生态水电评价(共9篇)
生态水电评价 篇1
0 引言
水电是一种重要的战略资源, 它能够推动能源供应的多样化, 促进经济社会持续发展, 且降低温室气体的排放。我国于20世纪80年代初开始着手水电规划环境影响评价工作。由于水电规划环境影响评价以可持续发展为核心理念, 尽可能地从决策源头上确保陆生生态环境的安全, 所以水电规划环境影响评价工作不仅促进区域内生态环境与经济和谐持续发展, 同时有助于我国水电事业朝着健康生态的方向发展。目前水电规划生态环境影响评价所采用的技术方法不够完善, 换句话说就是水电规划生态环境影响评价的体系与方法还处于发展之中, 本研究试图以陆生生态环境影响为切入点, 探讨水电规划陆生生态环境影响评价, 因而具有一定的理论与实际意义。
1 水电规划陆生生态环境影响评价的理论基础
水电规划陆生生态环境影响评价主要理念包括可持续发展、环境水利学及生态学理论等。在规划陆生生态环境影响评价中应当将可持续发展理念作为规划陆生生态环境影响评价的最为关键的理论基础, 生态可持续发展不仅体现在生物资源可持续利用、能源资源的可持续利用, 同时还突出环境资源的保护;环境水利学主要涉及的是和水利有关的环境问题及和环境有关的水利问题, 通过兴水利, 充分利用水资源, 推动经济社会与环境和谐发展;生态学理论主要涉及的是生物与环境间的关系, 强调生态系统的开放性、系统性及生物的多样性, 突出生态环境系统的平衡性, 是水电规划陆生生态环境影响评价的重要理论[1]。
2 建设项目生态环境影响与积累影响评价方法
2.1 建设项目生态环境影响评价方法
一般来说, 建设项目生态环境影响评价方法包括生态机理分析法、类比法、综合指标法、层次分析法以及生产力评价法等。如果水电开发项目影响到陆生生态动植物生产环境时, 将会影响到动植物个体及群落。采用生态机理法进行预测时, 第一步就是要收集生态环境相关的基础性资料, 尤其是了解评价区内是否有珍稀动植物, 依据调查的结果对动植物进行划分, 且描述其分布与结构特点, 总之这一方法对预测规划项目对动植物影响有着重要的作用;类比法具有简便快捷的优点, 但是不能进行精确的定量评价;综合指标法依据各因子的重要性给予相应的权重, 综合各因子的变化值, 进而得出水电建设规划对陆生生态环境的综合性影响, 这一方法精确性比较高, 适合于水电规划陆生生态环境质量的定量研究;层次分析法是一种针对复杂性问题, 从整体的角度出发, 将定量与定性结合起来的综合集成的决策方法, 适合于水电规划决策结果难以直接精确计量的情形;生产力方法不仅操作简单快速, 同时其结果也能够量化。
2.2 累积影响评价方法
简单地说, 积累影响就是一个项目如果孤立地看其带来的影响可能不大, 但是如果积累起来是大的, 则可以认为这一项目对环境就是有影响的, 比如在长江三峡水电规划陆生生态环境影响评价中, 如果孤立地看对生态环境的影响是很小的, 但是如果积累起来看, 它不仅影响当地的环境, 同时对整个长江中下游的环境都有着直接或者间接的影响。一般来说, 积累影响评价程序步骤主要包括, 首先是识别影响因子与时空边界范围, 其次是收集环境基线数据, 并对其影响进行分析, 进而制定减缓措施, 评估影响的等级程度, 把评价结果和环境承载力或土地利用目标与趋势进行比较, 最后是跟踪监测。就水电规划陆生生态环境影响评价来说, 首先要识别规划对生态环境的影响因子与边界范围, 在收集相关基础性资料的基础上确定减缓措施, 进而评估影响的程度。此外可以通过交互矩阵法分析水电规划对陆生生态环境带来的积累影响, 将核查表法、叠图法、情景分析法及环境数学模作为横列, 将时空侧重、适用阶段、基础数据要求及过程结果作为竖列, 制作一个矩阵表, 从这一表中可以清楚得出各个方法的要求及优劣。
3 规划领域的技术方法与GIS为代表的空间分析方法
3.1 规划领域的技术方法
3.1.1 生态承载力评价方法
依据生态学负载定额的规律, 每一个生态系统都会有一个极限, 当这一极限被打破时, 将会使整个系统失去平衡状态, 通常情况下, 生态承载力在一定的时期与区域, 它具有自我维持与自我调节的功能, 在这一前提下能够有效促进经济社会与生态可持续发展。目前生态承载力的研究方法还不是十分成熟, 这里主要探讨生态足迹法、状态空间法、供需差量法以及综合评价法。生态足迹法具有简单实用的特点, 然而不能反映社会及经济活动的因素, 它采用的方法是将一定区域内人们所消耗的所有资源都转化为一定的生物生产土地与水域面积;状态空间法是利用状态空间中的承载状态点, 通过状态空间中的原点同系统状态点所构成的矢量模数来表示区域承载的大小, 具有能够较为精确判断区域特定时间段承载力状况的优点, 但是构建承载力曲面与定量计算比较困难;供需差量法是依据资源存量和需求量及生态环境状况、期望状况之间的差量来确定承载力状况的方法, 具使用简单的优点, 但是不能够表示所研究区域内人们的生活水平与社会经济状况;综合评价法具有考虑因素灵活全面的优点, 但是所需资料较多, 这一方法认为承载力可以理解为承载媒体对承载对象的支持能力, 选取一些发展因子与限制因子作为生态承载的指标, 通过比较各个要素的期望值与监测值, 来得出各个要素的承载率[2]。
3.1.2 生态系统服务功能价值评估方法
生态系统服务功能按照Daily就是指生态系统和生态过程中, 所形成与维持人类赖以生存的自然环境效用与条件, 把生态系统经济价值化, 一方面有助于人们了解自然资源, 同时给受害生态系统中, 生物多样性改建与恢复提供了依据, 一般来说, 生态系统服务价值主要包括使用价值与非使用价值, 其中使用价值包括直接使用价值、间接使用价值及选择价值, 非使用价值包括遗产价值与存在价值。直接使用价值是对生物多样性资源与服务的直接利用的价值, 诸如木材及旅游等;间接使用价值是由生态系统的自然生态功能所提供的调节服务功能, 诸如调节气候及防洪等;遗产价值主要是为下一代的生存与发展而确保资源完整性与可持续性的价值;存在价值是为了确保某一资源存在的价值[3]。
3.2 地理信息系统为代表的空间分析方法
地理信息系统为代表的空间分析技术主要是全球定位系统、地理信息系统及遥感技术系统所集成的技术, 它是采用地理模型分析的方法, 综合分析管理地理空间数据库信息, 其主要的功能体现在, 采集编辑空间数据的能力、管理空间数据的功能、空间查询分析的功能以及对各种输出数据结果的分析与转化的能力。目前地理信息系统已经广泛应用于陆生生态环境领域, 比如调查生态环境基础背景、通过遥感信息与地面站点监测信息, 连续动态监测环境、对陆生生态环境的监测与评估、以及生态环境影响的评价与生态区域的规划。随着信息技术的发展, 地理信息技术在水电规划陆生生态环境影响评价中绝对是一个省时省力的技术手段, 地理信息系统空间分析功能与环境决策分析模型结合起来, 能够在一定程度上预测不同规划对生态环境的影响。
4 结论
总之, 对水电规划陆生生态环境影响评价的技术方法包括建设项目生态环境影响、积累影响评价方法、规划领域的技术方法以及以地理信息系统为代表的空间分析方法, 其中建设项目生态环境影响评价方法包括类比法、综合指标法、生态机理分析法、层次分析法以及生产力评价法等。随着信息技术的发展, 在提高水电规划陆生生态环境影响评价方面, GIS为代表的空间分析方法的应用无疑大大提高了其准确性与效率。
摘要:水电工程的建设无疑会影响区域内的生态环境, 我国在水电规划生态环境影响评价方面所采用的技术大多引自建设项目环境评价, 其评价方法体系不是很成熟。总的来说, 水电规划陆生生态环境影响评价要以诸如可持续发展、环境水利学及生态学等理论为基础, 采用积累影响评价方法、生态承载力评价方法、建设项目生态环境影响评价方法, 充分利用GIS技术提高水电规划对预测陆生生态环境影响方面的效率与准确性。
关键词:水电规划,陆生生态环境,生态保护
参考文献
[1]郑炜.水电规划陆生生态环境影响评价研究——以金沙江攀枝花河段水电规划为例[J].华中师范大学, 2008.
[2]麻泽龙, 谭小琴.河流水电开发对生态环境的影响及其对策研究[J].广西水利发电, 2006, (1) :23-27.
[3]崔民选.中国能源发展报告[M].北京:中国社会科学院社会科学文献出版社, 2007.
生态水电评价 篇2
1.绪论
随着社会经济发展,在河流上大规模筑坝拦截河流水量(发电,灌溉,控制洪水等),是河流生态环境受人为影响最显著、最广泛、最严重的事件之一。根据世界大坝学会的统计,目前全世界有36000座大中型水坝在运行,控制着全球20%左右的径流量。在中国,长江、黄河等主要河流的梯级水库正快速进行,部分河流缺乏有效管理引起河流断流、水体污染等,严重影响河流生态系统的结构和功能。大坝建设人为改变了河流原有的物质场、能量场、化学场和生物场,直接影响生源要素在河流中的生物地球化学行为(生源要素输送通量、赋存形态、组成比例等),进而改变河流生态系统的物种构成、栖息地分布以及相应的生态功能。鉴于筑坝造成河流生源要素、河流和区域生态环境的改变,国内外科学家对河流生态系统的响应过程广泛重视,成为目前河流生态研究的重要领域之一。
水电设施及运转过程给生态带来压力,值得重视的主要影响来自两个过程,一是筑坝过程,二是取水过程。这两大过程对河流生态系统的连通性和整体性可能造成严重影响,归结起来,主要表现在两个方面:一是改变自然水文过程,不同程度地切割生境,隔断河流廊道系统的空间连通性;二是对河流廊道在时间尺度上的自然动态造成严重干扰。两方面的胁迫影响都会导致河流生态系统的结构和功能的变化。
除了对河流生态系统造成一定影响外,对其他临近水电站的生态系统也造成了一定的影响,如水电站大坝截流造成上游大面积农田、林地被淹没,河道鱼类的活动范围受到极大的限制,阻碍了鱼类的繁衍和其它野生动物的正常活动。大坝下游出现了大面积河道干枯,致使下游鱼类生存面临灭绝危机,野生动物饮水、迁移受到严重威胁。
水利水电工程建设阻断了河流的天然连续,改变了河流的水文情势,破坏了鱼类的栖息环境,对鱼类的影响非常严重。如,根据近些年调查统计,长江干支流四大家鱼产量在逐年下降;根据2001年对长江监利段的监测,四大家鱼产量与1981年相比,平均下61.46%;在黄河、淮河等流域,也出现了较为严重的鱼类资源衰退现象。
2.水生生物的影响及措施
2.1鱼类洄游
一般的水电站的水工建筑物如大坝等都是将河流拦腰截断,这样就阻断了鱼类的流动通道,对洄游性鱼类的影响更大。洄游是指一些水生动物为了繁殖、索饵或越冬的需要定期定向地从一个水域到另一个水域集体群迁移的现象。水电站的工程建筑物的建设如果阻断了洄游性鱼类的洄游通道,会导致鱼类不能到河流的另一端繁殖,越冬等。
在中国,长江的鱼类资源无论种类还是数量都是世界上占据重要位置。从种类数目看,长江水系有鱼类约370种,居我国水系之首,是我国鱼类物种资源的宝库。就鱼类资源数量而言,长江水系一直居中国各水系之冠。长江上的葛洲坝等水工建筑也无疑阻断了很多鱼类的游动通道,其中比较著名的就是中华鲟。中华鲟是一种大型的溯河洄游性鱼类,是我国特有的古老珍稀鱼类。世界现存鱼类中最原始的种类之一,国家一级保护动物。长江葛洲坝水利枢纽建成后,切断了中华鲟由海口上溯金沙江生殖洄游的通道,一致那些大腹便便的母鲟,被阻于坝下而丧生。
如何解决鱼类洄游通道的问题,措施基本有两种:①建立各种鱼梯、鱼闸等过鱼建筑物;②对受到影响的鱼类进行人工培养。但这两种方法也存在弊端。首先,对于过鱼建筑来说,现阶段的利用率不高。鱼类并不像人类有思维可以选择从哪里游,大多数鱼类都是依靠本能。鱼类是否能选择建筑物过坝,本身就是需要再研究的问题,需要生物学和水力学共同协作,利于鱼类的习性诱使鱼类通过过鱼建筑物。其次,人工繁殖虽然能在一定程度上解决问题,但是人工繁殖的鱼类和野外生活的鱼类在某些方面还是有差别,久而久之可能会使鱼类的本性又不好的改变。
2.2鱼类繁殖
水库淹没使某些鱼类特有的产卵场和栖息地不复存在,使事宜某些鱼类产卵的流水生境消失,加之库区水面扩大、流速减缓使上游产下的漂流性鱼卵的可漂流里程缩短,严重时导致鱼卵下沉死亡。此外,流速减缓和静水性鱼类种群的发展将使急流行鱼类种群受到抑制。
水利水电工程对鱼类资源的影响可以通过人工增殖放流措施进行恢复。人工增殖放流即采用人工手段向某一鱼类栖息水域补充投放一定数量的该种鱼苗, 以保护和恢复其种群数量。人工增殖放流需要了解其放流水域自然状况和鱼类资源现状, 需进行亲鱼驯养技术、催产孵化技术、苗种培育技术、放流和效果评价技术等研究工作。增殖放流总体设计主要包括: 增殖放流对象的确定、亲鱼数量的确定、增殖放流的数量和规格、工艺流程设计、增殖放流地点的确定等。目前, 人工增殖措施在水电工程建设中采用较多, 建成并运行的有索风营鱼类增殖放流站、向家坝鱼类增殖放流站、思林鱼类增殖放流站、功果桥鱼类增殖放流站等, 在鱼类保护中起到重要的作用。人工增殖放流措施也可以用来解决鱼类洄游的问题。哥伦比亚河上的大坝保护洄游性鱼类的措施就是建造孵化场所;1980 年, 我国为解决葛洲坝对中华鲟等珍稀鱼类洄游的影响, 采用了人工增殖放流的方法。但是, 人工繁殖放流经过若干世代后, 有可能导致整个自然种群遗传多样性的崩溃。如Waples对美国的大西洋鲑人工繁殖放流和种群动态变化的研究证明,长期人工繁殖放流的副作用,导致了该物种的自然种群数量的急剧下降、遗传性状衰退。
2.3鱼类“气泡病”
大坝特别是高坝在泄洪过程中,水与空气中的气体混合后一起释放到坝下, 在流体静力压的作用下,空气以气泡形式溶解到水中,使下游水域形成气体过饱和状态。水体中气体过饱和会引起鱼类的 气泡病,鱼肠道出现气泡,或体表、鳃上附着许多小气泡,使鱼体上浮或游动失去平衡,严重时可引起大量死亡,这种病对鱼苗危害最大。由于鱼苗身体机能发育尚未完成,无法抵御这种影响,会大量死亡,这对于鱼类资源的影响是巨大的。三峡大坝开闸泄洪将空气卷入水中,使下游水域处于气体过饱和导致鱼类死亡。
