加拿大开展引水式水电站对鱼类影响的评估

禹雪中（Ecofish研究有限公司，加拿大 温哥华 V6C 2T5）

加拿大开展引水式水电站对鱼类影响的评估

禹雪中
（Ecofish研究有限公司，加拿大 温哥华 V6C 2T5）

介绍加拿大开展的引水式水电站对鲑鱼影响的调查和评估，概述评估目标、内容、方法和结果。评估结果表明，根据目前掌握的数据和资料，引水式水电站对鲑鱼鱼类及其栖息地的影响较小。这项评估工作对于中国小水电开发和管理具有一定的借鉴价值，主要体现为：客观认识引水式水电站的工程特性生态影响；对于新建和运行电站，加强下泄流量要求和管理、保留一定的天然河段；开展流域尺度的小水电环境影响后评价，为改进运行管理提供科学依据。表1个。

引水式电站；生态；鱼类；影响；评估；中国；借鉴

0　引 言

加拿大水能资源丰富 ，水电装机容量列世界第4位。已经建成运行的水电站中，装机容量在50 MW以下的小水电站占有相当的数量；这种水电站一般位于地形陡峭的山区 ，从河道中引水 ，通过引水明渠、隧洞或管道输送到下游水轮机发电，电站尾水再回归进入原河道。这种水电站在加拿大被称为径流式水电站 （run_of_river hydropower），在中国被称为引水式电站。

2014年，加拿大太平洋鲑鱼基金会 （Pacific Salmon Foundation，PSF）发布了题为 《不列颠哥伦比亚省径流式水电站及其对鲑鱼鱼类影响的独立评估》的报告［1］（Independent Review of Run_of_River Hydroelectric Projects and their Impacts on Salmonid Species in British Columbia），基于当时比较全面的监测和调查成果，针对引水式水电站对鲑鱼的影响进行了独立评估，评估结果对于了解引水式电站的生态效应具有一定价值。

中国也建设了大量的引水式电站 ，诸多监测和研究结果表明，引水式水电站对鱼类栖息地、鱼类群落和水生生物产生严重影响［2_5］，社会公众和舆论也对引水式水电站形成了普遍的负面评价。因此，概要介绍加拿大这次评估工作的内容、方法和结果，对于我们客观认识引水式水电站的生态作用、分析中国在小水电开发方面需要改进的问题与途径，具有一定的借鉴意义。

1　评估目标和内容

1.1评估目标

太平洋鲑鱼基金会是一个致力于开展太平洋鲑科鱼类及其栖息地保护的公益机构，主要在加拿大不列颠哥伦比亚省 （BC）和育空 （Yukon）地区开展鲑鱼保护活动。BC省是加拿大水电开发较为集中的地区，引水式电站数量较多。水电站对鲑鱼鱼类的影响被认为是水电站最为重要的环境影响 ，因此太平洋鲑鱼基金会组织开展了此次评估，通过评估了解引水式电站对鲑鱼鱼类的影响，并且提出改进工程建设、运行和管理的建议。

1.2评估内容

这项评估专门针对鲑科鱼类，泥沙、栖息地、水温和溶解氧等环境因子是作为水电站对鱼类群落的影响途径而进行评估，并没有涉及陆生生态、电站道路和输电线路等工程和环境要素。评估进行时，BC省共建成了52座引水式电站，收集了其中44座电站的数据和信息，然后进行了评估。评估工作自2012年10月开始，2014年1月正式发布了评估报告。

2　评估方法及结果

2.1评估方法

评估采用了证据权重法 （Weight of Evidence，WOE），该方法是一种半定量的评估方法，主要应用于生态风险的回顾性评价 ，对生态风险因子的可能效应进行评估，适用于定量资料不足并且各种风险因子具有交互作用的复杂生态系统评估［1，6_8］。

基于引水式电站对鲑鱼科鱼类的具体影响过程，在引水式电站的3个河段归纳出9种影响途径：上游段为取水或泄流卷吸鱼类、上游栖息地、鱼类洄游通道；引水段为泥沙输移和食物传输、水流、栖息地和鱼类迁移、水温和溶解氧；下游段为泥沙输移和食物传输、水流变化引起的鱼类搁浅、溶解气体压力。除此之外，为了解水电站补偿措施是否能够有效补偿鱼类群落和栖息地的损失 （加拿大政府规定，如果建设项目造成了生物栖息地的减少，一般需要建设2倍面积的栖息地作为补偿），还评估了补偿措施的有效性。

