生态环境影响及保护措施

1前言

水利水电工程对水资源的调控，可实现防洪、供水、发电、灌溉、航运等多种功能的刚性需求，是经济社会可持续发展的重要基础。对河流水资源进行开发利用的同时，工程建设难免带来不利生态环境影响，切实保护生态和环境，维系良好水生态环境，建立与生态相和谐的水利水电工程建设体系是必然趋势[1-2]。本文以拟建的四方井水库为例，分析工程建设对生态环境的主要不利影响，并结合工程布置、区域特点和生态恢复及景观要求，提出技术经济适宜的生态保护措施，尽可能将不利影响降低或转化为有利影响，使工程经济效益得到发挥的同时，其生态效益和社会效益得到协调发展，也可为同类工程生态保护提供技术参考和借鉴。

2项目及项目区生态环境概况

2.1项目简介。四方井水利枢纽工程位于江西省宜春市袁州区境内，坝址地处赣江流域袁河一级支流温汤河下游，距宜春市中心城约7.0km处的湖田镇坪田村，坝址距温汤河入袁河河口约9.0km，坝址以上流域面积约173km2，是一座以防洪、供水为主，兼顾发电等综合利用效益的大（2）型水利枢纽工程。大坝为粘土心墙坝，最大坝高51.30m，水库正常蓄水位152.00m（黄海高程，下同），相应回水长度8.02km，总库容为1.19×108m3，属多年调节水库；水库向宜春市日均供水量30.90×104t，电站总装机容量1500kW；水库淹没总面积约6.14km2，其中陆地面积5.51km2，水域面积0.63km2[3]。2.2项目区生态环境现状。2.2.1植被及植物资源现状项目区地带性植被为亚热带常绿阔叶林，植物区系成分主要由壳斗科、樟科、山茶科、厚皮香科、金缕梅科、冬青科、桑科和杜英科等常绿阔叶树组成。现状植被主要是处于不同逆行演替阶段的次生群落，分布面积最广的植被类型有以木荷、冬青为主的常绿阔叶林，以杉木、马尾松为主的暖性针叶林，以杉木、木荷、枫香混交林为主的暖性针阔混交林，以及以檵木、盐肤木为主的次生群落。项目涉及区（水库正常蓄水位及其影响区内）有国家Ⅱ级保护植物樟树1种；有省级保护植物5种，分别为省二级保护野生植物紫薇，省三级保护野生植物枸骨、赤楠、黄檀、杨桐，数量极少，且为江西省广泛分布种。水库淹没区涉及古树（胸径≥80cm）33株、后续古树（胸径60.0～79.9cm）34株，涉及3个树种：樟树、枫香、苦槠；有胸径≥5cm的国家重点保护野生樟树587株（不含古树和后续古树）、幼树96株、幼苗99株，未发现有名木[4-5]。2.2.2陆生动物资源现状。项目区有陆生脊椎动物75种，隶属4纲17目35科，其中重点保护野生动物24种，均为江西省省级重点保护野生动物，主要有中华蟾蜍、黑斑侧褶蛙、乌梢蛇、尖吻蝮、牛背鹭、白鹭、池鹭、灰胸竹鸡、山斑鸠、黄鼬和鼬獾等，这些动物分布相对广泛[6]。2.2.3水生动植物及鱼类资源现状。项目区浮游动物共有17种，其中轮虫类11种，枝角类4种，桡足类2种；底栖动物有23种，其中软体动物门种类最多，计13种，其次为节肢动物门6种；浮游植物有6门39属67种，以硅藻门为主，其次是绿藻门，在生物量上以硅藻门占优势；区内具有池塘、水沟、水渠、溪流、河流等水体中大部分都生长有水生植物群落，类型多样，但面积一般都较小、盖度不一，水生植物经鉴定共计14科27种[6]。项目所处袁河流域及其支流调查到的鱼类全部为纯淡水鱼类，共计48种，分别隶属于3目12科，本项目所在温汤河有24种，鱼类组成以鲤形目为主，约占总种数的70%，其次是鲶形目占23%，鲈形目最少，未发现珍稀濒危及保护种类。在生长和繁殖习性上以溪流性鱼类占优势，摄食类型以杂食性为主，产卵类型以粘性卵为主。总体上温汤河鱼类资源较少，生物量低。现场调查及走访未发现集中四大家鱼等洄游性鱼类的产卵场、索饵场、越冬场及重要洄游通道[6]。

