烏江流域水電開發(fā)對評價區(qū)陸生植被影響后評價研究

邱興春 陳棟為 辛亞蒲 夏豪 羅澤森

摘要：為研究水電站開發(fā)對當(dāng)?shù)仃懮脖坏挠绊懗潭?，選擇中國西南地區(qū)的烏江流域為典型研究區(qū)，采用資料查詢、現(xiàn)場調(diào)查，結(jié)合遙感解譯的方法，開展了流域內(nèi)水電開發(fā)對當(dāng)?shù)仃懮脖挥绊懙暮笤u價。結(jié)果表明：水電開發(fā)建設(shè)過程中，只要嚴(yán)格落實環(huán)境評價及其批復(fù)提出的環(huán)保措施及要求，水電站建設(shè)對當(dāng)?shù)刂脖活愋投鄻有浴⒏采w率及植被生物量影響不大。研究成果可為環(huán)境管理部門對水電開發(fā)提供決策參考。

關(guān)鍵詞：水電開發(fā);環(huán)境影響后評價;陸生植被;遙感解譯;烏江流域

中圖法分類號：X171 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.12.020

文章編號：1006 - 0081（2021）12 - 0114 - 05

0 引 言

環(huán)境影響后評價是指對建設(shè)項目實施后的環(huán)境影響以及保護(hù)措施的有效性進(jìn)行跟蹤監(jiān)測和驗證性評價，并提出改進(jìn)或補救措施[1]，對提高環(huán)境影響評價的有效性，提高項目決策和環(huán)境管理水平都具有非常重要的作用[2]。中國關(guān)于環(huán)境影響后評價的研究始于20世紀(jì)90年代[3]，其工作起步較晚，自2008年，才逐漸受到重視[4]，并于2016年開始實施原國家環(huán)境保護(hù)部令第37號《建設(shè)項目環(huán)境影響后評價管理辦法（試行）》和NB/T 35059-2015《河流水電開發(fā)環(huán)境影響后評價規(guī)范》。環(huán)境影響后評價管理辦法和評價規(guī)范的發(fā)布實施，對環(huán)境影響后評價工作的開展及必要性具有階段性的里程碑意義。目前環(huán)境影響后評價作為環(huán)境管理制度體系的新內(nèi)容，尚處于初步發(fā)展和摸索階段[5]。

烏江作為貴州省第一大河，在貴州水電能源基地建設(shè)中起到了巨大的推動作用。由于歷史原因，烏江干流梯級開發(fā)之初對環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識和要求存在較大的局限性，未從全流域角度考慮各電站單獨運行或聯(lián)合運行對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的累積影響，因而無法對水電開發(fā)產(chǎn)生的環(huán)境問題以及需采取的科學(xué)防治技術(shù)對策進(jìn)行綜合分析與判別，對諸多科學(xué)問題不能做出客觀的解釋與界定。究竟水電開發(fā)過程中帶來了哪些主要的環(huán)境問題，對各環(huán)境要素的影響程度、范圍、大小如何，如何才能使水電資源開發(fā)與流域環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展等一系列問題迫切需要研究與探討。烏江干流梯級電站建成后，其大壩占地及水庫淹沒，不可避免地對征地區(qū)域的植被造成占用與破壞，而電站建設(shè)對陸生植物植被的影響是環(huán)境影響評價關(guān)注的重要內(nèi)容之一， 開展烏江流域水電站建設(shè)對陸生植被影響的后評價，有利于進(jìn)一步認(rèn)識烏江干流水電工程建設(shè)對陸生植被的實際影響。

為弄清烏江流域干流梯級水電站建設(shè)時環(huán)境影響預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，采取環(huán)境影響防治對策措施的可行性以及環(huán)境保護(hù)設(shè)計的合理性，本文根據(jù)影像的易獲取性及烏江梯級電站建設(shè)時間節(jié)點，選取1985，1995，2005，2017年為典型年影像進(jìn)行植被類型解譯，同時結(jié)合資料查詢、現(xiàn)場調(diào)查的方法進(jìn)行校對，提高影像解譯精度，盡量使解譯數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確可信。在此基礎(chǔ)上開展了梯級電站建設(shè)對陸生植被影響的后評價。這可為環(huán)境管理部門對河流水電開發(fā)提供決策參考。

