坝后坝上坝下鲤形目765550鲇形目1688鲈形目15119

1.3.2 对鱼类产卵场的影响 万安电站修建前，万安坝下至叉河口江段分布有鲤鱼、鲫鱼、鳜鱼、鳡鱼、鳊鱼、青鱼、银鲴、长吻鮠等8种鱼类产卵场，其中主要有惶恐滩(长吻鮠)产卵场、南门口至城中水闸(鲤鱼)产卵场、叉河口(鲤鱼、鳊鱼、青鱼、银鲴、鳜鱼)产卵场、花生潭(鳜鱼、鲤鱼)产卵场、廓埠洲(鳊鱼、草鱼、青鱼)产卵场等5个产卵场。万安电站修建后，原万安水电站坝下分布的惶恐滩(长吻鮠)产卵场因产卵场条件被破坏而基本消失，叉河口(鲤鱼、鳊鱼、青鱼、银鲴、鳜鱼)产卵场因万安水电站运行后水文等产卵环境条件的改变，该产卵场已没有青鱼产卵，鲤鱼、鳊鱼等产粘性卵的鱼类在产卵场也规模极小，该产卵场现已失去意义[8]。由此可知，万安以下航电工程对鱼类产卵场累积影响较大。

从上述万安水库建设前后对水生生态的影响分析可以看出，万安水库截流后，浮游植物由于变性使得种类有所增加；浮游动物种类减少较大；底栖动物也减少近一半；鱼类种类组成变化不大；但远距离洄游性鱼类减少较大，主要受大坝阻隔影响。此外，对鱼类产卵场是致命的影响，主要是由于水利工程引起了鱼类栖息地生态特征变化，进而影响生境质量，影响鱼类的觅食、生长，而水文、水力学因子的改变，会引起生态过程的变化，从而影响鱼类的产卵繁殖。

1.4对底栖动物种类组成的影响

据调查资料，万安大坝截流前，在赣江中游3个水情期共采集到环节动物、软体动物、节肢动物和线形动物4大类，包括27科73种，分别隶属于蛙纲、寡毛纲、多毛纲、软甲纲、昆虫纲、腹足纲、瓣鳃纲和线虫纲，其中丰水期18科44种；枯水期20科44种；平水期采集到20科48种。

2011年万安水库截流后，调查共检出赣江中游底栖动物9种，隶属于2门9科，其中软体动物8科8种，占88.89%，环节动物1科1种，占总数的11.11%。主要优势种类为河蚬和淡水壳菜。另据2010年的调查，万安大坝建库后，赣江中游泰和江段底栖动物种类组成以软体动物中的耳河螺、河蚬、铜锈环棱螺、多瘤短沟蜷和圆顶珠蚌为主，此外还有中国尖峭蚌、锯齿华溪蟹、日本沼虾、背角无齿蚌、洞穴丽蚌等。相对于截流前，底栖动物种类大大减少了。

2 梯级水利枢纽实施后对赣江生态环境的影响分析

虽然单个梯级的建设其累积影响是较小的，而多个梯级的建设，其相同影响的累积，再加上时间的累积，其影响是明显的。由万安水利枢纽目前的不利影响来分析未来建设的水利枢纽项目实施后的不利影响，主要表现在对水文情势和流域生态环境的影响。

2.1梯级水利枢纽实施后水文情势影响分析

2.1.1 对河流径流的影响 大坝的蓄水作用改变了河流原有的径流模式，对径流产生显著的径流调节作用，这种作用既是其能够发挥工程效益的根本保障，也是下游河流生态系统生态效应变化的根本诱因[9]。wantzen认为水位的波动从各个方面(例如水生生物栖息地、索饵场的获取和丧失，光照、气候和波浪的改变等)影响河流的生态过程和生态模式[10]。Leira和cantonati认为湖泊(或江河)的水位变化(尤其是水位涨落程度、频率和持续时间)是控制它们生态系统功能的主要因子[11]。从大多数水坝的运行情况来看，大坝已经使坝址下游100 km范围内的径流及泥沙流的运动规律发生了季节性的变化，有些重要的水利工程对下游的影响范围甚至达到了1 000 km，如埃及的阿斯旺水坝[12-13]。