2.4下游水生生物
水电站发电一般需要建筑坝体将水面抬高,利用谁能转换成电能。经过水轮机发
电后的水体与其原有可有水体相比有不同之处。
首先,发电的水取自水库底部,水温较正常值偏低。水库上层为表温层,温度高,受风浪、环流、对流等影响;下层为深水层,水温变化小,接近均匀,常年维持在较稳定的低温状态;中间的过渡段为温跃层,层内水温梯度大,全层从上到下水温变化较大。水生生物生长需要一定的水温,水温对鱼类性腺的发育和成熟影响显著。鱼类为变温动物,无保持体温结构,当水温上升时,鱼的体温随之而升高,生理过程加快,对事物的消化吸收、生长、胚胎发育以及到达性成熟的时间等都会发生变化。总体来说,水库运行下泄水温变化最不利的影响主要为对鱼类繁殖的影响。3-6月天然水温回升是鱼类的主要繁殖季节,但电站下泄的低温水使鱼类达到产卵水温所需的时间延长,推后了鱼类繁殖时间,使鱼类原有长期形成的繁殖与自然环境条件的耦合关系可能被打乱,影响繁殖。
其次,上游来水在水库聚集后,水中的泥沙沉淀,发电后的水比原有水要清澈且含有的营养物质少。有一些鱼类的营养物质或一些浮游生物是依附在河流水体的泥沙颗粒上的,当上游来水在库区停留后,泥沙颗粒沉到库底,这些依附在泥沙颗粒上的物质也聚集在库区内。一方面会造成下有生物食物链的断裂,另一方面有可能造成库区水体的富营养化。水库蓄水后,库区水流变缓,甚至局部出现静水区,上游河段带来的泥沙以及其它一些悬浮物质会在库区沉积。如丹江口水利枢纽蓄水后,由于水库的拦沙作用,库区水的透明度上升。水库建成初期,库区底栖生物量会有一定程度增加,但一段时间水体透明度改变后,鱼类的饵料生物组成和数量将随之减少,底栖生物的生物量又会降至很低,这对以底栖生物为食的鱼类是不利的。
以上鱼类“气泡病”和下游水生生物影响均可通过栖息地保护的方法来寻求解决,水库形成后,坝上蓄水对栖息地造成大面积淹没,坝下水文情势改变导致栖息地面积减少,可通过2 种方式保护鱼类的栖息地:①通过保护支流的流水生境保护鱼类的栖息地。选几条具有代表性的支流作为保护区, 保护受影响的鱼类, 从而减缓工程对鱼类的影响。②人工再造适宜栖息地。通过生态水文学计算,将鱼类“适宜生境”量化为水文、水温等数值, 并根据这些数据优化规划方案、调整设计参数和运行方式, 以达到人工再造适宜栖息地。
建立河流自然保护区。例如,在西方国家,自然保护区的建立涉及很多法律问题,河流自然保护区更由于管理上的困难而难以有效实施,因此除前面所说的在流域层面建立水域多样性管理区等类似的构想外,鲜见这方面的实践。在国内,针对三峡水库和金沙江一期工程建设的影响,我国政府决定在长江上游选择保留向家坝水利枢纽坝址以下至三峡水库回水末端长约380余千米的干流江段、一级支流赤水河约430余千米的干流江段,以及一些邻近支流的河口或下游段,作为珍稀、特有鱼类的国家级自然保护区。该保护区是基于对长江上游水能资源开发规划与水域生态系统保护相协调的思路设计的,其中包含取消上游干流区间3个、赤水河干流10个水电梯级规划。由于包含了一条完整的支流、一段具有足够流程的干流,以及其下游连接的三峡水库,该保护区在环境结构方面是相对完整的,可以满足长江上游鱼类4种主要繁殖类型的需要,包括在干流或较大支流流水中产漂流性卵的长薄鳅和圆口铜鱼,以及在干流河段的大片砾石滩前产粘沉性卵的白终、达氏鳃和胭脂鱼等,能够在靠近向家坝水利枢纽坝址以下的江段找到繁殖场所;在集雨性支流的上游河段产粘附性卵的岩原鲤和南方绘等大型特有鱼类,可以上溯到赤水河的上游去繁殖;在沿岸带适宜的小环境中产粘附性、漂流性和漂浮性卵的小型鱼类,可在不同的河段和支流等各类水体中繁殖。各种鱼类的幼鱼则可以在保护区长江干流段的中、下游及三峡水库索饵肥育。
3.对于水电站引起的水生生物问题,自己的一点看法
3.1出台专项保护水生生物的法律法规
中国政府十分重视水利工程建设中的生态环境保护与物种资源保护,除中华人民共和国环境保护法以外,早在2002年10月1日颁布实施的新《中华人民共和国水法》第二十六条还明确规定:“国家鼓励开发、利用水能资源。在水能丰富的河流,应当有计划地进行多目标梯级开发。建设水力发电站,应当保护生态环境,兼顾防洪、供水、灌溉、航运、竹木流放和渔业等方面的需要”。第二十七条规定:“国家鼓励开发、利用水运资源。在水生生物洄游通道、通航或者竹木流放的河流上修建永久性拦河闸坝,建设单位应当同时修建过鱼、过船、过木设施,或者经国务院授权的部门批准采取其他补救措施,并妥善安排施工和蓄水期间的水生生物保护、航运和竹木流放,所需费用由建设单位承担”。关于鱼类资源和水生生物保护,相关的法规还有:中华人民共和国环境影响评价法,中华人民共和国渔业法,中华人民共和国渔业法实施细则,中华人民共和国野生动物保护法,中华人民共和国水生野生动物保护实施条例等。此外还有很多相应的规范、导则、标准等。自上世纪80年代以来,在长江流域新建的大中型水利工程,皆按相关法规进行了环境影响评价,其中大多数的评价重点涉及到水生生物和鱼类资源保护并对其进行了专题研究和评价,如三峡工程、南水北调工程、乌江构皮滩电站、汉江王甫洲工程、嘉陵江亭子口工程等等。但这些工程对水生生物影响评价都只限于其工程本身而未从梯级水库的角度进行影响分析。
因此我国应出台关于水电站等水利工程建成后对生态保护的法律,尤其要有针对性的保护水生生物、鱼类、河流生态系统等方面的法规。做到保护生态要有法可依,并且要赋予一些部门监察的权利,做到真切的落实法律法规,秉公做到法律法规。
3.2技术方面的探索
开展鱼类洄游通道恢复关键技术研究。应重点开展鱼类生态调查和鱼类行为特性评估,过鱼地点的确定及过鱼设施的选择,过鱼设施工程设计参数确定,如,设计运行水位和设计流速、进口的布置、设施的主要尺寸、出口结构、过鱼设施的附属设备,过鱼试验及过鱼效果监测评价等方面的技术攻关工作,通过生物学和水力学相结合,大幅度提高鱼类洄游通道的利用率,极大的保护鱼类洄游的畅通。
限制捕捞,限制捕捞是恢复渔业资源的有效方式。前苏联自1940年开始, 将里海流域的鲜鱼捕捞限制在流人里海的河流中(如伏尔加河),在里海海区则禁止捕捞;1962 年开始制定更为严厉的法律制度,对偷猎行为进行严厉的惩罚,由此使20 世纪60~70年代里海流域的鳃鱼产量得到恢复, 并稳定增长即。加拿大和美国都针对不同鲜鱼种类制定了非常具体的捕捞限制措施,包括作业区网具的总数、网目大小、持证许可等。1872年, 美国对萨克拉门托河高首鲟捕捞没有限制,每日捕捞量约5000尾,导致资源量严重下降,至1917年已捕不到高首鲟。后来,有关方面采取禁止捕捞等保护措施,使该河流的高首鲜的资源量得以重新恢复。
小水电大坝溃决生态环境影响评价 篇3
小水电是农村水电站[1,2]的简称, 特指单站装机容量在5万kW及以下的水电站。目前, 我国大陆已建成小水电站4.5万多座。虽然大部分小水电属于径流式电站, 没有在上游形成蓄水水库, 但仍然有不少蓄水式小水电的存在, 个别蓄水水库级别甚至达到了大 (2) 型水库的库容标准, 如福建武夷山电站 (装机1.3万kW, 库容1.13亿m3) 与贵州观音岩电站 (装机1.23万kW, 库容1.23亿m3) 。蓄水库容规模较大的小水电大坝一旦溃决, 将会给下游带来极大的损失。由于大部分小水电兴建年代较早, 且受当时技术条件的限制, 这些小水电存在着很多安全隐患, 仅2009年上半年发生的11起水利生产事故中, 小水电就占了4起, 占事故起数的36%, 死亡10人, 占死亡人数的56%。可见, 目前小水电的运行面临着较大的风险。
2009年2月在南京召开的“农村水电更新改造及安全工作研讨会”标志着小水电安全改造工作正式拉开了序幕。小水电安全改造工作需要对其运行状态进行科学的评价, 以决定是否需要对其进行安全改造及改造的程度。小水电安全评价的一个重要方面就是对其失事 (大坝溃决) 造成下游生命财产及环境与社会的影响评价, 即溃决风险评估。目前, 国内外针对水库大坝溃决下游生命损失及经济损失评估的研究成果较多, 但在生态环境影响方面的研究成果[3,4]较少, 针对小水电大坝溃决对生态环境影响方面的研究更是一个空白。本文在综合考虑大坝溃决对下游生态环境影响的重要因子的基础上, 结合小水电工程特点, 建立了小水电大坝溃决生态环境影响评价模型, 并应用此模型来对江西省长龙小水电大坝溃决生态环境影响进行了评价, 评价结果表明该模型具有较好的适用性。
2 生态环境影响评价模型
生态环境[5]是由生态关系组成的环境的简称, 是指与人类密切相关的, 影响人类生活和生产活动的各种自然 (包括人工干预下形成的第二自然) 力量 (物质和能量) 或作用的总和, 与我们人类的活动密切相关。
溃坝是一种小概率、高危害事件。大坝的兴建拦截了上游巨大的水体, 人为地造成了上下游的水位差, 使上游水体积蓄了巨大的能量。大坝一旦因为某种原因溃决失事, 水库积蓄的巨大能量就会突然得到释放, 形成溃坝洪水, 洪水携带着泥沙涌向下游, 所过之处都会遭受不同程度的毁坏。
溃坝洪水不仅会造成人员伤亡和经济上的损失, 对生态环境也会带来毁灭性的灾难[6]。洪水携带着大量的泥沙一泻而下, 下游河道将会受到巨大的冲刷和淤积, 甚至彻底改变河道;沿岸生物栖息地也遭到破坏, 生物数量骤减;洪水夹杂的大量的垃圾和动物尸首会使水质变差, 如果沿岸带有污染源的工厂被摧毁, 水环境将会彻底地恶化;影响区的人文景观也会被冲毁, 难以修复;洪水携带的大量泥沙也会使下游河道堵塞, 下游土质发生改变, 良田变成滩涂和盐碱地。
2.1 影响因子的识别
大坝溃决对生态环境的影响程度是由上游水体积蓄的能量和下游生态环境暴露情况来共同决定的。上游水体积蓄的能量越大, 失事后对下游造成的威胁也越大。下游暴露于溃坝洪水中的环境情况越严重, 洪水来临时造成的损失也愈大。
上游水体积蓄的能量大小可以用大坝的两个参数库容和坝高来近似表示, 又由于不同季节 (汛期与枯水期) 大坝水位也不一样, 因此与季节的不同也存在一定的关系。
溃坝洪水来临时, 下游影响区内与生态环境相关的要素[7,8,9]有:①生物种类, 包括各种鱼类、哺乳类、两栖类、植物等;②造成重大环境破坏或污染的工厂与设施, 包括河道设施, 化学储备设施, 药物化肥制造厂, 污水处理厂, 垃圾中转站, 核电站与核储库等;③人文景观, 包括文物古迹, 革命活动地, 地区和民族风情, 现代经济、技术、文化、艺术、科学活动场所所形成的景观。
综上, 选取库容、坝高、季节、生物种类、污染工厂、人文景观6个因子来衡量溃坝对生态环境的影响程度。称与上游水体积蓄能量大小相关的3个因子 (库容、坝高、季节) 为危险性因子, 表征下游影响区环境情况的3个因子 (生物种类、污染工厂、人文景观) 为暴露性因子。影响指数受危险性因子和暴露性因子的共同影响, 其关系见图1所示。
2.2 评价模型的构建
通过建立数学模型的方法可以对生态环境的影响程度进行量化, 为了表述上方便, 令生态环境影响指数 (以后全部简称"影响指数") 为小水电大坝溃决对生态环境影响程度的量化指标。
通过前面的分析可知, 生态环境影响指数 (I) 是关于危险性 (R) 和暴露性 (E) 的函数, 且潜在危险性越大, 环境暴露情况越严重, 影响指数也越大。定义影响指数为危险性与暴露性的乘积, 用公式表示如下。
2.2.1 危险性的计算
由于危险性和库容、坝高、季节三者存在一定的关系, 因此, 可以用库容、坝高、季节修正系数来对危险性进行度量, 且危险性和库容、坝高成正比关系。库容一定时, 坝体越高, 危险性越大;反之坝高一定时, 库容越大, 危险性也越大。季节修正系数作为一个可变量来对其进行修正, 取值范围为0.8~1.2, 其中0.8对应历史最低水位季节, 1.2对应汛期最高水位季节, 其他季节根据实际情况进行取值。表达式如式 (2) 所示。
式中:R为危险性;S为库容, 万m3;H为坝高, m;α为季节修正系数。
2.2.2 暴露性的计算
生物种类 (a) 、污染工厂 (b) 、人文景观 (c) 对下游环境暴露情况的影响程度不相上下, 即权重相同。生物种类越稀有, 污染工厂污染源越严重, 人文景观越有价值, 暴露程度也就越高。由于各暴露性因子并不是量化指标, 代入模型计算之前必须先进行指标的量化, 具体量化情况参考表1进行。
认为危险性与暴露性对生态环境造成的影响程度相同, 那么R与E应该同属于一个数量级别。小水电最大库容一般不超过1亿m3, 最大坝高一般不过50 m, 季节修正系数取最大1.2, 这样用 (2) 式算出R最大值为6×105。由于a、b、c的量化值均为0~1, 因此, 需要构造一个等式, 使之满足:①各暴露性因子a、b、c的权重相同, E随a、b、c递增;②E的最大值也为6×105。构造的式 (3) 如下所示。
若将式 (2) 、式 (3) 代入式 (1) 进行影响指数的计算, 计算结果数量级一般比较大, 不便于问题的分析与影响程度的等级划分, 最后再对式子进行对数化处理, 即可得最后的影响指数计算模型, 如式 (4) 所示。
3 影响程度分级
根据 (4) 式计算的影响指数值的大小可以对影响程度进行等级划分, 依次划为“比较严重”、“严重”、“很严重”、“非常严重”4个级别。在计算影响指数等级界限值之前, 必须先将各控制因子对应划分成四等。库容参考水利枢纽工程分等标准[10]来划分, 坝高、暴露性近似按等差划分, 由于溃坝很大一部分由洪水漫顶所致, 季节修正系数4个等级都按最不利情况取1.2。将各控制因子等级界限值代入 (4) 式进行计算, 得到各个等级对应的影响指数值范围, 发现各等级区间差正好相等, 一定程度上反映了该计算模型与分级方法的正确性与科学性。等级的具体划分如表2所示。
注:表中“+”表示大于区间上限, 但不是无穷大。
4 应用实例
