水利水電工程水環境影響評價工作等級判據探討論文

　　摘 要:根據水利水電工程水環境影響的特點,綜合考慮工程特性、水域規模和功能要求,提出了水利水電工程水環境影響評價工作等級判據,并將其用于不同類型、規模的水利水電工程進行驗算,結果表明,所判別的水環境影響評價工作等級與實際工作要求相符,可以為地面水環境影響評價技術導則的有效執行提供參考資料。

　　關鍵詞:水環境;評價工作等級;水利水電工程

　　1 水利水電工程水環境影響特點

　　水利水電工程往往需要攔河筑壩,抬高水位,引水發電或灌溉,其水環境影響的特點是運行期基本不排放污染物,但筑壩需阻斷河流、調節水量,導致下游出現減水河段,改變了水文、泥沙情勢,引起水環境條件變化,進而對水質、水生生物帶來影響[1-2]。水利水電工程水環境影響主要體現在: 1)施工期生產、生活廢水排放對水質的影響; 2)運行期水文、泥沙情勢變化的影響; 3)運行期水溫、水質變化的影響; 4)運行期水中氣體過飽和的影響。除了施工期排放生產、生活廢水外,其他階段基本不排放廢水,其影響主要體現在水文情勢變化方面。

　　2 水環境影響評價工作等級判別及其存在問題

　　地面水環境影響評價技術導則根據建設項目的污水排放量、污水水質的復雜程度、受納水域的規模及水質要求進行地面水環境影響評價工作級別的劃分[3]。這種劃分是以建設項目必然排放污(廢)水為前提,沒有考慮建設項目引起水文情勢變化的影響。在水利水電工程建設項目環境影響評價中,往往以施工期廢水排放作為水環境影響評價等級判斷的依據,這種判斷存在片面性。例如,一個具有多年調節性能水庫的水電站,大壩為黏土心墻堆石壩,由于筑壩材料絕大部分為土石料,混凝土用量極少,只有泄洪建筑物和引水發電系統需要混凝土,水利水電工程最大的廢水來源———施工期砂石料沖洗廢水大幅減少,若按地面水環境影響評價導則判別其評價工作等級,結果往往是三級,但多年調節的水庫在運行期對水環境的影響是十分顯著的,評價工作中,其水量、水溫、水質變化預測需要采用數值模型,實際工作量和工作難度遠遠超過按地面水環境影響評價導則所確定評價工作等級規定內容和深度。又如,引水式電站由于閘壩等混凝土使用量相對較少,同樣按照地面水環境影響評價技術導則判別得到的評價工作等級也是較低的,但引水式電站造成一定距離的減水河段對水環境、生態環境的影響是顯著的。為了彌補地面水環境影響評價導則判據的不足,在以往水利水電工程水環境影響評價中,其評價工作等級的確定,以施工期廢水排放作為參考,綜合考慮工程特性、水文情勢變化和河流水功能要求確定合理的評價工作等級,但一直沒有統一規范的判據。

　　3 水利水電工程水環境影響評價工作等級判別準則

　　對于河流、湖庫水文情勢影響類的項目,往往因河流流速、水量、水溫發生變化,導致濁度、水質、河道形態、生態環境系統的結構和功能發生變化。引起這些變化的程度,主要與水庫調節性能、水溫結構和引(調)水量有關。

　　水庫的調節性能主要由水庫規模和河流徑流量決定[4],可以分為日調節、周調節、月調節、季調節、年調節和多年調節等幾種類型。日調節、周調節和月調節3種類型水電站的水庫庫容小,只能根據上游的來流情況、電力系統對電量調節的要求進行晝夜、旬間流量調節。季調節和年調節類型的水電站具有相對較大的水庫庫容,它們可以根據當年河流的來流情況,在某一季節如汛期少發電多蓄水,所蓄的水量留在另一季節如枯水期多發電,對流量調節作用較大。多年調節型的水電站具有巨大的水庫庫容,它可以根據歷年來的水文資料和當年的水文資料確定當年的發電量和蓄水量,將豐水年所蓄水量留到平水年或枯水年來發電,還可以實現削減洪峰和錯開洪峰的目的,對天然河流徑流和洪水調節作用顯著。水庫調節性能可根據有效庫容占多年平均徑流量的比重(稱庫容系數)來判定,即:庫容系數(β)=水庫有效庫容/多年平均年徑流量(1)當β<0·02時,水庫為日調節型; 0·02≤β<0·20時,水庫為季調節型; 0·20≤β<0·30時,水庫為不完全年調節型; 0·30≤β<0·50時,水庫為年調節型;β≥0·5時,水庫為多年調節型。

