王方明
(江西省民盛水利建設有限公司,江西九江332005)
水庫生態(tài)調度研究的若干思考
王方明
(江西省民盛水利建設有限公司,江西九江332005)
水庫的產生其初衷是給社會帶來經濟效益,然而卻不可避免的危及流域生態(tài)健康。在我國采取的傳統(tǒng)水利工程調度方式中,沒有重視保護生態(tài)環(huán)境方面的問題。我國當前緊迫的任務是調整水庫生態(tài)調度方式以達到人類和河流生態(tài)系統(tǒng)之間的和諧,使得人與自然共同發(fā)展。文中對國內外生態(tài)調度的研究狀況展開了分析,介紹了生態(tài)調度所包含的內容,在此基礎上討論了一些技術性問題,希望能夠為今后對水庫生態(tài)調度的研究提供參考。
水庫;調度;經濟效益;生態(tài)環(huán)境
目前,全世界已建成的水庫可調節(jié)全球1/3以上的河川徑流量。我國是世界上水庫數量最多的國家,截至2006年底已建成各類水庫8.59萬座。水庫,一般被解釋為“攔洪蓄水和調節(jié)水流的水利工程建筑物,它是指由于建設大壩而在山溝或河流的狹口處形成的人工湖泊。有時天然湖泊也稱為水庫(天然水庫)。
水庫的主要作用為防洪抗旱、防汛抗旱、發(fā)電。次要作用為灌溉、供水、航運、漁業(yè) 、旅游。我國修建的各種水庫一定程度上給人類和社會帶來了巨大的經濟效益。然而任何事物都有它的雙面性,人們在重視社會效益的同時忽視了興建水庫對生態(tài)環(huán)境的惡劣影響。興建水庫會增加地質災害發(fā)生的頻率,如泥石流、塌方、山體滑坡和地震等。過多的建設水庫還可能對下游水環(huán)境造成影響,水庫建成之后由于水質逐漸惡化和水流速度減慢,水生植物會生長蔓延,長此以往這些水下的植物逐步遍布了灌溉渠道,還會進一步侵犯主河道,阻礙灌溉的正常運行。
除此之外,過多的水庫修建還會帶來增加疾病傳播的幾率、導致下游土地土壤鹽堿化、影響附近區(qū)域氣候和附近陸生生物的生長等危害。
水庫調度是一種控制運用水庫的技術管理方法。是按照水庫每年蓄水情況與預計的可能天然來水及含沙情況,根據各用水部門的合理需要,有計劃地合理控制水庫在各個時期的蓄水和放水過程。其內容包括:擬定水庫調度方式、編制水庫調度計劃及確定各項控制運用指標、進行面臨時段的實時調度等。若要滿足既定的防洪、興利任務,擬定與水庫實際情況相適應的調度方式是水庫能夠順利、安全運行的中心。
水庫調度方式主要包括以下3種:①防洪調度方式。這種方式有水庫對下游無防洪任務和有防洪任務兩類。②興利調度方式。③綜合利用調度方式。隨著近年來人們對生態(tài)環(huán)境的重視逐漸加大,對維護水資源健康發(fā)展的意識迅速增強,出現了一個新概念來討論對于河流生態(tài)系統(tǒng)的破壞如何控制和彌補,這就是水庫生態(tài)調度[1]。所謂水庫生態(tài)調度指的是水庫在滿足人類和社會對水資源的需求的同時也要在一定程度上滿足生態(tài)環(huán)境對水資源的需求。也就是說水庫在給人類和社會帶來各種經濟效益、社會效益的同時,又要盡量在最大限度上發(fā)揮生態(tài)效益,使水庫對生態(tài)環(huán)境的負面影響降到最低程度。水庫生態(tài)調度方式綜合考慮的因素有防洪、興利(發(fā)電、灌溉、漁業(yè)、航運、供水等)、生態(tài)(修建水庫的地區(qū)給下游生態(tài)環(huán)境帶來的影響)。其最終目的是在保證防洪安全的前提下,使興利目標和生態(tài)目標達到平衡狀態(tài),充分協(xié)調一致,維持水資源健康,達到能夠使河流水資源的可持續(xù)利用的目的。然而,眾所周知生態(tài)效益和社會經濟效益這兩個方面在一定程度上是相互制約的,要達到生態(tài)效益和經濟效益之間的平衡,無疑是一項巨大的挑戰(zhàn)。
水庫生態(tài)調度主要包括的內容有:
1)水量調度。水量生態(tài)調度需要達到的目標主要有以下2點:①要盡量使生態(tài)徑流量保持在最小量,②使水文形勢創(chuàng)造成盡量靠近自然狀態(tài)。
2)水質調度。水質是衡量水資源是否良好的主要依據,可以通過相應的技術功能適量增加枯水期泄水量,這樣能夠有效地增加下游河道蓄水量,也可以改善水質。通過對水質的改善可以控制住水生植物的蔓延。
