王守文

(1.三峽大學(xué)法學(xué)與公共管理學(xué)院，湖北宜昌443002；2.華中科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，湖北武漢430074)

湖北省清江流域水電梯級開發(fā)環(huán)境保護(hù)對策研究

王守文1，2

(1.三峽大學(xué)法學(xué)與公共管理學(xué)院，湖北宜昌443002；2.華中科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，湖北武漢430074)

清江流域漸進(jìn)式的水電梯級開發(fā)對自然生態(tài)環(huán)境和社會生態(tài)環(huán)境擾動強(qiáng)烈，一定程度上影響了流域的連續(xù)性、穩(wěn)定性和多樣性特征，深刻改變了清江流域的自然環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及人文風(fēng)貌。介紹了清江流域水電梯級開發(fā)概況、現(xiàn)有保護(hù)對策的失范表現(xiàn)以及梯級開發(fā)對生態(tài)因子的累積影響，從工程措施、生物措施和綜合管理等3個方面，提出了清江流域梯級開發(fā)環(huán)境保護(hù)對策的優(yōu)化建議。

梯級開發(fā)；累積影響；環(huán)境保護(hù)；清江流域

0 引 言

從單一的水電開發(fā)到流域水電綜合開發(fā)，我國的水電梯級開發(fā)逐漸成熟發(fā)展。流域的綜合開發(fā)利用具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會效益。在國家提出建設(shè)資源節(jié)約型與環(huán)境友好型“兩型社會”的背景下，流域梯級開發(fā)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境相協(xié)調(diào)的科學(xué)開發(fā)利用模式。流域是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，與單一電站建設(shè)的水能開發(fā)利用相比，水能梯級開發(fā)在流域生態(tài)系統(tǒng)中的鑲嵌與驅(qū)動作用更為顯著，對流域生態(tài)系統(tǒng)的影響具有群體性、系統(tǒng)性和累積性特征[1]。我國的水電開發(fā)多在水能資源豐富但生態(tài)環(huán)境脆弱的中西部地區(qū)，協(xié)調(diào)水資源開發(fā)利用與流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系是水電建設(shè)和管理的一項重要課題。

清江流域位于我國西南地區(qū)。因小流域自我修復(fù)的脆弱性，流域梯級開發(fā)在一定程度上造成了地區(qū)生態(tài)環(huán)境的惡化。從流域梯級開發(fā)行為出發(fā)，基于小流域特質(zhì)下梯級開發(fā)與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用方式，對清江流域梯級開發(fā)對環(huán)境的影響進(jìn)行剖析，有利于進(jìn)一步治理和保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

1 水電梯級開發(fā)概況及現(xiàn)有保護(hù)對策

1.1 概況

清江是長江在湖北省境內(nèi)的第二大支流，發(fā)源于利川市齊岳山龍洞溝，流經(jīng)利川、恩施、宣恩、建始、巴東、長陽、宜都等7個縣市，干流全長423 km，流域面積為16 700 km2。地勢西高東低，從源頭至入江口海拔落差1 330 m。流域內(nèi)多為土家族聚居，自然資源豐富，氣候溫和，雨量豐沛，平均年降水量約為1 400 mm。清江多年平均含沙量0.774 kg/m3，也較長江其他支流少。平均流量440 m3/s，水能資源較為豐富，可開發(fā)水能裝機(jī)容量約350萬kW。

1994年，湖北省人民政府通過了《清江流域規(guī)劃補(bǔ)充綱要》，規(guī)劃在清江中下游建設(shè)“水布埡─隔河巖─高壩洲”3個梯級工程，完成清江“流域、梯級、滾動、綜合”開發(fā)的宏偉目標(biāo)。截至2014年，清江流域干流自上而下共建有水電站共13座，裝機(jī)容量350.66萬kW，年發(fā)電量97.65 kW。其中，最主要的水電站有水布埡、高壩洲、隔河巖等3座，在發(fā)電、航運、防洪和泄洪方面都發(fā)揮了重要功能。3大水電站概況見表1。

表1 清江流域3大水電站概況

1.2 現(xiàn)有保護(hù)對策的失范表現(xiàn)

