长江梯级开发生态环境状况调查及对策建议

杨龑 蔡金洲 李帅 王文君 曾丽虹 李志军

摘 要：根据长江流域梯级开发现状，通过走访建设单位、收集资料、现场查勘等方式，调查长江流域典型河段生态环境现状和主要控制性工程采取的生态环境保护措施。在此基础上，提出长江梯级开发水生态环境保护对策建议，为流域水生态环境保护综合管理决策提供参考。

关键词：长江流域;梯级开发;生态环境;对策建议

中图法分类号：X171;TV74         文献标志码：A     DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2020.0409

長江是我国第一大河，流域水资源丰富，蕴藏大量水力资源。在我国开发的13个大型水电基地中，长江流域有7个[1]。长江上游现已成为我国主要的水电开发基地[2]，为流域经济社会发展起到了重要支撑作用。以三峡工程为骨干的一批干支流水库建成和运行，带来了显著的防洪、供水、发电、航运等经济与社会效益，发挥了一定生态环境效益。据统计，2018年，三峡集团实现国内清洁能源总发电量2 416.9亿kW·h，相当于节约标准煤消耗7 769.75万t，减少CO2排放19 944.95万t;枯水期为长江中下游补水226.7亿m3。[3]基于生态优先、绿色发展理念的长江梯级开发在流域生态环境保护事业中发挥了重要作用。

另一方面，梯级开发中的经济社会效益和生态环境效益是矛盾的统一体，既互相制约又互相促进。只有兼顾生态环境的发电、航运和供水效益，才是真正意义上的绿色GDP。统筹考虑流域梯级开发过程中的生态环境保护对策，有助于推进长江经济带绿色发展。

1  研究范围与典型梯级选取

长江流域内高坝大库主要集中在长江上游地区，其库容大、调节性能强，优化其运行调度方式和管理模式，对流域范围内水生态环境问题能够起到一定程度的缓解或改善作用。因此，本次调查范围确定为长江上游干流及其主要支流河段，左岸主要支流为雅砻江、岷江、嘉陵江，右岸主要支流为乌江。

同时，综合考虑梯级的代表性、重要性和规模性，本次选取长江干流溪洛渡水电站、向家坝水电站、三峡水利枢纽和葛洲坝水利枢纽，雅砻江锦屏一级水电站、锦屏二级水电站，岷江紫坪铺水利枢纽，嘉陵江亭子口水利枢纽以及乌江银盘水电站、彭水水电站作为典型梯级开展调查研究，各典型工程地理位置如图1所示。

2  长江梯级开发生态环境状况调查结果及分析

2.1  研究河段水质现状

本研究采用2016—2018年重要水功能区数据及评价结果，对各典型梯级所在水功能区达标情况进行分析。结果显示，长江干流典型工程溪洛渡、向家坝、三峡和葛洲坝所在河段在2016和2017年水质可基本达到相应水功能区水质目标;2018年则出现了部分河段总磷超标的情况，超标时段主要集中在2018年3月以及5月至9月。乌江彭水、银盘水电站所在河段在2016和2017年水质可基本达到相应水功能区水质目标;2018年则出现了部分河段总磷超标的情况，超标时段主要集中在2018年1月至5月以及12月。雅砻江锦屏一级水电站和锦屏二级水电站、岷江紫坪铺水利枢纽、嘉陵江亭子口水利枢纽所在河段2016—2018年水质均可达到相应水功能区水质目标。

2.2  水质监测

为掌握梯级所在河段水质情况，建设单位委托相关监测单位定期开展水质监测工作，调研过程中发现各梯级监测工作存在若干弊端。一是监测结果仅由建设单位掌握，无法使监测结果发挥最大作用。二是很多地区梯级建设运行期，水环境监测工作与当地水环境常规监测工作范围重合，部分监测工作重复开展。三是存在同一流域的各梯级水环境监测工作监测频率不一致、监测时段不一致、监测指标不一致等情况，由此导致上下游监测数据可比性不强。

2.3  水质保障措施

典型工程的建设单位均制定了专门的环境保护管理制度，防止梯级运行过程中造成水质污染。同时，为削减库区污染源，建设单位配合当地政府采取了包括限制取缔网箱养殖、关闭污染企业、治理农村面源污染、升级库区城镇污水处理设施等在内的一系列措施。部分建设单位通过提供经费或设立环保基金的方式，为当地政府开展水库水质保护相关工作提供资金支持。此外，三峡集团结合自身实际情况，通过优化库区清漂模式、推广社区渔业管理模式、开展“潮汐式”生态调度试验等措施，探索库区水环境保护新模式、新方法，取得了积极的成效。

