论文部分内容阅读
摘要：水利水电工程建设是一个国家生存发展的重要建设项目之一，随着社会日益突飞猛进的发展，这一建设项目的重要性也在不断凸显。然而，水利水电工程的建设与其周围的生态环境有着密切的关系，但是长期的水利水电工程的开发却破坏了生态的和谐。本文通过对国内外重大水利水电工程生态与环境保护进行分析，提出了个人的一些建议，以便为水利水电工程建设中的生态环境保护做参考。
关键词：水利水电工程；生态与环境保护；生态补偿
引言
近年来，我国水利水电工程建设在协调开发与保护的关系上取得了突出进展，有关认识也得以不断深化。最近，中央提出了“在保护生态基础上有序开发水电”、“建设资源节约型、环境友好型社会”等转变经济增长方式、建设和谐社会的新方针，为我国未来一个时期重大水利水电工程建设指明了方向。本文结合笔者的工作总结，主要从以下几个方面做好水利水电工程生态环境保护的措施。
1.建立环境友好的水利水电技术体系，推进行业健康协调发展
在过去的几十年里，由于受经济、技术、体制、观念的制约，我国水利水电建设在取得巨大成就的同时，也暴露了诸多问题。我国在大坝建设方面，有些大坝建设技术也达到了国际先进水平，但在大坝的环境友好方面长期重视不够，相关的共性技术研究比较薄弱，缺乏监测信息和定量认知。我国在河流生态修复、减免水利水电建设对生态与环境影响的工程规划、设计、施工、运行调度等方面与发达国家存在着较大的差距，具体有以下4个方面的工作急需加强。
1.1 加强流域综合规划和环评工作，真正统筹建设和保护目标
我国大型工程的建设和河流梯级开发对生态、环境的影响，应通过流域综合规划和规划环评进行统筹，协调建设和保护目标，合理布局。但长期以来，我国江河水电开发的环境影响评价主要是基于建设项目的环境影响评价，由于不同工程开发目标、建设时间、所处地域和江段位置的不同，具体环境影响以及环境保护目标也有相当差异。然而江河生态系统在上下游、干支流之间是一个整体，相互交叉影响，因此科学制定水电工程规划和江河开发的生态保护目标，必须基于流域尺度综合考虑，先行统筹安排，然后在水电梯级开发工程中协调落实。
1.2 加强过鱼设施、分层取水等技术研究，使生态保护工作有所突破
国外大量实践已经证明，永久性拦河闸坝建设对河流的阻隔和温度等影响，可以通过过鱼设施、分层取水口设置等加以减缓或补偿。发达国家的过鱼设施技术已比较成熟，以保护经济价值较高的鲑鱼、鳟鱼和鳗鲡等洄游性鱼种为主。美国的哥伦比亚河流域中下游河段及其支流蛇河下游河段的鱼类保护和恢复计划，在科学研究了鲑鱼、鳟鱼等鱼类洄游习性的基础上，通过多年反复设计与改进，在多个梯级电站上采用了包括水轮机流道、岸边式鱼道、溢洪道和机动运输等多种适应性的过鱼设施和诱鱼系统，有效补偿了鱼类下行和洄游生境。
在分层取水方面，日本对水电工程的分层取水设施开展了较多的研究，重点是对已建工程进行改建，形式也有多种。高坝分层取水设施的案例不多，美国科罗拉多河上格兰峡分层取水口问题是一个代表，该工程改建两台机组的进水口，需投资8000万美元，目前正在探讨新的体制，以期能减少投资。我国在分层取水方面的研究刚刚起步，而且多是针对单项工程，今后要加强对共性和基础问题的研究。
1.3 加强生态调度，补偿河流生态，缓解环境影响
调整水利水电工程的运行方式，把生态调度纳入工程的统一调度管理，是保护生态与环境的重要和必要手段。生态調度以补偿河流生态系统对水量、水质、水温等需求为目标，通过科学调度减缓下游流量人工化、下泄低温水、过饱和气体等不利环境影响对河流生态系统的胁迫。发达国家以修复河流自然径流过程为基础，经过20多年的生态调度的实践，取得了良好的效果。
