李錦勝

(大理州環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南大理 671000)

1 前言

自古以來，河流就是人類賴以生存的重要資源。作為人類文明的重要發(fā)源地，河流為人類的生存和發(fā)展提供了灌溉、養(yǎng)殖、航運(yùn)等多重服務(wù)功能。進(jìn)入現(xiàn)代文明后，人類對(duì)河流的開發(fā)日益加劇，其中攔河建壩修建水電站就是一個(gè)典型的代表。電站的修建給人類帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。如伏爾加河流域通過多個(gè)大中型水電站的建設(shè)使得該區(qū)成為前蘇聯(lián)經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)之一［1］。近年來，我國水電站的建設(shè)更是發(fā)展迅速，其中僅云南省已規(guī)劃建設(shè)的大型水電站就有50多座［2］。而2003年開始運(yùn)行的三峽水電站更是引起了世界的高度關(guān)注。不可否認(rèn)，水電站的建設(shè)不僅產(chǎn)生了巨大的防洪、發(fā)電、航運(yùn)等經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)作為一種相對(duì)清潔的發(fā)電模式，還有效地保護(hù)了環(huán)境，產(chǎn)生了巨大的環(huán)境效益。然而任何水利工程的興建對(duì)于河流及人類社會(huì)來說都是把雙刃劍，水電站在給人類帶來經(jīng)濟(jì)和環(huán)境利益的同時(shí)，也對(duì)河流及其下游生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了多層次的負(fù)面影響，如導(dǎo)致下游濕地生態(tài)系統(tǒng)退化、生物多樣性下降等。因此認(rèn)知水電站對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響并對(duì)其進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)對(duì)于正確認(rèn)識(shí)水電站的綜合效益、指導(dǎo)水電站的興建具有重要的意義。當(dāng)前有關(guān)水電站建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響及評(píng)價(jià)的研究均是基于某一水電站的水平上進(jìn)行的，系統(tǒng)總結(jié)性的研究仍比較欠缺。本文試圖對(duì)這兩方面的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納。

2 水電站建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

2.1 對(duì)河流及下游生態(tài)系統(tǒng)水文過程的影響

水電站的興建從根本上改變了河流原有的水文情勢(shì)，引起水文過程輸移規(guī)律的變化，并對(duì)下游濕地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。具體來講，水電站對(duì)水文過程的影響可分為以下幾個(gè)方面:

首先水電站的興建可以通過控制水流量來影響下游的水位、流量、洪水頻率等。如石虎塘航電樞紐工程的興建使得下游最高水位在非洪水期明顯降低［3］;三峽水電站的興建對(duì)下游水文的影響更是顯著:由于其具有110.8億m3的防洪庫容，使得下游洪水爆發(fā)頻率急劇下降。

此外水電站的興建還改變了水文時(shí)空分布不均的現(xiàn)象。使得下游水資源的分配更加趨于均勻，這對(duì)于降低下游洪水爆發(fā)的頻率及維持下游灌溉、航運(yùn)等活動(dòng)在枯水季節(jié)的正常運(yùn)行都是有利的。

再次，水電站由于攔截大量流水，使得上游泥沙得到一定程度的沉降，進(jìn)而導(dǎo)致下游濕地生態(tài)系統(tǒng)受泥沙淤積的程度逐漸減弱。拒不完全統(tǒng)計(jì)，水庫攔截泥沙率從33%～99% 變化不等。如尼羅河阿斯旺電站修建后使得下游Gaafra站含沙量由原來的3760ppm下降到現(xiàn)在的46ppm［4］，這有利于下游濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的維持和保護(hù)。

