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环境地理学论文

长江上游地区水电开发及其对环境的影响王雅琴(浙江理工大学风景园林系,杭州310018)摘要:长江水能资源丰富,其中上游地区水能蕴藏量占全流域近87%。

这个区域是水电开发的重点区域,有大量的水电工程预备建设,未来将性大大规模的梯级水电站群,这对环境的影响是巨大的。

生态保护的正向演化和水电开发的负向退化交汇,长江上游地区的生态系统正处于十分关键的时期。

本文根据长江上游现有水电开发规划对长江上游未来形势进行预测和探讨;分析水电开发对生态环境的影响;最后针对梯级开发提出有效缓解生态环境压力的措施。

关键词:水电开发;梯级电站规划;生态环境影响;生态友好引言:长江上游地区是指宜宾以上的长江流域区域,也是长江自然环境复杂、水系发达、水资源充沛、生物多样性丰富并且屏障功能突出的区域。

流域年均水资源量约占全国的1/3,可开发水电资源占全国的1/2。

长江上游是我国水电资源最集中的地区,特别是金沙江、雅砻江、岷江、乌江的梯级开发,在我国水电资源开发中具有极其重要的地位。

进入21世纪,中国掀起了一阵史无前例的河流水电开发热潮,西南部分大江大河都规划了梯级水电站。

截止至2008年,长江上游地区已建和在建的各类水库45600多座,其中大型水库有34座,规划将建的大型水库达30余座,总库容约2000亿m³。

如若建好,长江上游径流量的40%可能5然将会被水库拦截,通过水库调蓄增加的上游消耗性用水至少有250亿m³,而加上南水北调工程的饮水,未来长江上游地区将减少来水500亿m³以上[1]。

开发可再生的水资源无疑对我国的能源工程有至关重要的意义,但是大规模的梯级水库的建设对河流水文过程、泥沙输送、水生动物及河流两岸的自然景观都有巨大的再造作用,这对整个流域的水资源配置与合理使用产生重大影响。

1 长江上游梯级水电开发概况长江水量丰富,水流落差大,水能资源非常丰富,全流域水能资源理论蕴藏量平均功率2.68亿kw,年发电量10270亿kw·h,约占全国总量的53.4%,而可开发的水能资源则占全流域的87%,宜宾以上的金沙江水系又占全流域的45%。

长江上游地区主要梯级开发规划有以下5个方面:1.1 金沙江梯级规划金沙江是长江的上游河段,流域面积34万km²,其主源沱沱河发源于青藏高原唐古拉山脉主峰格拉丹东雪山的西南侧。

金沙江干流是我国水能资源最富集的河流,是我国能源规划战略布局的一大水电基地。

根据现有规划,金沙江将建设26个梯级电站,相当于每不到90公里就有一个[2]。

1.2 雅砻江梯级规划雅砻江流域面积12,8万km²,年径流量604亿m³,开发任务以发电为主,也有工业用水,灌溉的作用,同时控制江流洪水,上游河段还需分担南水北调的任务。

雅砻江已建成磨房沟电站和二滩水电站,并有10个拟建和在建水电站[3]。

1.3 大渡河梯级规划大渡河是岷江最大的支流,全长1062km,流域面积7.74万km²,多年平均径流总量456 亿立方米,是水能资源比较集中的河流,共规划梯级电站22级,其中龚嘴,铜街子电站已经建成。

