小水电对农村环境及景观生态影响现状.doc

小水电对农村环境及景观生态影响现状初探摘要：文章通过对国内外小水电对环境影响问题进行总结，结合对广东省乳源县境内的5条河流进行实地调研结果，对国内外小水电对环境影响问题尤其是景观生态的影响进行初步探析，为农村小水电开发利用的景观规划进行探索分析提出一些建议和设想，以实现农村小水电的可持续发展。关键词：小水电；环境；景观生态；研究进展0 前言流域小水电梯级开发是发展水电的一种有效方法，不仅有利于改变山区落后的经济状况，而且有利于巩固退耕还林成果1与大中型水电站相比，小水电有很多优势，如投资省、工期短、见效快，小水电很少造成淹没与移民，很少引发地质灾害，环境影响范围小2。本文就通过对国内外小水电对环境影响问题进行总结，尤其是景观生态的影响，为农村小水电开发利用的景观规划进行探索分析提出一些建议和设想，以实现农村小水电的可持续发展。1 小水电存在的环境影响问题小水电与大水电的主要区别除了没有高坝、大水库以外，在工程布置上一般多为引水式，环境生态问题有相当一部分是与大水电相似的。因此，小水电开发对环境的负面影响也可以大致要可从以下几方面来归纳：1.1 对自然环境的影响1.1.1 小水电对气候环境的影响 小水电开发对于气候环境的影响研究较少。但一些文献中也提到修建水库而产生的温度与湿度的轻微变化通常是有益的3。在很多情况下，水库中水体的恒定温度调节了周围的自然气候，会在库区造成冬暖夏凉，甚至无霜期加长的有利环境4。小水电梯级农村以电代柴增加，有效保护了林地资源，提高了林地覆盖率5，6，还可以有co2的排放强度，减弱温室效应3,7，另外，由于水库蒸发量巨大，可以缓和一些地区的酷热气候。水电站建成后坝址上游的河道内水面变下垫面的改变将引起不同局地小气候，如气温、降水、风速等的改变7。虽然没有专门针对气候影响有定量的监测，但是在我们的调研中，也发现有49%的当地居民认为小水电对气候有影响(图1)。图1 建站后对当地气候的影响1.1.2 小水电对水环境的影响 水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境。小水电梯级开发对水环境的影响，主要是改变了原河道的水的自然生存流态方式，包括水资源利用方式的改变或兴建大坝及其他水工建筑等而引起的水的流态改变。水库蓄水后对水环境的影响主要有：水文情势的影响；对水库水温的影响8以及对水质的影响9。水电梯级开发将一条条自然河流变成了人工渠道，对河流水文过程、泥沙输送、水生动物以及河流两岸的自然景观都有巨大的再造作用10。国外相关研究表明：小水坝建设对沉积量的影响较大11，水库泥沙淤积严重12。小水电大都是小型引水式电站，也会造成河段水流减少，甚至部分河段断流、消失的现象13，改变了大小河流的水文节律14。电站的兴建，特别是具有季调节以上性能的大库容、深水库的形成，将改变原有天然河道水温的时空分布，进而对水质、水生生态系统等造成重要影响。此次对乳源县境内的流域调研结果也显示，小水电对水环境的影响也得当地居民的证实，如图2，3，4，5。1.1.3 小水电对土壤环境的影响 小水电工程对土壤环境的影响是双向的，一方面，库区及库周区土地利用率较高，耕地的供需矛盾尖锐，水库淹没后，土地面积减少，使原本不富裕的耕地资源更加紧张。随着人口的增长，后靠移民在低山、丘陵区砍伐森林开荒造田，种植作物，将不可避免地加重水土流失。另一方面，水库建成后，库区形成特殊的小气候环境。湿度增加，昼夜温差小，抑制土壤有机质的矿化过程，有利于土壤有机质的积累，同时土壤有机质的增加又有利于植物的生长，增加库周的森林植被，增加枯枝落叶，可以大幅度增加库周土壤的有机质含量。