劉涵希

(福建省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，福建 福州 350001)

為了解洪口水電站運(yùn)行多年后產(chǎn)生的環(huán)境影響，項(xiàng)目組于2020年7月1日—3日及2020年7月27日—28日對水電站庫尾、庫中、壩前、廠房及壩址下游至入?？谒蚣皟砂兑恢厣椒秶M(jìn)行水環(huán)境、水生態(tài)及陸生生態(tài)調(diào)查，分析環(huán)境保護(hù)措施效果，結(jié)合水電站環(huán)境影響評價(jià)及流域水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測資料進(jìn)行回顧性評價(jià)，總結(jié)工程建成運(yùn)行后對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的長期性及累積性影響。根據(jù)回顧性評價(jià)情況，總結(jié)工程建設(shè)和運(yùn)行過程中的環(huán)境保護(hù)問題，提出環(huán)保措施及管理改進(jìn)建議，為流域內(nèi)相關(guān)項(xiàng)目的環(huán)境保護(hù)工作提供指導(dǎo)。

1 項(xiàng)目概況

洪口水電站位于福建省寧德市蕉城區(qū)洪口鄉(xiāng)，為壩后式電站，開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，兼顧下游防洪。壩址控制流域面積1701km2，水庫總庫容4.497億m3，為大(2)型水庫，正常蓄水位以下庫容4.32億m3，調(diào)節(jié)庫容2.404億m3，為年調(diào)節(jié)水庫。電站安裝2臺發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量2×100MW。該電站為本河段引水式電站，但引水距離短僅600m，近似于壩后式水電站。10多年來，工程情況良好。

2 已有環(huán)境保護(hù)措施效果評價(jià)

2.1 水環(huán)境保護(hù)措施效果評價(jià)

該電站在辦公生活區(qū)、廠房各設(shè)置1座化糞池，生活污水和食堂廢水經(jīng)化糞池處理后用于周邊植被灌溉。根據(jù)現(xiàn)狀水質(zhì)調(diào)查結(jié)果，水電站生產(chǎn)生活污水對河道影響較小。

2.2 陸生生態(tài)保護(hù)措施效果評價(jià)

項(xiàng)目陸生生態(tài)保護(hù)措施基本達(dá)到原環(huán)評的要求，并通過建設(shè)項(xiàng)目竣工水土保持及環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收。電站建成運(yùn)行時(shí)間超過10年，原來的施工區(qū)及施工便道均已被植被覆蓋，且植被恢復(fù)較好。

2.3 水生生態(tài)保護(hù)措施效果評價(jià)

水電站壩高130m未設(shè)置過魚設(shè)施。早期建設(shè)的電站工程基本沒有考慮保護(hù)魚類正常繁殖和生長設(shè)施的建設(shè)，存在魚類洄游通道阻隔的情況。

當(dāng)?shù)睾Ｑ鬂O業(yè)部門從2012年開始連續(xù)多年在電站所在流域、開展水生生物資源增殖放流活動(dòng)。增殖放流的魚苗包括四大家魚(即青魚、草魚、鰱魚、鳙魚),以及當(dāng)?shù)氐匿в涡贼~類，包括黑脊倒刺鲃、香魚等。放流的魚苗為專業(yè)魚苗養(yǎng)殖公司培育，苗種規(guī)格整齊、規(guī)格達(dá)標(biāo)、質(zhì)量優(yōu)良。在此次實(shí)地調(diào)查中，本流域發(fā)現(xiàn)了較多的洄游性魚類，增殖放流效果顯著。因此，流域上游和下游的增殖放流措施很好地保持了當(dāng)?shù)厮虻纳锒鄻有浴?/p>

3 環(huán)境影響后評價(jià)

3.1 水文水資源影響

水庫建成后，原河流的基本水文特征發(fā)生變化，壩前水位明顯抬升，水庫水深從壩前至庫尾都有不同程度的增加，庫內(nèi)水面面積和體積大量增加，水面比降變緩，流速減小。根據(jù)2010年10月—2020年12月水庫運(yùn)行資料，水庫常年主要運(yùn)行水位在143.8～160.7m之間，比建庫前水位抬升64.9～94.1m。因水位抬升，壩前水深增加，水面變寬，庫區(qū)河段的水域面積由原河道的0.9km2，增加至正常蓄水位時(shí)的8.92km2，是天然狀態(tài)下的9.9倍。大壩阻隔導(dǎo)致庫區(qū)河段流速不同程度減緩，越靠近壩址，減緩越明顯，至壩前接近為0。