1.4 青衣江梯级规划青衣江在飞仙关以上为上游,河长147km,控制集雨面积8750km2,飞仙关以下为中下游,河长 142km,区间集雨面积4147km²。

总计干流长289km,落差2844m,流域面积12897km²。

青衣江上游为山区河流,生产和生活用水量不大,目前在支流玉溪河已建成玉溪河引水工程,灌溉岷江以西的86.64万亩耕地。

干流从宝兴县硗碛至飞仙关三江口近97km河段内,天然落差1395m,平均比降14.4‰。

中、下游的开发目标是以长征渠引水工程为中心,以灌溉为主,兼顾防洪,结合城乡生活用水及发电[1]。

1.5 岷江梯级规划岷江是长江水量最大的支流,发源于岷山南麓,干流流经1062千米,沿途汇入黑水河、杂谷脑河、大渡河、马边河等重要支流,在宜宾汇入长江。

流域面积13.3万km²。

干流上游河段主要任务为发电、工农业、防洪及生活用水;中下游主要任务是灌溉、防洪和航运。

2 水电开发对生态与环境的影响河流水资源的功能,并不仅仅在于利用水力发电,它至少还包括航运、生产与生活用水、减轻污染、维持生物种群与生态系统、保持河流演化的自然平衡、维护河流的景观与游憩价值等等。

我国水资源丰富,但开发利用水资源的程度不高,开发利用潜力巨大。

但是长江上游的水电开发过分强调防洪和发电的需要,而忽略了河流的生态功能和环境效益,对环境和生态造成了一系列负面影响。

2.1 有利的环境影响2.1.1 将水能资源转化为电能,节约能源水电作为清洁的可再生能源,代替了会产生污染的火电,提高了水资源利用的效率且基本上不改变水质,有效减轻了环境的污染。

2.1.2 拦洪蓄水据亚太经济社会委员会统计,法国每年洪灾损失约5000万法郎,印度为27.6亿卢比,日本为52.78万美元[4]。

面对严重的洪水灾害,水利工程往往有着重要的抵御功能。

水库库容拦蓄洪水,削减进入下游河道的洪峰流量,达到减免洪水灾害的目的。

梯级水库联合调度,比单个水库更能抗御洪涝等自然灾害。

2.1.3 水库库区多开发人工湿地[5],调节生态环境在一个流域上建设多个水库,从而形成许多库湾,生长多种植物和动物,成为人工湿地,为湿地动植物的生存提供了先决条件。

并且人工湿地可改善当地的环境及气候。

水库库区人工湿地的形成提高了局部的生物多样性。

2.2 负面的环境与生态影响2.2.1 河川径流变化20世纪90年代以后,长江上游径流呈现减少趋势。

按照1992年-2003年的12年平均,长江上游年径流略有降低,但汛期以后(9-11月)减少非常严重。

(图1)从河川径流变化来看长江上游地区水资源有减少的趋势。

而梯级电站的建立使问题更加突出,尤其在平枯水季节,降水断流问题频发。

以岷江上游为例,大量水库的建成使岷江基本成为了人工河道,梯级开发对河流水文环境产生了重大影响。

由于岷江上游水电占多数调节能力很低,并多采用引水方式发电,干流大坝的修建,是坝上水位与天然水位相比抬高了很多,另一方面人工引水到河岸的一侧,在通过水轮机下泄,造成坝下沿江河段江水减少,部分河段甚至断流[6]。

图1 长江上流主要控制站径流变化2.2.2 水域生境被破坏水域生态环境被极大地改变了。

概括下来有以下几点:河流连续性、生态完整性丧失;水深增加、繁殖季节水温降低;泥沙淤积;下游水位明显变化;水质恶化、富营养化加剧[7]。

2.2.3 威胁了库区生物多样性[8]长江上游梯级水库的建设极大地改变了原来陆地、丘陵的形态,使其逐渐破碎化、岛屿化,对水域的生态系统产生了巨大的影响,不利于生物多样性的保持。

长江是我国淡水鱼类最丰富的区域,上游是我国重要的鱼类产卵场,直接关系着鱼类的繁衍和物种的保存。

绝大多数鱼类对长江上游河流生态系统的流水及沿带生境有着高度的依赖性,长江上游河段特有鱼类,大多数终生在流水中生活,它们的形态结构、生理特征和生态习性同栖息地的水流、河床物质和底栖生物相适应[9],如果梯级大量开发付诸实施,河流生态环境的改变带来的水温降低、含氮量过高、生境破碎、下泄水空气过饱和[10]、河流自然水位变化等问题对鱼类的负面影响将十分严重。