长龙小水电[11]位于江西省兴国县高兴镇长迳村, 坐落于赣江水系平江支流茶园水上, 集雨面积116 km2, 总库容1 685万m3, 装机容量1 000 kW。1958年动工兴建, 1960年基本建成, 经1986-1989年加固处理达到现状规模。枢纽工程主要建筑物包括大坝、溢洪道、灌溉及发电引水隧洞等。大坝为土石混合坝, 坝顶高程215.78~216.30 m, 防浪墙顶高程216.94 m, 坝顶宽5.0 m、长170.0 m, 最大坝高42.96 m。
该水库地理位置重要, 下游防洪保护20万人口, 3 666.67 hm2耕地以及兴国县城 (下游17 km) , 京九铁路 (下游300 m) , 319国道 (下游500 m) , 爱国主义教育基地“将军园”, 曾三讲习所等重要城镇和基础设施的安全, 一旦失事, 直接经济损失超过35亿元。有野猪、穿山甲、猴面鹰、山鸡活跃于下游山林中, 主要工厂有兴国卷烟厂、兴国水泥厂、洪门工业园 (主要生产玩具) 。
通过电站基本概况可以得到一系列参数的值, 库容 (S) 1 685万m3, 坝高 (H) 42.96 m, 季节修正系数 (α) 在此取平均水平1.0;野猪、穿山甲、猴面鹰、山鸡均为国家二级保护动物, a取0.6;兴国卷烟厂、兴国水泥厂、洪门工业园划为一般性工厂范畴, b取0.2;爱国主义教育基地“将军园”属国家级人文景观, c取0.8。将这些数据代入式 (4) 进行计算可得溃坝生态环境影响指数 (I) 为7.9, 属于“很严重”的级别。应该引起相关部门的足够重视, 并积极采取必要的措施减少溃坝风险。
实例证明:利用本文提出的模型来计算小水电大坝溃决生态环境影响程度, 各计算参数的获取比较容易实现, 计算过程也比较的简单, 可以在实际工程中得到很好的应用。
5 结 语
小水电溃坝对生态环境的影响受多方面因素的控制, 很难面面俱到, 本文选取了与之最相关的6个重要因素, 从农村水电站正身的特点出发, 建立了影响指数的计算模型, 并进行了严重程度的等级划分。
对小水电溃坝生态环境影响研究不仅是进行风险评估的前提, 而且有助于我们认识到溃坝后果的严重性, 为下游的发展规划提供参考, 甚至还可以为新大坝的规划选址方案提供一项重要的参考依据。建议在下游开办新工厂时尽量避免建在影响区之内以减少风险, 同时, 各级主管部门应高度负责, 采取各种措施来保证大坝的安全。
参考文献
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[10]王世夏, 林益才, 沈长松.水工建筑物[M].南京:河海大学出版社, 2007.
生态水电评价 篇4
(征求意见稿)
中国水利水电勘测设计协会
2017年10月
前 言
根据水利技术标准制(修)订计划,按照《水利技术标准编写规定》(SL 1-2002)的要求,编制本标准。
本标准共15章31节125条和2个附录,主要技术内容有:总则,术语,资料收集与现状分析,总体规划,空间均衡管控,水资源合理配置,防洪排涝体系建设,水生态系统保护与修复,水环境保护与治理,生态灌区,水文化与水景观建设、制度与能力建设,重大工程项目建设建议,实施效果与环境影响,保障措施。
本标准批准部门:中国水利水电勘测设计协会 本标准主持机构: 本标准解释单位:
本标准主编单位:水利部水利水电规划设计总院
本标准参编单位:湖北省水利水电勘测设计研究院
郑州大学
武汉市水务科学研究院
武汉大学
贵州省水利水电勘测设计研究院
长江科学院
贵阳市水利水电勘测设计研究院
本标准出版、发行单位:中国水利水电出版社
本标准主要起草人:陈
伟
李宗礼
王志强
尹迅飞
李瑞清
王怀清
左其亭
许明祥
赵先进
肖
宜
陈媛媛
于丽丽
耿晓君
张利平
张
翔
杨晓茹 刘
洋
李
浩
康立芸
赵钟楠
袁
勇
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邹朝望 张忠广
李
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黎南关
李
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胡
军
匡
洋 李安泽
尹
笋
田
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冰
谢
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李
娜 施文婧
邹一雄
本标准审查会议技术负责人:xxx 本标准体例格式审查人:xxx
目录 2 3 4 5 总
则......................................................................................................................................1 术
语......................................................................................................................................3 资料收集与现状分析...............................................................................................................5 总体规划...................................................................................................................................9 空间均衡管控.........................................................................................................................11 5.1 人口资源环境空间均衡..................................................................................................11 5.2 水生态空间布局和管控..................................................................................................12 5.3 生态水系构建..................................................................................................................14 6 水资源合理配置.....................................................................................................................20 6.1 基本要求..........................................................................................................................20 6.2 节水型社会建设..............................................................................................................20 6.3 水资源供需分析..............................................................................................................22 6.4 水资源配置......................................................................................................................22 6.5 水源建设..........................................................................................................................23 6.6 配置工程..........................................................................................................................25 6.7 非常规水源开发利用......................................................................................................25 7 防洪排涝体系建设.................................................................................................................27 7.1 防洪体系建设..................................................................................................................27 7.2 排涝体系建设..................................................................................................................28 7.3 洪涝水风险管理与调度..................................................................................................29 8 水生态系统保护与修复.........................................................................................................31 8.1 生态用水及过程调控......................................................................................................31 8.2 河湖湿地健康评价与生态化治理..................................................................................33 8.3 地下水保护与超采治理..................................................................................................34 8.4 水土保持生态建设..........................................................................................................35 9 水环境保护与治理.................................................................................................................37 9.1 水功能区管理..................................................................................................................37 9.2 集中式饮用水水源地保护..............................................................................................38 9.3 水污染控制与治理..........................................................................................................38 10 生态灌区.................................................................................................................................41 10.1 目标与任务....................................................................................................................41 10.2 基础设施建设................................................................................................................41 10.3 现代管理服务体系。....................................................................................................42 11 水文化与水景观建设.............................................................................................................43 11.1 水文化............................................................................................................................43 11.2 生态滨水空间开发与利用............................................................................................43