1.2.1 設(shè)計不合理

沒有切實考慮與地方經(jīng)濟(jì)的結(jié)合問題。清江流域環(huán)境保護(hù)對策與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)合不夠，主要表現(xiàn)在流域環(huán)境保護(hù)項目沒有與地方經(jīng)濟(jì)形成有機(jī)融合。由于地方缺乏資金和人才，當(dāng)?shù)卣?、企業(yè)和居民對水電資源的直接和間接開發(fā)經(jīng)營和環(huán)境保護(hù)的介入有限，地方經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃與梯級開發(fā)保護(hù)對策規(guī)劃銜接存在較大難度，難以實現(xiàn)在水電、旅游、特色產(chǎn)品等層面的多重開發(fā)，從而使流域梯級開發(fā)難以帶動地方經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和社會公益事業(yè)建設(shè)等。沒有注重區(qū)域公平性問題。水電開發(fā)給當(dāng)?shù)鼐用窦吧瞽h(huán)境帶來了負(fù)外部性，如水體污染，生物和非生物資源消耗，而此類負(fù)外部性量化難度或量化成本較高，導(dǎo)致在電力市場交易中的定價收費中沒有將資源環(huán)境的保護(hù)和治理成本考慮進(jìn)來，地方政府、當(dāng)?shù)仄髽I(yè)及居民沒有得到合理的補(bǔ)償，產(chǎn)生不公平性問題，不利于地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1.2.2 執(zhí)行力缺乏

清江流域環(huán)境保護(hù)政策措施沒有得到有效實施。首先，保護(hù)措施沒有考慮當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，存在套用和范用其他地區(qū)的政策措施，沒有將其有效鑲嵌入實際問題之中，缺乏針對性，對策實施效果與預(yù)想效果存在偏差；其次，政府職能部門之間的合作力度不足，同時缺乏對企業(yè)、當(dāng)?shù)鼐用竦恼{(diào)動，治理主體呈現(xiàn)單一化。清江流域風(fēng)光優(yōu)美，但交通不便，地方政府的力量具有局限性。應(yīng)積極探索多主體協(xié)作，調(diào)動相關(guān)企業(yè)、當(dāng)?shù)鼐用窆餐瑓⑴c治理，制定具有強(qiáng)針對性和實際意義的措施，更有利于保護(hù)對策的落實。

2 水電梯級開發(fā)對清江流域生態(tài)因子的累積影響

2.1 梯級開發(fā)生態(tài)影響因子的層次結(jié)構(gòu)

基于生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)理論角度，將梯級開發(fā)對清江流域生態(tài)因子的累積影響分為生物因子和非生物因子。其中，對非生物因子影響分為自然生態(tài)因子和社會生態(tài)因子。自然生態(tài)因子主要包括水環(huán)境、地質(zhì)、資源結(jié)構(gòu)，社會生態(tài)因子主要是社會結(jié)構(gòu)；對生物因子影響包括水生生物和陸生生物2個層次。生態(tài)影響因子結(jié)構(gòu)關(guān)系見圖1。

圖1 生態(tài)影響因子結(jié)構(gòu)關(guān)系

2.2 對非生物因子的累積影響

2.2.1 水環(huán)境

清江流域梯級開發(fā)后，由于大壩的建設(shè)，天然河道產(chǎn)生嚴(yán)重隔斷與鑲嵌效應(yīng)，破壞了河流的連續(xù)性，主要表現(xiàn)在對水環(huán)境的徑流、水溫、水質(zhì)、泥沙4個方面。①徑流。清江流域的徑流總量呈遞減趨勢。由于水庫儲蓄水量增加，增大水域蒸發(fā)面積，造成水資源損失，使流域可利用水量減少。②水溫。天然河流水溫會隨著流域氣溫的變化而呈現(xiàn)連續(xù)性變化。但梯級開發(fā)后的水庫水溫會呈現(xiàn)分層現(xiàn)象，使庫區(qū)底部水溫與表層水溫溫差增大。庫區(qū)水溫的變化會對水的物理、化學(xué)及生物產(chǎn)生不同程度的影響，改變了其原有的水溫特征。③水質(zhì)。隨著大壩、水庫的建立，清江流域水質(zhì)受到嚴(yán)重的影響。主要表現(xiàn)在深水水體內(nèi)氮、磷等營養(yǎng)元素富集，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，各種藻類生物大量繁殖，水質(zhì)惡化。④泥沙。清江流域的含沙量呈現(xiàn)增長趨勢。

