郎興華

(北京中環(huán)格億技術(shù)咨詢(xún)有限公司,北京 100012)

基于水電開(kāi)發(fā)的河流連通性恢復(fù)探究

郎興華

(北京中環(huán)格億技術(shù)咨詢(xún)有限公司,北京 100012)

對(duì)水電開(kāi)發(fā)中恢復(fù)河流連通性的種種做法進(jìn)行闡述,并在模擬一個(gè)水電工程的基礎(chǔ)上,研究各類(lèi)方法的具體應(yīng)用,以期為建設(shè)“綠色水電”拋磚引玉。

水電 連通 河流

水電工程一方面緩解了日益緊張的能源需求,另一方面因改變了河流的初始連通性而觸發(fā)一系列生態(tài)問(wèn)題。

1 水電工程對(duì)河流連通性的影響

連通性是指水中的生態(tài)流的阻礙或便利程度。

因水電大壩割斷了江河的縱向連通,改變了天然徑流的水文條件(如壩上游由河流生態(tài)特征轉(zhuǎn)變?yōu)楹瓷鷳B(tài)特征),使得閘壩上游和下游之間的各種交流不復(fù)存在,勢(shì)必造成一批需要獨(dú)特自然環(huán)境才能生存的生物不得不遷徙甚至消亡。

2 當(dāng)前恢復(fù)河流連通性的手段

(1)根據(jù)實(shí)際環(huán)境,修建不同的過(guò)魚(yú)設(shè)施。主要包括:①魚(yú)道;②魚(yú)閘;③集運(yùn)魚(yú)設(shè)施和升魚(yú)機(jī)。

(2)合理設(shè)計(jì)水電站的船閘和泄水閘,讓水電大壩對(duì)河流是“阻隔而未阻斷”。

表1 支流基本參數(shù)

3 基于水電開(kāi)發(fā)模型的河流連通性恢復(fù)研究

3.1 七梯級(jí)模型建立

①被開(kāi)發(fā)河流概述。河流總長(zhǎng)412km,水面高程3300~2480米,有兩條支流,其參數(shù)見(jiàn)表1所示。

②梯級(jí)水電分布。對(duì)主干河道進(jìn)行七級(jí)梯度的水電開(kāi)發(fā),相關(guān)模擬情況見(jiàn)表2、表3所示。

表2 模型河流水電開(kāi)發(fā)方案

表3 各梯度壩的分布情況

3.2 河流連通規(guī)劃

3.2.1 支流功能定位

支流不參與發(fā)電,但其復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境有利于多種魚(yú)類(lèi)的續(xù)存,可以成為生態(tài)補(bǔ)償中的重要一環(huán)。因此,當(dāng)干流被梯級(jí)開(kāi)發(fā)后,可以將原生活在干流中的部分魚(yú)類(lèi)(主要指那些具洄游特性的魚(yú)類(lèi))遷移、導(dǎo)引至支流。當(dāng)然,前提是必須將支流進(jìn)行疏通、整治,以最大程度地再現(xiàn)原干流的生態(tài)環(huán)境。

3.2.2 干流的生態(tài)補(bǔ)償措施

由表2跟表3可知,本模型中被開(kāi)發(fā)河流的上游壩均采用低高度壩,各壩之間也保有一定回水距離(天然河段占比10%),因此具備下泄生態(tài)流量以補(bǔ)償減水河段水量的條件。

表4 各梯度壩的生態(tài)流量下放設(shè)計(jì)

一般情況下,可考慮以年均流量的5%左右作為生態(tài)流量的下泄量,由此得出各壩運(yùn)行時(shí)的下泄量數(shù)值,詳見(jiàn)表4所示。通過(guò)下泄生態(tài)流量,一方面解決不同時(shí)期(汛期、枯水期)的生態(tài)用水不平衡問(wèn)題,另一方面極大保證了仍“滯留”在干流的生物的完整性。

3.2.3 干流各梯度段的連通性措施

對(duì)于幾百公里的干流來(lái)說(shuō),要最大程度恢復(fù)河流連通性,光下泄生態(tài)流量是不夠的,還需要采取其他工程手段。

①由表2,壩1、壩2、壩3的壩高在100米以下,落差利用在40米以下,應(yīng)該屬于低壩范疇。而低壩段的河面一般較為寬闊,且沿岸平緩,因此必然可以修建魚(yú)道。另外,在“3.1”中曾敘述到:支流1和支流2分別在壩2和壩3附近,且支流2生境豐富,適合魚(yú)類(lèi)繁衍和生存。因此,在這些壩建設(shè)魚(yú)道,明顯有利于魚(yú)類(lèi)的自由穿梭。

②由表2,壩4～壩7的壩高與落差利用均處于較高數(shù)值,其周?chē)貏?shì)必然多山多峽谷。因此,在這些梯段不適宜修建魚(yú)道(一則工程量大;二來(lái)光照不強(qiáng),不利魚(yú)類(lèi)上溯),而應(yīng)建設(shè)升魚(yú)機(jī)或集運(yùn)漁船設(shè)施。這兩項(xiàng)設(shè)施的關(guān)鍵均在于集魚(yú)效果是否明顯,為此可在各壩下游區(qū)段修建攔魚(yú)堰(柵)來(lái)輔助過(guò)魚(yú)。

當(dāng)然,因升魚(yú)機(jī)和集運(yùn)漁船還是有所區(qū)別的,各壩應(yīng)根據(jù)實(shí)際地貌進(jìn)行“二選一”。

4 結(jié)語(yǔ)

水電開(kāi)發(fā)造福一方,但也給河流連通性帶來(lái)“麻煩”。我們應(yīng)不斷探索工程建設(shè)新模式,努力使工程在發(fā)好電的同時(shí),兼具生態(tài)保護(hù)的功能。

[1]史云鵬.水利水電工程維持河流連通性的思考[J].中國(guó)水能及電氣化,2011.(12):20-24.

[2]劉湘春.水利水電建設(shè)項(xiàng)目對(duì)河流生態(tài)的影響及保護(hù)修復(fù)對(duì)策[J].水電站設(shè)計(jì),2011(1):58-59.

[3]唐傳利.關(guān)于開(kāi)展河湖連通研究有關(guān)問(wèn)題的探討[J].中國(guó)水利,2011(6):86-87.

郎興華(1981一),女,遼寧鐵嶺人,碩士,工程師,主要從事建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)、建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收和施工期環(huán)境監(jiān)理等工作。