2.4  水污染事件应急措施

梯级建设单位均制定了相关应急预案，并定期开展演习、演练。支流6处典型梯级的建设单位反映，梯级建设运行期间未发生过水污染事故。三峡水库运行期间，库区支流发生过若干次水环境风险事故，但由于水环境风险防控能力不断提高，水污染事故发生率大幅降低，三峡库区污染事故总体上呈现下降趋势。另一方面，紫坪铺水利枢纽工程实践表明，水利枢纽下游发生水污染事件时，可由水利枢纽增大下泄流量，有效缓解下游水污染态势，维护水环境质量和供水安全。

2.5  生态流量泄放

调查发现，各典型工程均能按相关要求足额下泄生态流量，各工程下游河段也未发现脱水现象。值得注意的是，调研过程中建设单位反映，梯级生态调度需求时常与电调需求相矛盾，即梯级在足额下泄生态流量的同时，若利用生态流量所发电量不能完全上网，则会造成建设单位的收益损失。

2.6  水温改善措施

典型工程中仅溪洛渡水电站、锦屏一级水电站和亭子口水利枢纽设有叠梁门作为水温改善设施，其余梯级的建设运行对于河段水温影响较小，因此未设置低温水改善措施。其中，溪洛渡水电站叠梁门正处于试运行阶段，三峡集团目前正在就其运行方式、水温改善效果开展相关研究;亭子口水利枢纽叠梁门于2019年5月完成改造，目前尚未投入运行，左右岸灌溉渠首引水口均预留有叠梁门工位，但由于亭子口灌区规划尚未实施，灌溉渠首引水口暂未安装叠梁门。而关于锦屏一级水电站叠梁门实际运行效果的研究目前正在开展过程中。

2.7  鱼类和珍稀水生生物保护状况

近年来，特别是党的十八大提出加强生态文明建设以来，国家有关部门高度重视水生态保护工作，针对水电梯级工程开发造成的水生态问题，提出了大量水生态保护措施要求。本次调查显示，在栖息地保护河段的建设方面，由于目前对鱼类基础生物学信息研究成果及天然河道流场分布调查数据的缺乏，导致一些保护河段设置的位置不合理，涉及范围欠缺或过大。在人工增殖放流方面，本次调查的三峡、锦屏一级、锦屏二级、亭子口、彭水、银盘等工程均开展了增殖放流工作，并定期针对增殖放流效果进行评估，结果显示该措施对长江流域鱼类资源的恢复起到了一定的促进作用。在过鱼设施建设方面，目前，长江干流及主要支流在建或规划修建的过鱼设施有40多座，多分布在长江的支流，从对鱼道的监测结果来看，有一定的过鱼效果，但仍需进一步提高。在生态调度方面，2011年6月，三峡水库首次开展了促进“四大家鱼”自然繁殖的生态调度，截至目前，共开展了12次生态调度，根据长江中游沙市断面鱼类早期资源监测结果，“四大家鱼”自然繁殖对生态调度形成的人造洪峰有明显的响应;2011—2017年的10次生态调度期间，沙市断面“四大家鱼”产卵总量约占7年产卵总量的38%。

3  长江梯级开发生态环境保护对策建议

根据本次调查成果，长江流域梯级开发在水环境和水生生态保护工作方面仍存在有待改进或进一步深化之处。结合典型工程生态环境保护措施实施过程中所发现的问题与成效，提出以下生态环境保护对策建议。

3.1  统筹流域水环境与水生生态监测工作，建立监测结果信息共享制度

目前，多数建设单位会委托有相关资质的监测单位对建设运行期梯级水环境开展定期监测。监测结果往往作为工程管理资料留档备份。该模式下，各梯级监测工作各自为政，存在若干弊端，主要问题包括：监测结果仅由建设单位掌握，部分监测工作的重复开展，上下游监测数据可比性不强等。另外，长江流域鱼类资源保护对策和措施的实施，需要在长期而系统地研究梯级水库生态特点的基础上，以长期动态生态监测为依托，对水生态保护措施效果进行系统评价并逐步优化完善。因此可考虑建立水生生态监测监控制度，对长江流域干支流水生生态状况进行长期动态监测。

