不同規(guī)模水電站的生態(tài)環(huán)境影響研究

摘要：以霍童溪流域不同規(guī)模水電站為例，從水文情勢(shì)、水質(zhì)、水生生物、植被等方面開(kāi)展生態(tài)環(huán)境影響研究。結(jié)果表明，水電站開(kāi)發(fā)對(duì)魚(yú)類資源影響較大，且縱向連通性阻隔及減脫水段影響僅能減輕，不可完全避免?；敉饔?qū)儆诟＝ㄊ?nèi)生態(tài)本底較好的河流，選取霍童溪流域梨洋一級(jí)水電站、黛溪水電站及洪口水電站3個(gè)不同工程規(guī)模的水電站，分別進(jìn)行生態(tài)環(huán)境影響分析，為政府有關(guān)部門開(kāi)展流域規(guī)劃編制、農(nóng)村水電站管理和整治提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：水電站；生態(tài)環(huán)境影響；可持續(xù)發(fā)展；流域綜合規(guī)劃

中圖分類號(hào)：TV74；X826 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2025）01-0-03

Research on the Ecological Environmental Impact of Hydroelectric Stations of Different Sizes

—Taking the Huotongxi River Basin as an Example

Abstract： Taking hydropower stations of different scales in the Huotongxi River Basin as an example， ecological environment impact research is conducted from the aspects of hydrological conditions， water quality， aquatic organisms， vegetation， etc. The results indicate that the development of hydropower stations has a significant impact on fish resources， and the effects of vertical connectivity barriers and dehydration reduction sections can only be alleviated and cannot be completely avoided. The Huotongxi River Basin is a river with a relatively good ecological background in Fujian province. Three hydropower stations with different project scales， namely Liyang First Class Hydropower Station， Daixi Hydropower Station， and Hongkou Hydropower Station， were selected for ecological environment impact analysis， providing technical reference for government departments to carry out basin planning， rural hydropower station management， and remediation.

Keywords： hydropower station; ecological environment impact; sustainable development; integrated watershed planning

霍童溪位于福建省東部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)118°56′～119°35′，北緯26°40′～27°10′，是福建省“八大水系”之一?；敉嫌螢橹髟春髩畔椭饕Я魈目谙?，兩溪于福建省寧德市蕉城區(qū)洪口鄉(xiāng)的金鐘渡匯合后即為霍童溪干流，流經(jīng)福建省寧德市蕉城區(qū)的霍童鎮(zhèn)、九都鎮(zhèn)、八都鎮(zhèn)后匯入三沙灣。流域面積為2 244 km2，河長(zhǎng)為126 km。黛溪為棠口溪支流。

1 研究電站概況

本次研究的水電站均為引水式電站，分別位于流域的上游、中游及下游。

梨洋一級(jí)水電站壩址位于福建省寧德市屏南縣嶺下鄉(xiāng)梨洋村村口下游480 m的922縣道邊的棠口溪河道，距離屏南縣城約37 km。其廠址位于梨洋村下游棠口溪右岸2.38 km，距離屏南縣城約35.5 km，是棠口溪的第一級(jí)電站。

黛溪水庫(kù)電站壩址位于屏南縣黛溪鎮(zhèn)淦山村黛溪與玉洋溪匯合口下游300 m的河段狹谷處，距屏南縣城60 km。其廠址位于園坪水電站下游約700 m的棠口溪右岸山坡，距屏南縣城35 km，是黛溪的第一級(jí)電站[1]。

洪口水電站壩址和廠房位于福建省寧德市蕉城區(qū)洪口鄉(xiāng)，地處蕉城區(qū)洪口鄉(xiāng)下游約1.3 km的霍童溪干流峽谷河段，距霍童鎮(zhèn)15 km。其廠址位于壩下游約600 m的左岸。

2 生態(tài)環(huán)境影響分析

2.1 水文水資源影響

梨洋一級(jí)水電站水庫(kù)無(wú)調(diào)節(jié)性能，對(duì)壩址以上河段水位、流速變化影響較小。壩址至廠房區(qū)間存在1.4 km減水段，河道兩岸灌溉用水取自山澗水，區(qū)間河段無(wú)居民用水戶，且目前壩址已落實(shí)0.086 m3/s的生態(tài)流量，達(dá)標(biāo)率為86.44%，可在一定程度上緩解減脫水段的影響。

