贛江流域規(guī)劃梯級重要水利樞紐工程的環(huán)境影響分析

黃 一，余錦龍，陳文姬，黎湘虹

(江西省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，330002，南昌)

贛江流域規(guī)劃梯級重要水利樞紐工程的環(huán)境影響分析

黃 一，余錦龍，陳文姬，黎湘虹

(江西省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，330002，南昌)

贛江由南向北縱貫整個(gè)江西省，是長江中游重要的一級支流。贛江流域的重要樞紐工程通過對水資源的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)防洪、發(fā)電、供水、灌溉、航運(yùn)等多種功能，對地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。但水利樞紐工程在施工期和營運(yùn)期可能對水庫淹沒區(qū)、壩址及壩址下游等區(qū)域的自然生態(tài)和社會環(huán)境產(chǎn)生一系列影響。分析了水利樞紐工程主要生態(tài)環(huán)境影響及影響特征，為工程環(huán)境決策提供了依據(jù)。

贛江；水利樞紐；典型工程；環(huán)境影響

0 引言

贛江流域自然資源豐富，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了優(yōu)越的自然條件。外洲水文站以上流域面積80 948 km2，占全省土地面積的48.5%，耕地面積占全省耕地面積的1/2，居住人口也占全省人口的1/2，流域水能理論蘊(yùn)藏量為364萬kW，占鄱陽湖水系60%，流域內(nèi)已建2.5萬kW以上水電站4座(即萬安、江口、上猶江、白云山水電站)，其中萬安水利樞紐裝機(jī)容量50萬kW，是流域內(nèi)最大的水利工程。4座電站總庫容約40億m3，總裝機(jī)容量63.52萬kW，年發(fā)電量19.4億kWh，其它大中小型水利工程數(shù)以千計(jì)，基本建成了蓄、引、提、排、擋相結(jié)合，防洪、排澇、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、供水、水土保持兼顧[1-2]，大中小型并舉的一個(gè)比較完善的水利工程體系。但是，贛江正在加大水能開發(fā)利用程度，水利工程建設(shè)在發(fā)揮巨大效益的同時(shí)也引發(fā)了諸多的河流生態(tài)環(huán)境問題。

本文以萬安水利樞紐為例，系統(tǒng)介紹萬安水利樞紐建設(shè)前后對贛江水生生態(tài)的影響，再通過萬安水利樞紐目前的影響來分析贛江流域規(guī)劃未來建設(shè)的重要水利樞紐項(xiàng)目實(shí)施后的影響，從而為工程環(huán)境決策提供了依據(jù)。

1 萬安水利樞紐工程建設(shè)前后對贛江水生生態(tài)的影響

萬安水利樞紐位于贛江中游，上距贛州市92.5 km，下距萬安縣城2.0 km，處于贛江贛州至萬安峽谷河段的出口處，壩址控制流域面積36 900km2，約占贛江總流域面積的44.2%，入庫多年平均徑流量229億m3，約占贛江入湖水量的43.5%，是贛江干流的控制性工程[3]。

作為贛江干流上興建的第一個(gè)大型水利水電樞紐，萬安水利樞紐總庫容達(dá)22.16億m3，為不完全年調(diào)節(jié)水庫，該工程開發(fā)以發(fā)電為主，電站總裝機(jī)容量500 MW(初期裝400 MW)，同時(shí)還擔(dān)任贛江中下游防洪以及航運(yùn)、灌溉、水庫養(yǎng)殖等綜合利用任務(wù)，是綜合效益比較顯著的大型水利水電樞紐工程[4]。

1.1對浮游植物種類組成的影響

據(jù)調(diào)查資料，萬安大壩截流前，贛江中游有浮游植物119種，隸屬8門63屬，其中硅藻門占43.70%，綠藻門占40.34%，藍(lán)藻門占9.24%，其余各門合計(jì)占6.72%。常見的浮游植物有顆粒直鏈藻、中型脆桿藻、粗壯雙菱藻、二角盤星藻、空球藻、纖細(xì)新月藻、不定微囊藻、椎囊藻、角甲藻等。

