水庫樞紐工程主要環(huán)境問題及對策分析

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摘要：石漕溝水庫樞紐工程面臨的主要環(huán)境問題包括對中華鱉水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)的影響、對魚類的阻隔影響、對減水河段水環(huán)境的影響、低溫泄水影響等。工程設(shè)計通過論證并下放合理的生態(tài)流量、對保護(hù)物種進(jìn)行增殖放流、優(yōu)化主體設(shè)計方案、修建魚道、采取分層取水設(shè)施、加強(qiáng)庫區(qū)水環(huán)境保護(hù)等措施，有效減緩了工程帶來的不利環(huán)境影響，并使區(qū)域生態(tài)環(huán)境得到改善。

關(guān)鍵詞：水庫樞紐；環(huán)境問題；水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)；環(huán)境保護(hù)

1基本情況

石漕溝水庫樞紐工程由引水工程、石漕溝水庫工程、供水工程三部分組成，主要任務(wù)是為縣城供水，受水區(qū)為中國阜平縣城及阜東新區(qū)。石漕溝水庫位于中國沙河的一級支流葛家臺溝阜平鎮(zhèn)石漕溝村，石漕溝壩址距葛家臺溝與干流匯合處約1km，龍王莊引水樞紐壩址位于沙河干流龍王莊村下游約900m。石漕溝水庫總庫容2063萬m3，龍王莊引水樞紐總庫容134萬m3，引水流量1.0m3/s。石漕溝水庫工程主要永久性建筑物有攔河壩、魚道、泄水建筑物、下游消能防沖設(shè)施、供水工程進(jìn)水口、生態(tài)流量放空進(jìn)水口、引水隧洞、供水隧洞、供水管線等。

2工程建設(shè)的主要環(huán)境問題

2.1引水工程影響中華鱉國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)

石漕溝水庫樞紐工程的引水工程為龍王莊引水壩，其壩址及庫區(qū)涉及中華鱉國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)實驗區(qū)范圍。阜平中華鱉國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)位于中國河北省阜平縣王快水庫、王快水庫—不老臺村沙河河段（全長100km）、王快水庫—羊道胭脂河河段（全長80km），保護(hù)區(qū)分為核心區(qū)和實驗區(qū)。其中，核心區(qū)位于阜平縣城—王快水庫交匯口沙河河段、石猴—王快水庫交匯口胭脂河河段及王快水庫入庫口—黃家坡、北古洞段，地理坐標(biāo)在東經(jīng)114°12′～114°30′、北緯38°45′～38°50′；實驗區(qū)主要包括阜平縣城—不老臺沙河河段、石猴—羊道胭脂河河段及王快水庫庫區(qū)余部。阜平中華鱉國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)主要保護(hù)對象是中華鱉，其他保護(hù)物種包括青蝦、黃顙魚、草魚、鯽、鯉、鰱、鳙等。石漕溝水庫工程建設(shè)單位應(yīng)按照國家有關(guān)規(guī)定編制建設(shè)項目對水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)的影響專題論證報告，并將其納入環(huán)境影響報告書。

2.2建庫后產(chǎn)生減水河段

石漕溝水庫樞紐工程引水壩位于沙河干流龍王莊處，石漕溝庫區(qū)壩址位于沙河一級支流葛家臺溝上，兩個壩址建成后均將導(dǎo)致壩下河道天然徑流量減少。龍王莊引水壩由于是溢流壩且引水流量僅1m3/s，較壩址處原多年平均天然流量4.1m3/s較小，對壩下沙河水文情勢影響相對較小。石漕溝水庫建成后壩下將形成5.2km的減水河段，其徑流過程將有較大改變，對水生生態(tài)環(huán)境的不利影響需高度重視[1]。