1 評價區(qū)概況

烏江流域位于東經(jīng)104°18′～109°22′，北緯26°07′～30°22′，分屬云南省、貴州省、重慶市、湖北省，總流域面積87 920 km2。烏江是貴州第一大河，也是長江上游南岸的最大支流，發(fā)源于烏蒙山麓，其南源三岔河與北源六沖河在黔西、清鎮(zhèn)、織金 3 縣交界化屋基匯合后，流經(jīng)黔北及渝東南酉陽彭水，在重慶市涪陵注入長江[6]，干流全長1 037 km（其中貴州境內(nèi)802 km），天然落差為2 124 m，比降為0.205%[7]。烏江干流水量豐沛，水能資源豐富，開發(fā)條件優(yōu)越，是一個水電富礦，但需要合理的流域規(guī)劃作為指導(dǎo)，流域規(guī)劃是對流域水資源開發(fā)、利用、保護(hù)和治理的總體安排[8]。

為合理開發(fā)烏江干流豐富的水能資源，從20世紀(jì)50年代初開始，中國有關(guān)單位就對烏江干流做了大量工作，特別是80年代以來，隨著改革開放的進(jìn)一步深入，烏江干流的水電前期工作有了前所未有的進(jìn)展。

中華人民共和國國家計劃委員會于1989年5月5日正式批準(zhǔn)的《烏江干流規(guī)劃報告》，是《中華人民共和國水法》頒布后，國家依法批準(zhǔn)的第一條大型河流的規(guī)劃報告。烏江干流水電站梯級規(guī)劃方案經(jīng)歷多次論證修編后，最終確定為12級開發(fā)方案，其中貴州境內(nèi)9個梯級，分別為洪家渡水電站（2005年建成）、普定水電站（1995年建成）、引子渡水電站（2004年建成）、東風(fēng)水電站（1995年建成，2005年擴(kuò)機(jī)工程完成）、索風(fēng)營水電站（2005年建成）、烏江渡水電站（1983年建成，2002年完成擴(kuò)機(jī)工程）、構(gòu)皮灘水電站（2009年建成）、思林水電站（2009年建成）、沙沱水電站（2013年建成），重慶境內(nèi)3級，分別為彭水水電站（2008年建成）、銀盤水電站（2011年建成），白馬梯級未建。從1971年烏江干流上第一個水電站烏江渡電站開工至今，歷經(jīng)數(shù)十年的開發(fā)建設(shè)，目前整個梯級開發(fā)接近尾聲，除重慶段白馬電航樞紐工程未建外，其余梯級已建成發(fā)電，已建總裝機(jī)容量11 085 MW [9]。烏江水電開發(fā)至今已近半個世紀(jì)，造成具有范圍廣、時間長和累積性特征的生態(tài)環(huán)境影響已基本顯現(xiàn)。

本次評價區(qū)范圍參照烏江各梯級電站環(huán)境影響評價階段的確定原則，即水庫的庫區(qū)、庫周范圍是按水庫淹沒線外延5～10 km并保持鄉(xiāng)、鎮(zhèn)行政界線完整的原則來劃定，據(jù)此確定的評價區(qū)總面積為21 721.18 km2。

2 研究方法

本次研究采取現(xiàn)場調(diào)查與遙感影像解譯結(jié)合的方式進(jìn)行。

2.1 現(xiàn)場調(diào)查

陸生植物植被調(diào)查采用樣線樣方的調(diào)查法進(jìn)行。

2.1.1 植物調(diào)查

項目工作組成員分別于2018年3，6，8，9，10月等5次現(xiàn)場調(diào)查，每次歷時約10 d，多次對烏江干流及主要支流進(jìn)行了全面植物植被調(diào)查，調(diào)查的主要支流有六沖河、三岔河、偏巖河、湘江、石梁河、長溪河、洪渡河等，重點關(guān)注典型植物群落分布及其生長情況。

在實地踏勘的基礎(chǔ)上，確定典型的群落地段，進(jìn)行樣方布置，最終森林群落樣方調(diào)查數(shù)量50余個，整理出38個;灌叢樣方調(diào)查數(shù)量40余個，整理出24個;灌草叢樣方調(diào)查數(shù)量20余個，整理出8個。共計整理出70個植物樣方調(diào)查表。調(diào)查過程中記錄樣地的建群種、優(yōu)勢種和伴生種類，利用GPS確定樣方位置。上述樣方設(shè)置樣地同時也用于室內(nèi)遙感影像解譯校對的訓(xùn)練地，以提高解譯經(jīng)度。