水庫為年調(diào)節(jié)水庫，對年際徑流量改變不大，主要對年內(nèi)水量分配發(fā)揮蓄豐補(bǔ)枯的調(diào)節(jié)作用。建庫前水電站斷面的多年平均最枯月流量、多年平均枯水期流量分別為18.2m3/s和38.2m3/s，建庫后對應(yīng)的多年平均最枯月流量、多年平均枯水期流量分別為33.5m3/s和44.3m3/s，有利于改善枯水期的水環(huán)境及水生態(tài)。水庫汛期削減洪峰可減小洪水對下游鄉(xiāng)鎮(zhèn)的影響。

目前水庫生態(tài)流量主要通過電站發(fā)電機(jī)組泄放，根據(jù)下泄流量監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)，電站生態(tài)流量泄放保障率相對較低，擬啟動(dòng)下泄生態(tài)流量措施改造工程。結(jié)合水生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查，當(dāng)電站下泄不小于最小生態(tài)流量時(shí)，下游各斷面的水深、流速等參數(shù)能滿足水生態(tài)系統(tǒng)(魚類生存)最基本要求。電站主要運(yùn)行工況為下泄生態(tài)流量、單機(jī)半發(fā)、單機(jī)滿發(fā)、雙機(jī)滿發(fā)等工況，發(fā)電運(yùn)行工況對下游流量、流速以及水位等存在一定影響，采取生態(tài)泄放措施后影響將有所減小。

3.2 水環(huán)境影響

根據(jù)項(xiàng)目組2020年7月在黛溪電站、園坪電站及后壟二級電站斷面水質(zhì)采樣分析的結(jié)果，水庫上游來水按河道評價(jià)水質(zhì)良好，但按湖庫標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)總氮、總磷濃度較高。

根據(jù)水電站環(huán)境影響評價(jià)資料，水電站建成前庫區(qū)總磷濃度為0.02～0.04mg/L，總氮濃度為0.91～1.11mg/L，根據(jù)項(xiàng)目組2020年7月在庫區(qū)水質(zhì)采樣分析結(jié)果，水電站建成后，庫區(qū)總磷濃度為0.05～0.17mg/L，庫區(qū)總氮濃度為1.25～2.5mg/L，庫區(qū)的總氮濃度、總磷濃度較水庫建成前明顯增加，水庫的營養(yǎng)水平由中營養(yǎng)上升為輕度～中度富營養(yǎng)，水庫庫區(qū)的總氮濃度、總磷濃度及富營養(yǎng)化指數(shù)均有上升趨勢[1]。水庫上游調(diào)查單元對總氮貢獻(xiàn)較大的污染源為種植業(yè)及城鎮(zhèn)生活，對總磷貢獻(xiàn)較大的污染源為畜禽養(yǎng)殖、種植業(yè)及城鎮(zhèn)生活。水庫的魚類養(yǎng)殖污染源雖占比不高，但對庫區(qū)水質(zhì)的影響最為直接，使得湖庫富營養(yǎng)化的趨勢增加。根據(jù)項(xiàng)目組2020年7月在庫區(qū)分層取水采樣分析結(jié)果，7月份庫區(qū)水位141.11～142.79m時(shí)，庫區(qū)表層與底層溫差為8～9℃，水深0～15m之間水溫變化較大。水庫庫表溶解氧較高，隨著水深的增加溶解氧降低，表層到底層溶解氧最多相差6mg/L。