3工程建设对生态环境的主要影响

主要从水库蓄水淹没、大坝阻隔及上下游河道径流变化等方面，分析水库建设和运行对陆生生态、水生生态的主要影响。3.1陆生动植物的影响。（1）陆生动物的影响建库后，岸边、河谷地带现有的野生动物生境将被淹没，将使得陆生动物的栖息地相对缩小。对于在低海拔分布的蜥蜴类及蛇类等爬行动物和两栖类动物而言，由于原分布区被部分破坏，导致这些动物的生活区向上迁移；对于部分低海拔灌丛、草丛中栖息的鸟、兽，其栖息地将会被小部分破坏，但它们都具有一定迁移能力，食物来源也呈多样化趋势，所以水库建设不会对它们的栖息造成较大的影响。水库蓄水后觅食范围有所缩小，但不会构成严重威胁，因此水库蓄水对陆生动物的不利影响较小。（2）陆生植物的影响水库淹没的林地主要为马尾松林、衫木林、枫杨林、毛竹林等，灌草丛主要为檵木灌丛、盐肤木灌丛、牡荆灌丛、乌桕灌丛、芒萁灌草丛、水蓼灌草丛、白茅灌草丛、野艾蒿灌草丛等，多为当地常见植被，水库淹没损失不会对植物的种类、区系成分性质、分布方式造成大的影响，更不会造成物种的灭绝和消亡。虽然淹没区总生物量会产生一定量的减少，但总体上对生态完整性的影响相对较小，不会改变整个项目区及周边生态系统的结构和功能稳定性；同时，水库蓄水后，水域面积增加，促使水汽蒸发，在一定程度上可提高沿岸小环境的空气湿度，有利于两岸植被的自然恢复。3.2重点保护动植物和古树名木的影响。（1）重点保护动物的影响项目建设和运行对24种省级重点保护野生动物的影响主要表现为占压或破坏一定面积的原有植被，从而占用部分动物的原有生境。另外，施工活动产生的噪音和灯光也会对施工区域的动物产生一定的趋避作用。水库蓄水后，对原生活在水库淹没区的陆生野生动物一般会促使它们转移、迁徙到水库周边相似生境中；原有的干湿交错带变成了水位相对稳定的水域，会使一些涉禽的觅食地有所减小，但水库及周边消落带提供较大面积的栖息地，即使工程运行使其适宜生境有所缩减，但不会威胁其物种生存。总体而言，工程建设和运行不会对整个区域重点保护野生动物的种群数量及分布格局产生较大的影响。（2）重点保护植物的影响项目区内有胸径≥5cm的国家Ⅱ级保护野生植物樟树587株（不含古树和后续古树）、樟树幼树96株、樟树幼苗99株，并有少量省级保护野生植物紫薇、枸骨、赤楠、黄檀、杨桐分布，其根颈高程均在正常蓄水位以下，水库蓄水将造成根系呼吸困难，如不采取措施将导致树木死亡。（3）古树名木项目区有二级保护古树7株、有三级保护古树26株、后续古树34株，共计67株。根颈高程在正常蓄水位以下的古树和后续古树有63株，这些古树受蓄水影响，使得根部缺氧而引起呼吸困难，如不采取措施将导致树木死亡。根颈高程在正常蓄水位以上的古树和后续古树有4株，全为樟树，主要根系分布在正常蓄水位附近，蓄水将对树木根系呼吸产生抑制作用从而影响其生长和寿命，必须采取防护措施予以保护。3.3水生动植物的影响。随着水库蓄水和库区河道水位的提高、水面扩大、流速减慢等，原有的河流生态系统变成为水库生态系统，库区内水体中的营养物质在总量上会大于建库前天然河流水体中的含量，为水生植物的生存和繁殖提供了丰富的营养物质，浮游植物和水生维管束植物总体变化趋势是种类组成趋于复杂，数量上将有所增加。