2011年萬安水庫截流后，贛江中游調(diào)查共鑒定藻類47種，隸屬于8門30屬，其中硅藻門占52.88%，綠藻門占27.80%，藍(lán)藻門占8.81%，其余各門合計(jì)占10.51%[5]。相對于截流前，浮游植物種類大大減少了，其中綠藻門所占比例減少了、藍(lán)藻門減少了、硅藻門增加了、其余門增加了，詳見表1。

1.2對浮游動物種類組成的影響

據(jù)調(diào)查資料，萬安大壩截流前，贛江中游有浮游動物125種，其中原生動物占6%，輪蟲占43%，枝角類占28%，撓足類占21%。

表1萬安水利樞紐建設(shè)前后贛江浮游植物組成及百分比

硅藻門/%綠藻門/%藍(lán)藻門/%其它/%建壩前(8門119種)43．7040．349．246．72建壩后(8門47種)52．8827．808．8110．51

2011年萬安水庫截流后，調(diào)查共檢出贛江中游浮游動物25種，其中原生動物占8%，輪蟲占40%，枝角類占32%，撓足類占20%。優(yōu)勢種類主要有輪蟲的晶囊輪蟲、枝角類的象鼻溞、橈足類的劍水蚤等。相對于截流前，浮游動物種類大大減少了，其中原生動物所占比例增加了、輪蟲減少了、枝角類增加了、撓足類減少了，詳見表2。

表2萬安水利樞紐建設(shè)前后贛江浮游動物組成及百分比

昆蟲類/%枝角類/%橈足類/%原生動物/%建壩前(8門125種)4328216建壩后(8門25種)4032208

1.3對魚類種類組成及產(chǎn)卵場的影響

1.3.1 對魚類種類組成的影響 據(jù)20世紀(jì)80年代調(diào)查記載贛江中游魚類有118種和5個(gè)亞種，隸屬11目22科74屬[6-7]，建壩后，壩上江段記錄魚類79種，隸屬7目17科68屬，壩下江段共記錄魚類71種，隸屬77目16科58屬。相對于截流前，贛江中游主要魚類的種類數(shù)量減少了，詳見表3。

表3萬安水利樞紐建設(shè)前后贛江中游主要魚類的種類數(shù)量比較

建壩前建壩后壩上壩下鯉形目765550鲇形目1688鱸形目15119

1.3.2 對魚類產(chǎn)卵場的影響 萬安電站修建前，萬安壩下至叉河口江段分布有鯉魚、鯽魚、鱖魚、鳡魚、鳊魚、青魚、銀鲴、長吻鮠等8種魚類產(chǎn)卵場，其中主要有惶恐灘(長吻鮠)產(chǎn)卵場、南門口至城中水閘(鯉魚)產(chǎn)卵場、叉河口(鯉魚、鳊魚、青魚、銀鲴、鱖魚)產(chǎn)卵場、花生潭(鱖魚、鯉魚)產(chǎn)卵場、廓埠洲(鳊魚、草魚、青魚)產(chǎn)卵場等5個(gè)產(chǎn)卵場。萬安電站修建后，原萬安水電站壩下分布的惶恐灘(長吻鮠)產(chǎn)卵場因產(chǎn)卵場條件被破壞而基本消失，叉河口(鯉魚、鳊魚、青魚、銀鲴、鱖魚)產(chǎn)卵場因萬安水電站運(yùn)行后水文等產(chǎn)卵環(huán)境條件的改變，該產(chǎn)卵場已沒有青魚產(chǎn)卵，鯉魚、鳊魚等產(chǎn)粘性卵的魚類在產(chǎn)卵場也規(guī)模極小，該產(chǎn)卵場現(xiàn)已失去意義[8]。由此可知，萬安以下航電工程對魚類產(chǎn)卵場累積影響較大。

從上述萬安水庫建設(shè)前后對水生生態(tài)的影響分析可以看出，萬安水庫截流后，浮游植物由于變性使得種類有所增加；浮游動物種類減少較大；底棲動物也減少近一半；魚類種類組成變化不大；但遠(yuǎn)距離洄游性魚類減少較大，主要受大壩阻隔影響。此外，對魚類產(chǎn)卵場是致命的影響，主要是由于水利工程引起了魚類棲息地生態(tài)特征變化，進(jìn)而影響生境質(zhì)量，影響魚類的覓食、生長，而水文、水力學(xué)因子的改變，會引起生態(tài)過程的變化，從而影響魚類的產(chǎn)卵繁殖。