针对上述问题，建议由国务院有关部门领导、流域机构实施、地方政府配合、建设单位参与，统筹开展流域水环境和水生生态监测工作，结合水功能区划、生态敏感区以及流域梯级分布，科学确定监测断面、监测时段、监测指标等，同时建立水环境和水生生态监测结果信息共享制度，建设信息共享平台，保障监测数据的准确、系统、完整，为流域水环境和水生生态保护工作提供可靠依据。

3.2  落实相关规划要求，控制流域总磷污染

针对乌江、三峡库区、葛洲坝库区部分河段的部分时段总磷超标问题，建议贵州、重庆、湖北等省（市）相关地方政府抓紧落实《长江经济带生态环境保护规划》中总磷污染控制的相关要求，制定总磷不达标水体治理方案，細化《规划》提出的保护措施;按照《长江保护修复攻坚战行动计划》要求，研究制定针对总磷控制的地方水污染物排放标准;在有条件的地区开展以保障特殊水文条件下总磷浓度达标为目标的流域水量水质联合调度研究;将总磷控制目标纳入地方政府河长制督办考核目标，对重点断面水质达标工作实行挂图作战、挂牌销号，打好重点河段总磷防治污染攻坚战。

3.3  建立生态电价定价机制，保障梯级生态流量下泄

根据本次现场调研结果，已建梯级多采用设置生态流量泄放洞或机组发电的方式下泄生态流量。在未专门设置生态流量泄放洞的梯级，其下泄水量与机组发电任务密切相关。若在部分特殊时段机组因下泄生态流量所发电量无法全部上网，则可能导致梯级建设单位蒙受损失，影响其足量泄放生态流量的积极性。为充分考虑各方利益，建议包括水利部、国家发展改革委、农业农村部以及生态环境部在内的国家相关部门沟通协调，尽快联合出台《水电站生态电价管理办法》，建立详细、明确的生态电价定价机制。通过设置详细的分档生态电价，发挥价格杠杆的激励和约束作用，充分调动水电企业的积极性，促使企业自觉认真地落实生态流量，走向制度化、规范化的管理模式。

3.4  成立流域水环境基金，资助流域水环境保护工作

紫坪铺公司于2017年与汶川县人民政府签订协议，约定紫坪铺公司出资600万元设立生态环保扶贫基金。基金收益主要用于：向紫坪铺库周及上游来水区相关地方贫困户提供生态环保公益性岗位的人工支出;紫坪铺库周环保宣传、教育支出，包括对库周环保先进工作集体、个人和执法人员的奖励;紫坪铺公司认可的涉及紫坪铺库区生态环境保护及精准扶贫的其他合理支出。建议借鉴紫坪铺水利枢纽工程实践经验，由各梯级建设单位出资共同成立流域水环境基金，用于开展本流域缺乏资金支持的部分水环境保护工作。同时成立基金管理委员会，对流域水环境基金的运作和使用进行监督、管理。

3.5  持续开展叠梁门分层取水设施水温改善效果相关研究

分层型水库建成运行后，水库下泄水温在冬季通常高于天然河道水温，春夏季低于天然河道水温，对鱼类自然繁殖可能产生一定影响[4]。近年来，长江干支流水库建设单位开展了一系列叠梁门分层取水运行效果监测与水温改善效果的相关研究，取得了一定进展。但对于叠梁门分层取水设施针对不同工程的适用性和对鱼类繁殖的实际改善效果等问题依然缺乏深入研究。建议持续开展叠梁门分层取水设施水温改善效果相关研究，为后续分层型水库的环境保护设计提供科学依据。

3.6  全面取缔水库网箱养殖，逐步实现生态渔业

水库的建成为网箱养殖创造了有利的水域条件[5]。但由于一味的追求产量，大量的剩余饵料、养殖鱼类的排泄物等成为外源性营养入库，导致库区水体营养负荷增加、富营养化进程加快、水质下降，部分库湾、支流甚至暴发水华，水库生态系统遭到破坏，从而使得网箱养殖成为水库水质污染的一个重要来源[6]。目前，长江流域各江段先后开展了取缔水库网箱养殖的措施，并取得了初步的成效。由于长江流域的水生态保护是长期持续的过程，因此，建议长江流域全面取缔水库网箱养殖，加强库区网箱清理工作的监管和巡查力度，制定强有力的惩罚措施，以维护水库水质，保障水利枢纽的安全运行。同时，为加强地方政府重视程度，确保取缔措施坚决、到位，建议将取缔网箱养殖的实施效果纳入河长制督办考核目标，作为流域水环境治理的重要抓手。

