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摘 要:预测水电工程对环境产生的影响尤其是不利环境影响是整个环境影响评价技术的核心。在此过程中同样重要的是制定相应的不利影响的缓解措施。缓解措施包括消除、弥补或减少不利影响、使之达到可接受水平的所有环境保护活动。缓解措施的基本目标为:避免、预防、保护、最小化、复原、恢复、补偿。在水电工程中最常见的现象时水库下游河道自然流量会被水库放水超过或小于正常流量而形成的不稳定流量所取代。这会造成流域水文上的时空改变、从而产生一系列的环境影响。
关键词:水文情势变化;环境影响;缓解措施
Change of hydrological impact on the environment and the countermeasures
A bu li mi ti·wu shou
(Department of Water Resources in Xinjiang Kashgar River Basin Authority, Kashi, Xinjiang 844000)
Abstract:Predicting the impact of hydroelectric projects on the environment, especially the adverse environmental effects is the core of the entire environmental impact assessment technology. It is also important in this process, the adverse effects develop appropriate mitigation measures. Mitigation measures including the elimination of make up or reduce the adverse effects so as to achieve an acceptable level of environmental protection activities. The basic objectives of the mitigation measures: Avoid prevention, protection, minimization, recovery, rehabilitation and compensation. The most common phenomena in hydropower projects downstream of the reservoir natural river flow by water released from the reservoir more than or less than the normal flow and the formation of unstable flow replaced. This will cause the spatial and temporal changes in the hydrological, resulting in a series of environmental impact.
Keywords:changes in the hydrological regime; environmental impact; mitigation measures
1.对生物与水质的影响
水的释放量与电力之间的关联意味着下游河水位不是根据流域降水量而变化、而是根据电力需求量等因素而变化。
对于大型水电工程来讲、还存在李调节、年调节、多年调节的情况、这种情况对库区和下游造成的环境影响要比日调节严重得多。为保证发电和防洪需要、库区冬季正常蓄水水位往往要比夏季防洪水位高出很多、这种因落差而暴露出的土地被称为消落带。
水库和河流水位按这种模式变动会造成许多不良后果、如当消落区地势较为平坦时、会造成大面积蓄水。在这些地区、夏季水位下降后、河道内沉淀的各种污染物将留滞在消落带上、加上经过长期浸泡的泥土不易排水、不仅造成库区和河流景观的破坏、而且在高温下极有可能滋生病菌、寄生虫和蚊蝇、导致流行病发生;人造洪峰可能会造成下游淹没问题;河流水位迅速波动、会交替地暴露和淹没鱼群在浅水中有力的休息场所、妨碍鱼群产卵:还会对下游用水部门取水产生影响等。
对位于干旱、半干旱地区的河流来说、自然径流量小、被大坝拦截后、下游河段几乎断流、河水失去了稀释、净化的功能、加上沿岸城镇排放的生产和生活污水、河道成了污水汇集地、河流的生态功能消失。
2.对地下水及土壤盐碱化的影响
流域内的地表水与地下水有着密切的关系、河流水文条件的改变也会影响到地下水。所有的水电工程都在某种程度上影响地下水状况。水库蓄水、库区周边地下水位将会升高、水库下泄流量减少、下游地下水位将会下降。影响的严重程度取决于该地区的具体情况、如地下水位、被给状况、坡度以及土壤或岩石的渗透、储存和传导性。
水库周边地下水位升高后、如果地下水埋深小于土壤盐碱化的临界埋深(在蒸发最强烈的季节、土壤表层无明显积盐的最浅地下水埋藏深度、称为临界深度)将会造成土地盐碱化。土地发生盐碱化必须具备的三大因子是:盐分来源、水分来源和使盐分向地表运移的机制。
3.对流域河道形态的影响