　　為了便于比較,以總庫容代替式(1)中的有效庫容,據初步統計,有效庫容一般為總庫容的20%~70%,從偏保守考慮,取70%,并取α=多年平均年徑流量/水庫總庫容,則當α>35時,水庫為日調節型;3·5<α≤35時,水庫為季調節型;2·3<α≤3·5時,水庫為不完全年調節型;1·4<α≤2·3時,水庫為年調節型;α≤1·4時,水庫為多年調節型。

　　水庫水溫結構也可根據多年平均年徑流量與總庫容的比值(α)來判定[5-7]。則當α>20時,水庫水溫為混合型;10<α≤20,水庫水溫為不穩定分層型;α≤10,水庫水溫為穩定分層型。對照2項判別指標,不完全年調節、年調節、多年調節型水庫水溫結構為穩定分層型,日調節型水庫水溫結構為混合型,季調節型水庫水溫結構3種可能都存在,綜合2項指標,同時考慮水體規模大小,并取α為整數,得到以α為指標的水利水電工程水環境影響評價等級判別標準(表1)。表1的水體規模分為大、中、小規模3種,劃分標準同HJ/T 2·3—93《環境影響評價技術導則 地面水環境》。

　　對于引水式電站或有(引)調水功能的水庫,可能造成下游河流減水或脫水,河流水環境和生態系統受到影響[8],這時,水環境影響評價級別的判別還應考慮(引)調水量的大小。目前,確定河流生態需水量的方法很多[9-12],其中,Tennan提出了歷史流量法[10],他認為多年平均流量的10%是保持大多數水生生物短時間生存所推薦的最低瞬時流量;多年平均流量的30%是保持大多數水生動物有良好的棲息條件所推薦的基本流量;多年平均流量的60%是大多數水生生物在主要生長期提供優良至極好的棲息條件所推薦的基本流量。保護魚類、野生動物、娛樂和有關環境資源的河流流量狀況如表2所示。該方法的優點是不需要現場測量,年平均流量可以從河流上水文站的.歷史監測資料獲得,是非現場測定類型的標準測定方法,具有宏觀的定性指導意義。在美國,該方法通常用在優先度不高的河段研究河流標準量推薦值,或作為其他方法的檢驗。

　　王西琴等[13-16]采用不同方法估算黃河下游、淮河、海河、灤河的河道基本生態需水量,依據生態環境質量的不同分別占生態環境需水量的8%~41%, 5%~27%, 4%~22%, 54%,黃淮海平原河道的最小生態環境需水量為多年平均徑流量的15%,湖泊生態環境需水量依據生態環境質量的不同分別占降水資源總量的4·72%~8·81%;吳世勇等[17]采用不同方法研究了雅礱江河流生態流量。

　　根據研究成果,綜合考慮水體規模,得到以引(調)水量為指標的水利水電工程水環境影響評價等級判據。

　　上述指標沒有考慮影響水體的環境敏感程度,為此,可通過補充說明的方式加以修正,對于跨流域引水的、可能影響大型河流感潮河段咸潮的建設項目,評價工作等級應不低于二級,涉及水生生物(含產卵場)保護區、水源保護區等敏感保護目標的項目,評價等級應提高一級。

　　判別水環境評價工作等級時,應分別采用HJ/T2·3—93中表2和筆者推薦的判據(表1, 3)進行判別,取等級高的作為水環境影響評價工作等級。

　　4 驗證分析

　　采用HJ/T 2·3—93和筆者推薦的判據(表1,3)分別對34項水利水電工程水環境影響評價等級進行測算,所選取的有大、中、小型工程和不同調節性能的工程,涉及河流有大、中、小型河流,具有較好的代表性。驗證結果表明:采用HJ/T 2·3—93判別, 34個項目中,水環境評價等級屬于一、二、三級的項目分別有1個, 9個和24個,而實際評價中,考慮了工程特性、水文情勢變化和河流水功能要求,評價工作等級屬于一、二、三級的項目分別為5個, 12個和17個;與采用HJ/T 2·3—93和筆者推薦判據綜合判別得到的結果(水環境評價等級屬于一、二、三級的項目分別為5個, 12個和17個)完全一致。

　　由于考慮了水文情勢的變化,采用筆者推薦的判別方法,能更全面地反映水環境影響評價實際工作的重要性、工作量和難度。

　　5 結論

　　針對HJ/T 2·3—93《環境影響評價技術導則地面水環境》在水利水電工程水環境影響評價工作中存在的不足,根據水利水電工程水環境影響特點,提出了2項判別指標,即年徑流量與水庫總庫容的比值、引水流量占平均流量的比例,前者主要反映了水庫調節性能和水溫結構對水環境的影響,后者主要反映了河流減水或脫水對水環境的影響。

　　在具體應用中,可采用HJ/T 2·3—93規定的污水排放量指標和筆者建議的2項指標分別判斷,取三者級別最高者作為該項目水環境影響評價工作等級。

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