以岷江上游为例,(以鱼仔溪水电站为代表点,其变化见表1)岷江上游干流水生生物种类的变化体现了水电开发对于水生生物的影响。

表1 各断面浮游动物区系组成2.2.4 灾害增加虽然水电开发防御了洪水,建立人工湿地,为局部的生物多样性提供了条件,但是大型水电站的修建对库区乃至长江下游的自然环境造成了影响,出现了严重的环境问题和生态问题[11]。

河谷地带自然灾害数量多、规模大,成条状或片状分布,破坏程度十分严重[12]。

电站开发建设、库区移民搬迁重建,以及水库水位周期性涨落还可能产生新的地质灾害问题,加剧地质灾害。

3 以生态友好的途径实现水电开发想要快速并有效地提高国民经济,实施大量的水利水电工程是一件必不可少的事情,但是长江上游梯级水电站建设带来的生态环境问题十分复杂[13],可能影响到流域的生态安全和可持续发展。

应本着科学务实的态度对待水电开发问题,协调好水能资源开发利用与生态环境保护的关系,做到人与自然和谐共处。

首先,政府及各部门、流域管理者、水库管理者和利益相关者应建立科学的水资源开发保护机制,加强流域开发总体规划,强化流域综合管理[14]。

其次,考虑水电站对生物多样性的影响,设置河流鱼类资源保护区。

鱼类物种资源的保护必须以水域生态的保护为前提。

国际上采用的保护措施有:限制捕捞、修建过鱼设施、实行人工繁殖放流、通过工程措施调节水坝下泻水流以减少对鱼类的不利影响[15],以及对一些关键栖息地或关键的生态条件采用人工措施进行恢复和创建等。

最后,在水利工程建设建设方面,应实行生态补偿机制,坚持“谁损害,谁补偿”的原则,明确生态补偿的主体及补偿的范围[8],水电站是受益者,应在水利工程建设资金中提留一部分资金,向受影响的河流生态进行补偿。

参考文献:[1]孙鸿烈.长江上游地区生态与环境问题[M].北京:中国环境科学出版社,2008.[2]谢庆生.生态优先+确保长江上游水电开发可持续发展[R].北京:2013.[3]陈云华.雅砻江流域近期水电项目开发输电规划研究[J]..水力发电学报,2007,26(1):16-19.[4]郭佩珍.国外洪水灾害及其防治[J].上海水利,1991,(2):41-43.[5]王国芳,李先宁,金秋.人工湿地生态净化功能的强化研究[A].给水厂、污水厂运行与管理及升级改造高级研讨会论文集[C];2008.[6]岷江断流了,/info/2001/5/52809.htm,2013/12/19[7]何瑞富.水利水电工程建设对生态环境的影响分析[J].中国水运,2012,12(7)∶178-179.[8]栾丽,杨玖贤,何月萍,等.水电工程建设对生态环境的影响及生态补偿机制研究[J].四川环境,2013,32(1):78-83.[9]李陈.长江上游梯级水电开发对鱼类生物多样性影响的初探[D].武汉:华中科技大学,2012.[10]殷大聪,刘强,桑连海,等.长江上游水电开发生态环境制约的协调对策探讨[J].长江科学院院报,2011,28(12):43-45.[11]翁立达.长江的保护与开发[A].第三届湖北科技论坛论文集[C];2005.[12]张炜.论长江上游生态建设管理的体制障碍与生态建设措施[A].中国区域经济发展与泛珠三角区域合作学术研讨会论文集[C];2007.[13]黄薇,陈进.长江上游水电开发对流域生态环境影响初探[J].水电2006国际研讨会论文集[C];2006.[14]翁立达.长江生态与环境——现状与挑战[J].长江流域资源与环境,2006,15(5):614-618.[15]范继辉,程根伟.长江上游水电开发存在的问题及对策[A].第六届中国水论坛论文集[C];2008.。

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