I 11.3 生态水产业....................................................................................................................44 12 制度与能力建设.....................................................................................................................45 12.1 制度建设........................................................................................................................45 12.2 能力建设........................................................................................................................46 12.3 智慧平台建设................................................................................................................48 13 重大工程项目建设建议.........................................................................................................50 14 实施效果与环境影响.............................................................................................................51 14.1 实施效果........................................................................................................................51 14.2 环境影响........................................................................................................................51 15 保障措施.................................................................................................................................53
条文说明........................................................................................................................................54 3 资料收集与现状分析...............................................................................................................54 5 空间管控均衡管控.....................................................................................................................57 5.3 生态水系构建..................................................................................................................57 6 水资源优化配置........................................................................................................................57 6.2 节水型社会建设..............................................................................................................57 6.3 水资源供需分析..............................................................................................................58 6.4 水资源配置......................................................................................................................59 6.5 水源建设..........................................................................................................................59 6.7 非常规水源开发利用......................................................................................................61 7 防洪排涝体系建设.....................................................................................................................61 7.1 防洪体系建设..................................................................................................................61 8 水生态系统保护与修复.............................................................................................................62 8.4 水土保持生态建设..........................................................................................................63 12 制度与能力建设.......................................................................................................................63 12.2 能力建设........................................................................................................................63 12.3 生态调度与智慧平台建设............................................................................................63 标准用词说明................................................................................................................................65
II 总
则
1.0.1 为规范生态文明建设(水利领域)规划编制,统一规划编制的基本原则、工作内容及技术要求,保证规划编制的水平和质量,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于流域、区域的生态文明建设(水利领域)规划的编制。规划内容为水利/水务的相关事项。
1.0.3 编制生态文明建设(水利领域)规划,应按照可持续发展和加快构建科学适度有序的国土空间布局体系、绿色循环低碳发展的产业体系、约束和激励并举的生态文明制度体系、政府企业公众共治的绿色行动体系的要求,正确处理水利/水务建设与经济社会发展、兴利与除害、治理开发与生态环境保护等之间的关系,与国家主体功能区规划、国家及区域的国民经济和社会发展规划、国土规划、流域综合规划、城乡总体规划、生态环境保护规划等相衔接;应正确处理所涉及的国民经济有关部门之间的关系,与有关部门的发展规划相协调。1.0.4 编制生态文明建设(水利领域)规划,应坚持把生态文明建设理念贯穿于治水兴水的各个方面和全过程。应针对流域/区域自然资源禀赋与生态环境特点、生态文明建设(水利领域)现状及存在问题,按照“空间均衡、系统治理、全面规划、因地制宜、突出重点”等原则,从可持续发展要求出发,统筹协调“三生”(生活、生产、生态)之间、流域与区域之间、自然水循环与社会水循环之间的复杂关系,提出生态文明建设(水利领域)的方针、任务和目标,确定生态文明建设(水利领域)的目标与布局、主要任务、重大工程与项目等。规划应紧密结合流域/区域实际,坚持问题导向,突破关键制约,解决重大问题。
1.0.5 生态文明建设(水利领域)规划,应坚持实事求是的科学态度,加强调查研究,重视现状情况、基础资料和相关规划的收集、整理与分析,充分利用以往规划和有关科研成果,积极慎重运用新理论、新方法、新技术,广泛听取各方意见和要求,提倡公众参与。应按照自然规律、经济规律和生态规律进行论证,优选规划方案。1.0.6 本标准主要引用下列标准: GB 50201 防洪标准
GB/T 25173 水域纳污能力计算规程 GB/T 50363 节水灌溉工程技术规范 GB/T 50594 水功能区划分标准 SL 709 河湖生态保护与修复规划导则 SL 201 江河流域规划编制规程 SL 45 江河流域规划环境影响评价规范 SL/Z 738 水生态文明城市建设评价导则 HJ/T 130 规划环境影响评价技术导则(试行)SL/T 238 水资源评价导则 GB/T 51051 水资源规划规范 GB 50513 城市水系规划规范
1.0.7 生态文明建设(水利领域)规划的编制除应符合本标准规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。术
语
2.0.1 水生态空间 water ecological space 指生态空间中的涉水部分,是为水文-生态过程提供空间,直接提供水生态服务或生态产品,以及保障水生态服务或生态产品正常供给的生态空间,包括河流、湖泊、水库、湿地、水道、沼泽等水域岸线空间,以及涵养水源和保持水土的陆域空间等。2.0.2 水生态红线 water ecological red-line 是指水生态空间范围内具有特殊重要生态功能、必须强制性严格保护的区域,是维护水生态系统良性循环、保护生物多样性的核心生态区域,是保障和维护国家水生态安全的底线和生命线。2.0.3 生态水系 ecological river system 指为满足供水、生态服务等功能,在遵循水循环、河湖演变规律的基础上,由合理的工程体系和泉、溪、河、湖、库、渠及其滨水空间形成的具有连续性和生物多样性的水系网络。2.0.4 智慧水利 smart water 水利信息化发展和水利现代化的高级形态,以大数据、云计算为支撑,集“全方位数据采集与信息存储、大数据融合与知识发现、智能辅助决策与综合调度”为一体,以“高效感知、互联互通、资源共享、业务协同、数字仿真、智能应用”为特征。2.0.5 水文化 water culture 指人类在与水密不可分的生产、生活和对其改造过程中所创造的以水为载体的各种物质、精神、制度与行为的总和。2.0.6 水景观 water landscape 指以水体为中心,配合地质地貌、气候、生物等其它环境因素,通过系统规划与设计,在治水兴水过程中形成的富有文化内涵的自然与人工景观。小尺度上多为提供教育、宣传、科普、休闲、娱乐、观赏等功能的亲水平台。2.0.7 河长制 river chief system 指由各级党政领导担任河长,负责河湖综合管理的制度。全面履行管理责任,全面推进水资源保护、水污染防治、水环境治理、水生态修复,为维护河湖健康、实现河湖功能永续利用提供保障。2.0.8 江河湖库水系连通 interconnected river/lake/reservoir system network 指以实现江河湖库水资源可持续利用、人水和谐为目标,以改善水生态环境状况、提高水资源统筹调配能力和抗御水旱灾害能力为重点,基于自然河湖水系,以适度的人工措施,构建并形成蓄泄兼筹、丰枯调剂、引排自如、多源互补、生态健康的自然—人工复合水系的治水行为。资料收集与现状分析