根據(jù)項(xiàng)目組2020年7月在水庫下游各橋梁采樣分析結(jié)果，水庫下游河道受發(fā)電尾水影響，電站下游溶解氧濃度較正常值低2～4mg/L，部分時(shí)段低于4mg/L，溶解氧濃度到電站下游7km左右能恢復(fù)。受發(fā)電尾水影響，7月電站下游溫度較正常值低1～2℃，水溫到電站下游35km左右才能恢復(fù)。對比壩址下游自動(dòng)站水溫監(jiān)測數(shù)據(jù)及當(dāng)?shù)貧鉁財(cái)?shù)據(jù)，大部分時(shí)段自動(dòng)站監(jiān)測的水溫變化幅度較日氣溫變化幅度小，電站下泄水溫對下游河道的水溫影響較大的月份集中在4—8月。流域的魚類主要在4—6月繁殖，水庫下游5—6月的平均水溫基本滿足魚類繁殖水溫要求。5月和6月、9月和10月為水稻的抽穗揚(yáng)花期，在此期間自動(dòng)站監(jiān)測水溫基本能達(dá)到水稻抽穗揚(yáng)花水溫要求。從水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果看，電站不發(fā)電時(shí)的部分時(shí)段水質(zhì)較發(fā)電時(shí)段略差，但基本能達(dá)標(biāo)。下游監(jiān)測斷面水質(zhì)達(dá)標(biāo)率較高，電站的建設(shè)未對下游河道的環(huán)境容量產(chǎn)生較大不利影響。

3.3 水生態(tài)影響

根據(jù)水電站環(huán)境影響評價(jià)資料，2002年水電站開發(fā)前庫區(qū)及其下游溪段浮游植物的種類數(shù)為61種，平均密度為26.25×103～104×103個(gè)體數(shù)/L，優(yōu)勢種以典型的嗜營養(yǎng)類型為主，種類組成中，嗜營養(yǎng)耐污類型和嗜寡-中營養(yǎng)類型兼而有之[1]。根據(jù)項(xiàng)目組2020年7月水生態(tài)采樣分析結(jié)果，水電站壩前及壩址下游溪段浮游植物的種類數(shù)40～28種，壩前浮游植物的平均密度為69598×103細(xì)胞數(shù)/L，與2002年的調(diào)查相比，密度大幅升高，主要是嗜營養(yǎng)耐污性藍(lán)藻數(shù)量激增所致。壩址下游的平均密度為199×103細(xì)胞數(shù)/L，與2002年相比明顯上升，優(yōu)勢種不明顯。

根據(jù)水電站環(huán)境影響評價(jià)資料，2002年水電站開發(fā)前庫區(qū)及下游溪段浮游動(dòng)物有35種，各個(gè)斷面浮游動(dòng)物平均值為495個(gè)/L[1]。綜合評價(jià)水體為貧-中營養(yǎng)水平，水質(zhì)屬輕-中度污染類型。根據(jù)2020年7月水生態(tài)采樣分析結(jié)果，水電站壩前浮游動(dòng)物有36種，密度為144991個(gè)/L，與2002年開發(fā)前的調(diào)查結(jié)果相比大幅度提升，庫前浮游動(dòng)物的種類組成及優(yōu)勢種均以典型的嗜營養(yǎng)耐污類型占絕對優(yōu)勢。綜合評價(jià)庫區(qū)水體為富營養(yǎng)水平，水質(zhì)為中度污染類型。壩址下游的浮游動(dòng)物密度為1744個(gè)/L，與2002年的相比明顯上升，優(yōu)勢種為嗜營養(yǎng)耐污類型。

總體而言，庫區(qū)調(diào)查水體從中營養(yǎng)水平發(fā)展為富營養(yǎng)水平，水質(zhì)從輕-中度污染發(fā)展為中污染類型。壩址下游調(diào)查溪段水體水生生物種類及數(shù)量分布雖然有所變化，但該溪段水體的營養(yǎng)水平及水質(zhì)類型基本上仍然保持輕-中營養(yǎng)和輕-中度污染范圍，變化并不十分明顯。

根據(jù)流域歷史資料整理得知，歷史上霍童溪干流及其支流淡水魚類(包括河口魚類)共有85種，隸屬14目28科69屬，其中河口魚類有33種，其余52種為純淡水魚類。根據(jù)項(xiàng)目組2020年7月水生態(tài)采樣分析結(jié)果，水庫庫區(qū)和水庫壩址下游分別有魚類22種和32種；從實(shí)地捕獲的魚類種類和數(shù)量上分析，流域內(nèi)的魚類資源有下降的趨勢，個(gè)體普遍存在小型化趨勢；主要經(jīng)濟(jì)魚類及其比重發(fā)生了一定變化，以人工養(yǎng)殖的草魚、鳙、鰱為主，一些曾經(jīng)十分重要的經(jīng)濟(jì)魚類數(shù)量減少，如日本鰻鱺和花鰻鱺。大壩阻隔了魚類洄游，可能對河流連通性造成一定影響，魚類生境破碎化。生態(tài)流量泄放保障程度不高對魚類也產(chǎn)生了較大不利影響。

