水電工程建設(shè)對(duì)河湖濕地不利影響及對(duì)策研究

梁忱祥

(遼寧省莊河市朱隈水庫灌區(qū)管理局，遼寧 莊河 116402)

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水電工程建設(shè)對(duì)河湖濕地不利影響及對(duì)策研究

梁忱祥

(遼寧省莊河市朱隈水庫灌區(qū)管理局，遼寧 莊河 116402)

近年來，遼寧省不斷推進(jìn)水生態(tài)環(huán)境體系的建設(shè)，取得了重要的實(shí)踐成果，積累了豐富的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。然而，水生態(tài)環(huán)境體系建設(shè)正面臨著突出的問題，構(gòu)建水資源保護(hù)與河湖健康保障體系，保護(hù)水生態(tài)環(huán)境，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展尤為重要。文章針對(duì)全省的水電工程建設(shè)對(duì)河湖濕地生態(tài)環(huán)境的不利影響，提出了河湖濕地水生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施建設(shè)的相應(yīng)對(duì)策，以期為水生態(tài)環(huán)境體系的發(fā)展提供有益借鑒。

水資源；水生態(tài)環(huán)境；保護(hù)措施；修復(fù)措施

近年來，遼寧省不斷推進(jìn)河湖濕地的水生態(tài)環(huán)境體系建設(shè)，取得了重要的實(shí)踐成果，積累了豐富的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)[1]。然而，河湖濕地等水生態(tài)環(huán)境體系建設(shè)正面臨著突出的問題，為此有必要對(duì)遼寧省河湖濕地水生態(tài)環(huán)境保護(hù)體系建設(shè)存在的主要問題進(jìn)行分析，探索河湖濕地等水生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施的相應(yīng)對(duì)策，以期為水生態(tài)環(huán)境體系的發(fā)展提供有益借鑒[1]。

1　水電工程建設(shè)對(duì)河湖濕地水生態(tài)環(huán)

境不利影響

1.1對(duì)水質(zhì)環(huán)境不利影響

水電樞紐庫區(qū)因水體滯留時(shí)間長且水流速度緩慢，造成壩前庫區(qū)水體懸浮污染物沉積，庫區(qū)水體色度降低且濁度上升。由于庫區(qū)藻類植物大量繁殖、水體流速降低，水體中的鎂、鈣離子與植被排放的CO2結(jié)合為MgCO3與CaCO3，在增強(qiáng)了水體硬度的同時(shí)，有效緩解水體堿性化誘發(fā)的水質(zhì)問題。此外，庫區(qū)蓄水在降低庫區(qū)水體流速的同時(shí)，阻礙了污染物質(zhì)的擴(kuò)散遷移以及水、氣交接面的交換速率，造成庫區(qū)水體自凈與復(fù)氧功能減弱[3]。較慢的水體交換速率有利于提升河流水體透明度，造成水生植被光合作用增強(qiáng)，從而易在光照充足且磷氮物質(zhì)豐富的庫灣與庫尾區(qū)域誘發(fā)水體富營養(yǎng)化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于受生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目和水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)的影響。目前遼河流域地表水環(huán)境功能區(qū)水污染物排放量中COD排放量允許量為20.6萬 t，而水污染物排放量中COD實(shí)際排放量為37.8萬 t，超過水環(huán)境容量的0.8倍[4]。