2.1.2 对河流泥沙特性的影响 水利工程的蓄水作用，使库区内流速小于天然河道流速，河流的冲刷能力大为削弱，水流挟沙能力减弱，大量泥沙在库区淤积，出库泥沙要比建库前天然河道泥沙小很多，使下游年平均含沙量变小，年输沙量减少，造成下游河段冲刷，河床下降。邱成德[14]等通过对章水坝上水文站建库前后多年平均含沙量和多年平均输沙量的统计分析证明，每建一座水库，坝上水文站含沙量就减少一次。

2.1.3 对水温及水质的影响 河流中原本流动的水在水库里停滞后，造成库区水温和有机物的明显分层现象，表层内变化较大，随着水深的增加，变化趋势逐渐趋缓，至水库底层基本维持不变，常年处于低温低溶解氧状态，改变了天然河道的环境，同时影响河流中污染物的迁移、扩散和转化，从而导致纳污能力的降低，水质可能变差。最典型的表现就是水体富营养化问题，由于水库中的水体水流缓慢，工矿企业生产污水及城市生活污水(如使用磷洗涤剂所形成的日常生活中各种洗涤用水，农村灌溉排水中的化肥、农药)及雨后径流含有大量的含氮、磷有机物，将导致水生生物(主要是各种藻类)大量繁殖和水体中的溶解氧急剧降低，使水体中处于严重缺氧状态，造成鱼类大量死亡，出现腐臭的恶劣气味，致使水库水质严重恶化。

2.2梯级水利枢纽实施后赣江流域生态环境演变趋势

梯级水利枢纽工程实施后赣江流域生态环境的演变趋势为：对流域总体影响较小，局部影响较大。影响主要集中在流域水电开发的累积影响，以及部分规划工程对鱼类种质资源保护区、鲥鱼和四大家鱼产卵场、洄游性鱼类的洄游通道、湿地保护等造成的问题。需采取相应措施减缓其不利影响，尤其是枯水期各水库蓄水时需考虑下游生态及其他需水下泄一定的生态流量和水电工程开发设置过鱼设施等，以保持下游河段的健康。

2.2.1 水环境变化趋势 梯级水利枢纽工程将改变库区水动力和污染物的时空分布特征，将使枯水期部分区域河段水动力特性弱化，库区水面水流流速减缓；水面和水量增加，环境容量(纳污能力)增加，使各类水域面积均增加，但由于赣江中下游河段纳污压力较大，如入库污染负荷不进行控制而进一步增加，水体水质将较现状恶化。

2.2.2 水生生态变化趋势 浮游生物：上游库区浮游生物适宜于在静水或缓流水中生活，一般水库未修建时，山区河床坡降大，水流较急，浮游生物的种类和数量都比较少，种类组成多以硅藻和绿藻为主；水库的修建将使流速减缓，而且库区周围急雨冲刷下来的无机悬浮物和有机碎屑在库区沉积，带来无机和有机营养物，这样为浮游生物的生长创造了良好的条件，其数量会有所增多。水库蓄水后，淹没和浸没使大量生物受损失，新淹没区有机质开始分解，往往引起微生物种群爆发式的释放养分，从而增加了氮和磷的含量，大量丰富的氮和磷刺激浮游生物的迅速发展，可能会导致蓝绿藻倍增。水库形成的前期，对浮游动植物区系组成、生物量、初级生产力等都会产生一定影响。对于下游河道浮游生物，水库蓄水后能通过改变流态、水温、化学性质和浑浊度等条件改变大坝以下河流系统中浮游生物的组成部分，或使下游水体中浮游生物增殖。这些变化将不仅影响到总浮游生物，也影响浮游生物组合。静水浮游生物对下游河流的影响有3个因素：水库水替换率(即保留时间)；静水浮游生物发展的季节性模式；以及水库外流水的性质特征。水库浮游生物产量动向往往与季节、水文条件、养分供应和水库运行有关。