2.2 對(duì)河道及下游生態(tài)系統(tǒng)微地貌的影響

河道的穩(wěn)定性對(duì)于維系沿岸人民生命財(cái)產(chǎn)的生命安全具有重要的作用。因此，水電站的興建對(duì)河道結(jié)構(gòu)影響的研究也一直是研究的熱點(diǎn)問題之一。水電站的修建不可避免地會(huì)對(duì)河道的深度、寬度等形態(tài)特征產(chǎn)生影響。水流是河道及下游生態(tài)系統(tǒng)地貌塑造的直接動(dòng)力。徑流量、變幅、各流量級(jí)持續(xù)時(shí)間等多個(gè)水文要素決定了水沙的造床動(dòng)力特征。通常認(rèn)為水電站的興建將有利于下游河道的穩(wěn)定性發(fā)展。這是因?yàn)樗畮斓男藿梢允沽髁窟^程更加趨于平和。然而在不同的河流中，水文情勢(shì)的變化對(duì)河道影響的機(jī)理及結(jié)果又存在差異性。除了對(duì)河道影響外，水電站的興建還對(duì)下游生態(tài)系統(tǒng)的地形地貌產(chǎn)生影響。如三峽工程的運(yùn)行可通過長(zhǎng)江中下游河段泥沙運(yùn)動(dòng)的調(diào)整來影響鄱陽湖區(qū)洲灘的穩(wěn)定性，導(dǎo)致梅家洲等區(qū)域湖底不斷抬高，進(jìn)而影響洲灘自身的演變進(jìn)程［5］。

2.3 對(duì)河流及下游生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)植物多樣性的影響

生物多樣性是指一定范圍內(nèi)多種多樣活的有機(jī)體有規(guī)律地組合所構(gòu)成的穩(wěn)定的生態(tài)綜合體?？煞譃槲锓N多樣性、遺傳多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。生物多樣性是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。水電站修建后所導(dǎo)致水文過程的改變及相應(yīng)的江湖關(guān)系調(diào)整是導(dǎo)致下游河流湖泊等濕地生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性變化的根本原因。其中水沙情勢(shì)的變化是直接驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)前有關(guān)水電站修建對(duì)生物多樣性的研究較多，且主要集中于動(dòng)植物兩個(gè)方面。通常認(rèn)為水電站的興建會(huì)降低動(dòng)植物的多樣性水平。水電站的修建阻隔了洄游性魚類的通道，導(dǎo)致洄游性魚類種群顯著下降，且這種影響可能是毀滅性的。此外，水電站的興建還可以通過影響下游河道的水溫、水體理化性質(zhì)等途徑改變魚類及其他水生生物的區(qū)系組成。如三峽電站建成后，洞庭湖、鄱陽湖魚苗大量減少，許多名貴經(jīng)濟(jì)魚類極近滅絕。然而對(duì)于一些有害生物而言，水電站的興建還可能提高其多樣性水平。如三峽運(yùn)行后洞庭湖東方田鼠的數(shù)量呈不斷增加的趨勢(shì)，這主要是由于水位下降導(dǎo)致洲灘出露時(shí)間增加。對(duì)植物而言，水電站建設(shè)所形成的水庫會(huì)造成一些當(dāng)?shù)靥赜兄参镂锓N的喪失，還會(huì)導(dǎo)致下游濕地植被生物多樣性的下降并推動(dòng)植被演替的進(jìn)行。此外，水電站的修建還會(huì)導(dǎo)致下游湖泊灘地大量裸露，大量濕地植被被開墾為農(nóng)田，進(jìn)而加速了濕地植物多樣性減少，嚴(yán)重破壞了區(qū)域生態(tài)平衡。