此外，为兼顾渔民利益，应加强长江流域水库生态渔业技术示范工程的建设，例如鱼类组合增殖放流与效果评估技术示范、库湾与支流渔业调控与资源利用技术示范、适宜水库特点的渔业生物控藻技术示范、社区渔业投资与利益共享的综合试验示范等，以示范工程建设的实际效果来促进生态渔业关键技术研究的深入。通过总结相关技术示范工程的实践成果和教训，并借鉴其他水库和湖泊渔业的成功管理经验，针对重点水库提出生态渔业模式的指导性意见、最佳组合方式、适宜推广模式和适用范围等，为“以渔养水”“渔水和谐”的综合管理提供决策依据，最终逐步实现长江流域水库的生态渔业。

3.7  统筹规划水生态保护措施，有效提高保护效果

虽然在长江梯级开发过程中采取了一些保护生态的措施，如建立保护区、增殖放流、修建过鱼设施等等，但并没能完全阻止长江珍稀鱼类、特有鱼类等资源量减少的趋势，因此，应根据鱼类分布、水电建设现状等，统筹考虑栖息地保护、过鱼设施、增殖放流等水生生物保护措施，提高保护措施的有效性。

自然流水生境、沿岸带浅滩生境等是鱼类繁殖、栖息、觅食等生活的重要生境条件，应在流域全面鱼类资源调查基础上统筹规划，结合干流、支流梯级规划情况、水电开发现状，从流域角度统一考虑干支流栖息地保护范围，包括干流、支流的天然河段、类天然河段、敏感河段保护等。鱼类增殖放流是鱼类资源补偿的重要手段，对于维持鱼类资源物种及资源种群数量发挥重要作用[7]，鉴于流域水电开发涉及多个业主，需要从流域鱼类分布和干流环境特征、水电开发现状等方面考虑，合理制定鱼类保护对策与措施，兼顾干流、支流鱼类保护需求。开展珍稀保护鱼类增殖放流关键技术研究，包括放流种类标识、鱼类基因多样性等。要求支流已建、在建、规划电站落实国家、地方等相关规定，落实生态流量下泄措施和下泄生态流量，维持支流下游河道鱼类基本生境。对于部分重要生境河道，分类提出禁止水电开发、生境修復、过鱼设施等保护措施，保障鱼类洄游通道。

4  结语

长江大保护战略是新时期党中央在生态文明建设方面的重要部署。统筹考虑流域梯级开发过程中的生态环境保护对策，有助于推进长江经济带绿色发展。对长江流域典型梯级工程的调查结果显示，各工程均采取了一系列措施，以保障库区水质、预防水污染事件、保障生态流量下泄;部分工程还根据需要实施了低温水改善措施和鱼类和珍稀水生生物保护措施。这些措施均已取得一定成效，但仍存在有待改进或进一步深化之处。

基于目前存在的问题，提出的建议包括：统筹流域水环境与水生生态监测工作，建立监测结果信息共享制度;落实相关规划要求，控制流域总磷污染;建立生态电价定价机制，保障梯级生态流量下泄;成立流域水环境基金，资助流域水环境保护工作;持续开展叠梁门分层取水设施水温改善效果相关研究;全面取缔水库网箱养殖，逐步实现生态渔业;统筹规划水生态保护措施，有效提高保护效果。

参考文献

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[2]许继军，陈进，陈广才.长江上游大型水电站群联合调度发展战略研究[J].中国水利，2011（04）：24-28.

[3]中国长江三峡集团有限公司.中国长江三峡集团有限公司2018年环境保护年报[R]. 北京：中国长江三峡集团有限公司，2019.

[4]骆辉煌，李倩，李翀.金沙江下游梯级开发对长江上游保护区鱼类繁殖的水温影响[J].中国水利水电科学研究院学报，2012，10（04）：256-259+266.

[5]李崇明，黄真理，常剑波，等.三峡水库网箱养殖利弊分析[J].中国三峡建设，2005（04）：49-52.

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[7]郭坚，丁明明，汤优敏，等.水电工程鱼类增殖放流设计若干问题探讨[J].水力发电，2015，41（04）：5-7+49.