1.2對(duì)河湖生境的不利影響

水電工程建成運(yùn)營后，將導(dǎo)致原先河流動(dòng)水生境變遷為靜水生境，從而為浮游生物的增殖提供有利條件。同時(shí)，減緩的流速將造成河道及庫區(qū)泥沙沉降，提升水體透光度，從而有助于水生態(tài)植物進(jìn)行光合作用。庫區(qū)抬升的水位淹沒岸坡農(nóng)田之后，將會(huì)溶慮大量有機(jī)物分解質(zhì)及營養(yǎng)鹽分積蓄至庫區(qū)水體，從而為水生生物的生長增殖提供了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)，也易在光照充足且磷氮物質(zhì)豐富的庫灣與庫尾區(qū)域誘發(fā)水體富營養(yǎng)化。如：2015年大伙房水庫營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)在38.8～52.6之間，營養(yǎng)狀態(tài)整體基本為中營養(yǎng)。此外，水電樞紐的建成蓄水將在阻隔洄游魚類的上溯通道以及覓食產(chǎn)卵場(chǎng)所的同時(shí)，改變區(qū)域河流流速與水溫，從而造成區(qū)域河流生物多樣性的嚴(yán)重退化，破壞河流生境[4]。以朱隈水庫工程為例，水庫攔蓄泥沙且沖泄相對(duì)低溫清水，從而在嚴(yán)重破壞銅魚洄游產(chǎn)卵通道的同時(shí)，削減了下游生物的餌料來源，擾動(dòng)了河流生境。朱隈水庫工程修建完成后，水庫表層水流在降低到0.15 m/s時(shí)，表層水中已經(jīng)沒有魚卵，中層魚卵也非常少，大部分魚卵沉入庫底，庫底水溫較低，對(duì)魚類繁殖造成極大影響，致使魚種和魚類資源量不斷減少。

1.3對(duì)流域生態(tài)環(huán)境不利影響

水電工程開發(fā)在帶來巨額經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，工程的建設(shè)施工與運(yùn)營管理均會(huì)造成流域生態(tài)環(huán)境的失衡。在河道、湖泊范圍內(nèi)的水電工程建設(shè)由于施工作業(yè)，會(huì)使原有土地地形、地貌，并造成土壤擾動(dòng)，將毀壞地表植被，減少植被覆蓋。同時(shí)，施工作業(yè)產(chǎn)生揚(yáng)塵，降于植物表面，減弱植物的新陳代謝功能，對(duì)植物正常生長不利。水電工程建設(shè)過程中，臨時(shí)棄土堆放場(chǎng)若不妥善處理，可能因雨水的沖刷造成水土流失，影響行洪或輸水。以烏金塘水源地濕地工程建設(shè)為例：該工程擾動(dòng)地表面積18.03hm2，預(yù)測(cè)時(shí)段內(nèi)水土流失總量為311.74 t。又如：遼寧省大連市莊河市境內(nèi)多年平均輸沙量為101 000 t/a，其中朱隈水庫年輸沙量為80 000 t/a。

2　河湖濕地保護(hù)與修復(fù)對(duì)策

依據(jù)以上分析，對(duì)遭破壞的重要河湖濱帶、河流廊道，有針對(duì)性的提出生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)方案，擬定相應(yīng)措施，改善提高河流景觀的空間異質(zhì)性和生物多樣性。因此，河流河湖岸邊帶保護(hù)與修復(fù)工程以恢復(fù)河流生態(tài)完整性為目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)，堅(jiān)持“給河流以空間”，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)植被恢復(fù)，以保證動(dòng)植物生境[4]。

2.1岸坡防護(hù)生態(tài)工程措施

岸坡防護(hù)生態(tài)工程是恢復(fù)和保護(hù)河岸及岸邊帶平面自然形態(tài)的一種有效措施。

(1)城鎮(zhèn)段河道景觀生態(tài)區(qū)。結(jié)合城市防洪工程建設(shè)，開發(fā)建設(shè)親水河道景觀生態(tài)區(qū)。在城市具備條件處，布設(shè)護(hù)堤林帶、景觀林帶、岸坡灌木帶和草坪等植物措施，改善城市景觀。新建堤防迎水側(cè)栽植護(hù)堤林，植物選擇當(dāng)?shù)剡m宜喬木樹種。護(hù)堤林建設(shè)后，林前尚有種植空間且種植條件良好的，為了減少洪水對(duì)護(hù)堤林及堤防的水沖沙壓，同時(shí)考慮城市景觀要求，可以建設(shè)護(hù)岸灌木帶，其建設(shè)主要目的為促淤、防風(fēng)、降低洪水側(cè)向流速，可以有效降低保護(hù)區(qū)洪水威脅。城市段河道景觀生態(tài)區(qū)建設(shè)原則上不占用耕地[5]。