3.0.1 规划范围。以流域或行政区域(城市)为基本规划范围,规划时可根据生态系统的完整性要求,适当扩大。
3.0.2 水平年。可分为现状水平年和规划水平年。规划水平年的确定应考虑生态修复、环境治理的时效性。
3.0.3 规划区特征分析。应全面收集、整理和分析规划范围内自然地理、经济社会、生态环境等方面的长系列资料,重点对水资源及其开发利用、水生态、水环境、水文化、水景观、生态文明建设制度与能力等进行深入分析,并提出其主要特征。
(1)自然地理特征:收集和整理气象、水文、地形、地质、土壤、资源等资料与数据,分析资源禀赋条件与灾害分布特征。
(2)经济社会特征:收集和整理人口、国民生产总值(GDP)、产业结构、基础设施等资料,分析城镇化发展水平、产业布局及发展水平、整体经济社会发展水平等特征。
(3)水系格局演变分析:综合应用景观生态学等多种理论、技术和手段,分析水系空间格局的特点及其在城市化、工业化和农业现代化发展过程中的变化,研究自然因素和人为因素对水系格局演变的作用和影响,总结水系空间格局的变化特征。
(4)水系功能演变分析:收集和整理水文、水生态、水环境和经济社会等资料,分析水系功能特点及其在城市化、工业化和农业现代化发展过程中的变化,开展河湖功能分析评价研究,根据可持续发展要求,对水系功能进行定位,为划分水生态空间、减缓水系功能衰退、提高水系综合功能提供支撑。
(5)水资源及其开发利用特征:在各行业供、用、耗、排水量调查统计的基础上,根据水资源特点及生活、生产、生态环境供用水的实际情况,复核水资源数量、质量与可利用量,评价其开发利用状况,分析水资源开发利用程度和水平。
(6)水生态特征:收集和整理重要河湖水生境状况、重点河段和湖泊水生生物调查资料、种质资源保护区分布与保护情况等资料,分析水生态系统特征及其生态服务功能、价值。
(7)水环境特征:收集和整理重点污染源、入河排污口及分布、排污量、水质,以及水环境保护各项工程措施与管理措施等资料,分析整体水环境状况。
(8)水文化特征:收集和整理历史水文化遗产、现代水利工程、水文化景观以及水文化载体的数量和分布等资料,分析水文化的历史演变与文化内涵、用水社会规范与行为模式、水文化教育等方面特征。
(9)水景观特征:收集和整理自然、人工水景观等资料,分析水景观的空间形态、构成要素、生态功能与格局演变等方面特征。
(10)水系-经济社会-生态环境关系分析:在系统总结水系空间演变特征的基础上,进一步收集和整理不同时期经济社会和生态环境相关资料,并从系统论的角度出发,研究分析水系空间格局、经济社会发展、生态环境三者之间的协调关系。可选择耦合度、协调度等指标构建模型进行量化分析。
(11)制度建设特征:收集和整理水资源管理的相关法规、条例、规章、政策等文件,结合水资源管理制度建立及执行情况,分析水资源管理制度的建立过程、成果和实施机制。
(12)能力建设特征:收集和整理水资源管理现代化建设、应急管理能力建设、公共服务能力建设等资料,分析机构、人才、科技进步等对生态文明建设的支撑与保障水平。3.0.4 问题分析
(1)对自然地理、水资源禀赋、水生态和水环境等进行评价,分析资源环境等对生态文明建设的制约。
(2)应从空间均衡的要求出发,评价水利发展与经济社会发展、生态环境保护的协调程度,分析水生态空间管控、水系格局优化和水系功能调整等方面存在的不足与短板。
(3)应对水利领域建设、管理的成就和现状进行系统评价,从供水保障、防洪排涝、水生态保护和修复、水环境保护和治理、水文化与水景观建设、制度与能力建设等方面,明确存在的突出问题和薄弱环节。3.0.5 形势分析
(1)应深刻把握生态文明理论、水循环规律对生态文明建设(水利领域)的要求,充分了解国内外相关领域理论、技术、方法的先进水平和发展趋势,客观分析和评价当前生态文明建设及水利发展所处的阶段、水平。
(2)应根据国家主体功能区战略和生态文明建设战略部署,分析经济社会可持续发展、生态环境保护对水利规划、建设、管理的各方面和各环节提出的要求。
(3)应从协调水利与经济社会发展、生态环境保护之间的关系和统筹考虑各地区、各行业、各部门的需求出发,充分掌握流域综合规划、城市总体规划、水资源综合规划、生态环境建设规划等相关规划的要点与要求。
(4)应针对经济社会发展总体规划及相关行业中长期发展规划的要求,从生态文明理念出发,分析水利领域在经济发展方式转变、生态宜居环境建设、科学技术研发和管理创新等方面所面临的重大挑战。总体规划
4.0.1 基本要求。总体规划应结合资源、环境、经济社会发展特点与水资源开发利用、治理、保护与管理现状,在深入分析总结经验、教训和存在问题的基础上,在生态文明建设的目标导向和总体框架下,针对突出问题和薄弱环节,根据生态文明建设对水利的需求,研究确定生态文明建设(水利领域)的指导思想、基本原则,以及总体目标、阶段性目标和控制性指标,明确总体布局和主要任务。
4.0.2 指导思想。应明确规划需要遵循的重大战略思想、基本规律,确定规划的主线、核心和关键要素,结合发展定位提出规划定位。应根据“五位一体”的战略要求,突出生态文明建设,突出水是生存之本、文明之源、生态之基的重要地位。
4.0.3 基本原则。应紧密结合实际,按照支撑经济社会发展、生态环境保护的需要,根据兴利除害结合、防灾减灾并重、开发保护统一、治标治本兼顾、流域区域协调的要求,深入研究需要处理好的重大关系,并凝练为基本原则。
4.0.4 总体目标。应按不同规划水平年,根据生态文明建设的战略要求、规划定位,结合规划区的基础条件、发展目标、基本需求,深入分析、充分论证、科学确定。目标确定应体现导向性、可操作性。4.0.5 控制指标。应从指标的导向性出发,结合实际研究确定控制指标。要重视水生态空间管控、生态水系构建、生态调度、智慧水利、公众参与等方面的指标。控制指标应符合总体目标,满足国家保障水安全、推动形成绿色发展方式和生活方式、实施最严格水资源管理制度、河长制,以及实施水污染防治行动计划、土壤污染防治行动计划等政策的要求。4.0.6 总体布局。应根据规划的指导思想、基本原则、总体目标及区域特征等,统筹协调经济社会发展、生态环境保护以及防洪减灾、供水保障、水生态保护、水环境治理、水管理等多层次、多要素、多目标复杂关系的基础上,深入研究并提出具有长远性、整体性、系统性的总体布局方案。总体布局方案应适应“多规合一”的要求。4.0.7 主要任务。应根据存在的主要问题、规划目标、总体布局等确定规划期内的方向和重点,凝练出主要任务。
4.0.8 规划衔接。应根据实际情况,在国家生态文明建设战略、主体功能区规划框架下,加强与国家区域规划、流域规划、城市总体规划、土地利用规划、生态保护规划、环境保护规划以及区域发展规划的协调,加强与水利领域防洪排涝规划、供水规划、灌区规划、水资源保护规划等相关专业规划的衔接。特别要重视规划期国家重大政策的指导性。
4.0.9 专项规划与专题研究。宜开展防洪排涝、供水保障、水生态保护与修复、水环境保护与治理、水治理体系与能力现代化建设等方面的专项规划,为规划提供支撑。对于规划涉及到的重大问题,如果缺乏明确结论,应开展专题研究,通过深入研究分析,为规划提供支撑。空间均衡管控 5.1 人口资源环境空间均衡
5.1.1 基本要求。应在国家主体功能区规划的总体框架下,根据国土空间用途管制的总体要求,统筹分析人口、资源、环境的复杂关系,合理布局和安排生产、生活、生态空间。宜深入分析水系完整性对水循环、生态环境的重要影响,保障水生态空间在防洪安全保障、供水安全保障等方面的基础支撑性,明确水生态空间在城市总体规划、土地利用规划中的前置性,为水利领域的空间管控融入“多规合一”创造基础条件。应强化资源环境承载力刚性约束,突出“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”,以绿色发展方式和绿色生活方式为引领,以水生态红线为抓手,为经济社会发展、生态环境保护、人民福祉提升的统筹兼顾提供水利约束、引领、支撑、保障。
5.1.2 水资源综合承载力。水资源综合承载力是水利领域协调人口资源环境之间复杂关系、推进空间均衡的重要基础,是水利领域约束引领作用的重要体现。
(1)水资源承载力。应在充分考虑与用水总量控制、用水效率控制、水功能区限制纳污“三条红线”指标相衔接的基础上,根据水利相关规划,立足当地水资源条件,结合过境水、外调水和非常规水源开发利用潜力,科学确定水资源承载力。水资源承载力宜采用单指标(人口)和双指标(人口、GDP)进行表征。应根据水资源承载力和现状承载负荷,开展现状水资源承载状况评价,分别划定超载区、临界超载区、未超载区的范围,分析超载原因,提出水资源管控措施建议。
(2)水环境承载力。应开展水体质量状况调查和水环境评价,明确水功能区划及水质管理目标,按照《水域纳污能力计算规程》(B/T 25173)的要求复核水域纳污能力。水环境承载力宜采用单指标(人口)和双指标(人口、GDP)进行表征。在评价现状年水环境承载力的基础上,结合未来产业布局优化调整及升级,以规划水平年限制排污总量为约束,估算不同水文设计情景下规划水平年的水环境承载力。
(3)综合承载力。应在水资源承载力和水环境承载力分析的基础上,分别形成水资源承载力和水环境承载力集合,重点确定规划水平年水资源与水环境所能承载人口和经济规模的阈值。应在同一水文设计条件下,选取水资源与水环境二者承载的人口、经济规模的最小值作为规划水平年的综合承载极限。
5.2 水生态空间布局和管控
5.2.1 空间分类。水生态空间主要包括水域空间(含岸线)、陆域水源涵养空间和蓄滞洪空间,应以水生态系统服务功能为基础,在考虑重要水生态功能区、水生态环境敏感区和脆弱区保护的前提下,预留必要的防洪空间、水资源利用空间、水环境容量空间和水工程用地空间。5.2.2 管控要求。应以水资源、水环境承载力刚性约束作为生态文明建设(水利领域)空间均衡管控的基础,在国土空间用途管制和“多规合一”的框架下,强化水生态空间在维系良性水循环、健康水生境等方面的重要功能,明确水生态空间管控在流域综合规划、城市总体规划中的重要地位,突出水系完整性、水体流动性、水质良好性、功能综合性,为宜居环境建设、水资源高效集约利用提供基础保障;应基于《水法》《防洪法》《水污染防治法》等相关法律法规,明确水资源、水环境承载力对区域经济社会发展布局的引领与约束,提出促进人口、经济与水资源水环境承载力相互适应的对策。
5.2.3 红线体系。水生态红线是实施水生态空间管控的主要抓手,根据相关规划确定的生态功能保障基线、环境质量安全底线、自然资源利用上线,重点复核水利领域三大红线,并以水资源综合承载力为基础约束,科学确定资源环境承载力。生态功能保障基线应重点分析确定水域岸线、河流廊道、湖泊湿地等生态系统的功能保障要求;环境质量安全底线应重点分析确定水体纳污能力、水环境承载力、水功能区达标率等;自然资源利用上线应重点分析确定用水总量、用水效率和水土资源匹配度。
5.2.4 红线划定。应根据区域水资源禀赋条件、水资源承载状况、经济社会发展需求和生态用水需要,以维系河势稳定、保护生物多样性为基本要求,划定水生态红线:
(1)水资源开发利用红线。应在确保河道内生态需水的基础上,合理安排经济社会发展用水与生态环境用水,划定水资源开发利用红线,严格实行用水总量与强度双控制。
(2)水环境质量保护红线。应结合经济社会发展与环境保护实际情况,以水功能区水质达标为目标,科学核定水体纳污能力,划定水环境质量保护红线,限制污染物排放。
(3)水生态功能保护红线。应包括水域红线、水域岸线红线、陆域水源涵养红线、蓄滞洪区红线等。水域红线的划定应结合水利工程水量-水质-水生态联合调度,满足生态基流、水位和过程要求,维系水生生境;岸线红线的划定应根据防洪规划和水域岸线开发利用规划,维系有利于河岸生物迁徙、栖息的生存环境,充分发挥滨水岸线的生态系统服务价值;陆域水源涵养红线的划定应包括水源地水源涵养保护区、重要敏感目标的水源涵养区、水土保持重点预防区等;蓄滞洪区红线的划定应充分结合洪水风险图等相关成果,以防洪安全为前提,留足避险空间。
5.3 生态水系构建
5.3.1 基本要求
(1)科学规划、合理布局。应紧密结合功能定位、发展战略和河湖水系特点,以水利发展规划、流域综合规划、水资源综合规划和防洪规划等为基础,妥善协调各类涉水规划的关系,合理布局。
(2)统筹兼顾、科学论证。应统筹水资源开发和利用、治理和保护,兼顾社会和经济效益、环境和生态效益,充分分析水系构建工程的作用和影响,合理确定生态水系构建的方式和措施。
(3)因地制宜、分类指导。应综合考虑自然条件、水利基础和经济社会发展对生态水系构建的合理需求,区分不同生态水系构建工程在功能、范围、规模、形式、特点等方面的差异,因地制宜、合理有序地布局生态水系构建工程建设。