建库后、库区水流流速降低、其水流挟沙能力也随之降低。江河流经地区的土壤和岩石被侵蚀、搬运的一部分泥沙在水库中沉积下来、沉积在水库底部的泥沙形成一个回水三角洲。这个三角洲朝水坝方向渐渐递升、泥沙颗粒变细。水库泥沙淤积不仅减少了有效库容、降低了水电站的出力、而且对库区上游的土地和村庄带来了威胁。 库区泥沙淤积后、大坝以下的河水挟沙能力远没有达到饱和内力、通俗地讲大坝以下的河水是“饥饿的”、它会通过剥蚀下游河床与河岸努力夺回沉积物。流量和泥沙含量是长期影响河床变动的两个主要变量、通常、在大坝运行的头10年内、河床会被侵蚀掉好几米深。
长期来说、下游河道所受的主要影响是河道萎缩、变深变窄、使得有沙洲、河滩和多重河流交织在一起的蜿蜒河流、变成只有相对笔直的单一河道河流。
4.对水文情势不利影响的缓解措施
(1)对水文情势影响的缓解措施主要有:对水电工程运行进行合理调度、使施工下泄流量不小于下游河道最小生态环境流量。为合理利用水资源、电站可考虑安装一个小机组、作为基荷每天24h运行、小机组的电流量可按下游河道最小生态环境流量考虑。关于河道最小生态流量、目前还没有一个严格的定义、一般认为、河道最小生态环境流量由以下方面组成:1.维持水生生物栖息地生态平衡所需的水量;2.维持合理的地下水位、以保护河流湿地、沼泽生态平衡、保持和地表水转换所必需的人渗补给水量和蒸发消耗量;3.维持河口淡水、咸水平衡和生态平衡所需保持的水量;4.维持河流系统水沙平衡和水盐平衡的人海水量:5.使河流系统保持稀释和自净能力的最小环境流量;6.防止一河道断流、湖泊萎缩所需维持的最小径流量。
(2)对库周盐碱化的缓解措施主要有:可考虑在影响地带挖截渗沟、降低影响地带的地下水位。既在库岸、堤、坝外一定范围内做截渗排水沟、将渗出的水拦截在截渗排水沟内排走;在工程运用过程中、保持截渗排水沟内水位始终低于地下临界水位、有效降低水库向周边地下的渗水压力。截渗排水沟
至岸、堤、坝的距离、应根据工程情况而定。沟的底宽、深度应根据地质资料以最大限度地拦截工程向外的渗水并保持沟内水位长期在临界水位以下而定。截渗排水沟与排水河道相通、在入排水河道前应建控制性建筑物(水闸或扬水站)、以控制沟内水位。截渗排水沟与周边农田灌溉渠道相通、旱季可利用沟内水灌溉农田、雨季可利用截渗排水沟排除农田沥水。
(3)泥沙影响的缓解措施包括以下几个方面:
A.土保持、减少泥沙入库。影响水库淤积的主要因素是水库的入库泥沙量、而入库泥沙量的多少有取决于水库汇水流域土壤的侵蚀强度。在水库汇水流域开展水土保持工作、对于减少泥沙入库具有一定的效果、它是从源头上解决水库的泥沙淤积问题。
B.合理的调度运行方式。在多少河流上、由于汛期泥沙含量高、来量大、一般应采取“蓄清排浑”的运行方式、即在汛期水库降低水位、提高库内流速、使来沙大部分排出库外。
C.排沙。该方式要求在设计建造时、就应考虑在水库底部设置泄流排沙底孔、在运行上定期泄空冲刷恢复库容。
D.清淤。该方法主要适用于水资源缺乏地区的水库和小型水库、主要缺点是成本较大。
关键词:水文情势变化;环境影响;缓解措施
Change of hydrological impact on the environment and the countermeasures
A bu li mi ti·wu shou
(Department of Water Resources in Xinjiang Kashgar River Basin Authority, Kashi, Xinjiang 844000)
Abstract:Predicting the impact of hydroelectric projects on the environment, especially the adverse environmental effects is the core of the entire environmental impact assessment technology. It is also important in this process, the adverse effects develop appropriate mitigation measures. Mitigation measures including the elimination of make up or reduce the adverse effects so as to achieve an acceptable level of environmental protection activities. The basic objectives of the mitigation measures: Avoid prevention, protection, minimization, recovery, rehabilitation and compensation. The most common phenomena in hydropower projects downstream of the reservoir natural river flow by water released from the reservoir more than or less than the normal flow and the formation of unstable flow replaced. This will cause the spatial and temporal changes in the hydrological, resulting in a series of environmental impact.