1.4對底棲動物種類組成的影響

據(jù)調(diào)查資料，萬安大壩截流前，在贛江中游3個(gè)水情期共采集到環(huán)節(jié)動物、軟體動物、節(jié)肢動物和線形動物4大類，包括27科73種，分別隸屬于蛙綱、寡毛綱、多毛綱、軟甲綱、昆蟲綱、腹足綱、瓣鰓綱和線蟲綱，其中豐水期18科44種；枯水期20科44種；平水期采集到20科48種。

2011年萬安水庫截流后，調(diào)查共檢出贛江中游底棲動物9種，隸屬于2門9科，其中軟體動物8科8種，占88.89%，環(huán)節(jié)動物1科1種，占總數(shù)的11.11%。主要優(yōu)勢種類為河蜆和淡水殼菜。另據(jù)2010年的調(diào)查，萬安大壩建庫后，贛江中游泰和江段底棲動物種類組成以軟體動物中的耳河螺、河蜆、銅銹環(huán)棱螺、多瘤短溝蜷和圓頂珠蚌為主，此外還有中國尖峭蚌、鋸齒華溪蟹、日本沼蝦、背角無齒蚌、洞穴麗蚌等。相對于截流前，底棲動物種類大大減少了。

2 梯級水利樞紐實(shí)施后對贛江生態(tài)環(huán)境的影響分析

雖然單個(gè)梯級的建設(shè)其累積影響是較小的，而多個(gè)梯級的建設(shè)，其相同影響的累積，再加上時(shí)間的累積，其影響是明顯的。由萬安水利樞紐目前的不利影響來分析未來建設(shè)的水利樞紐項(xiàng)目實(shí)施后的不利影響，主要表現(xiàn)在對水文情勢和流域生態(tài)環(huán)境的影響。

2.1梯級水利樞紐實(shí)施后水文情勢影響分析

2.1.1 對河流徑流的影響 大壩的蓄水作用改變了河流原有的徑流模式，對徑流產(chǎn)生顯著的徑流調(diào)節(jié)作用，這種作用既是其能夠發(fā)揮工程效益的根本保障，也是下游河流生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)效應(yīng)變化的根本誘因[9]。wantzen認(rèn)為水位的波動從各個(gè)方面(例如水生生物棲息地、索餌場的獲取和喪失，光照、氣候和波浪的改變等)影響河流的生態(tài)過程和生態(tài)模式[10]。Leira和cantonati認(rèn)為湖泊(或江河)的水位變化(尤其是水位漲落程度、頻率和持續(xù)時(shí)間)是控制它們生態(tài)系統(tǒng)功能的主要因子[11]。從大多數(shù)水壩的運(yùn)行情況來看，大壩已經(jīng)使壩址下游100 km范圍內(nèi)的徑流及泥沙流的運(yùn)動規(guī)律發(fā)生了季節(jié)性的變化，有些重要的水利工程對下游的影響范圍甚至達(dá)到了1 000 km，如埃及的阿斯旺水壩[12-13]。

2.1.2 對河流泥沙特性的影響 水利工程的蓄水作用，使庫區(qū)內(nèi)流速小于天然河道流速，河流的沖刷能力大為削弱，水流挾沙能力減弱，大量泥沙在庫區(qū)淤積，出庫泥沙要比建庫前天然河道泥沙小很多，使下游年平均含沙量變小，年輸沙量減少，造成下游河段沖刷，河床下降。邱成德[14]等通過對章水壩上水文站建庫前后多年平均含沙量和多年平均輸沙量的統(tǒng)計(jì)分析證明，每建一座水庫，壩上水文站含沙量就減少一次。