(4)保护优先、综合利用。应在节约保护水资源和保障水量、水质、水生态安全的前提下构建生态水系,充分发挥其资源功能、环境功能、生态功能等综合功能。
(5)加强管理、注重效益。应加强水系构建工程的现代化运行管理,充分发挥河湖水系构建的水量调度、洪水调度、生态调度的综合效益。
5.3.2 连通准则。河湖水系连通是构建生态水系的重要手段,实施连通应遵循以下准则:
(1)社会准则。应保障公平合理、维护系统稳定的前提下,统筹考虑上下游、左右岸、水资源调出区与调入区之间的用水需求,开展生态水系构建工作,还需有较高的社会认可度。
(2)经济准则。应依据经济社会发展的需求及其经济承受能力,在促进水资源高效利用的同时,发挥社会效益和生态环境效益。
(3)生态准则。应在满足水资源调出区河流的基本生态流量和湖泊的基本生态水位,满足河湖行蓄洪安全的前提下,使河湖水系生态服务功能实现净增加。
(4)环境准则。应在有效保护水资源的基础上,充分发挥水系构建的环境修复功能,增强重要水功能区的水环境容量和纳污能力,提升水系构建区域的水景观。
(5)风险准则。应能有效规避或者控制水系构建可能带来的水旱灾害、生态和环境、工程安全和经济等各类风险,确保水系构建区域的生态安全。
(6)最优准则。宜在技术不变的情况下,通过经济和市场手段调节,实现涉水综合效益达到帕累托最优。5.3.3 技术要求。
河湖水系连通应从连通的必要性、可行性、方式、效果、风险等方面进行分析研判。
应依据自然条件和可持续发展的要求研判连通的必要性。河湖水系演变受自然因素和人为因素的共同影响,研究河湖水系连通的演变过程和特征,明晰自然因素和人为因素的影响,判断河湖水系的连通现状和存在问题,从经济社会发展和生态文明建设对河湖连通的需求、连通区域的资源环境状况和水旱灾害风险等方面,判断河湖连通的必要性,实现有针对性地进行河湖连通,为河湖水系连通提供依据。应依据连通区域的资源承载状况、风险环境约束和经济技术条件分析连通的可行性。既要促进区域水资源承载能力的提高和环境容量的改善,也要通过节约保护减轻资源环境压力负荷,更要确保连通风险在可控和可接受的范围内,做到经济合理且技术可行。
应依据河湖水系格局与经济社会发展布局合理确定连通格局与方式。在遵从河湖演变自然规律的基础上统筹人工措施与自然功能的作用,合理确定河湖水系连通的方式与途径,统筹协调水量水质和水生态要素,科学确定连通规模及连通工程的调度运行方式。
应依据河湖水系连通的综合效益与影响综合评价连通效应与风险。强化连通对水循环及其伴生的经济社会效应和生态环境效应的影响评价,防止不合理的利益搬家和风险转移,并建立相关机制对河湖水系连通区域的利益关系进行调整。
(1)水资源配置类
水资源配置类连通判别条件:一是受水区在合理确定产业结构与规模、强化节水的前提下,水资源承载能力不能满足区域经济社会发展和生态环境保护的用水需求;二是相邻区域有比较稳定的可调水源,调水有一定的水量分配基础,且水资源调配对调出区及相关区域的不利影响较小;三是能够提高调入和调出区整体的水资源承载力。
应统筹好调入区和调出区、上下游、干支流、流域和区域的关系。先节水后调水、先治污后通水、先环保后用水,深入分析连通对调出、调入区的水生态水环境的影响,避免对调出区产生不可逆转的生态破坏。充分论证连通工程的利用效率,妥善协调与防洪排涝的关系,合理确定工程规模和方式。
应注重多水源的互通互济和联合调度,提高水资源承载能力、水资源调配能力和供水保证率,既满足正常情形下的水资源配置需求,也要为应对特大干旱和突发事件的关键性供水创造条件,提高应急保障能力。北方缺水地区的连通要规避从贫水地区向贫水地区调水,避免生态恶化区域的生态问题转移和用水效益搬家。
(2)防洪减灾类
防洪减灾类连通判别条件:一是流域或区域防洪安全风险突出,地理位置特殊,地位重要,扩大下游河道的行洪能力存在着控制性因素;二是具有开辟新的行洪通道或蓄滞洪区的条件,地形地貌适宜,区域空间大小适度;三是承泄区有较高的承泄洪水能力,良好的排泄条件,较低的洪灾风险。
应从全流域的角度统筹考虑,在维护河湖水系连通性和洪涝水蓄泄空间的基础上,根据自然特点和防洪保安的要求,科学明确流域洪涝水蓄泄关系,统筹安排洪涝水出路,合理确定防洪工程总体布局和连通方式,科学实施分泄洪通道等连通工程。要充分论证连通后的洪水遭遇可能及其对当地洪涝水出路的影响,深入研究分洪转移可能发生的风险,合理的分析、论证、安排风险的防控措施。并统筹考虑水沙情势变化对河湖水系演变及其蓄泄关系的影响,综合考虑洪水资源利用及对河湖生态的效应。防洪减灾类河湖连通其连通形式以打通和开辟泄洪通道(洪涝合用、洪涝分开),扩大滞蓄洪场所为主,并首先要考虑对原有行洪通道的恢复或扩大。
(3)水生态环境保护修复类
水生态环境保护修复类连通判别条件:一是连通区生态地位重要,开发利用过度导致生态破坏难以自我修复;二是调整产业结构与规模、实施流域区域水资源统一调度、强化节水等措施后仍无法满足最小生态需水要求;三是水污染负荷远大于水体纳污能力,短期内通过污染控制治理无法明显改善水质;四是相邻区域有较充足的水源,生态修复和环境改善价值远大于水量调出区生态与环境损失的价值。
应协调好连通区间的利益关系,生态修复区的产业结构、发展规模、用水效率、“三生”用水要合理,连通所带来的洪水、外来物种入侵、污染转移、有害病菌扩散等系统风险可控制,环境影响可接受。同时,要合理进行生态调度,建立生态保护与修复的长效机制,并应尽可能与其他类型连通工程相结合,充分利用已有水利工程实施生态调度,从而降低水生态保护修复连通的社会公益性成本,发挥连通综合效益。
5.3.4 关键环节。构建生态水系,规划阶段应注重以下关键环节:
(1)需求分析。应在详细开展水资源、水生态、水环境、水灾害调查评价的基础上,从水资源丰缺状况、洪涝水风险状况、河湖健康状况、水系与经济社会协调度等方面分析水系格局与功能演变特征及现状问题;根据经济社会发展定位和水安全保障要求,分析确定规划水平年水系格局和功能优化调整的目标。在此基础上,初步确定连通的数量、质量和时序等基本要求,科学分析连通需求。
(2)可行性分析。应根据水资源承载力、水环境容量以及工程建设边界条件,深入进行连通两端河湖水系功能调整与匹配,分析生态水系构建的可行性,既要通过实施连通后能节约保护和减轻资源环境压力负荷,更要确保连通风险在可控和可接受的范围内,做到技术可行、经济合理。
(3)方案甄选。应在对经济、社会、生态等风险因素分析的基础上,提出生态水网构建方案。并从总体布局、规模论证、水资源的供需分析与配置、技术经济比较、生态环境影响、经济社会影响等方面对方案进行甄选。
(4)效益评价。应分别从水系特性变化、经济社会效应和生态环境效应等方面提出评价指标,构建效益评价体系,对河湖水系连通后形成的复杂水系统进行评价,量化河湖水系连通的综合效益和影响。
(5)风险管控。应对极端水文事件、污染负荷及迁移路径、洪涝水蓄滞空间与通道、供水条件、生物入侵、血吸虫传播、突发性水污染事件等不确定性因素进行深入分析,制定相应的应对措施和科学可行的风险管理制度,保障连通工程的安全、提高运行的可靠性。
(6)水量-水质-水生态联合调度。应用数值模拟平台,通过对生态水网构建的引水时机选择、引水流量的大小控制、水质水量结合的调度模式和调度效益与风险评价等的研究,比较各生态水网构建方案的优劣,为生态水网构建的引水规模和调度方案制定提供决策依据。水资源合理配置
6.0.1 水资源合理配置应在水资源综合规划的基础上,严格遵循生态文明建设和绿色发展的基本要求,突出节约用水、生态用水保障、非常规水利用和水资源承载力刚性约束,强化水资源配置对形成绿色发展方式的支撑和引领。
6.1 基本要求
应以最严格水资源管理制度为核心,以水资源消耗总量和强度双控为约束,以水定需、量水而行、因水制宜;充分考虑水资源、水环境承载力,优先保障基本的生态需求,合理统筹生产、生活、生态“三生”需水;立足本地水开发、强化非常规水源利用、适度外调水补充,有序使用地表水、控制使用地下水、积极利用非常规水源,做好流域和区域水资源统筹调配;加强水源之间的连通联动,加快完善流域和重点区域水资源应急备用水源建设,提高城市应急备用水源的供给能力;加强对重点发展区域和重要生态功能区以及农村饮水困难地区的供水保障。
6.2 节水型社会建设
6.2.1 节水潜力分析。分析计算时应注意扣除对流域/区域生态环境有影响的水量;从蓝绿水相互转化和高效利用方面综合考虑和校核区域节水潜力;在流域/区域尺度要满足生态环境用水,暂时不能满足的,应提出相应对策。6.2.2 节水型社会建设对策
(1)应切实把推动形成绿色发展方式和生活方式摆在更加突出的位置,根据国家不同分区节水布局(东北地区着力提高用水效率、华北地区以结构调整促节水、西北地区以水定发展、西南地区促进人水和谐、华中地区促进节水减排、东南沿海地区节水治污并重),结合规划区实际情况,科学确定节水方向与重点。缺水地区,应以提高水资源利用效率与效益为重点;丰水地区,应以节水减污为重点。
(2)节水型社会建设应凸显“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”,提高水资源供给保障能力,同时严格水资源承载力刚性约束,以促进经济社会可持续发展。
(3)应结合水资源开发利用现状,从控制总量、提高效率、健全制度、提升能力等方面,确定节水型社会建设的总体目标及指标,并确定农业、工业、城镇、生活等分领域目标及指标;干旱地区人工生态系统建设应充分考虑降水、土壤水分状况,不宜规模化发展高耗水林带、草坪。
(4)根据节水型社会建设的目标,合理确定建设的主要任务。应加强制度建设,落实最严格的水资源管理制度,重点完善节水降耗机制,实施水效领跑者行动和合同节水,完善节水标准体系;应加强节水科技创新,开发和运用先进的节水技术,创建节水示范区,支持节水型产业的发展;应加强节水型社会的监管和考核,建立联动执法机制;应加强节水宣传,重视公众参与,有效利用阶梯水价、节水奖补政策,引导和促进全民节水。
(5)农业节水主要应优化农业用水结构、调整种植业内部结构,重点加强灌区规模化高效节水技术的推广与应用;应在确保农产品安全和防止土壤污染的基础上,加强非常规水源开发利用。推广水肥一体化,以精准灌溉、农药化肥减量化和生态灌区建设等综合措施的实施,削减农业面源污染;工业节水主要应加强高耗水行业结构优化调整及节水改造力度,重点支持低耗水、低污染、高效益行业;城镇生活节水主要应持续推进供水管网改造、节水器具推广。
(6)缺水地区的城市景观用水也应突出节水优先,水体景观应与城市水资源状况相适应,应尽量使用再生水。
6.3 水资源供需分析
6.3.1 需水预测。包括河道内生态环境需水与河道外需水预测。河道内生态环境需水包括河道生态基流和敏感生态需水。河道外需水预测包括生活、工业、农业和河道外生态环境需水预测。应在统筹“三生”用水的基础上,注重生态环境需水预测,从水量、水质和水文过程(水位、水温、水沙关系、水盐关系等)诸方面保障生态环境用水。6.3.2 可供水量预测。宜在优先满足河道内基本生态用水的前提下,根据来水条件、需水要求(水量、水质)以及供水系统规模,分析计算工程的可供水量。缺水地区宜加大非常规水源利用,在综合考虑用水对象的水量、水质要求以及空间分布,分析非常规水源利用方案与新建水源方案经济合理性的基础上,合理确定非常规水源利用规模。6.3.3 水资源供需分析。在保证河道内基本生态用水的基础上,统筹“三生”用水,按照不同用户的水质、水量要求,进行河道外水资源供需分析。
6.4 水资源配置
6.4.1 水量配置。应根据“美丽中国”建设要求和流域/区域水资源承载力,统筹经济社会发展和生态环境用水需求,合理确定水资源配置格局和配置方案,进行河道内外、不同区域、不同水源、不同用水行业间的水量配置。应在保护生态环境和水资源可持续利用的前提下,统筹协调、综合平衡,合理确定河道内外的配置水量。
6.4.2 配置格局。应从流域/区域整体角度系统谋划水资源工程布局,坚持工程布局全局化、工程功能综合化,构建系统化、网络化、生态化、响应及时化的区域水资源配置格局。
6.4.3 配置方案。应针对不同流域/区域水资源条件、开发利用状况和潜力、生态环境保护要求,合理拟定不同水源的水资源配置方案,统筹协调好地表水、地下水、外调水、非常规水源配置;在技术经济可行的前提下,合理增加再生水、海水淡化、雨洪水等非常规水源利用。在水资源尚有开发潜力的地区,适度建设蓄水工程,提高区域水资源调配能力;在当地水资源匮乏的地区,在满足“三先三后”和“确有需要、生态安全、可以持续”的条件下,合理确定外调水工程规模。应考虑不同行业对供水水量、水质的要求以及不同水源的水量、水质状况,优水优用;在优先保障对水质要求或供水保障率较高的生活用水等特殊行业用水的前提下,协调平衡各行业用水需求。
6.4.4 合理性分析。应对不同用水户的用水效率、用水水平、用水增长率等进行横向和纵向比较,并分析其是否满足有关规范或文件要求。对于调水工程,还应分析其经济合理性及其对调出、调入区生态环境的影响。
6.5 水源建设
6.5.1 水源建设。应在分析现状水资源开发利用程度的基础上,按照用水总量控制和水资源配置要求,规划新建水源工程,合理构建水源保障体系。水源保障体系应遵循技术可行、经济合理、生态稳定、环境良好原则,并与相关规划相协调,工程规模论证应充分考虑提高生态环境用水保障程度。根据总体规划要求,明确水源工程的建设目标和任务。对已建水源的供水量复核要考虑下游生产、生活和生态用水要求,扣除不合理水量,规划拟建、改扩建水源工程,按现行有关规范要求,进行水文特征指标和设计保证率的可供水量分析计算。按照水源建设项目的必要性、重要性、紧迫性,合理安排建设时序,水源分期建设应与经济社会发展和生态环境保护的需求相结合,并兼顾建设强度的均衡性。应通过建设完整的雨污分流系统和再生水系统进行城镇再生水的合理利用。非常规水源利用占比应根据国家相关政策要求和城市发展水平科学确定。