2.1.2 植被類型

另外，為了提高圖件遙感解譯精度，結(jié)合開展的工作情況，制定周密的考察計劃，明確考察路線，開展野外GPS地面取樣、植被類型調(diào)查。GPS樣點是衛(wèi)星遙感影像判讀各種植被類型的基礎(chǔ)。在野外建立GPS觀測點，并對每個GPS觀測點作如下記錄：GPS點的經(jīng)緯度及海拔高程。解譯過程中將GPS觀測點作為遙感解譯的校對訓(xùn)練地。本次野外共計采集GPS驗證點739個，其中水田農(nóng)田植被129個、旱地農(nóng)田植被212個、森林201個、灌叢92個、灌草叢48個、水域11個、其他46個。

2.2 室內(nèi)遙感解譯

根據(jù)各梯級水電站建成時間及TM影像的易獲取性，選取了1985，1995，2005，2017年等4期遙感影像資料。同時收集評價范圍內(nèi)地形圖、高分影像等輔助性資料，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查的GPS點進(jìn)行解譯校對，提高解譯成果精度。

3 陸生植被主要影響因子分析

烏江流域梯級水電站開發(fā)過程中，對陸生植被的影響因子主要有工程建設(shè)占地、施工建設(shè)活動、移民安置占地等。

3.1 水電站工程建設(shè)占地

工程建設(shè)占地分為水庫淹沒占地、樞紐工程永久占地、以及臨時工程占地等，在梯級水電站開發(fā)中各個水電站都要修筑大壩，大壩建成蓄水后均按正常蓄水位標(biāo)準(zhǔn)形成不同面積的水庫。正常蓄水位以下的區(qū)域由陸地生態(tài)環(huán)境變?yōu)樗鷳B(tài)環(huán)境，其中被淹沒的植物（植被）就不能繼續(xù)生存，生存其中的動物也受到不同程度的間接影響。被淹沒土地上的各種植被受到直接影響，庫周植被將受到間接影響。同時各梯級水電站由于修建大壩、業(yè)主營地等地面工程均永久占用部分土地，造成地面原有的植物植被被人工建筑物替代，臨時工程占地在工程施工結(jié)束采取植物植被恢復(fù)措施后，均在不同程度上得到減緩。

3.2 施工建設(shè)活動

烏江干流各個水電站在大壩及水電建筑施工期間，大量人員和車輛、施工機(jī)械的進(jìn)場和建設(shè)活動也將給施工區(qū)的環(huán)境造成影響，其中地面開挖（明挖土石方和洞挖土石方）、土石方填埋、少數(shù)巖石爆破、漿砌石、混凝土和鋼筋混凝土建造、混凝土澆灌等工程施工活動對當(dāng)?shù)刂脖挥绊戄^大。其他如運輸車輛行駛、機(jī)械化施工、機(jī)械運行、施工人員生活活動等也將給陸生植被及其生境帶來影響，但該影響具有一定程度的可逆性，施工結(jié)束后將會逐漸消失。

3.3 移民安置占地

水電站工程建設(shè)可能會涉及居民搬遷安置、公路及生產(chǎn)企業(yè)復(fù)建，尤其大型水電站建設(shè)，還可能涉及集鎮(zhèn)或縣城搬遷等，而移民安置占地不可避免地清除其占地區(qū)域的植物植被，從而造成對移民安置占地區(qū)原有植被的不利影響。

4 陸生植被影響后評價

（1）水電梯級建設(shè)征地及移民安置占地造成植被面積的損失。根據(jù)烏江干流各個梯級電站工程征地及移民安置占地資料的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，因烏江流域干流梯級水電開發(fā)，其占用植被面積為269.77 km2，其中森林植被面積為116.71 km2，灌草叢面積為42.40 km2，農(nóng)田植被面積為110.65 km2，被占用植被面積占評價區(qū)總面積的1.24%。

（2）實施水土保持方案后植被面積的增加。烏江流域干流梯級電站建設(shè)完成后，按照工程水土保持方案要求，落實植物保護(hù)措施，從而增加了建設(shè)區(qū)域的植被面積。根據(jù)烏江干流各個梯級電站工程水土保持方案報告書及水土保持設(shè)施驗收技術(shù)評估報告的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，其增加植被為3.53 km2。