黛溪水庫(kù)電站壩前水位明顯抬升，水面面積和體積增加，水面比降變緩，流速減小。根據(jù)2008年8月至2019年12月的運(yùn)行資料，黛溪水庫(kù)常年運(yùn)行水位變幅為25.5 m，且豐水期水位變幅大于枯水期。根據(jù)2008年8月至2019年12月黛溪水庫(kù)運(yùn)行情況，黛溪水庫(kù)平均發(fā)電引水量為8.43 m3/s，增加了黛溪電站廠房至洪口庫(kù)尾區(qū)間河段的平均來(lái)水量。考慮該區(qū)間河道斷面較為寬闊，且緊鄰洪口水庫(kù)庫(kù)尾，黛溪水電站發(fā)電對(duì)該河段水位及流速影響有限。

洪口水電站壩前水位明顯抬升，水面面積和體積增加，水面比降變緩，流速減小。根據(jù)2010年10月至2020年12月的運(yùn)行資料，洪口水庫(kù)常年主要運(yùn)行水位變幅約16.9 m，且豐水期水位變幅大于枯水期。由于發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況不同，洪口電站斷面流量最大差值為233.5 m3/s、水深最大差值為2.0 m、流速最大差值為1.7 m/s。

2.2 水質(zhì)影響

梨洋一級(jí)水電站壩址水質(zhì)若按湖庫(kù)評(píng)價(jià)為Ⅴ類至劣Ⅴ類，常見(jiàn)超標(biāo)項(xiàng)目為總磷、總氮，但水庫(kù)幾乎無(wú)調(diào)節(jié)能力，全天發(fā)電，水體交換較快，葉綠素a水平不高，庫(kù)區(qū)目前為中營(yíng)養(yǎng)。建設(shè)梨洋一級(jí)水電站對(duì)下游河道的影響較小，下游河道水質(zhì)情況較好[2]。

黛溪水庫(kù)庫(kù)區(qū)現(xiàn)狀類別為Ⅳ類至劣Ⅴ類，常見(jiàn)超標(biāo)項(xiàng)目為總磷、總氮，庫(kù)中及庫(kù)尾為輕度到中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，壩前為輕度富營(yíng)養(yǎng)。與歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相比，黛溪水庫(kù)庫(kù)區(qū)總氮、總磷增加較多，導(dǎo)致黛溪水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)由原有的中營(yíng)養(yǎng)上升為輕度富營(yíng)養(yǎng)。黛溪水庫(kù)庫(kù)區(qū)存在水溫分層，7月份庫(kù)區(qū)水位介于362.38～362.61 m時(shí)，水深在0～10 m水溫變化較大，表層與底層最大差值為4.2 ℃。黛溪水庫(kù)隨著水深的增加溶解氧降低，表層到底層溶解氧差值為6.8 mg/L。由于黛溪的生態(tài)泄放口位于現(xiàn)狀采樣的水深7 m左右，水庫(kù)下泄水的溶解氧達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)[3]。黛溪水庫(kù)電站的發(fā)電取水口底板高程約為現(xiàn)狀采樣水深30 m，基本已經(jīng)消除棠口溪上游來(lái)水影響、低溫水影響及溶解氧的影響，但總磷和總氮相較湖庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)仍偏高。

洪口水庫(kù)庫(kù)區(qū)現(xiàn)狀類別為Ⅳ類至劣Ⅴ類，常見(jiàn)超標(biāo)項(xiàng)目為總磷、總氮，壩前為輕度富營(yíng)養(yǎng)，庫(kù)中及庫(kù)尾為輕度到中度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。洪口水庫(kù)存在水溫分層，7月份庫(kù)區(qū)水位介于141.11～142.79 m時(shí)，水深在0～15 m水溫變化較大，表層與底層最大差值為9 ℃。洪口水庫(kù)隨著水深的增加溶解氧降低，溶解氧表層與底層最大差值為6 mg/L。洪口水電站取水口中心約為現(xiàn)狀采樣水深40 m。受洪口發(fā)電尾水影響，7月電站下游溶解氧較正常值低2～4 mg/L，部分時(shí)段低于4 mg/L，距離洪口水電站下游7 km左右才能恢復(fù)至溶解氧正常值，下游水溫較正常值低1～2 ℃，距離洪口水電站下游35 km左右才能恢復(fù)至水溫正常值。