2.1.3 對水溫及水質(zhì)的影響 河流中原本流動的水在水庫里停滯后，造成庫區(qū)水溫和有機(jī)物的明顯分層現(xiàn)象，表層內(nèi)變化較大，隨著水深的增加，變化趨勢逐漸趨緩，至水庫底層基本維持不變，常年處于低溫低溶解氧狀態(tài)，改變了天然河道的環(huán)境，同時(shí)影響河流中污染物的遷移、擴(kuò)散和轉(zhuǎn)化，從而導(dǎo)致納污能力的降低，水質(zhì)可能變差。最典型的表現(xiàn)就是水體富營養(yǎng)化問題，由于水庫中的水體水流緩慢，工礦企業(yè)生產(chǎn)污水及城市生活污水(如使用磷洗滌劑所形成的日常生活中各種洗滌用水，農(nóng)村灌溉排水中的化肥、農(nóng)藥)及雨后徑流含有大量的含氮、磷有機(jī)物，將導(dǎo)致水生生物(主要是各種藻類)大量繁殖和水體中的溶解氧急劇降低，使水體中處于嚴(yán)重缺氧狀態(tài)，造成魚類大量死亡，出現(xiàn)腐臭的惡劣氣味，致使水庫水質(zhì)嚴(yán)重惡化。

2.2梯級水利樞紐實(shí)施后贛江流域生態(tài)環(huán)境演變趨勢

梯級水利樞紐工程實(shí)施后贛江流域生態(tài)環(huán)境的演變趨勢為：對流域總體影響較小，局部影響較大。影響主要集中在流域水電開發(fā)的累積影響，以及部分規(guī)劃工程對魚類種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)、鰣魚和四大家魚產(chǎn)卵場、洄游性魚類的洄游通道、濕地保護(hù)等造成的問題。需采取相應(yīng)措施減緩其不利影響，尤其是枯水期各水庫蓄水時(shí)需考慮下游生態(tài)及其他需水下泄一定的生態(tài)流量和水電工程開發(fā)設(shè)置過魚設(shè)施等，以保持下游河段的健康。

2.2.1 水環(huán)境變化趨勢 梯級水利樞紐工程將改變庫區(qū)水動力和污染物的時(shí)空分布特征，將使枯水期部分區(qū)域河段水動力特性弱化，庫區(qū)水面水流流速減緩；水面和水量增加，環(huán)境容量(納污能力)增加，使各類水域面積均增加，但由于贛江中下游河段納污壓力較大，如入庫污染負(fù)荷不進(jìn)行控制而進(jìn)一步增加，水體水質(zhì)將較現(xiàn)狀惡化。

2.2.2 水生生態(tài)變化趨勢 浮游生物：上游庫區(qū)浮游生物適宜于在靜水或緩流水中生活，一般水庫未修建時(shí)，山區(qū)河床坡降大，水流較急，浮游生物的種類和數(shù)量都比較少，種類組成多以硅藻和綠藻為主；水庫的修建將使流速減緩，而且?guī)靺^(qū)周圍急雨沖刷下來的無機(jī)懸浮物和有機(jī)碎屑在庫區(qū)沉積，帶來無機(jī)和有機(jī)營養(yǎng)物，這樣為浮游生物的生長創(chuàng)造了良好的條件，其數(shù)量會有所增多。水庫蓄水后，淹沒和浸沒使大量生物受損失，新淹沒區(qū)有機(jī)質(zhì)開始分解，往往引起微生物種群爆發(fā)式的釋放養(yǎng)分，從而增加了氮和磷的含量，大量豐富的氮和磷刺激浮游生物的迅速發(fā)展，可能會導(dǎo)致藍(lán)綠藻倍增。水庫形成的前期，對浮游動植物區(qū)系組成、生物量、初級生產(chǎn)力等都會產(chǎn)生一定影響。對于下游河道浮游生物，水庫蓄水后能通過改變流態(tài)、水溫、化學(xué)性質(zhì)和渾濁度等條件改變大壩以下河流系統(tǒng)中浮游生物的組成部分，或使下游水體中浮游生物增殖。這些變化將不僅影響到總浮游生物，也影響浮游生物組合。靜水浮游生物對下游河流的影響有3個(gè)因素：水庫水替換率(即保留時(shí)間)；靜水浮游生物發(fā)展的季節(jié)性模式；以及水庫外流水的性質(zhì)特征。水庫浮游生物產(chǎn)量動向往往與季節(jié)、水文條件、養(yǎng)分供應(yīng)和水庫運(yùn)行有關(guān)。

