呂 靜

(福建省水利水電勘測設計研究院，福建 福州 350001)

由于歷史原因，普遍存在已建(電站)水庫未考慮生態(tài)流量，缺乏相應的泄水建筑或生態(tài)調度方案。大壩的阻隔攔截，導致下游河道的流量減少或者斷流，特別是下游無補水支流的河段，影響河流自凈作用[1]，水生生物生境也隨之萎縮。在生態(tài)文明建設的新階段，解決老水利水電工程帶來的水生態(tài)問題，尤其是河流生態(tài)流量的保障已經成為當前水電工程的重點。直接下泄生態(tài)流量等同棄水，會減少水電工程發(fā)電收益；建設生態(tài)水量下泄設施或建筑物，也會增加工程投資費用[1]。福建是全國首個試行水電站生態(tài)電價獎懲機制的省份，在水電站落實生態(tài)流量方面提出分檔生態(tài)電價的獎懲機制，促使水電企業(yè)積極認真地落實生態(tài)流量[2]。

山美水庫是泉州人民的“生命庫”，是金門供水的水源，實現了“兩岸一家親，共飲一江水”的美好愿景。山美水庫不僅要承擔發(fā)電效益，還承擔了重要的民生保障作用，同時兼顧生態(tài)功能。通過在山美水庫設置福建首座生態(tài)機組，將下泄生態(tài)流量與小發(fā)電機組相結合，既能滿足環(huán)境保護需求又能調動水電企業(yè)的積極性[3]，為保障生態(tài)流量及其再利用起到進一步的推動作用[1]，為福建生態(tài)文明建設起到很好的示范作用。

1 項目概況

晉江流域位于福建省東南部，是閩東南沿海的重要水源。晉江流域面積5629 km2，主干流河長182 km，河道平均坡降1.9‰，位于東經117°44′～118°47′，北緯24°31′～25°32′。晉江中上游分為東溪和西溪，其中東溪流域面積為1917 km2，發(fā)源于永春與德化交界的戴云山脈[4]，上游又名桃溪，流經永春縣城，過東平后與晉江東溪最大支流湖洋溪匯合后流入山美水庫，過梅山、洪瀨、康美后在雙溪口與晉江西溪匯合[5]。

山美水庫是泉州市唯一一座具有防洪、供水、灌溉、發(fā)電等綜合利用的大型水利樞紐工程[6]。水庫始建于1958年，1972年10月建成投產，集水面積1023 km2[7]，多年平均降雨量1800mm，多年平均徑流量14億m3(其中外流域龍門灘設計年引水量4.17億m3)[8]。水庫正常蓄水位96.48m，總庫容6.55億m3，調節(jié)庫容4.53億m3，電站裝機60MW，其中地下電站裝機2×15MW，地面電站裝機容量為30MW。

為更有效地下泄生態(tài)流量，同時充分利用水能，山美水庫新增生態(tài)機組，下泄流量不低于5.77m3/s。山美水庫生態(tài)機組主要建筑物為地面廠房及壓力管道。廠房位于原地面廠房下游約45m處河道左岸，廠內安裝臥式水輪發(fā)電機組1臺，分主副廠房。壓力管道由錐閥室前的檢修閘門后部鋼管進人孔處引出至壩后生態(tài)發(fā)電機組廠房。

2 山美水電站對環(huán)境的影響

2.1 水文情勢

山美水庫電站停機呈現豐水少停機、枯水多停機的規(guī)律，停機時壩址至下游詩溪匯合口處約3km的河道出現流量不足現象。根據現狀調查，詩溪匯合口下游有三個集中式飲用水源地和兩個城鎮(zhèn)污水廠的納污區(qū)，電站停機時河道水量減少，下游魚類、水生植物、底棲動物等水生生境萎縮，影響水生生態(tài)，同時影響河道納污能力，從而影響水源地的供水水質、水量需求。

2.2 水質

山美水庫壩址下游的山美水庫管理處已建有三組污水處理設施，分別用于處理食堂污水、家屬樓生活污水及化糞池出水、招待所和調度中心附近生活區(qū)污水，出水經處理后達《城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級B標準，尾水排入人工濕地。根據2019年2月15～17日在山美水庫及下游7個斷面水質采樣3天的結果分析，山美水庫及下游7個斷面水質較好，各項指標均能滿足相應水質標準。

山美水庫下泄低溫水對下游河道水溫有一定影響，影響范圍延伸至美林水廠取水口附近，發(fā)電下泄過飽和水，也形成下游河道的溶解氧隨著距離的推進而下降，影響范圍延伸至詩溪匯合口處。

2.3 生態(tài)環(huán)境

山美水庫周邊區(qū)域為五臺山林場所環(huán)抱，全部規(guī)劃為生態(tài)公益林，區(qū)域內植物種類較多，生物多樣性指數較高。庫區(qū)內有一定數量的野生魚類，浮游植物和浮游動物，底部分布一定數量的軟體動物、環(huán)節(jié)動物、線形動物、扇形動物等底棲動物，由于庫區(qū)水體較深，水生植物種類較少。目前山美水庫內也有小規(guī)模的漁業(yè)養(yǎng)殖，主要是采用人工放流一定數量的魚苗，不投餌料，充分利用水庫中的天然餌料，種類以鰱魚、鳙魚等為主，并定期進行捕撈。山美水庫及下游未見重點水生保護動物。