2.3水庫建設(shè)運(yùn)行對水環(huán)境的影響

本工程環(huán)境敏感目標(biāo)之一為王快水庫飲用水水源保護(hù)區(qū)，其劃分范圍如下：一級保護(hù)區(qū)為王快水庫正常蓄水位線以下全部水域，面積41km2。二級保護(hù)區(qū)范圍為王快水庫周邊正常蓄水位線以上山脊線以下；大沙河王林口大橋以下至入庫口河段，河流中心線兩側(cè)縱深1000m以內(nèi)；北流河平陽大橋以下至入庫口河段，河流中心線兩側(cè)縱深1000m以內(nèi)；胭脂河廣安以下至入庫口河段，河流中心線兩側(cè)縱深1000m以內(nèi)，總面積65km2。王快水庫水源地保護(hù)區(qū)外劃分了準(zhǔn)保護(hù)區(qū)，范圍界限選擇在“沙河、平陽河、胭脂河等干支流主河道兩側(cè)1000m范圍”。本工程龍王莊壅水壩、石漕溝水庫工程均位于王快水庫上游沙河干支流，屬于王快水庫準(zhǔn)保護(hù)區(qū)。本工程雖不直接涉及王快水庫飲用水水源保護(hù)區(qū)范圍，但工程建設(shè)過程中廢污水不經(jīng)處理或未達(dá)標(biāo)排放有可能影響地表水環(huán)境質(zhì)量，對下游水源保護(hù)區(qū)帶來不利影響[2]。石漕溝水庫具有生活供水功能，為保障水庫運(yùn)行后庫區(qū)水質(zhì)滿足供水需求，應(yīng)采取運(yùn)行期庫區(qū)水質(zhì)保護(hù)措施。

2.4水庫建設(shè)將改變原河道水溫的時空分布

石漕溝水庫為穩(wěn)定分層型水庫。根據(jù)模型計算，5—9月存在較明顯的水溫分層現(xiàn)象，水庫的形成將改變原有天然河道水溫的時空分布，需重視低溫水下泄對下游河流中華鱉、魚類等水生生物產(chǎn)生的不利影響。

3環(huán)境影響減緩對策

3.1生態(tài)流量下泄

3.1.1龍王莊壅水壩

根據(jù)生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求，工程施工期間壩址下游需保障一定流量的生態(tài)基流。工程施工導(dǎo)流期間，一期由導(dǎo)流明渠泄流，二期由永久底孔泄流，基本不改變基坑下游河道天然徑流量。第三年11月永久底孔下閘后，水庫開始蓄水，蓄水開始時間為第三年11月初，壩址處河道生態(tài)流量為0.41m3/s。水庫蓄水初期擬采用臨時泵站抽水的方式來保證生態(tài)流量的下泄。龍王莊壅水壩運(yùn)行期枯水期（10—翌年6月）按0.41m3/s下放生態(tài)流量，豐水期（7—9月）按1.23m3/s下放生態(tài)流量。由于龍王莊壅水壩沒有調(diào)節(jié)能力，若豐水期入庫水量不能滿足多年平均流量30%的要求，則按10%下放。3.1.2石漕溝水庫根據(jù)生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求，工程施工導(dǎo)流期間，由臨時底孔泄流，基本不改變基坑下游河道天然徑流量。第三年10月臨時底孔下閘后，水庫開始蓄水。水庫蓄水初期擬采用臨時泵站抽水的方式來保證生態(tài)流量的下泄，中、后期采用永久底孔下泄生態(tài)流量?？菟谏鷳B(tài)基流為0.035m3/s，汛期生態(tài)基流為0.104m3/s。通過生態(tài)流量下泄措施，可保證工程實施后壩址下游天然河道不斷流，滿足壩下基本生態(tài)需水要求。

3.2建設(shè)魚類及水生生物保護(hù)措施體系

為減緩水庫工程建設(shè)對項目區(qū)魚類及水生生物的影響，維護(hù)和恢復(fù)生物多樣性，長期保持一定的魚類種群規(guī)模，結(jié)合工程影響河段魚類生物學(xué)及生態(tài)學(xué)特征，提出包括棲息地保護(hù)、過魚設(shè)施、漁政管理等魚類及水生生物保護(hù)措施體系。棲息地保護(hù)區(qū)有3處，河段總長約30km。過魚設(shè)施經(jīng)對魚道、升魚機(jī)、集運(yùn)魚系統(tǒng)、魚閘、仿自然通道等方案進(jìn)行綜合比選后，推薦魚道過魚方式，魚道總長約2900m，設(shè)計水頭46m，槽身凈斷面尺寸1.5m×1.3m，水深1.0m。