2.2.2 地質(zhì)漸進(jìn)性

清江流域梯級開發(fā)對地質(zhì)環(huán)境的影響是一個漸進(jìn)性的過程，主要表現(xiàn)在易引起誘發(fā)地震、水土流失及局地氣候改變等問題。①誘發(fā)地震。清江流域70%的地區(qū)屬喀斯特地貌，地震基本烈度小于IV度。梯級開發(fā)項目可能破壞庫區(qū)原有生境結(jié)構(gòu)及形態(tài)，進(jìn)而在水庫蓄水后誘發(fā)地震[2]。大壩壩身及水庫蓄水壓力會產(chǎn)生一個變形能，在變形能的作用下促發(fā)其地質(zhì)結(jié)構(gòu)累積變化，增加了局部地震發(fā)生的可能性。②水土流失。流域梯級開發(fā)的過程會擾動天然的地表地貌，導(dǎo)致不同程度的水土流失。③局域氣候變化。水庫蓄水后，庫區(qū)水體面積增大及覆被變化，使之與空氣之間的能量交換方式和強(qiáng)度發(fā)生改變，導(dǎo)致氣溫變化。

2.2.3 資源消耗

清江流域梯級開發(fā)對資源開發(fā)利用的利弊并存，主要涉及對水資源和土地資源2個方面。①水資源。包括對水資源儲量的利用及水能資源開發(fā)的利用。流域內(nèi)的水資源利用一部分是為保持生態(tài)平衡必須在河道內(nèi)及地下保持一定水位的水資源量，即生態(tài)需水量；一部分是調(diào)節(jié)時空分布不均，增加水資源的可控性，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度的水資源量[3]。清江流域水能資源在開發(fā)和利用的過程中，并不會導(dǎo)致河流水量的較大損失，但必須處理好水資源量與水開發(fā)的關(guān)系，進(jìn)而增加水庫的利用價值。②土地資源。大壩及水庫群的建設(shè)占用大量的土地資源，流域的耕地資源及森林資源被占用。同時，水庫群工程建設(shè)往往要以淹沒一定的土地來換取蓄存水量的容積，大量移民轉(zhuǎn)移至其他地區(qū)，居民的建筑用地需求量增加。

2.2.4 社會結(jié)構(gòu)

社會結(jié)構(gòu)屬于流域梯級開發(fā)社會生態(tài)環(huán)境的一個重要因子，流域梯級開發(fā)會牽動復(fù)雜的社會結(jié)構(gòu)關(guān)系。由于水能開發(fā)涉及到包括水資源、水能資源、土地資源及森林資源等各種利益，也伴隨著生態(tài)環(huán)境的破壞，這一系列問題都關(guān)系到流域政府之間、政府部門與部門之間及各社會成員之間的利益協(xié)調(diào)問題。同時，大量的移民離開了原有的生存家園，在社會心理、生產(chǎn)生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面都會受到一定程度的沖擊，具有直接性、深遠(yuǎn)性和持續(xù)性的影響。流域梯級開發(fā)是原有的社會結(jié)構(gòu)解體，大型水利設(shè)施的建設(shè)改變了原有的行政區(qū)劃、村落結(jié)構(gòu)及移民的生產(chǎn)生活方式[4]。在政策導(dǎo)向下，新的社會結(jié)構(gòu)得以重建，增加了社會管理的復(fù)雜程度及財政資金的投入。

2.3 對生物因子的累積影響

2.3.1 水生生物

水生生物種群由魚類、兩棲動物、底棲動物、浮游動植物及水生植物等構(gòu)成。梯級開發(fā)改變了非生物因子，導(dǎo)致了原有水生生物生存的生態(tài)系統(tǒng)整體性改變，破壞了其原有的連續(xù)性和穩(wěn)定性。其中，影響最大的是洄游性魚類生物。梯級大壩修建后，導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)生境出現(xiàn)斷層，阻隔了洄游性魚類的洄游通道，對需要大范圍遷移魚類種類的生長繁殖具有嚴(yán)重的破壞性，影響了不同水域水生生物群體之間的遺傳交流，致使生物物種的遺傳多樣性喪失，種群生存活力下降。

2.3.2 陸生生物

陸生生物主要由各種動植物及微生物等構(gòu)成。梯級開發(fā)對陸生生物的影響也是通過對非生物因子的改變而體現(xiàn)的。如局地氣候的變化、流域水質(zhì)變化、河流廊道的建設(shè)都對動植物的生存環(huán)境造成一定的改變；水文過程變化使部分河段改變了原來的隔離功能，進(jìn)而使原來穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu)完整性受到影響。

3 水電梯級開發(fā)環(huán)境保護(hù)對策優(yōu)化

流域梯級開發(fā)的一個重要原則是綜合性開發(fā)，遵循流域生態(tài)系統(tǒng)的完整性，貫徹科學(xué)發(fā)展觀，統(tǒng)籌區(qū)域發(fā)展，在科學(xué)有序的前提下開發(fā)和利用，保證完成能源發(fā)展規(guī)劃確定的發(fā)展目標(biāo)。在對清江流域生態(tài)環(huán)境因子的累積變化及現(xiàn)有保護(hù)對策失范問題分析的基礎(chǔ)上，提出系統(tǒng)化保護(hù)對策，見圖2。

