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農(nóng)村水電工程在施工期,會(huì)破壞陸生動(dòng)物的棲息地,惡化河道岸邊爬行類動(dòng)物的生存環(huán)境,驅(qū)趕長(zhǎng)期生存的地面動(dòng)物及鳥類,導(dǎo)致部分動(dòng)物直接死亡。農(nóng)村水電工程運(yùn)行期間會(huì)淹沒大量植被生境,造成物種滅絕;破壞低海拔草木灌叢中陸生動(dòng)物的生活范圍,同時(shí)縮小它們的棲息地,對(duì)一些動(dòng)物的生活習(xí)性會(huì)產(chǎn)生影響。社會(huì)環(huán)境的影響:由于水電站工程存在不同程度的水庫(kù)淹沒,造成部分農(nóng)田被淹沒。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民群眾很容易就地毀林開荒,可能造成新的水土流失。水土流失嚴(yán)重:由于隧洞、壩址、廠房基礎(chǔ)開挖等產(chǎn)生大量的土石方棄碴,開挖裸面及棄碴場(chǎng)若不及時(shí)采取措施易造成水土流失等,據(jù)甸尾水文站1965—1985年資料表明,中小型水庫(kù)浸沒造成的水土流失,致使水庫(kù)泥沙淤積量增加[6],如表1所示。針對(duì)這些日益嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題,樊新中[7]第30卷第3期長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)Vol.30No.32013年3月JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteMar.2013指出要實(shí)現(xiàn)水電開發(fā)與環(huán)境、社會(huì)的和諧發(fā)展,必須認(rèn)真貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,樹立水能開發(fā)新理念,建立水電開發(fā)的良性循環(huán)機(jī)制,建設(shè)環(huán)境友好、社會(huì)和諧的農(nóng)村水電。
農(nóng)村水電站生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償措施
通過對(duì)已建農(nóng)村水電站存在的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行研究,并結(jié)合農(nóng)村水電站的特點(diǎn),給出了一些解決農(nóng)村水電站生態(tài)環(huán)境問題的方法,以期達(dá)到農(nóng)村水電站建設(shè)與生態(tài)環(huán)境相平衡的發(fā)展目標(biāo)。
修建過魚建筑物農(nóng)村水電一般建在山區(qū)河流中,其中有些洄游性魚類需要到上游產(chǎn)卵,魚卵孵育成小魚后,小魚再游向下游發(fā)育成長(zhǎng)。擋水建筑物建成后致使河流隔斷,阻止了洄游性魚類繁殖生活的通道,使洄游性魚類不能到上游產(chǎn)卵。國(guó)內(nèi)已建的農(nóng)村水電站很少考慮洄游性魚類的生活習(xí)性,樞紐布置時(shí)一般沒有考慮過魚建筑物或者相應(yīng)的保護(hù)措施,致使某些洄游性魚類數(shù)量減少甚至消亡。同時(shí)致使魚類種群結(jié)構(gòu)單一,產(chǎn)量急劇減少,嚴(yán)重影響以魚類為食物的動(dòng)物的生存和繁殖[8]。如:1996年蘭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院對(duì)黃河蘭州段漁業(yè)資源進(jìn)行了調(diào)查[9],結(jié)果顯示,由于電站的修建和運(yùn)行,黃河河口段自1996年至今除捕到少量的鯽魚、鯉魚、蘭州鯰及泥鰍外,無(wú)其他魚類捕撈記錄。為了更好地保護(hù)洄游性魚類、當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和生物的多樣性,在魚類種類繁多的流域內(nèi)水電樞紐布置時(shí)需要布置過魚建筑物或者采取相應(yīng)的保護(hù)措施。目前國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家[10]考慮到回游性魚類產(chǎn)卵問題,在進(jìn)行水電樞紐布置時(shí),根據(jù)魚類生活習(xí)性精心設(shè)計(jì)過魚建筑物,結(jié)果表明合理的過魚建筑物可以較好地保護(hù)洄游性魚類。如:法國(guó)的泰德萊小水電站,裝機(jī)容量680kW,設(shè)計(jì)水頭3.7m,為了保護(hù)洄游性魚類,泰德萊小水電站在改造過程中修建了仿自然魚道。監(jiān)測(cè)結(jié)果證實(shí)了魚道的有效性。
合理布置引水建筑物農(nóng)村水電站在進(jìn)行規(guī)劃時(shí)為了充分利用水資源,在一條河流上需要修建上下游互相聯(lián)系的一系列水電站,這些水電站稱為梯級(jí)水電站。梯級(jí)水電站一般在上游梯級(jí)建造較大的龍頭水庫(kù),通過引水建筑物將水庫(kù)或上游河段中的水引到水電站進(jìn)行發(fā)電[11]。目前有些已建農(nóng)村梯級(jí)水電站和引水式水電站中,由于引水建筑物布置和設(shè)計(jì)不合理,沒有充分考慮當(dāng)?shù)氐乃奶卣?,致使引水建筑物的引水口和下游水電站間河段干枯,出現(xiàn)斷流,從而危害整個(gè)河流的生態(tài)系統(tǒng),造成魚類大面積死亡。