2.3 水生生態(tài)的影響

2.3.1 浮游植物的影響

2020年，調(diào)查梨洋一級(jí)水電站壩址以上水域浮游植物有39種，種群密度為208×103細(xì)胞數(shù)/L，優(yōu)勢(shì)種不明顯。梨洋一級(jí)水電站下游至金造溪匯合后（黛溪水電站）溪段浮游植物有44種，種群密度為112×103細(xì)胞數(shù)/L，優(yōu)勢(shì)種同樣不明顯。

2004年，黛溪水電站開(kāi)發(fā)前，入庫(kù)及壩址溪段浮游植物的種類數(shù)有26種，平均密度為40.65×103個(gè)體數(shù)/L。2020年，黛溪水電站壩前和庫(kù)尾（貓兒寨）浮游植物的種類數(shù)分別有41種和49種，種群密度分別為328.36×106細(xì)胞數(shù)/L和733.08×105細(xì)胞數(shù)/L，與2004年黛溪水電站建設(shè)前的浮游植物密度相比大幅提升。

2002年，洪口水電站開(kāi)發(fā)前庫(kù)區(qū)及其下游（洋中坂和水際壩頭）溪段浮游植物的種類數(shù)在53～59種，密度為69.72～77.73×103個(gè)體數(shù)/L。2020年，洪口水電站壩前及壩址下游溪段浮游植物的種類數(shù)在40～28種，壩前浮游植物的平均密度為69 598×103細(xì)胞數(shù)/L，與2002年調(diào)查的密度相比大幅提升，主要是嗜營(yíng)養(yǎng)耐污性藍(lán)藻數(shù)量的激增所致。壩址下游的平均密度為199×103細(xì)胞數(shù)/L，與2002年的相比明顯上升，優(yōu)勢(shì)種不明顯。

2.3.2 浮游動(dòng)物的影響

2020年，梨洋一級(jí)水電站壩址水域浮游動(dòng)物有26種，種群密度為211個(gè)/L，優(yōu)勢(shì)種不明顯。綜合評(píng)價(jià)水體為貧營(yíng)養(yǎng)水平。梨洋一級(jí)水電站下游至金造溪匯合后（黛溪水電站）溪段浮游動(dòng)物有38種，種群密度為127個(gè)/L。

2004年，黛溪水電站開(kāi)發(fā)前，庫(kù)區(qū)溪段浮游動(dòng)物有11種，平均密度為195個(gè)/L，優(yōu)勢(shì)種不明顯。2020年，黛溪壩前浮游動(dòng)物有32種，種群密度為3 700個(gè)/L，庫(kù)尾（貓兒寨）的種群密度為27 660個(gè)/L，與2004年黛溪水電站建成前的調(diào)查結(jié)果相比種類數(shù)及密度大幅上升。

2002年，洪口水電站開(kāi)發(fā)前庫(kù)區(qū)及其下游溪段浮游動(dòng)物有20～17種，庫(kù)區(qū)和下游（洋中坂和水際攔河壩）溪段的平均密度分別為154個(gè)/L和998個(gè)/L。種類組成和優(yōu)勢(shì)種以嗜營(yíng)養(yǎng)類型占主導(dǎo)地位。2020年，洪口水電站壩前浮游動(dòng)物有36種，種群密度為144 991個(gè)/L，與2002年開(kāi)發(fā)前調(diào)查的密度相比大幅提升。