山美水庫建于20世紀70年代，當初并未考慮河道下泄生態(tài)流量，未配套建設過魚設施，洄游性魚類已很少出現，產漂流性卵魚類顯著減少；由于庫區(qū)水流流速減緩，透明度增加，餌料生物量增多，喜緩流和靜水條件的魚類種群明顯增多。近期急需解決東溪流域山美水庫生態(tài)流量下泄的問題，遠期應解決晉江及東溪流域河道縱向連通性問題，促進魚類棲息地和洄游生境的恢復。

3 生態(tài)機組工程的環(huán)境影響

山美水庫生態(tài)機組在35.51～60.87m各水頭段均能下泄不小于5.77m3/s的生態(tài)流量。生態(tài)機組在山美水庫原地面和地下電站不發(fā)電時開啟，保障水庫下游河道不脫水、不斷流，且下泄生態(tài)流量不低于5.77m3/s，可發(fā)揮維持河道水生生境及生態(tài)環(huán)境的作用。

3.1 工程環(huán)境合理性

山美水庫生態(tài)機組工程建設用地位于山美水電站的管理范圍內，不新增占地，不涉及自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、森林公園、飲用水源保護區(qū)等敏感保護目標，廠址沒有發(fā)現重點保護植物，沒有占用基本農田，工程區(qū)周邊也無重要的文物古跡和礦產資源。施工期污廢水經污廢水處理設施處理達標后回用于本系統(tǒng)，可減少對東溪水質的影響；項目運行后，管理人員生活污水依托已有污水處理設施，不會對東溪水質產生影響；廠址距離最近的村莊超過200m，噪聲和大氣污染影響均較小。因此，從環(huán)保角度上工程選址合理。

工程施工區(qū)、棄渣場布置以施工方便，少占耕地為原則，施工區(qū)植被主要是杉木林、毛竹林和芒草叢，未發(fā)現珍稀動植物，也不涉及占用生態(tài)敏感目標。在采取了水土保持工程和植物保護措施后，施工區(qū)、棄渣場的水土流失基本可以得到控制，不會對周圍環(huán)境造成大的影響。

3.2 水文情勢影響

生態(tài)機組建成后，可保證枯水期山美電站停機時下游的泄放水量，枯水期下游水量增加，可有效解決下游河道減、脫水問題，提高下游城鎮(zhèn)居民生活飲用水的供水保證率，對下游河道生態(tài)恢復具有積極的作用。生態(tài)機組運行期間下游流量增加，提高下游河道的水環(huán)境容量承載能力，促進水體水質自凈能力，可改善下游梅山水廠水源地的水質。

3.3 水質影響

山美水庫為不完全年調節(jié)水庫，水溫分層明顯。生態(tài)機組與原發(fā)電廠房共用一個進水口，存在低溫水下泄的情況。新建生態(tài)機組增加了低溫水泄放量，也增加了低溫水對下游河道水溫的影響程度。

生態(tài)機組運行期間下游流量增加，提高下游河道的水環(huán)境容量承載能力，促進水體水質自凈能力，對壩下多個水源地以及金雞閘、金門供水水源地水質的改善具有積極作用。運行期生態(tài)機組廠房采用值班、少人值守的管理要求，僅在廠房內設置調度室，機組運行期間基本無污廢水產生。管理人員定員12人，均為現山美水庫管理處管理人員，不新增管理人員，無新增水污染物。生活污水經已有污水處理設施處理后排入附近人工濕地，對水庫下游河道水質影響較小。

3.4 生態(tài)環(huán)境影響

山美大壩水庫維持正常蓄水位不變，不存在新增的水庫淹沒問題。新增廠房所在位置位于山美水庫現有管護范圍內，因此，無需新增移民及永久征地。壩后生態(tài)機組建設項目屬于原有機組擴建性質，且壓力管道及廠房均位于山美水庫管理范圍，不存在征地問題。工程需永久占地898m2，占地類型為原有水利設施用地和少量林地。壩后機組電站的運行不會對電站周圍的生態(tài)環(huán)境產生破壞。

工程采用廠房左側錐閥進行放水下泄生態(tài)流量5.77m3/s，為同時充分利用水能新增本生態(tài)機組。項目建成后，可有效改善壩址下游河道減、脫水問題，對提高游工業(yè)和農業(yè)用水保證率，修復下游河道水生態(tài)將起到積極的作用。

4 結論與建議

山美水庫原電站的運行呈現豐水少停機、枯水多停機的規(guī)律，壩址上下游水文情勢變化大，下游魚類、水生植物、底棲動物等水生生境萎縮。山美水庫壩后生態(tài)機組工程基本沒有新增廢水以及廢氣、固體廢棄物影響，對周圍環(huán)境的影響主要包括對水文情勢、生態(tài)環(huán)境影響，通過生態(tài)機組解決壩址下游河道減、脫水及水生生境萎縮問題，既保障下游河道生態(tài)流量，修復河流生態(tài)[9]，又增加再生能源供應，有利于促進泉州市經濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

山美水庫生態(tài)機組是福建省內首臺生態(tài)機組，兼顧了水電站的生態(tài)效益和經濟效益，是踐行綠水青山就是金山銀山的生動實例。工程已經通過充水驗收，對于福建省水電站改造、下泄生態(tài)流量具有重要的參考和借鑒意義。

建議進一步加強晉江東溪流域生態(tài)流量梯級調度，確保山美水庫上游及下游水電站同步泄放生態(tài)流量，加強生態(tài)流量的監(jiān)控和管理、維護，保障東溪流域河道生態(tài)流量，促進晉江東溪水生生物生境保護和修復。