3.3水環(huán)境保護(hù)措施

石漕溝水庫具有生活供水功能，為了保證飲用水源運(yùn)行期水質(zhì)不受污染、水質(zhì)滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)建立石漕溝水庫飲用水水源保護(hù)區(qū)，劃定保護(hù)區(qū)范圍，成立保護(hù)區(qū)管理機(jī)構(gòu)，采取嚴(yán)格的法律法規(guī)對飲用水源地進(jìn)行保護(hù)，不得在水源地附近新建、擴(kuò)建與供水設(shè)施和保護(hù)水源無關(guān)的建設(shè)項目，并嚴(yán)禁在水庫網(wǎng)箱養(yǎng)魚等，確保污染源不得進(jìn)入庫區(qū)。定期對水庫水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，及時掌握水質(zhì)情況，以便采取合理的措施來防止水體污染；加強(qiáng)庫周居民區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村居住點(diǎn)的環(huán)境衛(wèi)生管理；為保護(hù)水質(zhì)，必須設(shè)置水污染管理機(jī)構(gòu)，全面協(xié)調(diào)水環(huán)境保護(hù)工作，負(fù)責(zé)執(zhí)行水源保護(hù)區(qū)有關(guān)法規(guī)，制定水污染防治措施，做好庫區(qū)水質(zhì)管理工作。

3.4采用疊梁門分層取水，減緩低溫水下泄影響

根據(jù)分析計算，石漕溝水庫為分層型水庫，生態(tài)流量、水庫放空為共用進(jìn)水口，水庫正常蓄水位至死水位落差42m，取水口分層取水主要考慮水溫、泥沙和水質(zhì)問題。水庫直接通過生態(tài)流量及放空進(jìn)水口向下游河道泄放生態(tài)流量，根據(jù)環(huán)保要求，生態(tài)流量需表層取水。本部位分層取水設(shè)施采用疊梁門方式，孔口尺寸為2.0m×2.0m，在最上游設(shè)置清污抓斗，在清污抓斗下游側(cè)設(shè)置一攔污柵，攔污柵后布置分層取水閘門，閘門尺寸為2.0m×2.0m。分層取水閘門后接生態(tài)流量、放空鋼管。在壩頂布置門機(jī)、清污抓斗門庫、分層取水閘門庫等設(shè)施。采用分層取水后，壩址下游葛家臺溝于1km處匯入沙河干流，河水受太陽輻射、大氣熱量交換等作用，沿程水溫得到一定程度的恢復(fù)，因此分層取水后石漕溝水庫出庫水溫對下游水生生物影響較小[3]。