(2)農(nóng)村段河道生態(tài)區(qū)。農(nóng)村河道生態(tài)建設(shè)主要是生態(tài)林帶建設(shè)。一是有堤段的護(hù)堤林補(bǔ)植；二是無堤段為明確河道邊界而栽種的邊界林。橋梁可視范圍內(nèi)可提高標(biāo)準(zhǔn)，增加景觀效果。農(nóng)村段河流有堤段已經(jīng)建設(shè)有護(hù)堤林，但存在局部寬度不足或植株死亡等情況，需對(duì)護(hù)堤林進(jìn)行補(bǔ)植，護(hù)堤林寬度、喬木種類及栽植密度按原護(hù)堤林建設(shè)時(shí)具體數(shù)值控制。河流無堤段為明確河道邊界栽植邊界林，邊界林的布置應(yīng)考慮河道管理邊界、行洪范圍等具體因素確定。在河道管理邊界已有自然邊界林或山區(qū)無條件栽植邊界林等情況(如：兩岸為山體空間較小或不適合栽種邊界林的情況)以外，因地制宜，適宜栽植邊界林的位置，栽植邊界林。如主槽已靠近邊界處或其他不具備栽植條件的情況，可適當(dāng)減小種植寬度或局部段取消種植。邊界林寬度5～10 m，選擇當(dāng)?shù)睾拥肋m宜樹種，栽植2～3排喬木，株行距3×3 m。邊界林栽種目的主要是明確河道管理范圍利于河道日常管理及生態(tài)建設(shè)，因此應(yīng)充分利用邊界附近的現(xiàn)有工程以及林帶形成邊界，減少占地特別是占用耕地，減少投資。岸坡防護(hù)生態(tài)工程具體情況。

2.2河湖濱帶生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工程措施

1)邊界林以上河段封育措施

在邊界林以上河段接近河流源頭，在河流無堤段上游，開展以小流域?yàn)閱卧暮釉醇昂拥婪秶帘３稚鷳B(tài)建設(shè)，實(shí)行封育治理，控制水土流失，改善生態(tài)環(huán)境。封育工程要與水土保持規(guī)劃、防洪工程建設(shè)、退耕還林等政策措施相結(jié)合。

2)邊界林以下河段封育措施

封育是恢復(fù)自然植被的一項(xiàng)有效的措施，該方法簡單易行，經(jīng)濟(jì)合理，在幾個(gè)自然周期內(nèi)可收到明顯的效果。封育工程原則上以自然恢復(fù)為主，關(guān)鍵是合理的政策和加強(qiáng)管護(hù)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，土地資源緊缺現(xiàn)象日益突出，封育工程主要針對(duì)現(xiàn)狀河灘地，采取封禁結(jié)合，采取人為監(jiān)管的方式對(duì)現(xiàn)狀灘地進(jìn)行封閉保護(hù)，禁止破壞或改變現(xiàn)有灘地地類屬性，防范墾荒行為發(fā)生。封育工程要封禁結(jié)合，管理與保護(hù)結(jié)合。耕地進(jìn)行退耕還河，干流兩岸形成大面積自然封育區(qū)，為河流生態(tài)休養(yǎng)生息創(chuàng)造空間。在重點(diǎn)生態(tài)封育區(qū)安裝圍欄，避免牲畜進(jìn)入和人類破壞，保證河濱帶植被得到有效恢復(fù)；沿著保護(hù)區(qū)邊界設(shè)置界樁，明確保護(hù)區(qū)邊界；在重要區(qū)域安裝標(biāo)示牌以及宣傳牌，介紹和宣傳保護(hù)區(qū)管理規(guī)定[6]。

2.3生態(tài)濕地工程措施

在具備人工濕地建設(shè)條件的支流入庫口和污染嚴(yán)重河段，等重點(diǎn)位置建設(shè)人工濕地。在不影響行洪的前提下，修建滾水堰提供生態(tài)蓄水，在適宜位置栽植水生(凈水)植物凈化水質(zhì)。濕地工程典型示意圖見圖1和圖2。

圖1　人工濕地典型斷面示意圖

圖2　人工濕地典型平面示意圖

1)攔河蓄水工程

濕地建設(shè)工程措施包括支流口布設(shè)必要的擋水建筑物，壅高上游常水位，以對(duì)常水進(jìn)行控導(dǎo)，引水進(jìn)入河漫灘，形成人工濕地。根據(jù)支流河口地形地貌，濕地建設(shè)面積，景觀效果，巡護(hù)管理?xiàng)l件可采用翻板閘、插板閘、潛壩等擋水建筑物[8]。

