小龙河水电工程生态系统完整性影响评价及保护对策

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【摘 要】 山区引水式小水电开发涉及生态问题非常突出。本文以自然系统生产力、土地利用、景观生态稳定性等为指标，对小龙河水电工程评价区生态系统完整性进行了分析，提出了减缓生态影响的技术和管理措施。

【关键词】 生态系统完整性 环境影响评价 水电建设 保护措施

1 工程简介

小龙河水电枢纽工程位于湖北省巴东县溪丘湾乡，地理位置东经110°26’～110°27’，北纬31°12’～31°14’，系坪阳河梯级开发的骨干项目。该流域位于巴东县东北部，属沿渡河一级支流。坪阳河发源于巴东溪丘湾乡仙女山（高程2088m），自北向南流经小龙乡、东沟口、狮子口、小龙河口、水峡、坪阳坝，在叶子坝注入沿渡河，河口高程119.9m。河流全长25.3km，流域面积199.7km2，多年平均流量6.99m3/s，多年平均径流总量2.10亿m3。坪阳河水能理论蕴藏量1.31万kW，相应年水能1.15亿kW·h，具有较好的水能开发条件。

工程一级坝址位于坪阳河上游的东沟口，二级坝址位于坪阳河上游的狮子口，距溪丘湾乡20km，距巴东县城50km；电站厂房位于庙沟，距溪丘湾8km，距巴东县城38km，交通条件较为便利。挡水和泄水建筑物分为：一级水库大坝为细石砼砌块石重力坝，坝顶长112.0m，右岸非溢流坝段长69.13m，河床溢流坝段长7.0m，左岸非溢流坝段长35.87m。河床建基面高程986.50m，河床段坝基宽37.8m，坝顶高程1034.56m，防浪墙顶高程1035.66m，坝高48.06m，正常蓄水位1032.00m，校核洪水位1034.36m。坝体上游坝坡1：0.15，下游坝坡1：0.8；二级取水拱坝坝顶高程585m，河床最低建基面高程为563m，最大坝高22m。大坝上游面底部弧长10.47m；顶部弧长（拱坝轴线长）41.89m，其中左半拱20.94m，右半拱20.94m。最大坝厚5.3m。冲砂及放空涵洞布置在右岸，由施工导流涵洞改建而成，孔口尺寸2m×2m。

巴东县立体的气候和多类的土壤适宜多种动植物生长，生物资源尤为丰富。水电建设将当地生态系统物理分割，故小水电站环评如何进行影响分析与预测评价、涉及生态影响因子范围、掌握公众参与尺度，应控制适度的评价内容[1-2]。现以生态环境影响评价作为环境影响评价的重点内容进行了现状评价及预测，并提出了切实可行的环境保护措施。

2 生态系统完整性调查与评价

在全面、深入开展坪阳河流域环境现状、发展规划、公众参与等项工作的基础上，根据巴东县环境保护目标与标准，结合本次水电规划目标、任务和范围等基本情况，对坪阳河流域水电开发规划对于各环境因素产生的影响进行初步识别分析，小龙河水电枢纽环评影响较大的环境要素是水环境、生态环境、社会环境，影响较大的环境因子是水文情势、水质、水生生物、陆生生物、社会经济、土地利用，其中具有积累性、长期性和区域性的环境因子有水文情势、水生生物、社会经济[3]。

小龙河水电枢纽环评所采取的调查和评价方法主要有：生态机理分析法、类比法、数学评价法以及应用卫星图片进行景观生态学分析等。在野外实地考察的基础上结合历史资料的收集，最终对评价区生态环境现状作了较客观真实的反映，并对评价区动植物的生态环境、种群分布特点、演替趋势以及生物量情况等进行了有针对性的分析评价。

2.1 自然系统生产力现状定量估测与评价

植被既直接反映植物群落在自然环境条件下的生产能力，也是生态现状质量评价的重要参数。在本工程的生态评价区自然系统生产力定量估测数据主要来源于实地勘察、收集的现状资料，并采用了国内关于自然生态系统生产力和植被生物量的研究成果进行分析。

生态评价区植被调查是通过实地勘察、卫片解译、室内分析并结合收集的资料经综合分析而完成。在野外实地调查和卫片解译的基础上，结合生态评价区地表植被覆盖现状和植被立地情况，可将评价区植被类型划分为以下8类，依次分别为：针叶林，针阔叶混交林，常绿阔叶林，落叶阔叶林，常绿落叶阔叶混交林，灌丛和灌草丛，农作物，河流水域，现将本工程生态评价区面积和占评价区比例及平均净生产力列出表1。

从表1中可看出本工程生态评价区的平均净生产力为1042.97gC/ （m2·a），在全球陆地平均水平（700～1200gC/（m2·a））中处于较高层次。评价区内以针阔叶混交林为主要植被类型，说明该地区植被对生态系统的稳定和变化起重要作用。

2.2 土地利用现状调查与评价

本工程生态评价区内土地利用现状调查采用《土地利用现状分类》（GB/T 21010-2007），在卫片解译的基础上，结合现有资料，运用景观法即以植被作为主导因素，并结合土壤、地貌等因子进行综合分析对土地进行分类[4]，将土地格局的拼块类型分为林地、灌草地、耕地和河流水域4种类型，统计情况见表2。

评价区内林地面积达到79.80km2，占整个生态评价区的面积高达83.71%，是该评价区的主要土地利用类型。该地区山势险峻，人口较少，林地保护非常好，人为活动区域小，对周围的环境影响轻微。