浮游植物作为初级生产者，其的种类和数量增加必然会使得以浮游植物为食的浮游动物数量和种类也增加，库湾和库周区域的原生动物和轮虫的种类和数量将会明显增加；群落结构也会发生一定的改变，如原生动物中的波豆虫、太阳虫、变形虫等湖泊常见种数量将会出现，固着型的种类如钟虫、大型的种类如游仆虫等也将出现，轮虫中在湖泊常见的龟甲轮虫、多肢轮虫、臂尾轮虫等也将出现并逐渐成为优势类群；以原生动物为饵料的甲壳类种类也会随之出现，如一些适宜于静水环境和嗜温的甲壳类如剑水蚤、镖水蚤，象鼻虫、秀体溞、僧帽溞等数量和生物量也都会明显增加。浮游植物、浮游动物和水生维管束植物种类和数量的增加将为库内的底栖动物提供丰富的食物来源，从而导致底栖动物在种群、数量和生物量等方面都将呈现出上升的趋势。3.4鱼类资源的影响。水库蓄水将使水域面积增大、水深增加、水流变缓，从一个流动水体变为静止或半静止水体，水体的营养物质和饵料将会逐渐地丰富，同时，浮游植物、水生维管束植物种类和数量的增加，为鱼类觅食、栖息、繁衍创造条件，将使库区鱼类在种类和数量上产生积极变化。水库建成运行后，下游鱼类则无法上溯进入坝上水域，原河段的生境将被分割阻断，坝上、坝下鱼类资源被分隔为两个群体，但上游鱼类种类与下游鱼类种类的相似性较高，差异性不大，大多数鱼类在整个温汤河水域都有分布，无特殊的洄游或迁徙习性要求。从整个河流水域生境分析，大坝阻隔将不利于大坝上下游鱼类资源的交流，但区域内分布的鱼类均为广布种鱼类，且绝大多数属定居性鱼类，无洄游或往上游迁徙的特殊习性要求，大坝阻隔不会导致区内鱼类种类的消失。根据水库调度要求，汛期泄洪时，洪水通过4孔岸边溢洪道泄流。水流冲泻过程产生很大的压力并带入部分空气，使坝下一定河段内水体呈气体过饱和状态，对该河段下游鱼类栖息生境产生一定不利影响，但水库每年泄洪时段相对较短，另外洪水通过表孔下泄时水体产生气体过饱和的强度也较低，其对水生生境的总体影响较小。综上，本项目实施对坝址上下游水体鱼类有一定影响，但不会对区域范围内鱼类种群和资源量产生较大影响。3.5坝下减水河段生态流量的影响。水库的拦蓄、调度和供水将不同程度减少坝下河段径流量，对下游河道水生态造成一定不利影响。本工程坝址距离温汤河与袁河交汇口约9km，建库前坝址断面多年平均流量为5.35m3/s，袁河多年平均流量为187m3/s，温汤河平均流量占袁河的2.8%，建坝后对袁河的流量影响很小。但通过水库调节后，丰水期和枯水期下泄流量都有所减少，对温汤河与袁河交汇口之间约9km河道流量影响较为明显，必须确保一定的生态流量，以维持下游河道基本的水生态稳定。由于坝址下游无重要敏感水生态保护目标，结合工程供水规模、发电机组选择等因素，经采用多种方法进行对比计算，采用坝址90%保证率最枯月均流量0.74m3/s作为枯水期和平水期的生态流量；采用多年平均流量30%即1.60m3/s作为汛期生态流量，以维系下游减水河段水生生物生境条件，将下游河段的生态影响尽可能的减轻。