圖2 環(huán)境保護(hù)對策優(yōu)化結(jié)構(gòu)

3.1 工程措施

3.1.1 可持續(xù)規(guī)劃建設(shè)

要實現(xiàn)流域綜合性開發(fā)，應(yīng)全面貫徹科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展思路，根據(jù)流域的特征及發(fā)展變化情況，進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃。水電開發(fā)具有很強(qiáng)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，其公益性特征主要表現(xiàn)在開發(fā)性移民、防洪、灌溉、航運、供水、養(yǎng)殖、旅游、攔沙等多個方面，帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但梯級性開發(fā)和利用是以一定的環(huán)境破壞及資源消耗為代價。因此，對流域科學(xué)規(guī)劃，有效利用水能資源，必須把水電開發(fā)與推進(jìn)流域經(jīng)濟(jì)、社會全面發(fā)展緊密結(jié)合起來，兼顧社會效益、經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。清江流域梯級開發(fā)應(yīng)注意合理利用和保護(hù)水、土地、生物、生態(tài)資源，控制和治理各種污染，以政策為導(dǎo)向，科學(xué)規(guī)劃，以調(diào)出區(qū)水電資源的可承受能力為前提，合理、適度地開發(fā)，做到經(jīng)濟(jì)、社會、人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.1.2 創(chuàng)新技術(shù)管理

清江流域地形復(fù)雜，人口分散，傳統(tǒng)的監(jiān)測與監(jiān)管方式難以實現(xiàn)進(jìn)行大量信息的搜集、及時發(fā)現(xiàn)問題以及科學(xué)的處理?，F(xiàn)代技術(shù)可以有效解決相關(guān)問題。在流域治理方面，應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)、圖像采集，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行選點研究，把有關(guān)水環(huán)境、人口統(tǒng)計、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境因素等方面的信息綜合到一起，可有效分析河流形態(tài)、地質(zhì)地貌、土地利用、植被覆蓋等變化情況[5]。

3.2 生物措施

3.2.1 原始自然生態(tài)修復(fù)

自然生態(tài)修復(fù)涉及到水文條件、土地植被、生物物種等3個方面。①水文條件。對水環(huán)境中的徑流、水溫、水質(zhì)、泥沙等的調(diào)節(jié)和治理。對水文環(huán)境的修復(fù)治理要兼顧流域生態(tài)健康與可持續(xù)性發(fā)展。②土地植被。對土壤土質(zhì)、植被覆蓋的保護(hù)。如在河流沿岸建立生態(tài)護(hù)坡林，增加流域的植被覆蓋面積，防止水土流失而導(dǎo)致的土壤貧瘠問題。③生物物種。尤其是對瀕危物種的保護(hù)，加強(qiáng)對生物物種多樣性的保護(hù)工作。對于流域內(nèi)瀕臨滅絕的物種應(yīng)重點保護(hù)，可以在流域溶洞濕地等區(qū)域?qū)嵭腥斯の桂B(yǎng)和繁殖，確保物種的延續(xù)；修建過魚建筑物，加強(qiáng)對洄游性魚類生長、繁殖的保護(hù)，降低大壩對魚類生存環(huán)境連續(xù)性阻隔的危害；還應(yīng)盡量避免對陸生生物生存環(huán)境的阻隔，避免對生存環(huán)境的驚擾，確保其自然生長繁殖的環(huán)境。

3.2.2 穩(wěn)定社會生態(tài)修復(fù)

與自然生態(tài)修復(fù)相比，社會生態(tài)修復(fù)是一個更為復(fù)雜的過程，不僅包括對移民外遷居住環(huán)境的修建補(bǔ)償問題，還涉及移民對新環(huán)境的生產(chǎn)生活方式及心理、文化習(xí)俗、觀念意識等方面的適應(yīng)問題。清江流域?qū)儆诟刭Y源較為貧乏的山區(qū)，水電移民對當(dāng)?shù)貢斐删薮蟮纳鐣_擊和生態(tài)沖擊。因此，在移民安置過程中，將移民安置與扶貧工作相結(jié)合，庫區(qū)移民資源與扶貧基金相結(jié)合，切實改善農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施條件，重點扶持種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等。同時，還要促進(jìn)移民文化認(rèn)同和文化融合，加快新的社會秩序有序化運行的步伐。

3.3 綜合管理措施

3.3.1 多層次管理體制建設(shè)