Keywords:changes in the hydrological regime; environmental impact; mitigation measures
1.对生物与水质的影响
水的释放量与电力之间的关联意味着下游河水位不是根据流域降水量而变化、而是根据电力需求量等因素而变化。
对于大型水电工程来讲、还存在李调节、年调节、多年调节的情况、这种情况对库区和下游造成的环境影响要比日调节严重得多。为保证发电和防洪需要、库区冬季正常蓄水水位往往要比夏季防洪水位高出很多、这种因落差而暴露出的土地被称为消落带。
水库和河流水位按这种模式变动会造成许多不良后果、如当消落区地势较为平坦时、会造成大面积蓄水。在这些地区、夏季水位下降后、河道内沉淀的各种污染物将留滞在消落带上、加上经过长期浸泡的泥土不易排水、不仅造成库区和河流景观的破坏、而且在高温下极有可能滋生病菌、寄生虫和蚊蝇、导致流行病发生;人造洪峰可能会造成下游淹没问题;河流水位迅速波动、会交替地暴露和淹没鱼群在浅水中有力的休息场所、妨碍鱼群产卵:还会对下游用水部门取水产生影响等。
对位于干旱、半干旱地区的河流来说、自然径流量小、被大坝拦截后、下游河段几乎断流、河水失去了稀释、净化的功能、加上沿岸城镇排放的生产和生活污水、河道成了污水汇集地、河流的生态功能消失。
2.对地下水及土壤盐碱化的影响
流域内的地表水与地下水有着密切的关系、河流水文条件的改变也会影响到地下水。所有的水电工程都在某种程度上影响地下水状况。水库蓄水、库区周边地下水位将会升高、水库下泄流量减少、下游地下水位将会下降。影响的严重程度取决于该地区的具体情况、如地下水位、被给状况、坡度以及土壤或岩石的渗透、储存和传导性。
水库周边地下水位升高后、如果地下水埋深小于土壤盐碱化的临界埋深(在蒸发最强烈的季节、土壤表层无明显积盐的最浅地下水埋藏深度、称为临界深度)将会造成土地盐碱化。土地发生盐碱化必须具备的三大因子是:盐分来源、水分来源和使盐分向地表运移的机制。
3.对流域河道形态的影响
建库后、库区水流流速降低、其水流挟沙能力也随之降低。江河流经地区的土壤和岩石被侵蚀、搬运的一部分泥沙在水库中沉积下来、沉积在水库底部的泥沙形成一个回水三角洲。这个三角洲朝水坝方向渐渐递升、泥沙颗粒变细。水库泥沙淤积不仅减少了有效库容、降低了水电站的出力、而且对库区上游的土地和村庄带来了威胁。 库区泥沙淤积后、大坝以下的河水挟沙能力远没有达到饱和内力、通俗地讲大坝以下的河水是“饥饿的”、它会通过剥蚀下游河床与河岸努力夺回沉积物。流量和泥沙含量是长期影响河床变动的两个主要变量、通常、在大坝运行的头10年内、河床会被侵蚀掉好几米深。
长期来说、下游河道所受的主要影响是河道萎缩、变深变窄、使得有沙洲、河滩和多重河流交织在一起的蜿蜒河流、变成只有相对笔直的单一河道河流。
4.对水文情势不利影响的缓解措施
(1)对水文情势影响的缓解措施主要有:对水电工程运行进行合理调度、使施工下泄流量不小于下游河道最小生态环境流量。为合理利用水资源、电站可考虑安装一个小机组、作为基荷每天24h运行、小机组的电流量可按下游河道最小生态环境流量考虑。关于河道最小生态流量、目前还没有一个严格的定义、一般认为、河道最小生态环境流量由以下方面组成:1.维持水生生物栖息地生态平衡所需的水量;2.维持合理的地下水位、以保护河流湿地、沼泽生态平衡、保持和地表水转换所必需的人渗补给水量和蒸发消耗量;3.维持河口淡水、咸水平衡和生态平衡所需保持的水量;4.维持河流系统水沙平衡和水盐平衡的人海水量:5.使河流系统保持稀释和自净能力的最小环境流量;6.防止一河道断流、湖泊萎缩所需维持的最小径流量。
(2)对库周盐碱化的缓解措施主要有:可考虑在影响地带挖截渗沟、降低影响地带的地下水位。既在库岸、堤、坝外一定范围内做截渗排水沟、将渗出的水拦截在截渗排水沟内排走;在工程运用过程中、保持截渗排水沟内水位始终低于地下临界水位、有效降低水库向周边地下的渗水压力。截渗排水沟
至岸、堤、坝的距离、应根据工程情况而定。沟的底宽、深度应根据地质资料以最大限度地拦截工程向外的渗水并保持沟内水位长期在临界水位以下而定。截渗排水沟与排水河道相通、在入排水河道前应建控制性建筑物(水闸或扬水站)、以控制沟内水位。截渗排水沟与周边农田灌溉渠道相通、旱季可利用沟内水灌溉农田、雨季可利用截渗排水沟排除农田沥水。
(3)泥沙影响的缓解措施包括以下几个方面:
A.土保持、减少泥沙入库。影响水库淤积的主要因素是水库的入库泥沙量、而入库泥沙量的多少有取决于水库汇水流域土壤的侵蚀强度。在水库汇水流域开展水土保持工作、对于减少泥沙入库具有一定的效果、它是从源头上解决水库的泥沙淤积问题。
B.合理的调度运行方式。在多少河流上、由于汛期泥沙含量高、来量大、一般应采取“蓄清排浑”的运行方式、即在汛期水库降低水位、提高库内流速、使来沙大部分排出库外。
C.排沙。该方式要求在设计建造时、就应考虑在水库底部设置泄流排沙底孔、在运行上定期泄空冲刷恢复库容。
D.清淤。该方法主要适用于水资源缺乏地区的水库和小型水库、主要缺点是成本较大。