合理补偿工程建设对生态与环境的不利影响，近年来在我国也开始得到重视。水利水电设计部门及业主在工程的设计规划阶段开始考虑生态保护问题，如通过设计分层取水设施调整下泄水温，通过泄流调度保持一定的洪水脉冲等。长江流域在规划龙盘水电工程时，确定发电的下泄流量不得低于生态基流300m?/s，以满足下游基本生态需水和景观要求；黄河流域已连续7年实施统一调度，保证入海水量，消除了枯水季节河道断流的情况。但仍应认识到，我国距真正实施水利水电工程运行中的有效生态调度尚有很大差距。我国具有多年调节功能的水库数量并不多，缺水现象比较严重，暴雨洪水集中在汛期的3～4个月，在这种情况下要满足生态系统对水的需求，难度相当大。因此，建立以生态保护为目标的运行和长效管理机制是一项长期艰巨的任务。
1.4 改进规程规范，建立环境友好的技术体系，多途径恢复和保护生态与环境
减缓工程建设对河流生态影响需要采取综合措施，并且要特别注意因地制宜。采用人工增殖技术，采用胶凝砂砾石坝减少当地材料用量，采用气垫式调压井减少植被破坏，建立野外多自然河流试验研究基地，利用生态大型灌区替代常规的混凝土渠系，以及修建生物廊道，恢复岸坡植被，建立人工湿地等，都是保护生态的有效措施，国外都有大量的实践经验。
我国目前还没有一套生态、环境监测信息网，没有一套完整的各大流域及其重点河段的保护鱼种及水生物规划，也没有成熟的技术手段和工程经验，因此没有形成相应的保护规程规范。同时，建立环境友好的水利水电技术体系涉及的部门多、专业多，所需资金量大，是一项长期的任务，需要国家格外重视，才有可能取得明显的成效。
2.组织跨行业、跨部门科学调查研究，尽早建立生态补偿机制
面对21世纪我国繁重的水利水理论前沿电建设和环境保护双重任务，科学调查和确定生态与环境的保护目标，是科学协调开发与保护两者关系的重要基础。明确河流保护目标，建立生态补偿机制，需要加强以下工作。
2.1 加强江河湖库生态、环境保护目标研究，建立水生态监测体系 根据国际上的成功经验，必须充分重视并切实落实对水流、生态、相关工程运行等基础信息的长期监测，规范监测技术，共享监测信息。
由于我国在生态与环境监测方面整体技术薄弱，建设监测系统又需要大量的资金，建议在已有的水文和水质监测站网的基础上，选择中小流域、典型河段进行试点工作，积累经验，逐步推广。对于近期投入运行的、具有良好的水文和环境监测系统的大型工程，可以依托业主单位适当补充或增加环评工作所需主要参数的观测内容。对早期建设完工的工程，应通过调查分析，根据需求的紧迫程度制定建立生态与环境监测网的策略和配套技术。
2.2选择试点，借鉴经验，提出适合我国国情的生态补偿战略
减缓水利水电工程建设对生态系统的干扰，目前可行的做法有二：一是采取环境友好的工程技术和管理方式，对河道生态进行修复，减少或减免工程建设的影响，另一种是对造成的难以减免的影响采取补偿，包括河流生物栖息地的建设、鱼类的人工繁殖、濒危物种或特殊物种的恢复等，在大尺度范围内达到生态与环境保护的目标，保护河流生物多样性及其结构功能。发达国家已进入工程的全面管理与河道生态修复阶段，经过多年的生态调度实践，提出了“适应性管理”的概念，即由“评价—规划—设计—实施—监测”形成一个完整的良性循环。
2.3 加强财政支持，设立专项基金，建立生态补偿的长效机制
我国水电开发面广量大、总体基础薄弱，同时面临着建设与保护之间的矛盾，因此应该推动建立国家层面的生态补偿专项基金。我国有8万多座水库，水电装机已超过1亿kW，30米以上的大坝4000多座，建立专项生态补偿基金有比较好的基础条件。基金主要用于生态补偿和中长期的、重大的环境保护共性问题研究。
3 结束语
总之，随着水利水电工程生态环境的严重破坏，因此，做好生态环境保护工作势在必行。作为水利水电工程师们，需要进一步树立和提高生态与环境保护的意识，充分认识水利水电工程对环境与生态可能产生的重大而潜在的影响，在流域的开发，水利水电工程的规划、设计、施工、调度及水库运行中，应充分考虑生态与环境的要求，使工程在造福人类的同时，对生态环境的不利影响降至最低。
参考文献：