3.5增殖放流措施

龍王莊壅水壩的建設(shè)，影響了中華鱉上下游之間遷移和分布的同時，還會對中華鱉的生態(tài)環(huán)境造成直接和間接影響。壩上庫區(qū)由于水位抬高，適應(yīng)于中華鱉棲息的岸邊生境面積會有所減少，同時壩下河流由于大壩運(yùn)營期流量的控制，改變了部分河段生境類型和食物資源。這些因素都會影響到中華鱉種群數(shù)量，因此，需在庫區(qū)和壩下河段進(jìn)行增殖放流，確保中華鱉種質(zhì)資源。除中華鱉外，保護(hù)區(qū)魚類較多，多為小型魚類，青蝦為主要蝦類。它們對水生態(tài)環(huán)境和繁育場所水文條件要求較低，同時多數(shù)物種具備較強(qiáng)的繁殖能力，所以選取青蝦、鰱、鳙、黃顙魚等部分經(jīng)濟(jì)魚類作為增殖對象。對放流種類做好標(biāo)記工作，以便于做好資源量的監(jiān)測工作和及時發(fā)現(xiàn)問題，更加明確對中華鱉及保護(hù)物種的影響范圍及程度，為更好地調(diào)整和實施增殖放流提供保障，保證增殖放流取得良好的效果。根據(jù)已批復(fù)的《石漕溝水庫樞紐工程對阜平中華鱉國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)影響專題論證報告》，為有效減緩和補(bǔ)償工程建設(shè)對保護(hù)區(qū)內(nèi)水生動物資源產(chǎn)生的影響，應(yīng)對中華鱉等一些重點(diǎn)保護(hù)動物開展適當(dāng)?shù)娜斯ぴ鲋撤帕?，以補(bǔ)充其種群數(shù)量和野生資源，進(jìn)一步加強(qiáng)資源養(yǎng)護(hù)工作。放流時，有必要保證苗種來源于保護(hù)區(qū)或其上、下游河段。保護(hù)區(qū)主要保護(hù)對象是中華鱉以及青蝦、黃顙魚、草魚、鯉、鰱、鳙等種類。石漕溝水庫工程建設(shè)對以上7類生物資源分布和種群規(guī)模可能會產(chǎn)生一定的影響，應(yīng)作為增殖對象（中華鱉按歷年增殖放流數(shù)量每年6萬只計）。增殖放流從水庫工程蓄水后第二年開始，放流期限暫定為3a，每年放流1次，放流時間安排在8—10月。放流地點(diǎn)為龍王莊壅水壩水面、石漕溝庫區(qū)及壩下沙河河段。石漕溝水庫樞紐工程增殖放流規(guī)模，詳見表1。

3.6中華鱉生境保護(hù)措施

（1）施工期應(yīng)根據(jù)保護(hù)物種的繁殖特征，避開中華鱉及其他保護(hù)資源產(chǎn)卵期，要保證繁殖期產(chǎn)卵場需水量和生境要求，防止產(chǎn)卵場和孵育場受到破壞[4]。

（2）工程運(yùn)營初期、枯水期需要對大壩以下河段進(jìn)行監(jiān)測。工程運(yùn)營后下泄水量理論上滿足中華鱉等保護(hù)種類生存需要，但由于各種不確定因素存在，下游河段水量是否滿足這些種類的生長繁殖需求還需要實地調(diào)研，調(diào)研過程中如發(fā)現(xiàn)河水較淺、水流停滯等現(xiàn)象則需調(diào)整下泄水量以保證魚類生存需水。

（3）保證保護(hù)種類繁殖期水量和水位穩(wěn)定。在中華鱉產(chǎn)卵季節(jié)，控制下泄流量，以保證下游水文情勢穩(wěn)定。

（4）對當(dāng)?shù)孛癖娮龊眯麄鞴ぷ鳌：恿鞯男纬墒沟眠厼\水區(qū)域面積增加，有可能導(dǎo)致庫區(qū)漁業(yè)資源更容易捕獲，繁殖期捕撈將會使魚類種群數(shù)量銳減，所以要對當(dāng)?shù)孛癖娮龊媒逃ぷ?，樹立生態(tài)保護(hù)意識。

（5）中華鱉生境的營建和恢復(fù)。由于工程建設(shè)，壩址上游河段變成深水庫區(qū)，造成中華鱉的生境面積減少，同時也改變了壩址下游河段地區(qū)中華鱉的棲息地和繁殖場所。因此，根據(jù)中華鱉生活習(xí)性和繁殖要求，有效進(jìn)行中華鱉生境的營建和恢復(fù)十分必要[5]。在龍王莊庫區(qū)濱岸帶，減緩坡度，恢復(fù)水生植被，增設(shè)以沙質(zhì)為基地產(chǎn)卵場和撫育場。壩下河段，采取有效工程，增加河水漫淹面積，設(shè)置深潭和淺灘區(qū)域，保證枯水期水源，恢復(fù)沙質(zhì)底質(zhì)，恢復(fù)水生植物。中華鱉生境恢復(fù)由保護(hù)區(qū)的管理部門負(fù)責(zé)實施。