对于每个影响途径，分别根据每座水电站的运行监测数据和相关资料进行评价，对各个途径影响鲑鱼鱼类的情况进行分级 ，分级标准如下：

（1）不可能 （Not Possible）。影响途径不可能对鲑鱼产生影响 （例如，在评估河段不存在鲑鱼或者无法到达评估河段）。

（2）可能性非常小 （Very Unlikely）。影响途径不大可能对鲑鱼产生影响 （例如，电站进水口设置了拦鱼栅，鱼类基本不可能被卷吸）。

（3）可能性比较小 （Unlikely）。影响途径客观存在，但是证据明确表明这个影响途径不会对鲑鱼及其栖息地产生影响。

（4）有可能 （Likely）。证据明确表明，影响途径对鲑鱼及其栖息地产生了影响。

（5）可能性很高 （Very Likely）。证据非常明确地表明，影响途径对鲑鱼及其栖息地产生了影响。

（6）不确定 （Possible）。影响途径客观存在，但是无法判断影响途径是否对鲑鱼及其栖息地产生了影响。

对于不确定的情形，还要给出不确定的原因：无数据 （No Data）、监测不充分 （Inadequate Monitoring）、还在收集数据 （Ongoing Data Collection）。最后，对于每个影响途径，统计出各个分级中水电站的数目。

在评估的44座水电站中，43座电站在上中下游3个河段的某一个河段有鲑鱼科鱼类分布，包括本地和洄游性鲑鱼。评估收集了44座水电站的监测数据和相关资料作为依据，主要包括本底调查资料和运行监测数据，同时还收集了管理机构的相关资料、有关技术报告和论文等，并且实地考察了部分水电站。

2.2评估结果

各种影响途径对鲑鱼科鱼类影响可能性评估的结果 （见表1）。由于评价结果为可能性非常小或比较小、有可能或可能性很高的电站数目都很少，因此表中将这些数字进行了合并，并且列出了评价结果为不确定的原因。

表1　各种影响途径对鲑鱼影响的评估结果

评估结果显示，对于9个潜在的影响途径中，有确定的评估结果情况为：评估结果为可能 （有可能或可能性很高）的次数仅有3，而评估结果为可能性小 （包括可能性非常小或比较小）的次数为15，明显大于前者，评估结果为不可能的次数达到了81。对于评估结果为不可能的情况 ，或者是河段内没有鲑鱼鱼类，或者是由于地形陡峭或障碍物，鲑鱼无法进入该河段的栖息地。对于补偿措施的有效性，16座电站不需要补偿措施，8座电站无法判断是否需要补偿措施。按照电站数目统计，在有评估数据的26座电站中，21座电站没有发现鲑鱼在种群和丰度方面的改变或影响。18座水电站基本没有监测数据，目前尚无法得到确定的评估结果。

综合以上结果可以发现 ，根据目前能够获得的数据和信息，可以认为引水式电站对鲑鱼没有影响或者影响可能性小，对于因数据和资料限制评估结果不确定的情况，还有待进一步监测获得明确的认识。

关于梯级电站的累积影响，由于本次评估所依据的数据均是单座电站的调查数据，没有反映梯级电站累积影响的数据，另外目前也难以把水电工程的影响与其他人类活动的影响 （如林业砍伐、矿业开采）进行区分，因此本次评估没有进行梯级电站累积影响的评估。

2.3评估建议

根据本次评估工作的结果和存在的问题 ，为了更加客观和全面了解引水式电站对鱼类影响 ，评估报告提出了以下技术建议：

（1）加强环境监测。本次评估的电站中，有相当一部分电站由于建设时间较早，没有监测数据或者监测数据不足，无法对其影响进行评估。加拿大渔业与海洋部在2013年发布了 《新建与改造水电工程水生环境长期监测规范》，对水电工程的水生环境监测提出了技术要求［9_10］。本次评估的水电站均是在这个技术规范颁布之前建成，很大一部分电站没有开展规范的环境监测 ，今后需要加强监测工作。除了该技术规范规定的监测内容 ，为了支持本次评估的内容，还需要针对水电站对鱼类种群的影响进行一些专门的监测。