部分壩體采用植被護(hù)坡農(nóng)村水電站壩體一般采用混凝土護(hù)坡,與周圍景觀不協(xié)調(diào),同時(shí)也減少了壩區(qū)附近生物的棲息地。為了增加農(nóng)村水電站的美觀度和保護(hù)生態(tài)環(huán)境,可利用生物控制或生態(tài)建造壩區(qū)坡面工程。植被護(hù)坡[12]主要是利用活性植物并結(jié)合一些特定的土工合成材料等工程材料,在坡面構(gòu)建一個(gè)具有自生長(zhǎng)能力的功能系統(tǒng),通過生態(tài)工程系統(tǒng)的自支撐、自組織與自我修復(fù)等功能來實(shí)現(xiàn)壩坡的抗沖刷、抗滑動(dòng)、壩坡加固和生態(tài)恢復(fù),以達(dá)到減少水土流失,維持生態(tài)平衡以及美化環(huán)境等目的。
庫(kù)區(qū)修建人工浮島農(nóng)村水電修建大壩蓄水改變了河流的基本水文特征,原河道徑流在時(shí)間、空間上的分布將發(fā)生變化,致使局部水環(huán)境惡化。同時(shí)由于水庫(kù)蓄水淹沒,造成部分淺水魚類、水生生物以及鳥禽類等失去棲息地和玩樂場(chǎng)所。針對(duì)以上修建擋水建筑物可能會(huì)遇到的生態(tài)環(huán)境問題,可在農(nóng)村水電站的庫(kù)區(qū)內(nèi)修建人工浮島。人工浮島[13]是在水體上建造浮島,栽種植物。人工浮島具有凈化水體,不同浮島植物對(duì)污染物的去除率[14]如表2所示。另外,人工浮島也可為動(dòng)物提供棲息地,增加水域生物多樣性美化水域景觀以及削波護(hù)岸等功能。
合理確定下泄生態(tài)流量在開發(fā)農(nóng)村水電站時(shí),生態(tài)流量的多少對(duì)于水利樞紐布置比較重要[15-17]。生態(tài)流量設(shè)計(jì)過多則造成水資源的浪費(fèi),過少則對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重坡壞。若沒有充分考慮河流的生態(tài)流量問題,可能造成局部河段斷流干枯,嚴(yán)重影響附近居民的生活,以及破壞該流域內(nèi)水生生物、魚類和沿岸動(dòng)植物的生境。因此,要保護(hù)生態(tài)環(huán)境,避免水資源掠奪式開發(fā),就必須在水資源配置中,保證生態(tài)環(huán)境在一定的時(shí)空范圍內(nèi)擁有符合質(zhì)量和數(shù)量要求的水量。
結(jié)論
農(nóng)村水電的開發(fā)建設(shè)不能以犧牲環(huán)境和整體長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)利益為代價(jià),應(yīng)當(dāng)充分考慮水資源的生態(tài)功能、環(huán)境功能和景觀功能的綜合開發(fā)模式。水電工程項(xiàng)目的選擇、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)要與生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和環(huán)境建設(shè)相適應(yīng),真正體現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)籌兼顧。通過分析研究可得出主要結(jié)論如下:(1)農(nóng)村水電站的開發(fā)在一定程度上可以促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,同時(shí)其對(duì)生態(tài)環(huán)境也產(chǎn)生了負(fù)面影響。建設(shè)農(nóng)村水電站需要保護(hù)河流生物的多樣性,盡量降低其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境的負(fù)面影響,尋求合理的解決方法,以期達(dá)到農(nóng)村水電站建設(shè)與生態(tài)環(huán)境相平衡的發(fā)展目標(biāo)。(2)針對(duì)農(nóng)村水電站對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響,結(jié)合河流生態(tài)水力學(xué)和生態(tài)水工學(xué)等,給出了農(nóng)村水電站可采用的一些解決生態(tài)環(huán)境問題的方法以及生態(tài)補(bǔ)償措施,這些方法和措施在一定程度上可以減少農(nóng)村水電站對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,達(dá)到保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境的目的。(3)由于農(nóng)村水電站所在流域不同,流域的生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境也不同,具有不同流域的脆弱敏感生態(tài)環(huán)境影響因子,因此農(nóng)村水電站在選擇解決生態(tài)環(huán)境問題方法時(shí),需要考慮流域的脆弱敏感生態(tài)環(huán)境影響因子,確定合理的生態(tài)環(huán)境保護(hù)方案和措施。(4)對(duì)于以上給出的一些生態(tài)環(huán)境問題的解決方法和補(bǔ)償措施,農(nóng)村水電站在具體實(shí)施過程中可能會(huì)出現(xiàn)新的問題,需要進(jìn)一步的研究。
作者:孫慧龔壁衛(wèi)胡波單位:長(zhǎng)江科學(xué)院水利部巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室