而且库周水土流失的减少，土壤养分得到均衡发展。图2 建站后对水土流失的影响 图3 建站后水质变化情况图4 水库对植物种类的影响 图5 建站后河流断流情况1.1.4 小水电对地质环境的影响 修建水利工程需进行河床开挖、两岸削坡等土石方工程施工，均会破坏原自然山坡的稳定平衡，严重时导致滑坡、错动、坍滑等。大坝既高且重，蓄水后强大的水压力通过坝体传至地基和周围岩体上，有可能造成水库诱发地震、影响岩体稳定性和原有的地质构造的条件。此外还有库区淹没、岸边浸没、塌岸等地质问题。1.1.5 小水电对生物环境的影响 小水电开发对生物环境的影响主要体现在生态环境的影响上。可分为对植物和动物的影响。水电开发不可避免的会引起的局部河岸带原有自然植被的破坏，这会导致流域自然生态的生物量降低，在一定程度上破坏区域景观的生态完整性，植物物种丰富度及多样性都不同程度的受到水电建设的影响。研究表明，流域植被和水域的景观破碎程度与梯级开发程度呈正相关关系，而流域植被和水域的景观多样性则与梯级开发程度呈负相关关系。无论是哪种类型的水电站（坝式、河床式或引水式），均会造成河流生态连续性不同程度的中断，破坏了水生生物生长、产卵、繁殖所必需的水文条件和生长环境，从而使某些鱼类特有的繁殖生境消失。小水电梯级开发都会对水生动植物、陆生动物与两栖动物的诸多影响方面。如对藻类，钱骏等研究表明，水库建成后，水体上层水温较高，有利于蓝藻、绿藻等浮游植物生长， 这也是爆发水华的一个重要原因。一些洄游鱼类、底栖动物群落、甚至枝角类都会由修建水电工程而产生影响。小水电站自身也会阻隔一些生物的迁徙路径，使饵料生物构成和数量的变化，珍稀濒危物种及土著特有物种往往很快消亡，景观多样性及异质性受到一定程度的影响。1.2 对社会环境的影响社会环境是指由人与人之间的各种社会关系所形成的环境，包括政治制度、经济体制、文化传统、社会治安、邻里关系等。1.2.1 对人群健康影响 不少疾病如阿米巴痢疾、伤寒、疟疾、细菌性痢疾、霍乱、血吸虫病等直接或间接地都与水环境有关。水电梯级开发后，水流减缓，幅减小，库岸静水面积增大，适宜水生植物生长的浅水区增多，为传播疟疾的供了一定的生存条件，使疾病流行成为可能。1.2.2 对移民及文化传统的影响 小水电开发虽然水库库容小、淹没影响小，但也或多或少涉及到移民问题。小水电大都建在山区，当地群众人均土地较少，且多为荒坡薄地，基础设施薄弱，经济发展条件较差。另外，小型水库建设时大部分无专项设施补偿，淹没区的交通等基础设施状况有的比淹没前还差用移民的话来说:“水库修建后，土地变少了、收成也比别人少；现在国家的惠农补贴又比别人少。”造成移民难的社会现象，引发了新的矛盾，如果处理不好会影响社会稳定。若涉及少数民族，还存在少数民族移民后，必将面临一种全新情况和处境，少数民族后，信仰、语言、生活习俗的变化，随着少数民族水电移民的传统社区既已瓦解，附着其上的文化保护发展随之危矣。由于梯级引水式电站群的建立，减(脱)水河段下泄的生态流量短缺，居民饮水、农田灌比较困难。如不采取有效措施防治并有愈演愈烈的趋势，不仅影响藏民同胞的生存生活，可能也会危及民族团结。2 小水电对景观生态的影响小水电梯级开发产生的山体裸露，还会破坏景观的连续性与协调性，改变原有流域景观格局，破坏自然环境提供给人类的舒适性服务，对附近地区的自然景观美感造成影响。如在长江支流很多流域内，由于小水电数量众多、分布密集、设计流量不尽合理以及水体在年内分布不均，许多小水电站存在水源不足、抢夺河道生态用水现象，致使河流景观遭到严重破坏，局部河道长年断流，出现“白滩”现象。小水电景观生态的影响研究主要集中在景观格局变化的研究、景观生态评价、景观生态设计与管理等应用研究。