（3）植被類型多樣性的影響。烏江干流已建洪家渡、普定、引子渡、東風(fēng)、索風(fēng)營、烏江渡、構(gòu)皮灘、思林、沙沱、彭水、銀盤等11座梯級水電站水庫蓄水淹沒及施工占地直接影響植被面積為269.77 km2。根據(jù)歷史資料及植被現(xiàn)狀分析，受影響的主要植被類型為：①以馬尾松、杉木、柳杉、柏木為主的暖性針葉林;②以馬尾松、杉木、楓香、光皮樺、麻櫟為主的針闊混交林;③以構(gòu)樹、鹽膚木、苦楝為主的落葉闊葉林;④以圓果化香、香葉樹、青岡、樸樹、鹽膚木為主的常綠落葉闊葉混交林;⑤以長葉水麻、火棘、野薔薇、懸鉤子、馬桑、圓果化香、月月青、粉枝莓、金佛山莢蒾、牡荊、白櫟、假死柴為主的山地灌叢;⑥以中華蚊母樹為主的河岸灌叢以及以蒿、蕨、扭黃茅、黃背草、雙穗雀稗、問荊、喜旱蓮子草、酸模、蕨、芒萁等為主的灌草叢;⑦以玉米、小麥（油菜）為主的旱地植被和以水稻、油菜（小麥）為主的水田植被等植被類型。

在以上受影響的主要植被類型中，除了以中華蚊母樹為主的河岸灌叢分布區(qū)域較為狹窄外，其余植被類型在梯級水電站建設(shè)區(qū)及水庫淹沒區(qū)外評價內(nèi)廣泛分布，工程建設(shè)對其影響不大。以中華蚊母樹為主的灌叢分布地域較為狹窄，僅在烏江下游沿河岸河灘及岸邊分布。在彭水和銀盤兩梯級建設(shè)后，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，在彭水水電站壩址下游約10 km河段的河岸兩邊、長溪河、江口鎮(zhèn)楊家沱、洪渡河古子堡以上河流兩岸仍有中華蚊母樹分布。

同時，為了減緩梯級電站建設(shè)對上述狹域物種的影響，彭水水電站建設(shè)單位委托當(dāng)?shù)卣块T對中華蚊母樹采取了移栽措施，彭水縣、沿河縣和酉陽縣各移栽了上千株中華蚊母樹大樹及幼樹，其中沿河縣移栽至沿河縣城公安局大院及紅軍渡廣場，彭水縣移栽至彭水縣鹿角鎮(zhèn)文普園，酉陽縣移栽至酉陽縣龔灘古鎮(zhèn)。銀盤水電站共移栽中華蚊母樹上萬株至“烏江銀盤電站中華蚊母樹移植保護(hù)苗圃”，并通過了地方林業(yè)主管部門的驗收。因此，該河流梯級水電站的建設(shè)，未造成評價區(qū)域某一植被類型消失，對評價區(qū)域植被類型多樣性沒有造成明顯影響。

（4）植被類型面積分布變化。從20世紀(jì)70年代初烏江干流上烏江渡電站建設(shè)開始，至21世紀(jì)初銀盤水電站建設(shè)完工，烏江干流上陸續(xù)建設(shè)了11座梯級水電站，為說明烏江干流梯級水電站開發(fā)建設(shè)期間評價區(qū)植被變化情況，根據(jù)各梯級電站建成的時間節(jié)點并結(jié)合遙感影像的易獲取性，選用了1985，1995，2005，2017年4個年份作為典型年的遙感影像進(jìn)行解譯的基礎(chǔ)上分析評價。烏江干流水電站建設(shè)期間，評價區(qū)植被類型面積變化趨勢見表1和圖1。

從表1可知，森林植被分布面積從1985年的5 762.63 km2增至2017年的8 881.79 km2，其分布面積是逐漸增加的;灌叢植被分布面積從1985～2005年期間是逐漸降低的，在2005年后逐漸恢復(fù)增加，水田農(nóng)田植被基本保持平衡，旱地農(nóng)田植被分布面積從1985年的8 910.03 km2逐漸降至2017年的6 199.22 km2。上述植被分布面積變化原因，主要是20世紀(jì)80年代初國家飛播種植馬尾松等森林植被，以及后來落實退耕還林還草、封山育林、村民外出務(wù)工棄耕等諸多因素影響的結(jié)果。當(dāng)然梯級水電站水庫形成后大面積的寬闊水面改善當(dāng)?shù)鼐值貧夂?，對促進(jìn)當(dāng)?shù)刂脖簧L發(fā)育有一定的積極貢獻(xiàn)作用。

（5）各植被類型生物量。根據(jù)植被類型分布面積變化情況，結(jié)合確定的植被生物量參數(shù)，估算統(tǒng)計出烏江流域評價區(qū)植被生物量變化情況見表2。