流域綜合管理包括流域資源管理、環(huán)境管理、生態(tài)管理、防洪管理以及相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)社會活動管理[6]。清江流域主要是由長江水利委員會和地方政府相對應(yīng)的職能部門組成，主要職能是進(jìn)行水資源管理，具有單一性，遠(yuǎn)不足以協(xié)調(diào)和監(jiān)管整個流域的各個管理領(lǐng)域。因此，應(yīng)進(jìn)行流域管理體制創(chuàng)新，設(shè)立具有綜合協(xié)調(diào)和管理職能的流域綜合管理機(jī)構(gòu)，科學(xué)設(shè)計管理職能部門。同時，不同部門之間應(yīng)進(jìn)行有機(jī)協(xié)調(diào)，從流域管理的內(nèi)容、方式等進(jìn)行綜合性、全方位覆蓋。

3.3.2 公平補(bǔ)償機(jī)制設(shè)置

建立規(guī)范化的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，主要涉及國家與地區(qū)、地區(qū)與地區(qū)以及地區(qū)內(nèi)部之間3個層面[7]。國家通過財政轉(zhuǎn)移支付、征收水能水資源稅費和業(yè)主電價受益抽成，以及對庫區(qū)提供環(huán)境補(bǔ)償?shù)膶ｍ椯Y金的方式，對電站建設(shè)影響地區(qū)的居民和政府實施補(bǔ)償；地區(qū)之間的補(bǔ)償主要是享用生態(tài)環(huán)境保護(hù)效用但沒有進(jìn)行投入的地區(qū)，對承擔(dān)生態(tài)環(huán)境保護(hù)責(zé)任的地區(qū)進(jìn)行財政轉(zhuǎn)移支付、無償支援等補(bǔ)償；地區(qū)內(nèi)部的補(bǔ)償機(jī)制側(cè)重于涉及到承擔(dān)生態(tài)環(huán)境保護(hù)責(zé)任地區(qū)內(nèi)沒有投入成本的單位，對已投入成本的單位進(jìn)行資金、物質(zhì)、勞動力等支援性補(bǔ)償。

3.3.3 綜合開發(fā)方式設(shè)計

借鑒美國田納西河流域綜合開發(fā)模式的成功經(jīng)驗，對流域從水力、電力、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等多個方面進(jìn)行綜合開發(fā)與經(jīng)營，帶動交通運輸和通信等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)資金和人才的流動，可以極大地促進(jìn)流域整體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定[8]。如流域梯級開發(fā)可以與旅游業(yè)有機(jī)結(jié)合，致力于打造生態(tài)區(qū)獨特的大壩風(fēng)景旅游。一方面能促進(jìn)流域自然生態(tài)的修復(fù)，另一方面可增加就業(yè)機(jī)會，解決移民就業(yè)問題。

4 結(jié) 語

流域水電梯級開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響是一個整體性累積演變的過程。清江流域因其小流域特性而出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境修復(fù)能力不足的問題，漸進(jìn)的梯級開發(fā)必然導(dǎo)致環(huán)境的脆弱化。因此，在清江流域開發(fā)過程中，要充分考慮小流域的特質(zhì)，通過工程措施、生物措施和綜合管理措施的系統(tǒng)優(yōu)化，有效保護(hù)流域環(huán)境，促進(jìn)流域生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展。

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(責(zé)任編輯 楊 健)

Research on Environment Protection of Hydropower Cascade Development in Qingjiang River Basin of Hubei Province

WANG Shouwen1,2

(1. School of Law and Public Administration, Three Gorges University, Yichang 443002, Hubei, China;2. Institute of Economics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, Hubei, China)

The gradual hydropower cascade development in Qingjiang River Basin has strong disturbances on natural environment and social ecological environment, and to a certain extent, it also has affected the continuity, stability and diversity of watershed. The hydropower cascade development has profoundly changed the natural environment, social-economic structure and cultural landscapes of Qingjiang River Basin. The general situation of hydropower cascade development in Qingjiang River Basin, the anomie of existing protection policies and the cumulative impacts of cascade development on ecological factors are analyzed, and the environmental protection measure optimizations are proposed from three aspects of engineering measures, biological measures and integrated management．

cascade development; cumulative effect; environment protection; Qingjiang River Basin

2015-07-13

湖北省軟科學(xué)研究項目(2012GDA00201)；三峽大學(xué)人才科研啟動基金項目(KJ2014B072)

王守文(1978—)，男，山東濰坊人，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向為流域治理．

TV213(263)

A

0559-9342(2016)11-0004-04