目前， 水电开发工程建设的景观生态影响评价已受到越来越多的重视，加强工程建设对区域景观格局的定量评价已成为生态影响评价的重要组成部分。目前，我国关于小水电景观生态方面的研究和发展还处于探究阶段，张西林针对小水电开发建设提出相应的景观生态规划设想，张继业等为得出生态景观修复措施而对流域小水电梯级开发的景观要素影响进行探索分析。但总体而言，国内对小水电开发的景观生态规划研究还不完善，仍缺乏较系统的理论方法。此外，针对农村小水电开发的景观生态规划中的生态修复技术的研究也相对较少。由于小水电的开发，流域的变迁、水文及地下水位的变化势必会对农作物的种植造成影响，干旱河谷正在迅速扩展，物种也会发生变化，直接影响农民的生产，甚至会引起农民居住地的迁移，原有农村景观格局发生了巨大变化，自然景观也逐渐向着高度人工化方向发展。3 小结如何在小水电设计时考虑景观生态的因素是一个全新的课题。实际上，景观生态的制约因素可严重影响小水电站的通用设计和布局，所以将景观生态作为在小水电建设规划的重要因素考虑，在规划初期就应得到确认和处理，而不是在设计完成后再处理。目前有人提出如何在水电设计过程中考虑景观生态因素，考虑景观生态需水量的计算。而对于已建的造成影响的小水电，需重新进行景观生态评价及相应补救措施，如：拦河坝下泄流量满足最小下泄流量的要求，确保正常的生态环境用水量和水质要求，以减小对水生生物的影响；可以采取捞网过坝，建立鱼类增殖站，修建过鱼道等措施来保护鱼类资源；对于文物古迹等人文景观要进行搬迁重建保护；对涉及到的珍稀濒危重点保护野生植物采取保护措施，植株低矮和幼树(苗)进行迁地移栽，迁地移栽难于成活的大树则采取采种育苗栽培等保护措施。总之，在当今小水电开发的热潮中，我们应从中总结经验、吸取教训，以把农村的生态建设与环境保护作为小水电开发的切入点，从而使农村小水电的经济效益与生态效益齐头并进。因此，对小水电开发的景观生态规划中生态修复体系的研究与建立是社会主义新农村建设的重要组成，是科学发展观的实际应用，也是农村水电发展的必然。参考文献1 孟新华.山区农村小水电可持续发展问题与对策j.中国农村水利水电,2001,(12):37-38.2 姜富华,杜孝忠.我国小水电发展现状及存在的问题j.中国农村水利水电,2004,(3):82-86.3 李庆.印度水利工程的环境影响综述j.水利水电快报2004,25(10):6-10.4 中国水力发电工程学会 中国大坝协会中国水利水电科学研究院.水电建设不会污染河流水质j.中国三峡,2010,7:46-52.5 阐喜森.小水电开发与生态环境保护j.可再生能源,2006,(2):85-86.6 刘海锋,费良军,孙廷荣.小水电代燃料工程生态环境效益评估j.中国农村水利水电,2004,(10):11-113.7 杨启彬,刘佳.兴建龙滩水库对罗甸气候影响浅析j.贵州气象(增刊),2006,(30):20-21.8 蔡为武.水库及下游河道的水温分析j.水利水电科技进展,2001,2(5):20-23.9 王超.水电工程小河道型水库蓄水对水环境的影响j.广西电业,2009,(11):97-98.10 张承龙.水利水电项目的景观环境影响评价j.云南水力发电,2003,19(l):5l-54.11 renwick w h,smith s v,bartley j d and buddemeier.the role of impoundments in the sediment budget of the conterminous united statesj.geomorphology,2005,71:99-111.12 radoane m an