6.5.2 应急备用水源。主要是针对特殊干旱、水污染和供水事故等应急状况,应调查分析区域城乡应急备用水源现状,充分考虑当地水资源特点,合理分析现有备用水源保障程度及可靠性,提出与规划区发展定位相适应的应急备用水源建设方案,并纳入城市总体规划。应急备用水源建设方案应优先考虑现有工程的充分利用和调度、水系连通调节、水电站发电功能临时调整等措施,应急备用水源日供水量应不低于城市日供水量的三分之一,供水时长不应低于60日;有条件的城市,应考虑城乡供水的多水源建设方案。应急备用水源应具备供水条件。
6.5.3 直饮水。在特大城市、省会城市以及重要的大城市,可在全面提高城市供水系统水质标准的基础上,分区、分阶段发展直饮水。以优质水源地建设为龙头,以中心城区为重点,优先在机场、地铁、宾馆、机关、学校等场所发展直饮水,并逐步扩展。优质水源地建设要严格污染源管控,加强生态化治理手段的应用。
6.5.4 应急调度。为有效应对特殊干旱、连续干旱以及局部供水系统严重受损、突发性污染事故等,应在完善应急备用水源地建设的基础上,实施水源连通、管网互通;应重视区域之间、流域之间、城乡之间的大尺度生态用水保障对策研究,有效利用水文情势的空间差异性实施重要生态系统的抢救性保护;制定应急预案,结合智慧水务系统建设,提高应急调度能力。
6.6 配置工程
应根据流域/区域水系格局和水资源配置方案,构建布局合理、生态良好,引排得当、循环通畅,蓄泄兼筹、丰枯调剂,多源互补、调控自如的江河湖库水系连通联动水资源配置工程体系。应在充分挖掘节水潜力的基础上,结合生态修复、入河排污口整治、河湖清淤等工程建设,推进配置工程建设。
6.7 非常规水源开发利用
6.7.1 基本要求。非常规水源主要包括再生水、雨水、海水、微咸水、岩溶水等。应通过调查和资料收集整理,摸清非常规水源可利用规模、基础设施、利用水平、主要利用领域、存在的主要问题等。应结合现状条件下供水缺口,从经济、社会、技术等方面分析非常规水源开发利用的可行性,与再生水、海水淡化利用等相关规划相衔接,确定非常规水源的开发利用量。应根据城市用水和供水结构及配置,将非常规水源与地表水、地下水、外调水纳入区域水资源系统统一配置,明确非常规水源的供水对象、规模。应按区域统一规划非常规水源利用量,确定非常规水源开发利用配套的工程。根据水资源开发利用现状、缺水程度、缺水类型,按照优水优用、分质供水的原则,提出(地表、地下水)水源与非常规水源联合调度方案。
6.7.2 关键问题。应结合生态文明与节水型社会建设,在非常规水源的开发利用、水资源配置、配套工程建设等方面重点关注以下方面:
(1)结合节水减污、提高水资源利用效率与效益、改善城市水环境等要求,努力挖掘污水资源化潜力。提出再生水利用方案、再生水利用设施、污水收集、处理和再生水回用管网建设方案,处理后的再生水优先用于厕所冲洗、园林灌溉、道路清洁、车辆冲洗、基建施工、景观、工业用水及可以接受其水质标准的其它用水。
(2)结合海绵城市建设,提出与流域/区域经济社会和水资源条件相协调的雨水资源利用方案,丰水地区应与城市初雨污染管控结合,缺水地区应与水资源利用结合,干旱缺水地区应考虑对区域自然生态系统的影响。
(3)北部沿海资源型缺水地区、南部沿海水质型缺水和工程型缺水地区,除加大再生水利用、雨水集蓄利用外,宜适度开展海水淡化利用和综合利用,提出海水利用方案,明确海水利用的规模和对象,并重点关注海水淡化利用对生态环境的影响,及其对取水点附近近海海域生态环境的影响。
(4)对于岩溶地区,应在摸清地下暗河与地表水、地下水关系的基础上,提出岩溶水开发利用方案,合理配置地表水、岩溶水与地下水资源的量值比,注重分析工程实施对下游河道生态环境的影响。
(5)矿井水开发利用,应摸清区域矿井水赋存规律,注重分析其对区域地下水和生态环境的影响,纳入水资源配置方案。防洪排涝体系建设 7.1 防洪体系建设
7.1.1 基本要求。防洪目标确定、防洪规划编制、防洪标准制定以及防洪工程体系建设等,应分别按照《防洪标准》(GB 50201)、《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL 44)、《水利工程水利计算规范》(SL 104)《防洪规划编制规程》(SL 669)、《江河流域规划编制规程》(SL 201)的有关规定,结合生态文明建设要求,经综合论证确定。7.1.2 防洪体系建设。应重点统筹协调好防洪减灾与生态环境保护的关系,在确保防洪安全的前提下,将生态文明理念融入到规划布局、工程措施等方面。在防洪压力较小的河段、湖泊,结合退田还湖、退渔还湿,适度安排生态护坡、河滩湿地等生态修复类项目;在做好洪水预报的基础上,相机安排灌江纳苗,非汛期开展人工造峰等调度措施,为对水情有特殊需求的水生生物的繁殖提供生境支持。7.1.3 防洪工程措施。应根据流域防洪规划布局,按照生态文明建设要求,重视防洪工程的生态效益,为维系水系完整性、水生态系统稳定性提供基础支撑,主要包括以下方面:
(1)堤防工程。应按照防洪规划确定的防洪标准、设计洪水位或河道设计泄量和堤线总体布置方案,根据相关技术规范的要求,结合水生态、景观要求,在以往工作基础上完善堤线布置,合理确定堤防建设的技术要求。
(2)河道治理。应在以往工作成果和分析河床演变规律的基础上,优化河势控制和治导线方案,提出河道治理的工程方案与规模。工程措施主要包括:控制、稳定河势,修建丁坝、顺坝等河道整治建筑物,对于堤距过窄或卡口河段,进行退堤、疏浚,扩大河道行洪断面等措施。治理措施应注意与保护河道生态环境相结合,采取顺应河道自然生态、适应水生生物栖息繁衍的生态措施、选用有生态效果的水下构件形式,营造有利于良好水生态的河道环境。
(3)蓄滞洪区建设。应根据流域防洪规划确定的蓄滞洪区定位和类型,完善蓄滞洪设施和安全设施布局,对蓄滞洪区围堤、洪道、道路、桥梁、码头等安全工程进行续建配套。重点突出安全设施建设和分洪对生态与环境影响分析,全面制定水生态环境保护、舒缓措施。工程设计中宜优先采用生态建材和措施。对蓄滞洪区内有条件的场所,可结合湿地保护的要求进行统筹规划。
(4)山洪灾害防治。应按照《防洪法》《江河流域综合规划编制规范》(SL 201)等相关法律、规范的要求,布局安排对策与措施。宜按照水土保持规划的分区,在山洪灾害易发地区加强水土流失防治,充分发挥水源涵养林保水保土、径流调节的功能,从源头上减轻山洪致灾程度。
7.2 排涝体系建设
7.2.1 农村排涝。应遵照流域/区域排涝规划并结合农村水环境整治、美丽乡村建设、田园综合体建设的要求进行。应重点关注农业新业态对涝水滞留时间、水位的特殊要求,合理安排排涝布局与措施。7.2.2 城市排涝。应统筹城市总体规划、土地利用规划及城市防洪、排水排涝、公园与绿地、低影响开发等专项规划,并进行协调和优化。排涝规划应明确全域性排水水系的基本布局与排涝标准;构建源头管控、管网收集、河道输送、湖库蓄滞以及泵站外排的内涝体系关系,明确各自承担的排水标准;分区论证渠系设施的规模;提出水系调度原则及风险控制策略。(1)应结合城市防洪排水、室外排水设计相关规范对不同规模城市的防洪排涝要求,结合城市地形地貌等特征,细化有效应对设防标准内涝水的关键技术参数,如排除时长、最大渍水深度等。对于汇水面积大于200km2的水系,应进行超标涝水应对措施的校核。
(2)应结合原有排水格局优化调整城市排涝分区,明确城市水域、滞蓄绿地、湿地等使用功能,在梳理城市河网、主要干管连接关系的基础上,构建多通道、多出口、输送畅通、蓄排匹配的排涝格局。
(3)应构建源头渗滞、过程输送和末端蓄排的多层级排涝体系,定量分析各层级相应降雨量与径流量,合理分配排涝水量。应明确城市源头控制建设要求与建设标准,构建城市低洼区域绿地、通道的滞蓄、疏导功能,以汇水区为单元进行海绵建设、协调和管控。宜在评估城市管网建设薄弱环节的基础上,构建多通道的城市渍水收集系统,结合源头管控,因地制宜进行管网提标改造。根据外水对内涝顶托的分析成果,明确城市湖库、河渠的管控红线及调控水位,结合生态修复、退渔还湖、截污控污、清淤扩卡等进行城市河湖治理,确保调蓄面积及容积。合理进行外排通道、泵站布局,构建蓄排匹配的外排体系;对于大型湖网型水域应布局多通道、多排口,因地制宜的实施水系连通,确保排涝调度的灵活性。
7.3 洪涝水风险管理与调度
7.3.1 基本要求。应以现代化的防洪治涝理念为指导,树立适度承担风险和规避洪涝水风险的防灾观念,以洪涝水风险图编制与应用为抓手,推进风险管理,以洪涝灾害调度管理为重点,实现对洪涝水进行全面有序的调控管理。应积极推进洪涝水风险图管理系统的建设,搭建洪涝水风险图综合管理平台,推进洪涝水风险图应用。结合防洪应急预案、抗旱应急预案等已有工作基础,开展新型城镇化发展形势下洪涝水风险评估与动态监控,识别洪涝灾害高风险区并及时向社会公布。加强洪涝水风险管理,协调城镇化、工业化以及产业发展布局与防洪排涝的关系,规范和调控经济社会活动。
7.3.2 风险管理。应明确城市排涝高、中、低风险区,结合城市总体规划提出高风险区发展布局的调整建议。健全洪涝风险管理制度,加强城市建设、居民点、商业区和工矿企业等选址洪涝影响评价与审批;根据城镇化发展进程,修订防洪排涝应急预案,完善不同洪涝水风险区域居民避洪安置方案,形成完备的洪涝应急管理制度,积极探索并建立洪涝保险制度。
7.3.3 风险调度。应制定防洪排涝水系调度方案,与智慧水务相结合,加强洪涝统一调度,实现实时自动化调度。加强水雨情、道路积水点、城市水淹区的监测、预警预报体系建设,加大对重点河段、重点地区的监测、巡查,加强洪涝预报预警系统建设,加强基于水雨情实时监测信息的决策、调度体系建设,利用高新技术完善洪涝预报调度系统硬件设施,升级开发洪涝预报软件系统,提高防洪排涝调度水平。水生态系统保护与修复
8.0.1 基本要求。应遵循山水林田湖草生命共同体、青山绿水就是金山银山的理念,坚持生态优先、保护优先、自然恢复为主,全方位、全领域、全过程实施水生态系统保护与修复。重点应关注生态用水、生态灌区、河湖生态化治理(河岸带维护、生态隔离带、水生生境维系、湖沼湿地保护)、水源涵养及水土保持等。
8.1 生态用水及过程调控
8.1.1 生态需水。应按照《河湖生态环境需水计算规范》(SL/Z 712)、《河湖生态需水评估导则》(SL/Z 479)的相关要求,根据水资源配置方案确定的河道内生态环境水量,通过合理调度,满足流量、水位、水温及过程的要求。本导则重点考虑河道内生态用水及过程调控。8.1.2 河道内生态流量。应保障基本河湖生态用水量,加强江河湖库水量调度管理,维持河湖基本生态用水需求,重点是保障枯水期生态基流。应以河湖重要控制断面、生态敏感区等为关键节点,以纳污、生态、防洪、发电、航运、灌溉等功能协调为准则,按照分河段分目标的原则确定生态流量,绘制生态流量过程线,通过上下游水利工程的联合调度予以保障。生态流量评估结果存在一定的不确定性和难以验证的问题,需要在生态流量调度中实施动态调整。
8.1.3 生态水位。为保证水体功能的正常发挥,应对维系水体生态系统完整及其对人类的服务功能所需要的水位及过程进行合理控制。水体控制水位可分为防洪排涝水位、生态景观水位等。
(1)防洪排涝水位。应从防洪安全角度,重点考虑河湖水体的调蓄功能,在确定水位时可以最高水位和常水位确定河湖的调蓄能力。根据河湖所在区域建设用地高程确定河湖的控制最高水位,根据其调
蓄需求确定其水位变化幅度,设定常水位。
(2)生态景观水位。应从生态景观角度,重点考虑河湖水位波动对生态群落建立和发展的影响,以及河湖水位与陆域(滨湖带)感观美度的优劣。宜根据保证特定发展阶段的水体生态系统结构稳定、发挥水体生态系统正常的生态功能和环境功能、维持河湖生物多样性和生态系统的完整性等确定最低水位,其计算方法可以采用湖泊形态分析法、水文资料法、生物最小空间需求法等。在最低生态水位基础上,根据河湖综合功能最优化要求,提出河湖水位适宜的变化范围和过程,可采用天然水位统计法和水生植被发育关键期水位需求法等方法计算。
8.1.4 生态调度。
(1)应统筹生产、生活用水与生态用水之间关系,联合调度河湖水系及主要工程(防洪工程、水电工程、取水工程)的过流量,调控径流过程以满足不同生态系统对通道、流量、水位、水质、水温、流速及水沙关系的要求。建立水量-水质-水生态联合调度模型,其中针对不同水域水文、水质和水生态系统的变化特点,耦合水生态学模型,确定不同水域的水生态系统的变化特征和生态基流、生态水位、指示性物种健康状况等过程调控关键目标,通过构建水环境系统水动力与水质模型,以模拟调控条件下的水量与水质的动态变化过程。通过对各种调控工况分析和水体连通的特征分析,在满足水生态调度要求的目标下,优选水系统生态调控过程调度方案。调控工程方案的经济效益可应用相应效益评估法。模型可适当简化,满足关键性指标为主要需求。
(2)应以良好的工程设施提高水系统运行效率和效益、促进生
态系统稳定和环境改善为目标,并据此确定调度的原则与策略。应参考相关规范标准,以生态用水保障和改善水生生境的过程调控为重点,制定调度规则。应在分析水系统复杂关系的基础上,开展水量-水质-水生态联合调度模型研发。水生态方面的调度要求宜通过生态基流、生态水位、指示性物种健康状况等指标比选确定。从生态系统响应的复杂性出发,模型构建时的系统概化应综合考虑现实系统复杂性、监测系统完善性、基础资料可得性、调度精度要求等因素,重点解决主要问题。应基于调度规则、调度策略和通过验证的调度模型为重点,构建调度平台,为日常调度和应急调度提供支撑,并应结合智慧水利建设要求,将调度平台耦合到智慧水利平台之中。
8.2 河湖湿地健康评价与生态化治理