[1] 董哲仁，水利工程对生态系统的迫[J]，水利水电技术
[2] 徐以标，水利水电工程与环境影响研究[J]，科技信息
[3] 毛文勇，生態环境影响评价概述[M]，北京：中国环境科学出版社
关键词：水利水电工程；生态与环境保护；生态补偿
引言
近年来，我国水利水电工程建设在协调开发与保护的关系上取得了突出进展，有关认识也得以不断深化。最近，中央提出了“在保护生态基础上有序开发水电”、“建设资源节约型、环境友好型社会”等转变经济增长方式、建设和谐社会的新方针，为我国未来一个时期重大水利水电工程建设指明了方向。本文结合笔者的工作总结，主要从以下几个方面做好水利水电工程生态环境保护的措施。
1.建立环境友好的水利水电技术体系，推进行业健康协调发展
在过去的几十年里，由于受经济、技术、体制、观念的制约，我国水利水电建设在取得巨大成就的同时，也暴露了诸多问题。我国在大坝建设方面，有些大坝建设技术也达到了国际先进水平，但在大坝的环境友好方面长期重视不够，相关的共性技术研究比较薄弱，缺乏监测信息和定量认知。我国在河流生态修复、减免水利水电建设对生态与环境影响的工程规划、设计、施工、运行调度等方面与发达国家存在着较大的差距，具体有以下4个方面的工作急需加强。
1.1 加强流域综合规划和环评工作，真正统筹建设和保护目标
我国大型工程的建设和河流梯级开发对生态、环境的影响，应通过流域综合规划和规划环评进行统筹，协调建设和保护目标，合理布局。但长期以来，我国江河水电开发的环境影响评价主要是基于建设项目的环境影响评价，由于不同工程开发目标、建设时间、所处地域和江段位置的不同，具体环境影响以及环境保护目标也有相当差异。然而江河生态系统在上下游、干支流之间是一个整体，相互交叉影响，因此科学制定水电工程规划和江河开发的生态保护目标，必须基于流域尺度综合考虑，先行统筹安排，然后在水电梯级开发工程中协调落实。
1.2 加强过鱼设施、分层取水等技术研究，使生态保护工作有所突破
国外大量实践已经证明，永久性拦河闸坝建设对河流的阻隔和温度等影响，可以通过过鱼设施、分层取水口设置等加以减缓或补偿。发达国家的过鱼设施技术已比较成熟，以保护经济价值较高的鲑鱼、鳟鱼和鳗鲡等洄游性鱼种为主。美国的哥伦比亚河流域中下游河段及其支流蛇河下游河段的鱼类保护和恢复计划，在科学研究了鲑鱼、鳟鱼等鱼类洄游习性的基础上，通过多年反复设计与改进，在多个梯级电站上采用了包括水轮机流道、岸边式鱼道、溢洪道和机动运输等多种适应性的过鱼设施和诱鱼系统，有效补偿了鱼类下行和洄游生境。
在分层取水方面，日本对水电工程的分层取水设施开展了较多的研究，重点是对已建工程进行改建，形式也有多种。高坝分层取水设施的案例不多，美国科罗拉多河上格兰峡分层取水口问题是一个代表，该工程改建两台机组的进水口，需投资8000万美元，目前正在探讨新的体制，以期能减少投资。我国在分层取水方面的研究刚刚起步，而且多是针对单项工程，今后要加强对共性和基础问题的研究。
1.3 加强生态调度，补偿河流生态，缓解环境影响
调整水利水电工程的运行方式，把生态调度纳入工程的统一调度管理，是保护生态与环境的重要和必要手段。生态調度以补偿河流生态系统对水量、水质、水温等需求为目标，通过科学调度减缓下游流量人工化、下泄低温水、过饱和气体等不利环境影响对河流生态系统的胁迫。发达国家以修复河流自然径流过程为基础，经过20多年的生态调度的实践，取得了良好的效果。
合理补偿工程建设对生态与环境的不利影响，近年来在我国也开始得到重视。水利水电设计部门及业主在工程的设计规划阶段开始考虑生态保护问题，如通过设计分层取水设施调整下泄水温，通过泄流调度保持一定的洪水脉冲等。长江流域在规划龙盘水电工程时，确定发电的下泄流量不得低于生态基流300m?/s，以满足下游基本生态需水和景观要求；黄河流域已连续7年实施统一调度，保证入海水量，消除了枯水季节河道断流的情况。但仍应认识到，我国距真正实施水利水电工程运行中的有效生态调度尚有很大差距。我国具有多年调节功能的水库数量并不多，缺水现象比较严重，暴雨洪水集中在汛期的3～4个月，在这种情况下要满足生态系统对水的需求，难度相当大。因此，建立以生态保护为目标的运行和长效管理机制是一项长期艰巨的任务。