鱼类： 建坝后对鱼类的直接影响是阻隔了洄游通道。大坝的分割作用改变了河流的水力学特性，形成了高位水头，造成了河道内水生生物栖息和迁移的障碍，减缓或者阻隔某些鱼类在上下游之间的迁徙，使洄游性鱼类不能顺利完成其生活周期，这对生活史过程中需要进行大范围迁移的种类往往是毁灭性的。大坝阻隔了洄游性鱼类的洄游通道，对在局部水域内能完成生活史的种类，则可能影响不同水域群体之间的遗传交流，导致种群整体遗传多样性丧失。建坝后对鱼类的间接影响是，水库形成后，水体的水文条件发生较大变化，从而改变了鱼类的栖息环境。不同的鱼类栖息环境不同，因此，库区的鱼类组成常发生明显的变化。

2.2.3 湿地生态变化趋势 梯级水利枢纽工程实施后可以在一定程度上增加赣江河滩的土壤含水量，赣江流域的生物多样性降低的趋势得到缓解，并通过加强一系列生态保护、修复措施，提升现有管理水平，将不同类型的生境得到有效保护，有效促进区域生态系统的良性循环。

3 对策

根据梯级水利枢纽实施后对赣江生态环境的影响，提出以下措施。

1)加强梯级的联合调度研究，充分考虑梯级开发对生态造成的不利影响，优化水库调度方式，保障流域水资源开发与生态安全的协调。

2)对闸门、鱼道进行优化或修建其他过鱼设施、实施鱼类增殖放流等措施，能在一定程度上缓解工程对鲥鱼和其它水生动物的不利影响。另外，可减少航运、采砂、围垦、植树等人类活动对鱼类等水生生物生存环境的干扰，减少非法渔具的危害，大幅度增加水生生物的生存空间。

3)加强水质监控及沿江污染源治理，防止富营养化趋势。

4)统筹考虑流域环境监测系统建设，实施综合监理，开展河段水电规划与梯级电站建设跟踪监测与评价。

4 结论

梯级水利枢纽实施有利的影响主要是促进赣江流域经济的发展，但也有诸多不利的环境影响，因此在各枢纽规划建设的过程中要充分考虑单个项目的影响，同时要考虑多个项目的累积影响，趋利避害，使不利影响降到最低程度。鉴于赣江流域复杂的生态环境特征及规划实施的环境影响，建议制定流域生态保护规划，明确需要开展的相关科学研究的目标、方向和内容。根据对流域生态环境的监测和监控，适时进行环境影响跟踪评价，以便为水利梯级开发提供借鉴意义。

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TheEnvironmentalImpactAssessmentofMajorHydropowerProjectintheGanRiverBasinPlanning

HUANG Yi,YU Jinlong,CHEN Wenji,LI Xianghong

(Jiangxi Academy of Environmental Sciences,330002,Nanchang,PRC)

Gan river is important level tributary in the middle reach of Yangtze river,throughout the entire Jiangxi province from the south to the north.The important pivotal project of Gan river basin regulation of water resources come true many functions,such as flood control、electricity generation、water supply、irrigation、shipping and so on.Pivotal project has great significance on economic and social development.However,during construction and operation period of pivotal project have a series of influences on the natural and social environment in the inundated area、pivotal project site area and downstream area.This paper analyzes ecological environmental impact and effect characteristics,then provide basis for environment decision.

Gan river;hydropower project;pivotal project;environmental impact

2014-08-13;

2014-09-15

黄 一(1984-)，工程师，从事环境管理和环境影响评价研究。

10.13990/j.issn1001-3679.2014.05.027

TV213

A

1001-3679(2014)05-0699-05