3.4 陸生生態(tài)影響

水庫沿庫周緣一重山范圍內(nèi)主要為常綠闊葉林、馬尾松林、杉木林和部分茶園、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。水庫淹沒區(qū)有名木古樹26株，香樟359株，紅豆杉10株等，雖然已經(jīng)辦理相關(guān)林業(yè)手續(xù)，但仍對植物物種多樣性的造成一定影響。由于水庫調(diào)蓄運(yùn)行和自然條件等原因，水位發(fā)生頻繁的大幅度波動(dòng)，水庫周邊消落帶漫灘濕地和植被系統(tǒng)容易遭受破壞，庫區(qū)消落帶高低差約有20m左右。受電站放水影響，電站下游河道存在水位差，使河道形成一個(gè)消落帶。水庫壩下至柏步村河岸，為巖質(zhì)基底，被水流沖刷侵蝕幅度較小，而柏步村到河口段，地勢平緩，岸基大部分為土質(zhì)岸線，為沙質(zhì)河床，存在一定幅度的沖刷狀態(tài)。由于水庫建成后，特大洪水被削峰，帶來的底沙減少，河水對河道沖刷減輕，邊灘、沙洲停止發(fā)育，形成以楓楊、綠竹為建群種的河岸林帶，以及斑茅、芒、蘆竹、蘆竹、卡開蘆、海芋、苞子草等為優(yōu)勢種的河灘灌草叢，形成較為穩(wěn)定的江心綠洲。

水庫蓄水淹沒及水工建筑物建設(shè)改變了土地利用類型，使得林地轉(zhuǎn)變?yōu)樗蚣敖ㄔO(shè)用地，對在上述區(qū)域棲息、覓食的動(dòng)物生境造成了永久性的侵占。庫區(qū)水位漲落形成消落帶，影響兩棲動(dòng)物的繁殖。壩址下游減水河段的兩棲動(dòng)物生存的水域環(huán)境發(fā)生變化，水量減小，進(jìn)而影響兩棲類動(dòng)物產(chǎn)卵、孵化和幼體生長。兩棲類的虎紋蛙、黑斑側(cè)褶蛙、棘胸蛙，爬行類的中華鱉，獸類的水獺等種群數(shù)量呈下降趨勢。水庫運(yùn)行期間水位的漲落使?jié)q落區(qū)域(消落帶)植物物種數(shù)量比過去大幅度減少，導(dǎo)致爬行動(dòng)物的隱蔽場所和食物都大大減少，對在此區(qū)域活動(dòng)的北草蜥、蘭尾石龍子、赤鏈蛇、銅蜓蜥、王錦蛇、原矛頭蝮、草腹鏈蛇等有一定影響。植被減少導(dǎo)致森林性鳥類種類和數(shù)量有所減少。

水庫建成后水域增加，漁游蛇、赤鏈華游蛇、鉛色水蛇、中國水蛇、山溪后棱蛇等水棲性爬行動(dòng)物的種類和種群數(shù)量也有增加趨勢。電站、水庫運(yùn)行期在庫尾和水庫周邊地區(qū)形成了淺水帶，為各種水鳥提供了良好的棲息地和覓食地，白鷺、池鷺、斑魚狗、普通翠鳥、白鹡鸰、白骨頂、小鸊鷉、紅尾水鴝、黑背燕尾、斑嘴鴨等水鳥的種類和種群數(shù)量也有增加趨勢。電站廠區(qū)內(nèi)與人類活動(dòng)和居住密切相關(guān)的嚙齒類動(dòng)物(如褐家鼠、屋頂鼠等)的數(shù)量有一定幅度增加。此外，一些伴人居鳥類的種類和種群數(shù)量有所增加。