4主要生态保护措施

4.1古树名木及重点保护野生植物保护措施。古树名木及重点保护野生植物采取就地保护、迁地保护两种保护措施。（1）就地保护：保护对象为正常蓄水位以上受影响的4株古樟树，在其陡坎下坡面通过实施切根、做砌石挡土墙、覆土、施肥、整枝等保护措施，回缩树木地表根系，抬高主要根系分布位置至正常蓄水位以上，有效抵挡蓄水对根部土壤造成的冲刷和侵蚀。（2）迁地保护：古树移植选址不宜太远距离，一是运输易导致损耗，二是水土气候基本相同。根据工程布置，枢纽工程2#弃渣场位于大坝下游，在工程管理区范围内，对植被恢复级别和景观要求较高，且弃渣场占地面积较大（5.67hm2），需要栽种树木数量较大，可容纳1200株以上。本工程需要移植古树及重点保护植物数量为845株，拟将其移栽至2#弃渣场，既可对施工结束后的2#弃渣场进行植被恢复和绿化，也解决了古树移栽新征占地的问题，还节省了弃渣场植被恢复购买苗木的费用，且移栽的树木为乡土树种，生命健壮，树形美观，观赏价值高，具有较好的景观效果。另外，工程管理区也需要部分乔木进行绿化，可选择樟树、枫香等移植至工程管理区。4.2鱼类资源保护措施。主要采取鱼类栖息地保护和增殖放流补偿措施。（1）栖息地保护鱼类生境保护主要包括栖息条件和繁殖条件保护，主要通过限制对未开发区的破坏、保留与影响区连通的自然栖息与繁殖条件实现。四方井水库蓄水后，库尾以上干流、沿线支流流水生境将逐渐发展成为多种适应流水生境鱼类种群仅存的重要栖息地，随着流水生境的减少和鱼类的选择适应，这部分仅存的流水生境极有可能发展成为多种流水中产卵的鱼类的替代产卵场，因此，应切实加强对流域范围内剩余流水生境的保护，严格限制开发破坏。（2）鱼类人工增殖放流近期放流对象为草鱼、鳙鱼、鲢鱼、鲤鱼，投放时间为每年的3月、6月，放流位置包括库尾干流水域，库区支流仙巩水、江源河、石溪水河下游缓流水区，以及其坝下温汤河。放流规模为5万尾/a，放流鱼种和规格详见表1。4.3生态流量保障措施。大坝引水发电系统采用供水、发电三管合一，单机引用流量1.7m3/s，供水引用流量3.25m3/s，共8.35m3/s。工程选定3台HLA551-WJ-50型水轮机，配套3台SFW500-6/990型发电机方案。在单机发电状态下，即可满足非汛期0.74m3/s生态流量要求；在汛期，水量丰沛，三台机组同时运行，完全可以满足1.6m3/s的生态流量。当3台机组不同时检修的情况下，都能保持生态流量的下泄；但为确保三台同时检修的特殊情况，即在不发电的情况下，确保下游生态用水需要（0.74、1.6m3/s），工程设计从总供水管上埋设一根DN500的支管向下游供水，为了控制生态供水管出口压力，在管路上设置一个多功能活塞式流量调节阀，同时为了检修多功能活塞式流量调节阀，在其前设置一个电动蝶阀。这些设施在技术和经济方面均可使工程各个阶段和各种工况下的生态流量得到保障。

5结论

（1）水库蓄水影响古树及重点保护野生植物849株，对其采取原址保护和就近移植于工程永久征地区域，既可达到保护的目的，又能满足工程管理区水土保持生态恢复和绿化美化的景观要求。（2）从流域鱼类生境分析，大坝阻隔将不利于大坝上下游鱼类资源的交流，采取鱼类栖息地保护和增殖放流措施，对鱼类资源进行生境保护和合理补偿。（3）水库的调蓄和供水将不同程度减少坝下河段径流量，对下游河道水生态造成一定不利影响。在大坝引水发电系统设计时，充分考虑非汛期0.74m3/s和汛期1.6m3/s生态流量下泄保障措施，确保各阶段和非正常工况下满足下泄生态流量。

参考文献

[1]朱党生.河流开发与流域生态安全[M].北京：中国水利水电出版社，2012.

[2]朱党生，周奕梅，邹家祥.水利水电工程环境影响评价[M].北京：中国环境科学出版社，2006.

[3]江西省水利规划设计研究院.宜春市温汤河四方井水利枢纽工程可行性研究报告[R].2016.

[4]江西省林业调查规划研究院.宜春市四方井水利枢纽工程项目古树名木及重点保护野生植物影响评价专题报告[R].2014.

[5]陶少军，易小龙，饶高平等.四方井水利枢纽工程古树名木和重点保护野生植物分布现状及保护对策[J].安徽农业科技，2014，42(35):12561-12563，12574.

[6]江西省环境保护科学研究院.宜春市温汤河四方井水利枢纽工程环境影响报告书[R].2016.

作者:龚新 胡西红 单位:1.江西省水利规划设计研究院 2.江西省水工结构工程技术中心