魚類： 建壩后對魚類的直接影響是阻隔了洄游通道。大壩的分割作用改變了河流的水力學(xué)特性，形成了高位水頭，造成了河道內(nèi)水生生物棲息和遷移的障礙，減緩或者阻隔某些魚類在上下游之間的遷徙，使洄游性魚類不能順利完成其生活周期，這對生活史過程中需要進(jìn)行大范圍遷移的種類往往是毀滅性的。大壩阻隔了洄游性魚類的洄游通道，對在局部水域內(nèi)能完成生活史的種類，則可能影響不同水域群體之間的遺傳交流，導(dǎo)致種群整體遺傳多樣性喪失。建壩后對魚類的間接影響是，水庫形成后，水體的水文條件發(fā)生較大變化，從而改變了魚類的棲息環(huán)境。不同的魚類棲息環(huán)境不同，因此，庫區(qū)的魚類組成常發(fā)生明顯的變化。

2.2.3 濕地生態(tài)變化趨勢 梯級水利樞紐工程實(shí)施后可以在一定程度上增加贛江河灘的土壤含水量，贛江流域的生物多樣性降低的趨勢得到緩解，并通過加強(qiáng)一系列生態(tài)保護(hù)、修復(fù)措施，提升現(xiàn)有管理水平，將不同類型的生境得到有效保護(hù)，有效促進(jìn)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

3 對策

根據(jù)梯級水利樞紐實(shí)施后對贛江生態(tài)環(huán)境的影響，提出以下措施。

1)加強(qiáng)梯級的聯(lián)合調(diào)度研究，充分考慮梯級開發(fā)對生態(tài)造成的不利影響，優(yōu)化水庫調(diào)度方式，保障流域水資源開發(fā)與生態(tài)安全的協(xié)調(diào)。

2)對閘門、魚道進(jìn)行優(yōu)化或修建其他過魚設(shè)施、實(shí)施魚類增殖放流等措施，能在一定程度上緩解工程對鰣魚和其它水生動物的不利影響。另外，可減少航運(yùn)、采砂、圍墾、植樹等人類活動對魚類等水生生物生存環(huán)境的干擾，減少非法漁具的危害，大幅度增加水生生物的生存空間。

3)加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)控及沿江污染源治理，防止富營養(yǎng)化趨勢。

4)統(tǒng)籌考慮流域環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)施綜合監(jiān)理，開展河段水電規(guī)劃與梯級電站建設(shè)跟蹤監(jiān)測與評價(jià)。

4 結(jié)論

梯級水利樞紐實(shí)施有利的影響主要是促進(jìn)贛江流域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但也有諸多不利的環(huán)境影響，因此在各樞紐規(guī)劃建設(shè)的過程中要充分考慮單個(gè)項(xiàng)目的影響，同時(shí)要考慮多個(gè)項(xiàng)目的累積影響，趨利避害，使不利影響降到最低程度。鑒于贛江流域復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境特征及規(guī)劃實(shí)施的環(huán)境影響，建議制定流域生態(tài)保護(hù)規(guī)劃，明確需要開展的相關(guān)科學(xué)研究的目標(biāo)、方向和內(nèi)容。根據(jù)對流域生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測和監(jiān)控，適時(shí)進(jìn)行環(huán)境影響跟蹤評價(jià)，以便為水利梯級開發(fā)提供借鑒意義。

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TheEnvironmentalImpactAssessmentofMajorHydropowerProjectintheGanRiverBasinPlanning

HUANG Yi,YU Jinlong,CHEN Wenji,LI Xianghong

(Jiangxi Academy of Environmental Sciences,330002,Nanchang,PRC)

Gan river is important level tributary in the middle reach of Yangtze river,throughout the entire Jiangxi province from the south to the north.The important pivotal project of Gan river basin regulation of water resources come true many functions,such as flood control、electricity generation、water supply、irrigation、shipping and so on.Pivotal project has great significance on economic and social development.However,during construction and operation period of pivotal project have a series of influences on the natural and social environment in the inundated area、pivotal project site area and downstream area.This paper analyzes ecological environmental impact and effect characteristics,then provide basis for environment decision.

Gan river;hydropower project;pivotal project;environmental impact

2014-08-13;

2014-09-15

黃 一(1984-)，工程師，從事環(huán)境管理和環(huán)境影響評價(jià)研究。

10.13990/j.issn1001-3679.2014.05.027

TV213

A

1001-3679(2014)05-0699-05