2)地形控制工程

在主河槽內(nèi)修建格賓潛壩，壩頂高高于兩側(cè)灘地約0.5 m，生態(tài)堰為梳齒狀，梳齒最低點(diǎn)高于現(xiàn)狀灘地0.2 m，齒高0.5 m。同時(shí)在兩側(cè)灘地修建高于灘地0.8 m的生態(tài)堰，在生態(tài)堰預(yù)留高于灘地0.3 m的卡口。

上游來水量較小時(shí)，水經(jīng)過卡口向下游濕地漫溢；稍大洪水大部分從潛壩過流，減輕濕地的水流壓力。河道工程防護(hù)建議采用雷諾護(hù)墊、格賓石籠等生態(tài)工程措施，以利于水生植物的生長，在發(fā)揮工程防護(hù)作用的同時(shí)改善生態(tài)環(huán)境[7]。

3)植物工程布置與設(shè)計(jì)。濕地設(shè)計(jì)水深0.3～0.5 m。人工濕地應(yīng)保留原表土，厚度不低于30 cm。植物種植之前進(jìn)行全面整地。植物工程設(shè)計(jì)在適宜水深處栽植蘆葦、蒲草、水蔥等水生植物凈化水質(zhì)，靠近岸坡處栽植千屈菜。蘆葦、香蒲、水蔥斑塊狀布置。蘆葦栽植密度0.5×0.5 m，蒲草栽植密度0.6×0.6 m，水蔥栽植密度0.5×0.5 m，在岸線以內(nèi)1 m范圍栽植千屈菜，千屈菜栽植密度0.4×0.4 m。

2.4湖庫內(nèi)生態(tài)修復(fù)工程措施

適宜水面栽植蘆葦、香蒲、水蔥等水生植物凈化水質(zhì)；岸坡布設(shè)草本植物帶，選擇兼具水生和陸生習(xí)性的濕地植物。灘地一定范圍內(nèi)布設(shè)灘地草本植物帶，與自然環(huán)境相銜接[9]。

3　結(jié)語

本文揭示了遼寧省水體污染嚴(yán)重、水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，河道生態(tài)環(huán)境萎縮，生態(tài)環(huán)境水量補(bǔ)充不足，水生態(tài)環(huán)境惡化等日益突出問題。同時(shí)，結(jié)合遼寧省現(xiàn)階段的河湖濕地水生態(tài)環(huán)境體系建設(shè)的現(xiàn)狀，依據(jù)水電工程建設(shè)對(duì)河湖濕地生態(tài)環(huán)境不利影響，提出了河湖濕地的水生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù)的相應(yīng)措施。值得注意的是，通過對(duì)河湖濕地水生態(tài)環(huán)境體系建設(shè)對(duì)保障生態(tài)環(huán)境安全及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要制度支撐作用。

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Study on Adverse Effects and Countermeasures of Construction of Hydropower Project on Wetland

LIANG Chen-xiang

(Irrigation Management Bureau Zhuwei reservoir in Zhuanghe of Liaoning，Zhuanghe 11640, Liaoning)

In recent years, it has been promoting the construction of water ecological environment system in Liaoning province, and had made important achievements in practice and accumulated rich experience in construction. However, the construction of water ecological environment system is facing prominent problems, and construct the system of health security and protection of water resources of rivers and lakes, ecological protection of water environment, supporting economic and social sustainable development is sect1icularly important. The in view of the adverse impact of the province's hydropower engineering construction on ecological environment of rivers, lakes and wetland proposed Lake wetland ecological environmental protection measures in the construction of the corresponding countermeasures, in order to provide a useful reference to the development of water ecological environment system.

Water resources；Water ecological environment；Protection measures；Restoration measures

2016-03-08

梁忱祥(1964-)，男，遼寧莊河人，工程師，主要從事農(nóng)田水利、水利工程施工、水文與水情等方面的研究。

X171.1

A

1004-1184(2016)04-0105-02