2.3 景观生态稳定性调查与评价

在自然体系等级划分中，本区属于自然景观生态系统，主要由森林生态系统、农田（旱地）生态系统、河流生态系统相间组成。拟建项目所在区域位于湖北省巴东县溪丘湾乡，属于大山区，人为活动影响相对较少，植被状况比较好。

景观的质量[5]现状由生态评价区域内自然环境，各种生物以及人类社会之间复杂的相互作用来决定。从景观生态学结构[6]与功能相匹配的理论来说，结构是否合理决定了景观功能的优劣，在组成景观的各类组分中，模地是景观的背景区域，它在很大程度上决定了景观的性质，对景观的动态起着主导作用。本评价区模地主要采用传统的生态学方法[7]来确定，即计算组成景观的各类拼块的优势度值（Do），优势度值大的就是模地，优势度值通过计算评价区内各拼块的重要值的方法判定某拼块在景观中的优势，由以下3种参数计算出：密度（Rd）、频度（Rf）、和景观比例（Lp）。

密度Rd=嵌块I的数目/嵌块总数×100%

频度Rf=嵌块I出现的样方数/总样方数×100%

景观比例（Lp）=嵌块I的面积/样地总面积×100%

并通过以上三个参数计算出优势度值（Do）：

优势度值（Do）={（Rd+Rf）/2+Lp}/2×100%

运用上述参数计算本工程生态评价区[8]各类拼块优势度值，上表分析表明：在本工程生态评价区景观各拼块的优势度值中，林地的优势度值、密度、频率、景观比例等各项指标均高于其它拼块类型；评价区内农田主要分布在评价河段中部两侧山坡上，此段评价区内的生态系统与人们的活动密切相关，其生产能力受人类活动影响很大，抗干扰能力和系统调控能能力都比较差。

上述研究表明，本工程评价区景观中的模地为林地，它具有较高的生物量和生命周期长的物种和种群，是生态系统中高亚稳定性元素；并且景观具有林地、灌草地、耕地、河流水域等多种拼块，组分的异质化程度也较高。这些都证明评价区自然生态系统具有较强的恢复稳定性和抗阻稳定性。

3 生态影响减缓措施

水电站建成后，应严格控制乡镇企业的发展项目和规模，按有关标准控制排污量，合理规划、优化方案[9]，使其符合国家环境保护的要求，同时大力发展林业，防治水土流失，保护水资源。提出具体以下生态影响减缓措施：

（1）加强各梯级水电站库区上游的植被保护工作，营造水源涵养林和水土保持林。上游地区植被保护工作有利于延长电站的使用寿命和下游的植被保护。

（2）建设单位应严格按照设计进行施工范围的划定，严禁超计划占用土地和破坏植被。对于被占用的林地和耕地，应按照相关规定，办理手续并进行补偿，施工结束后必须对临时占地进行恢复；在施工期严防施工人员破坏工程区域以外的植被，特别严禁砍伐森林。

（3）恢复植被需要选择本地土著植物，而且应该在雨季来临之前确保植物的存活。

（4）施工人员日常生活所用燃料尽量不使用木柴，而应使用液化气、煤或电。

（5）严格管理，禁止施工人员捕杀野生动物。对规划区域内存在的国家一、二级保护动物，采取以下保护措施：1）认真做好野生动物保护法的宣传，提高施工人员对野生动物保护法的认识。有关部门认真履行自己的职责，认真负责地保护好国家重点保护野生动物。2）严格执行《国家野生动物保护法》和有关条列，明确奖惩政策，奖励保护野生动物的有功人员，惩罚捕杀野生动物的罪犯。

4 结语

根据以上评价分析，比较完整的阐述了水电工程对生态的影响及保护措施，并且最后得到是否可行的结论。

水利水电是国民经济和社会发展的基础产业。水利工程建设周期长、投资大、协作部门多，受自然资源、地形、地质、水文气象条件的影响很大，同时目前我国正处于水电的高速发展时期，难免会存在忽视生态环境保护的现象。故水电站的环境保护工作必须严格遵循国家环保、交通等有关部门颁布的法律、法规，建立健全生态环境保护综合机制[10]，处理好水利发电和生态环境保护的互动关系。

参考文献：

[1]房春生，王菊，李伟峰，于连生.水利工程生态价值评价指标体系研究[J].环境科学动态，2002，（1）：5-10.

[2]陈国阶.水利环境工程影响评价研究若干问题探讨[J]. 环境科学，1992，3（6）：61-65.

[3]孟浪.怎样编写中小型建设项目环境影响报告书.北京：中国环境出科学出版社，1986.42-75.

[4]冯宗炜，王效科，吴刚.中国森林生态系统的生物量和生产力.北京：科学出版社，1999.

[5]肖笃宁.景观生态学理论、方法及应用.北京：中国林业出版社，1999.

[6]张娜，于贵瑞，赵士洞，于振良.基于遥感和地面数据的景观尺度生态系统生产力的模拟.应用生态学报，2003，14（5）：643-652.

[7]李晓文，胡远满，肖笃宁.景观生态学与生物多样性保护.生态学报，1999，19（3）：399-407.

[8]许燕华.涉及野生生物类型自然保护区的水电工程生态影响评价研究.南京师范大学学位论文：环境地理学，2010.

[9]王兵.基于生态环境影响的水电开发规划方案优化研究.西北大学学位论文：环境科学，2007.

[10]罗常山.水利发电对生态环境的影响研究.中国水运（下半月）》，2011，11（9）：158-159.