（2）开展专项研究。一些影响途径对鲑鱼及栖息地的影响，仅仅依靠监测数据是难以确定的 ，需要针对目前认识的不足以及一些规避和减缓措施的有效性，开展专项研究。

（3）进行更多电站的评估和分析。对更多引水式电站进行评估和比较，以获取更多的评估样本和结果，将有助于明确实际影响。

（4）模拟分析。采用模型进行模拟，研究水电站影响鱼类及其生境的关键过程，从而深化认识、优化减缓措施以及提高监测的有效性。

（5）建立监测数据库。建立数据库系统，对监测数据进行集中式存储，深入分析这些数据以全面和深入了解引水式水电站的环境影响，并且对电站遵守各项环境管理要求的实际情况进行监管。

3　对中国引水式电站开发的借鉴意义

3.1客观认识引水式电站的生态影响

近年来，关于引水式电站引起河道断流、严重破坏生态的研究和报导，在中国不断见诸专业研究成果和新闻媒体，引水式电站被普遍认为是破坏河流生态的水电工程。然而，加拿大进行的这项评估工作表明，根据当前的数据和信息，大多数引水式电站对鲑鱼没有影响或者影响可能性较小，只有很少一部分电站被证实对鱼类和其栖息地产生了不利影响。

引水式电站基本采用径流式的运行方式 ，水坝形成的水库不对径流进行调节并且淹没面积小，而水文情势变化是大多数水电站不利环境影响的重要驱动因子，只要重点关注引水河段水量以及调峰运行对下游河段鱼类的影响，引水式水电站的环境风险易于得到控制，其对鱼类的不利影响也是相对有限的。因此，我们需要客观科学地认识引水式电站的工程特性和生态影响。

3.2加强引水式电站的环境管理

当然，该评估结果与加拿大引水式电站的开发密度以及相关环境标准和执行情况相关。本次评估的不列颠哥伦比亚省面积为94.4万km2，2012年底仅建成了52座引水式水电站，水电站开发密度显著低于中国。同时，相关法规与技术标准对于水电站引水后河道内流量都有明确要求，水电站业主需要严格遵照执行，引水河段极少出现断流情况。

我国引水式电站出现比较严重生态破坏的河流最突出的问题是引水河段的断流问题 ，长时间的河道断流是对河流生态系统的致命打击。因此，解决引水式电站不利生态影响突出的问题 ，需要在管理政策和技术要求两个方面加强水电开发全过程的环境管理。对于新建的单座电站，应该在环境影响评价中重点分析河道需水量 ，并且关注调峰运行对鱼类的影响；对于新建的梯级电站，应该控制开发密度，保持一定比例的天然河段。对于运行期电站，需要严格落实下泄流量，没有下泄流量要求的水电站，可以鼓励或引导电站业主执行相应的要求；一些设施陈旧、效率低下、环境影响突出的小水电站，可以考虑拆除，以恢复河流生态。

3.3开展流域尺度的小水电环境影响后评价

中国的中小河流建设了大量的小水电站 ，对于小水电站的生态影响，在一些电站开展了观测和研究，一些流域还进行了小水电环境影响后评价；但是这些研究和评价工作或者限于单座电站、或者评价内容和深度比较有限，在全面性和深入性方面存在明显不足。水利和环境主管部门或行业协会有必要选择具有代表性的流域 ，进行流域尺度的小水电环境影响后评价，深入分析小水电开发对河流生态系统的影响途径、趋势、程度以及累积影响 ，了解环境保护要求执行情况以及环境减缓措施有效性。评估结果有助于改进小水电站运行、完善技术标准、提高减缓措施的有效性 ，从而促进中小河流水能资源开发与生态保护的协调。

4　结 论

加拿大开展的引水式水电站对鲑鱼影响的调查和评估，是近年来国际上对引水式电站生态影响比较系统和深入的评估工作 ，根据目前掌握数据和资料进行的评估结果表明，引水式水电站对鲑鱼鱼类及其栖息地的影响较小，表明通过合理的规划、设计和管理，引水式电站的不利环境影响有限且可控。这项评估工作的方法、过程和结果，对于在中国客观认识引水式电站的环境影响、从技术和政策两个层面加强小水电开发的环境管理具有一定的借鉴价值。

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［10］禹雪中.加强和规范水电工程生态环境监测［N］.中国环境报，2013_08_29（2）.

责任编辑 吴 昊

2016-06-28

International Water Management Institute资助项目（4500025375）

禹雪中 （1971-），男，高级环境专家，博士，主要从事水工程环境影响评估及研究工作。

E_mail：xuezhongyu@hotmail.com