2.4 對(duì)河流及下游濕地水質(zhì)的影響

水電站的修建改變了水沙情勢(shì)，導(dǎo)致河流及下游濕地水文周期及滯留時(shí)間產(chǎn)生變化，進(jìn)而影響水污染物的稀釋和擴(kuò)散，使得水環(huán)境質(zhì)量發(fā)生顯著變化。如三峽工程修建后，每年的1～4月份，增加的泄流量導(dǎo)致鄱陽湖湖水的稀釋、凈化程度降低，同時(shí)還有可能加重鄱陽湖水體的富營養(yǎng)化，進(jìn)一步影響湖區(qū)魚類、候鳥及人類的健康［5］。不僅如此，水電站放水沖刷時(shí)，還將導(dǎo)致吸附在泥沙表面的重金屬重新釋放到水體中，加重水體重金屬污染的程度。然而，水環(huán)境受多重復(fù)雜因素的影響，迄今為止，對(duì)水電站與其下游水質(zhì)關(guān)系的認(rèn)識(shí)尚未十分明確。尤其是水質(zhì)與水文過程變化的作用機(jī)理尚未引起足夠的重視。

3 生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)

環(huán)境影響評(píng)價(jià)的概念早在1964年就由美國柯德維爾教授提出，其基本評(píng)價(jià)對(duì)象為生態(tài)系統(tǒng)，即評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)在外力作用下的動(dòng)態(tài)變化，預(yù)測(cè)項(xiàng)目建設(shè)過程中及建設(shè)后可能對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來的影響［7］。鑒于水電站建設(shè)對(duì)河流及下游生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的重要影響，在工程實(shí)施初期及運(yùn)行后一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)必須對(duì)工程建設(shè)及運(yùn)行后河流及下游生態(tài)環(huán)境的變化進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)。對(duì)水電站工程進(jìn)行生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，就是要在科學(xué)分析及評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，全面預(yù)測(cè)和定量分析水利工程的興建對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的主要影響，并提出相應(yīng)的防災(zāi)和減災(zāi)措施，同時(shí)通過優(yōu)化工程設(shè)計(jì)及其他生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施達(dá)到降低工程負(fù)面影響的目標(biāo)。我國對(duì)水電站工程環(huán)境影響的研究早在20世紀(jì)70年代末就已開展，到20世紀(jì)90年代已開始與國際接軌，這對(duì)于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的保護(hù)、水電站的立項(xiàng)及可行性分析均起到了舉足輕重的作用。但由于水電站工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響機(jī)制非常復(fù)雜，涉及經(jīng)濟(jì)與社會(huì)、文化道德等多個(gè)方面，因此對(duì)水電站生態(tài)環(huán)境影響的評(píng)價(jià)首先必須遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)，其次在評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇中要按照一定的原則，在科學(xué)分析的基礎(chǔ)上選擇合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)體系，只有這樣才能保證評(píng)價(jià)的客觀及準(zhǔn)確性。

3.1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

任何生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)都必須遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)，水電站建設(shè)的評(píng)價(jià)也不例外。一般而言，水電站環(huán)境影響的評(píng)價(jià)必須嚴(yán)格按照國家、地方政府或相關(guān)行業(yè)制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。如樊遠(yuǎn)昆在對(duì)團(tuán)坡水電站生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí)，污染指數(shù)就是根據(jù)《中國生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究》進(jìn)行的［6］。但如果某些環(huán)境要素難以計(jì)量，或缺乏相應(yīng)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，那一般就要按照科學(xué)研究院所判定的保證生態(tài)環(huán)境安全的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，同時(shí)還可以與工程實(shí)施前的本底值進(jìn)行比較，分析工程實(shí)施后指標(biāo)的變化，從而對(duì)生態(tài)環(huán)境的變化作出合理的評(píng)價(jià)。

3.2 評(píng)價(jià)體系建立的原則

水電站建設(shè)對(duì)環(huán)境影響的評(píng)價(jià)是一個(gè)規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、因素眾多且邊界模糊的大系統(tǒng)，為了保證評(píng)價(jià)的客觀性和真實(shí)性，建立有效的評(píng)價(jià)體系是必須的。一般而言，評(píng)價(jià)體系的建立必須遵循以下幾個(gè)原則:①可持續(xù)發(fā)展原則。指評(píng)價(jià)體系的建立既要反映水電站建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響，又要反映自然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)外界干擾的承受能力;②完整性原則。即在評(píng)價(jià)體系的建立過程中必須考慮生態(tài)系統(tǒng)的完整性，從流域生態(tài)系統(tǒng)的角度去考慮水電站建設(shè)所帶來的環(huán)境效應(yīng);③層次性。即在體系建立的過程中要按照水電站工程對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響進(jìn)行分類組合，確定不同層次的評(píng)價(jià)內(nèi)容。