2.3.3 魚(yú)類的影響

霍童溪下游共發(fā)現(xiàn)5種洄游性魚(yú)類，分別為七絲鱭、鳳鱭、香魚(yú)、鰻鱺以及花鰻鱺。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，在霍童溪下游的八都水際攔河壩上游可以發(fā)現(xiàn)七絲鱭、鳳鱭、香魚(yú)，說(shuō)明水際攔河壩對(duì)洄游魚(yú)類不構(gòu)成障礙；當(dāng)魚(yú)類洄游到洪口壩下時(shí)，將被洪口水庫(kù)大壩阻隔，無(wú)法上溯至更上游。

梨洋水庫(kù)庫(kù)區(qū)和水庫(kù)壩址下游河道的魚(yú)類分別有9種和23種；黛溪水庫(kù)庫(kù)區(qū)和水庫(kù)壩址下游河道的魚(yú)類分別有19種和27種；洪口水庫(kù)庫(kù)區(qū)和水庫(kù)壩址下游的魚(yú)類分別有22種和32種。近年來(lái)的魚(yú)類資源調(diào)查結(jié)果表明，霍童溪流域魚(yú)類資源發(fā)生了較大變化，魚(yú)類資源不斷下降，一些珍稀魚(yú)類資源量銳減，甚至難見(jiàn)蹤跡，如花鰻鱺；主要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類及其占比發(fā)生很大變化，一些曾經(jīng)十分重要的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類已經(jīng)難以發(fā)現(xiàn)。造成霍童溪流域魚(yú)類資源變化的主要原因有過(guò)度捕撈、有害的漁具、水質(zhì)污染及河道天然生態(tài)改變等。

2.4 陸生生態(tài)的影響

2.4.1 陸生植被的影響

在梨洋一級(jí)水電站區(qū)域及周邊生境涉及杉木林、馬尾松林、毛竹林、錐栗果園、腫節(jié)少穗竹、剛竹、五節(jié)芒、野芋、水莎草、拂子茅等灌草叢以及種植蔬果園地。梨洋一級(jí)水電站建設(shè)對(duì)植物物種多樣性的影響相對(duì)較小。

庫(kù)區(qū)消落帶落差達(dá)35 m左右，有近25 m（海拔375 m）在常年水位線以上。黛溪水庫(kù)電站建設(shè)對(duì)植物物種多樣性的影響相對(duì)較小。

洪口水庫(kù)沿庫(kù)周緣一重山范圍內(nèi)主要為常綠闊葉林、馬尾松林、杉木林、茶園以及果園，臨水邊主要有部分綠竹叢、麻竹叢，野生動(dòng)植物種類較為豐富。洪口庫(kù)區(qū)消落帶高低差約有20 m，水庫(kù)下游消落帶高低差約有1 m。

通過(guò)對(duì)霍童溪流域2002年、2020年不同時(shí)段遙感圖像的解譯比較分析，森林生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)作為評(píng)價(jià)區(qū)景觀基質(zhì)的性質(zhì)未發(fā)生改變，各景觀的優(yōu)勢(shì)度值排序亦未發(fā)生改變。

2.4.2 陸生動(dòng)物的影響

評(píng)價(jià)區(qū)水利水電開(kāi)發(fā)前后兩棲類、爬行類種類和區(qū)系組成沒(méi)有明顯變化，但各類動(dòng)物的種群數(shù)量有些變化，其中虎紋蛙、棘胸蛙、黑斑側(cè)褶蛙、中華鱉及水獺等的種群數(shù)量下降。但漁游蛇、赤鏈華游蛇、鉛色水蛇、白鷺、池鷺、普通翠鳥(niǎo)、褐家鼠以及屋頂鼠等種群數(shù)量有增加的趨勢(shì)。此外，一些伴人居鳥(niǎo)類的種類和種群數(shù)量有所增加。

3 結(jié)論

水電站對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響與其規(guī)模、調(diào)蓄能力和發(fā)電調(diào)度關(guān)系密切。水電站的調(diào)蓄能力越強(qiáng)，裝機(jī)容量大的水電站庫(kù)區(qū)及下游河道的水文情勢(shì)變化越大。調(diào)蓄能力越強(qiáng)的水庫(kù)建設(shè)導(dǎo)致水流速度減緩，有利于藻類繁殖，加速了富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程，同時(shí)對(duì)水溫及溶解氧的影響較大。

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