3.5 減排及其他效益

水電是可再生的清潔能源，生產(chǎn)、傳輸和使用都較方便，可直接替代其他化石能源，產(chǎn)生環(huán)境效益。水電站2009—2019年年均發(fā)電量為4.7919億kW·h。2020年全國6000kW及以上火電廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗304.9g/kW·h，單位火電發(fā)電量煙塵、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物排放量分別為0.032g/kW·h、832g/kW·h、0.160g/kW·h、0.179g/kW·h[2]。將水電站發(fā)電量換算成標(biāo)準(zhǔn)煤，水電站年減少耗煤量146105.03t。水電站替代火電年減排煙塵15.33t，二氧化碳398686.08t、二氧化硫76.67t，氮氧化物85.78t。電站開發(fā)緩解了區(qū)域用電緊張，特別是該電站有調(diào)峰功能，保障了區(qū)域供電安全。水庫兼顧防洪效益，減小下游洪災(zāi)損失。水電站的建設(shè)增加了地區(qū)財(cái)政收入及提供了就業(yè)崗位。

4 結(jié)論和建議

水庫建成后原河流的基本水文特征發(fā)生變化，庫區(qū)水位比河道天然水位抬升，水面變寬，流速變緩，受發(fā)電調(diào)度影響庫區(qū)水位變幅較大；水庫壩址下游存在0.6km減脫水段，生態(tài)流量靠電站放水下泄，下泄流量保障率有待提高。水庫的蓄豐補(bǔ)枯有利于保障電站下游枯水期的流量。浮游動(dòng)植物調(diào)查和水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表明，庫區(qū)總氮、總磷等指標(biāo)偏高，水體受到污染，富營養(yǎng)化趨勢明顯，主要原因是庫區(qū)上游污染源及庫區(qū)投餌網(wǎng)箱養(yǎng)殖仍未有效控制且?guī)靺^(qū)水溫、流速等環(huán)境有利于藻類繁殖；發(fā)電調(diào)度對電站下游的納污能力影響不大，對水溫及溶解氧有一定不利影響。水電站建設(shè)對魚類等水生生物有一定不利影響。水庫淹沒對植物物種多樣性造成一定影響；庫區(qū)及壩址下游存在一定消落帶。流域內(nèi)的兩棲類動(dòng)物數(shù)量呈下降趨勢，水棲性爬行動(dòng)物及水鳥數(shù)量有增加的趨勢。相關(guān)建議如下。

①加強(qiáng)水電站生態(tài)流量泄放措施建設(shè)及執(zhí)行，保障最小下泄流量。未來新建或改擴(kuò)建水庫電站在下泄最小生態(tài)流量的基礎(chǔ)上，充分考慮下游魚類等水生生物要求以及敏感期生態(tài)需水要求，提出更高的生態(tài)調(diào)度要求。對具有調(diào)蓄能力的水庫，應(yīng)合理利用其特性，通過蓄豐補(bǔ)枯，改善下游枯水期水環(huán)境。

②加強(qiáng)流域水污染防治和植被修復(fù)。持續(xù)推進(jìn)農(nóng)業(yè)面源污染治理，科學(xué)控制農(nóng)藥及化肥使用量；加強(qiáng)城鎮(zhèn)和農(nóng)村生活污水收集處理能力建設(shè)，提高污水處理設(shè)施氮磷去除水平；合理規(guī)劃水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模，嚴(yán)格控制水庫庫區(qū)投餌類網(wǎng)箱養(yǎng)殖，強(qiáng)化對流域范圍內(nèi)總磷、總氮等指標(biāo)排放控制。開展水庫削落帶、減脫水段等生態(tài)修復(fù)，改善生態(tài)景觀。

③加強(qiáng)流域魚類資源保護(hù)。在有條件的流域開展魚類棲息地保護(hù)，不新增未設(shè)置過魚設(shè)施的閘壩，減少水利工程對魚類資源產(chǎn)生的不利影響；定期采取適當(dāng)?shù)娜斯ぴ鲋撤帕鞔胧?，加快魚類資源恢復(fù)；加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)多樣性保護(hù)知識宣傳，提高社會公眾保護(hù)河流生態(tài)、保護(hù)魚類資源意識。