3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇

由于水電站影響的復(fù)雜性，在生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇上既要考慮到選擇的全面性又要充分體現(xiàn)計(jì)量性，同時(shí)還要兼顧水電站建設(shè)區(qū)域的特殊性。一般而言，指標(biāo)的選擇主要根據(jù)水電站工程的性質(zhì)、規(guī)模及周邊環(huán)境的概況、影響程度的大小等方面進(jìn)行。根據(jù)水電站對(duì)河流及下游生態(tài)系統(tǒng)的影響內(nèi)容，評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇應(yīng)涵蓋以下幾個(gè)方面:①生態(tài)系統(tǒng)完整性。具體指標(biāo)如景觀結(jié)構(gòu)、景觀異質(zhì)性、植被生產(chǎn)力、物種多樣性等;②生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)。具體指標(biāo)主要涵括水土流失強(qiáng)度、局部地區(qū)氣候變化及地震誘發(fā)程度的估算等;③水文水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。主要包括洪峰消減參數(shù)、水體營養(yǎng)物質(zhì)含量、BOD、COD、酸堿度、渾濁度等［8］;④社會(huì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)。主要指標(biāo)為居民生活狀況、年經(jīng)濟(jì)收入、旅游業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、移民安置區(qū)生態(tài)占用等。當(dāng)然指標(biāo)的選擇沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但總體原則就是既要保證指標(biāo)的可操作性又要保證評(píng)價(jià)的客觀性和全面性。

4 結(jié)語

自改革開放以來，我國的水電站建設(shè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。在給我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來巨大利益的同時(shí)，也產(chǎn)生了一系列的生態(tài)環(huán)境問題，并對(duì)河流及下游整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。因此正確認(rèn)識(shí)水電站開發(fā)給人類帶來的利弊，確定河流開發(fā)的最大限度，實(shí)現(xiàn)開發(fā)與保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，不僅是當(dāng)前生態(tài)環(huán)境學(xué)家應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重點(diǎn)，更應(yīng)成為有關(guān)政府部門制定政策的依據(jù)。只有正確認(rèn)識(shí)水電站建設(shè)的利弊，確保經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生態(tài)建設(shè)的同步進(jìn)行，才能實(shí)現(xiàn)人與河流的和諧共處和健康發(fā)展。

［1］何用.水沙過程與河流生態(tài)環(huán)境作用初步研究 ［D］.武漢:武漢大學(xué)，2005.

［2］何玉芹，歐曉昆.云南省水電站開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響及保護(hù)對(duì)策［J］.云南環(huán)境科學(xué)，2006，25(2).

［3］詹壽根.石虎塘航電樞紐工程對(duì)水文情勢(shì)影響的分析［J］.人民長(zhǎng)江，2008，39(19).

［4］孫昭華.水沙變異條件下河流系統(tǒng)調(diào)整機(jī)理及其功能維持初步研究［D］.武漢:武漢大學(xué)，2004.

［5］吳龍華.長(zhǎng)江三峽工程對(duì)鄱陽湖生態(tài)環(huán)境的影響研究［J］.水利學(xué)報(bào)，2007，(增刊).

［6］彭應(yīng)登.區(qū)域開發(fā)環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究進(jìn)展 ［J］.環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1999，7(4).

［7］樊遠(yuǎn)坤.團(tuán)坡水電站生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)及保護(hù)措施［J］.貴州水利發(fā)電，2006.20(1).

［8］呂慶華，蔡瑢.小水電站環(huán)境影響評(píng)價(jià)內(nèi)容探討［J］.四川環(huán)境，2003，22(4).