從表2可知，森林植被生物量從1985年的514 026.60萬t逐漸增至2017年的792 255.67萬t;灌叢植被生物量先從1985年的108 102.87萬t逐漸降至2005年的65 472.13萬t，然后從2005年開始逐漸恢復(fù)，至2017年恢復(fù)到87 682.31萬t;灌草叢植被生物量從1985年的13 288.94萬t逐漸增加至2005年的23 138.66萬t，然后2017年又降至12 168.25萬t，水田植被生物量基本保持平衡，旱地植被生物量，從1985年的84 199.78萬t逐漸降至2017年的58 582.63萬t?？傮w植被生物量是增加的，從1985年的740 700.81萬t逐漸增加至2017年的973 384.70萬t。植被生物量變化原因與植被分布面積變化原因相同。

5 植被生態(tài)系統(tǒng)演替情況分析

根據(jù)對評價區(qū)1985～2017年4個典型年植被分布情況的遙感影像解譯，以及前文分析得知，森林生態(tài)系統(tǒng)面積逐年增加，森林覆蓋率增加明顯，森林植被生物量也是逐漸增加，尤其是2005～2017年12 a間增加幅度較大。由于森林生態(tài)系統(tǒng)面積增加主要是由灌叢生態(tài)系統(tǒng)、灌草叢生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)等其他生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化而來，而森林生態(tài)系統(tǒng)相對其他植被類型生態(tài)系統(tǒng)來說，是最高級植被生態(tài)系統(tǒng)，對維持當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量具有舉足輕重的作用。由此可見，烏江流域評價區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量在諸多因素下逐漸提高，生態(tài)系統(tǒng)功能逐漸增強，近年來生態(tài)系統(tǒng)演替處于順向演替中。

6 研究結(jié)論與討論

6.1 結(jié) 論

烏江干流水電梯級開發(fā)對當(dāng)?shù)仃懮脖簧鷳B(tài)系統(tǒng)影響不明顯，同時電站水庫形成能改善周邊局地小氣候，呈現(xiàn)出對其植物生長發(fā)育有利的一面。經(jīng)分析，對維持生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有舉足輕重作用的森林植被分布面積是逐漸增加的，尤其在2005～2017年12 a間，其森林面積增加迅速，相應(yīng)森林植被生物量也增加迅速。其變化原因主要是20世紀(jì)80年代初國家飛播種植馬尾松等森林植被，以及后來實施的國家政策，以及水土保持重點工程、落實退耕還林還草、封山育林、村民外出務(wù)工棄耕等諸多因素影響的結(jié)果。當(dāng)然梯級水電站水庫形成后大面積的寬闊水面改善當(dāng)?shù)鼐值貧夂?，對促進(jìn)當(dāng)?shù)刂参镏脖簧L發(fā)育有一定積極作用。

6.2 討 論

從上述研究結(jié)論可知，水電站項目在建設(shè)過程中，只要執(zhí)行環(huán)境影響評價文件及批復(fù)、水土保持方案及批復(fù)提出的各項措施及要求認(rèn)真落實，水電站建設(shè)就對當(dāng)?shù)刂脖活愋投鄻有?、覆蓋率及生物量影響不大。對植被類型多樣性的影響主要體現(xiàn)在工程水庫淹沒區(qū)或樞紐工程占地區(qū)是否分布有狹域植被類型，如果有，應(yīng)針對性采取措施進(jìn)行保護(hù)，否則影響比較大。另一方面，水電站水庫形成后大面積的寬闊水面改善當(dāng)?shù)鼐值貧夂?，對促進(jìn)當(dāng)?shù)刂脖簧L發(fā)育有一定積極作用。

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（編輯：李 晗）

Post assessment and study of environmental impact of hydroelectric

development in Wujiang River basin on terrestrial vegetation

QIU? Xingchun1， CHEN Dongwei2， XIN Yapu1， XIA Hao1， LUO Zesen1

（1.PowerChina Guiyang Engineering Corporation Limited， Guiyang 550081， China;? 2.Guizhou Minzu University，Guiyang 550025，China）

Abstract： In order to research the influence of hydropower station development on local terrestrial vegetation，by selecting the Wujiang river basin in southwest China as a typical region and employing approaches of data inquiry， field investigation and remote sensing interpretation， the post assessment? and study of environmental impact of hydroelectric development on terrestrial vegetation was conducted. The result showed that the hydropower development had no obvious influence on diversity， coverage， biomass of the local terrestrial vegetation if environmental protection measures and requirements were strictly implemented. This study might provide decision making basis for environmental management department.

Key words： Hydropower development; environmental impact post assessment; terrestrial vegetation;remote sensing interpretation; Wujiang River