3)泥沙調度。通過調整從水庫中流出的水流的含沙量,可以控制水流對下游河道沖擊的強度??梢酝ㄟ^減小堆積量的方法使水庫和下游河道得到保護,延長壽命[2]。
對水庫生態(tài)調度的研究開始相對較早的國家是美國,早在20世紀40年代,美國就更加重視對河流生態(tài)環(huán)境的保護。除美國之外,日本等相對發(fā)達的國家在對水利水電工程的調度的過程當中,更加注重對水資源生態(tài)健康的保護。
在20世紀70年代,對水利工程生態(tài)問題的研究逐漸開展起來,近幾十年來,世界人民對生態(tài)環(huán)境的保護意識都有很大程度的增強,在這種條件下,國外學者們更加熱情地投入到了對如何能夠控制水庫對生態(tài)環(huán)境帶來不利的影響這項研究中,隨著人們環(huán)保意識的增強,這項研究課題也成為了國際上研討的焦點和熱點。
我國是目前為止世界上修建水庫最多數量的國家,雖然這些水利設施毫無疑問為社會帶來不可估量的價值,但它的雙面性也漸漸使社會對其進行了深思。
中國近幾十年來伴隨著水利設施構建規(guī)模的擴大,水庫調度工作也迅速發(fā)展起來,迄今為止,在國內的水庫基本上都擁有自己的年度調度計劃,還有一些單獨制定了適合自己的調度方式,水庫的調度方式由曾經的單一化逐漸發(fā)展成為綜合化。不僅水庫的帶來的效益得到了更大限度的發(fā)揮,而且減小了對生態(tài)系統(tǒng)的危害。
我國如今已經深刻地意識到,因過度開發(fā)資源使危及到河流的生存在世界上不乏先例。在這種情況下,我國領導人提出,人類治理河流有千年之久,最終目標是為了將水資源維持在健康狀態(tài),而絕不是把河“治死”,我們應該致力于實現人與自然的和諧統(tǒng)一?!吧鷳B(tài)調度”這一嶄新的形式在我國學者的摸索中日臻成熟,使得我國當前一些大型水庫的恢復指日可待。在我國黃河小浪底水利樞紐工程的和三峽工程的運行以來,水庫生態(tài)調度已經運用當中,并且取得了顯著的效果。
我國目前水系統(tǒng)生態(tài)惡化程度比較嚴重,針對這種局面,水庫生態(tài)調度將在今后我國水利工程發(fā)展路程中持續(xù)被運用,成為使得河流環(huán)境得到改善的主要措施。在今后的發(fā)展中我國應盡快地確立適應我國具體狀況的生態(tài)調度的整體戰(zhàn)略,結合各個流域的具體特質,指定合理的、符合經濟發(fā)展的生態(tài)調度目標。
水利工程的建設,讓水資源更大程度的發(fā)揮的價值,滿足了人類和社會發(fā)展的要求,但是水庫的大量建設與運營給水庫區(qū)域帶來的環(huán)境影響也是不可爭辯的事實,在以往的水庫調度中,我們沒有重視生態(tài)問題的存在,而是一味的向大自然索取,忽視了因為人們對自身利益的追求對河流生態(tài)造成的破壞。然而為了單純的追求良好的生態(tài)環(huán)境而放棄水庫的修建是不現實的,我國現階段嚴峻的水域生態(tài)問題使得我們不得不積極地展開生態(tài)調度實踐,大量的學者也投入到了對于生態(tài)恢復的研究上來,我國的水庫調度進步和發(fā)展比較快,但是現階段也仍處于初級階段,仍有許多有待發(fā)掘和探索的潛力,要獲得更大的效果和進步需要我們繼續(xù)學習先進的技術,指定適合我國國情的近期目標和長遠目標,建立全面、創(chuàng)新、有效的促進水庫生態(tài)健康的機制,積累更多成功的經驗,失敗的教訓,敬畏自然、合理地利用自然,才能夠從大自然中獲得回報。
[1]金鑫,王凌河,趙志軒,嚴登華,王浩.水庫生態(tài)調度研究的若干思考[J].南水北調與水利科技,2011(02):32-36,42.
[2]魯春霞,劉銘,曹學章,唐笑飛.中國水利工程的生態(tài)效應與生態(tài)調度研究[J].資源科學,2011(08):4-7.
TV697.1
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1007-7596(2014)05-0227-02
2013-10-16
王方明(1966-),男,江西九江人,工程師。