1.4 改进规程规范，建立环境友好的技术体系，多途径恢复和保护生态与环境
减缓工程建设对河流生态影响需要采取综合措施，并且要特别注意因地制宜。采用人工增殖技术，采用胶凝砂砾石坝减少当地材料用量，采用气垫式调压井减少植被破坏，建立野外多自然河流试验研究基地，利用生态大型灌区替代常规的混凝土渠系，以及修建生物廊道，恢复岸坡植被，建立人工湿地等，都是保护生态的有效措施，国外都有大量的实践经验。
我国目前还没有一套生态、环境监测信息网，没有一套完整的各大流域及其重点河段的保护鱼种及水生物规划，也没有成熟的技术手段和工程经验，因此没有形成相应的保护规程规范。同时，建立环境友好的水利水电技术体系涉及的部门多、专业多，所需资金量大，是一项长期的任务，需要国家格外重视，才有可能取得明显的成效。
2.组织跨行业、跨部门科学调查研究，尽早建立生态补偿机制
面对21世纪我国繁重的水利水理论前沿电建设和环境保护双重任务，科学调查和确定生态与环境的保护目标，是科学协调开发与保护两者关系的重要基础。明确河流保护目标，建立生态补偿机制，需要加强以下工作。
2.1 加强江河湖库生态、环境保护目标研究，建立水生态监测体系 根据国际上的成功经验，必须充分重视并切实落实对水流、生态、相关工程运行等基础信息的长期监测，规范监测技术，共享监测信息。
由于我国在生态与环境监测方面整体技术薄弱，建设监测系统又需要大量的资金，建议在已有的水文和水质监测站网的基础上，选择中小流域、典型河段进行试点工作，积累经验，逐步推广。对于近期投入运行的、具有良好的水文和环境监测系统的大型工程，可以依托业主单位适当补充或增加环评工作所需主要参数的观测内容。对早期建设完工的工程，应通过调查分析，根据需求的紧迫程度制定建立生态与环境监测网的策略和配套技术。
2.2选择试点，借鉴经验，提出适合我国国情的生态补偿战略
减缓水利水电工程建设对生态系统的干扰，目前可行的做法有二：一是采取环境友好的工程技术和管理方式，对河道生态进行修复，减少或减免工程建设的影响，另一种是对造成的难以减免的影响采取补偿，包括河流生物栖息地的建设、鱼类的人工繁殖、濒危物种或特殊物种的恢复等，在大尺度范围内达到生态与环境保护的目标，保护河流生物多样性及其结构功能。发达国家已进入工程的全面管理与河道生态修复阶段，经过多年的生态调度实践，提出了“适应性管理”的概念，即由“评价—规划—设计—实施—监测”形成一个完整的良性循环。
2.3 加强财政支持，设立专项基金，建立生态补偿的长效机制
我国水电开发面广量大、总体基础薄弱，同时面临着建设与保护之间的矛盾，因此应该推动建立国家层面的生态补偿专项基金。我国有8万多座水库，水电装机已超过1亿kW，30米以上的大坝4000多座，建立专项生态补偿基金有比较好的基础条件。基金主要用于生态补偿和中长期的、重大的环境保护共性问题研究。
3 结束语
总之，随着水利水电工程生态环境的严重破坏，因此，做好生态环境保护工作势在必行。作为水利水电工程师们，需要进一步树立和提高生态与环境保护的意识，充分认识水利水电工程对环境与生态可能产生的重大而潜在的影响，在流域的开发，水利水电工程的规划、设计、施工、调度及水库运行中，应充分考虑生态与环境的要求，使工程在造福人类的同时，对生态环境的不利影响降至最低。
参考文献：
[1] 董哲仁，水利工程对生态系统的迫[J]，水利水电技术
[2] 徐以标，水利水电工程与环境影响研究[J]，科技信息
[3] 毛文勇，生態环境影响评价概述[M]，北京：中国环境科学出版社