3.7其他水生保護(hù)措施

3.7.1庫區(qū)漁業(yè)應(yīng)以土著魚類增殖為主

從保護(hù)生物多樣性的長遠(yuǎn)利益來考慮，應(yīng)當(dāng)遵循保護(hù)區(qū)管理的內(nèi)容，即嚴(yán)格限制物種引進(jìn)，庫區(qū)漁業(yè)要以土著魚為主，靠自然增殖的產(chǎn)量收獲。

3.7.2增強(qiáng)公眾保護(hù)意識

生物多樣性的保護(hù)已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。保護(hù)生物多樣性，決策者、管理人員和科技工作者在缺乏公眾支持的情況下不可能延緩生物多樣性的損失，所以需要通過宣傳、教育和培訓(xùn)等多途徑的努力來增強(qiáng)公眾對生物多樣性的認(rèn)識。

3.7.3強(qiáng)化漁政管理

由于疏于管理，電魚、炸魚、毒魚等違法違規(guī)捕撈屢禁不止，放任自流致使?jié)O業(yè)資源明顯趨于衰退，管理部門應(yīng)該根據(jù)本地區(qū)魚類繁殖季節(jié)和生長特性，制定禁漁期、禁漁區(qū)、網(wǎng)目大小及捕撈目標(biāo)的規(guī)格等。所有這些，應(yīng)成為管理中的重要內(nèi)容。根據(jù)工程特點(diǎn)，建議采取以下生物保護(hù)的減免措施。

（1）從生物學(xué)方面考慮應(yīng)采取的措施，包括施工時盡量避開魚類的主要洄游、產(chǎn)卵季節(jié)，避開產(chǎn)卵區(qū)域或魚類幼魚生長區(qū)域。

（2）為避免工程棄渣對水環(huán)境和水生生物的影響，棄渣場周圍應(yīng)設(shè)置擋渣墻、截水溝和排水溝，以避免水土流失造成水質(zhì)污染和影響水生生物棲息環(huán)境，尤其應(yīng)注意保護(hù)工程影響河段深潭的原生自然狀態(tài)。

（3）為避免人為活動干擾生態(tài)環(huán)境，應(yīng)加強(qiáng)施工人員衛(wèi)生管理（如個人衛(wèi)生、糞便和生活污水），避免生活污水的直接排放，尤其禁止拋棄有毒有害物質(zhì)，減少水體污染。加強(qiáng)施工及管理人員水生生態(tài)保護(hù)宣傳，樹立良好生態(tài)保護(hù)意識。制作相關(guān)環(huán)境保護(hù)手冊、警示牌、管理制度等，嚴(yán)禁施工人員捕捉河道魚類等。

（4）對施工圍堰內(nèi)魚類要及時捕撈、暫養(yǎng)、救治，并放歸河道。截流、蓄水期間下游出現(xiàn)減水情況前，要通知并配合漁業(yè)主管部門啟動應(yīng)急保護(hù)機(jī)制，禁止在減少河段捕撈或限捕，對擱淺、受傷的魚類及時救護(hù)，最大限度降低相關(guān)影響。

4結(jié)語

石漕溝水庫樞紐工程屬于引調(diào)水工程，影響范圍較廣，如何解決工程建設(shè)帶來的環(huán)境問題十分重要。工程設(shè)計以滿足生態(tài)需求為導(dǎo)向，以環(huán)境優(yōu)先為原則，充分重視面臨的環(huán)境問題，通過優(yōu)化水庫開發(fā)方式、工程布置、施工方案等，力爭使工程對環(huán)境的影響得以避免或降低到可接受程度。本工程引水樞紐涉及阜平國家級中華鱉水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)的實驗區(qū)，需編制種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)影響論證專題報告，并通過農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁政管理局審批，經(jīng)采取中華鱉及魚類增殖放流、確保生態(tài)流量下放、修建魚道等相關(guān)環(huán)保措施后，可以有效減緩工程帶來的不利環(huán)境影響。

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作者:孫瑞 王莉 晁立強(qiáng) 單位:中水北方勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司