8.2.1 健康评价。应参照《全国重要河湖健康评估(试点)工作大纲》《河流健康评估指标、标准与方法(试点工作用)》开展工作。宜开展健康状况受损归因分析,根据基础资料支撑情况量化确定致损因子及其数量;应重点关注健康状况较差的河湖湿地的修复对策,全方位、全流域、全过程实施严格管控,构建水生态功能保障基线、水环境质量安全底线、水资源消耗上线三大红线,系统全面的提出修复战略与对策。
8.2.2 生态化治理关键技术。应以人水和谐思想为指导,采用整体与分段式的生态化治理思路,既要强调对区域生态现状的保护与修复,又要突出对污染源头的调节与控制,最大限度的减少人工干预,推动河湖湿地治理的生态化转变。应重点加强生态监测体系建设、生态水系构建、农田退排水生态化治理、河道断面生态化设计、护岸生态化改造、河床清淤疏浚等。应综合利用各种技术治理和修复河湖湿地生
态系统,包括近自然河道修复技术(注重河道形态、岸线等的近自然化设计)、农业面源污染控制技术(降雨径流控制净化技术、生态沟渠技术、排灌沟渠技术、生态水塘整治与建设技术等)、河流生物修复技术(河流水环境修复技术、人工浮岛技术、景观水体修复技术、裁弯技术、充氧技术、河道清淤技术、人工造洪峰技术等)、河湖岸线生态化修复技术(生物栅技术、水生生物生态修复技术、底栖生物生态修复技术、生态格网技术等)、湿地处理技术(廊道湿地、河道湿地、垂直流人工湿地、表面流人工湿地、潜流式湿地等)等,应根据河湖湿地的实际情况选择实施或集成应用。必要时可借助实验手段,开展河湖湿地生态化治理实验,研究河湖湿地的演变规律、物质与能量转化机理,以及治理与修复机理。
8.3 地下水保护与超采治理
8.3.1 地下水超采状况复核。应在已有地下水超采区评价工作成果的基础上,根据近年来地下水开发利用情况对地下水超采区的范围、面积、超采量等进行复核,同时应注重与地下水相关的生态环境状况进行评价。
8.3.2 地下水超采治理思路与措施。地下水超采治理应在全面优化产业结构、实施高效节水和水污染治理、大力压减地下水开采量的基础上,积极利用非常规水源、推进耕地和河湖休养生息,以大区域水资源配置工程为依托,通过“城市退农村、农业退生态”的水量置换措施,强化生态环境用水保障,加强实时调度,充分利用自然河湖水系、结合人工回灌设施,因地适时适度进行回灌,增加地下水补给,涵养地下水源。
(1)城镇地区超采治理主要通过提高用水效率、加大非常规水
源利用和实施水源置换等措施实现。一是强化工业结构调整,大力推广节水工艺、节水技术和节水器具,降低供水管网漏损率,提高用水效率;二是加大城镇废污水处理回用、矿坑水、淡化海水、微咸水、海水直接利用等非常规水源利用力度,提高水资源循环利用程度,减少对新鲜水的取用量;三是在节水和非常规水源利用的基础上,通过区域水资源调配工程及城镇供水工程,为城镇提供新鲜水源,置换地下水,关闭自备水源,压缩集中供水水源井开采量。
(2)农村地区超采治理主要通过采取节水灌溉、水源置换、调整种植结构等综合治理措施实现。一是根据区域自然条件和经济效益等因素,大力推广高效节水灌溉模式,减少地下水开采量;二是通过增加用于农业灌溉的地表水、非常规水水源供水,置换农业灌溉地下水;三是减少高耗水作物的种植,推广耐旱作物和雨热同期作物,充分利用自然降水。
8.4 水土保持生态建设
8.4.1 水土保持生态建设。应基于国家主体功能区规划、生态功能区划的总体框架和国家、流域、省级水土保持规划的总体思路,结合美丽乡村、田园综合体建设和乡村振兴、生态移民、扶贫攻坚等重大战略要求,按照生态文明建设(水利领域)规划目标和任务,针对重点水土流失防治区、江河源头等重要生态功能区、生态脆弱区、生态敏感区的现状和问题,在确定水土保持生态建设的思路、目标、主要任务和总体布局时,应重视青山绿水的生态服务价值,不断提供优质生态产品,以满足人民日益增长的优美生态环境需要。应突出不同地理分区的地带性差异,遵循生态系统演变规律,重视蓝绿水相互转化与综合调控。
8.4.2 小流域综合治理(清洁小流域)。应以改善农业生产条件和农村生活条件、促进脱贫致富为主要目标,结合中小河流治理,突出农村水环境治理、生态化治理和低成本治理,注重传统智慧和现代智慧的结合。
8.4.3 城市水土流失防治。应结合水系整治、低影响开发、人文景观建设,注重弃土弃渣的资源化利用,严禁弃土弃渣侵占河湖水域岸线,加强基坑排水管理。
8.4.4 开发建设项目水土流失治理。应坚持治理方案与主体工程建设同步审批、同步建设、同步验收,积极应用遥感遥测等先进技术加强监管。
水环境保护与治理 9.1 水功能区管理
9.1.1 水功能区划分与调整。应在现状分析评价的基础上,根据《水功能区划分标准》GB/ T 50954进行。
(1)对于列入全国重要江河湖泊水功能区划的水功能区,应根据区域发展目标和水资源、水生态、水环境保护需求进行复核,在深入分析、充分论证的基础上,提出优化调整建议,并按管理权限报批。
(2)对于未列入全国重要江河湖泊水功能区划的河流、湖泊等水域,在水环境质量达标率较低时,应控制污染物入河量小于流域/区域污染物总入河量的90%。
9.1.2 水质目标达标管理。应根据水功能区调整与划分成果,加强水功能区水质目标达标管理,对尚未列入全国重要江河湖泊水功能区划的河流、湖泊等水域,也应按照《水功能区监督管理办法》进行严格管理。
9.1.3 水域纳污能力与入河污染物控制
(1)应以水功能区划为基础,根据水质达标评价和入河(湖)排污口调查成果,按照GB/T25173计算水域纳污能力。控制指标应包括化学需氧量或高锰酸盐指数、氨氮,湖泊或水库可适当地增加总磷、总氮等富营养化指标;部分水域应结合特征污染物实际增加考核指标。
(2)应以生态文明建设和美丽中国建设、改善宜居环境为目标,根据水域纳污能力和规划目标,结合现状污染物入河(湖)量、区域经济社会发展需求,综合确定规划水平年污染物入河(湖)量控制方案。
37(3)应根据污染物入河(湖)量控制方案,针对污染源治理和控制、区域产业结构调整,城镇化发展等,提出优化调整的要求和建议。
9.2 集中式饮用水水源地保护
9.2.1 保护区划定。已建和规划建设的集中式饮用水水源地,应按照《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ/T338),划定保护区,并提出相应保护措施。
9.2.2 保护措施。应以保障饮用水水源安全为目标,从水质动态监测、管理机构设置、法规办法制定、环境准入制度建立与完善、信息化管理平台建设、全民共建共享等方面,提出更加严格的监测、监督、考核和管理方案。
9.2.3 修复措施。应重视滨岸带建设对保障水源地水质安全的作用,采取建设前置库、人工湿地、河滩地、绿色滨岸带等生态屏障的方式,有效拦截入库泥沙,削减低负荷分散式污染物入河量。应加强底泥清淤和综合利用,防止二次污染。
9.3 水污染控制与治理
9.3.1 污染源的源头治理与控制
(1)点源污染。应根据水功能区划及管理规定、污染物入河(湖)量控制方案,提出入河(湖)排污口布局的总体要求,明确禁止设置、限制设置入河排污口的水域。以布局要求为基础,加强排污口管理,对入河(湖)排污口提出搬迁、归并、入管网集中处理、生态化治理等整治措施。相关技术要求应执行《入河排污口管理技术导则》(SL532)的规定。
(2)城市面源污染。应根据面源分布特征和产生机理,提出倡
导绿色生活、节水减污,鼓励使用无害、低害化洗涤产品,健全城镇生活垃圾处理体系等控制措施。有条件的地区,应遵循构建低影响开发雨水系统的理念,采取下沉式绿地、植草沟、雨水湿地、透水铺装、多功能调蓄等生态排水措施,建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市,加强雨水集蓄利用和初雨污染控制。
(3)农村面源污染。应结合美丽乡村、清洁小流域建设,提出化肥农药减量化、农田氮磷流失生态拦截、生态沟渠、生态塘、生态垃圾堆肥、分散式生活污水处理、田间垃圾收集、畜禽养殖废水与废物综合利用等农村面源污染治理措施。
(4)内源污染。应对存在底泥污染、水产养殖污染、航运污染等内源污染的河湖,分析各类污染源排放情况,提出底泥疏浚、生态清淤、围网养殖清理及航运污染治理等措施。9.3.2 污水收集与处理。重点关注以下方面:
(1)应按照规划区城镇排水与污水处理规划要求,结合建成区管网和用地现状,完善污水管网建设,优先解决已建城镇污水处理设施配套管网不足问题,强化黑臭水体沿岸的污水截流、收集。原则上新建污水管网要采取分流制系统,污水管网收集能力应与污水处理设施的处理能力相匹配。对年久失修、漏损严重、不合格的老旧污水管网、排水口、检查井进行维修改造,避免污水渗漏导致管道周边地下水及土壤污染等。应加快实施雨污分流改造,难以改造的,应采取截流、调蓄和治理等措施。有条件的地区应加强初期雨水收集、处理、资源化利用。
(2)应结合经济发展、排污分布和城市用地现状及规划,对经济规模较大、人口密集、排污集中、处理设施不完善的区域,提出新、39 改、扩建污水处理设施的措施建议,新、改、扩建的污水处理设施尾水排放标准均不应低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918)中的一级A标准。经处理达标后的再生水宜优先用于城市生活杂用、景观用水、工业用水及可接受其水质标准的其它用水。污水处理厂的出水标准应满足河湖纳污限排的要求,对河湖纳污能力严重偏小,需要将尾水排放标准提高到一级A以上的区域,应慎重论证提标改造的必要性和可行性。
(3)应对污水处理设施产生的污泥,提出稳定化、无害化的处理处置措施,鼓励将无害化的污泥,以建筑材料、农用堆肥、荒地造林、苗木抚育、园林绿化、填充路基等方式进行资源化利用,禁止处理处置不达标的污泥进入耕地,逐步取缔非法污泥堆放点。
(4)城市污水处理设施完善、管网建设、污水/污泥资源化利用应与城市总体规划、城市污水处理设施建设规划、海绵城市建设规划等相协调。
9.3.3 污染水体治理。在综合采取上述措施后,水体水质仍不能满足水功能区水质管理目标的河湖,应结合水生态修复措施,提出河湖污染水体治理要求,通过人工曝气、人工湿地、生态浮岛、生态护坡等保护措施改善河湖水质。各类技术的选择应考虑其进水水质要求、处理效率、河道的环境特征、设施占地面积、设施与周围环境的相容性等。
生态灌区 10.1 目标与任务
10.1.1 建设目标。应形成与生态文明建设、农业现代化、乡村振兴战略要求相适应的灌排现代化综合体系,进一步提升农田水利在保障国家粮食安全、发展现代农业中的基础地位和支撑作用,促进田园综合体建设、促进农民增产增收。应以建设完善的灌排基础设施体系、高效的节水灌溉技术体系、专业化的农田水利管理服务体系和可靠的供水保障体系为重点,结合灌区实际,确定建设目标。
10.1.2 主要任务。生态灌区建设应贯彻山水林田湖草生命共同体的重要理念,在灌溉排水基础设施先进、技术体系完善的基础上,不断追求用水效率效益的提高,应以实现“水源保障、节水高效、灌排自动、管理智能、技术高端、功能完备、体制完善、生态稳定、环境良好”的灌排体系为目标,确定生态灌区建设的目标、布局、方向和重点。
10.2 基础设施建设
生态化现代灌排基础设施应以全面提高灌区水分生产效益为目标,在以水源工程和输配水工程设施、水分气象监测等田间基础设施、灌溉排水工程设施、高效节水灌溉工程设施、农田水利通信设施等设施建设为重点的基础上,引进与吸收信息新技术,重点发展高标准的水源保障工程与高效的输配水系统,以及智能化的水、气、土、生、肥一体监测与控制系统等,运用现代科学技术最新成果实现灌区的智能化高效管理,构建供水保障程度高、输配水科学高效、信息化设施完备、灌水精准、用水高效、生态稳定、环境良好的现代化灌区,实现灌区管理的智能化、网络化、自动化、生态化。应结合水资源高效利用和农业现代化要求重点规划灌区基础设施现代化,结合水利信息
化(智慧水利)建设重点规划灌区信息技术现代化,结合绿色发展和食品安全要求规划高效用水和用水方式现代化。
无明排系统的灌区应深入分析现代灌排基础设施建设与干旱缺水地区农田防护体系、土壤盐分积累的关系,明确提出应对措施;有明排系统的灌区应深入分析现代灌排基础设施建设与农业面源污染控制的关系,在试验成果的基础上,优化提出生态沟、生态湿地的规模、布局和结构要求。
10.3 现代管理服务体系。
应在以农田水利管理体制机制、灌排规划体系、技术标准和规程规范、水权转换制度、灌区服务体系、干旱风险响应机制等为重点的基础上,全面推进,重点发展专管与群管相结合的灌溉排水工程管理体系、专业化的基层服务体系、基于风险管理的旱涝灾害响应机制和智能化调度系统,为农田管理提供基本支撑。群专结合管理体系建设主要包括管理体制与机制、法规建设与执法体系、自主管理模式和农业用水价格形成机制等内容;专业化服务体系建设主要包括发展专业化公益化的灌区服务队伍、基层水利服务体系等内容;灌溉风险响应机制建设主要包括健全的灌溉风险响应机制、灾害保险应急运营服务的快速响应机制等内容;智能化调度系统建设主要包括调度模型、调度平台等内容。应根据田间、村组、灌区尺度分别提出建设要求,并明确下级平台与上级平台耦合的技术要求。
水文化与水景观建设
11.1 水文化
11.1.1基本要求。应结合本地特色,深化水文化理论研究,丰富和完善水文化内涵。应通过调查分析、收集整理与水有关的历史文化,分析水文化传承与发展中存在的问题,明确水文化建设目标与任务。应以水文化遗产、水文化典故、水生态景观资源、水利工程等为依托,结合区域/城市当代创新精神,综合集成并凝练特色鲜明的水文化主题,突出居民的归属感和认同度。
11.1.2文化传承。应在水文化历史资源调查的基础上,明确历史水文化的种类和分布,以提升水文化遗产价值、丰富水文化内涵、继承民族传统智慧为重点,确定传统水文化遗产挖掘、保护、传承的措施和要求。
11.1.3文化创新。确定现代水文化体系建设的方向和重点,应与城市精神相结合,从水文化宣传教育、水行业文化建设、水文化产业发展等方面系统谋划、统筹考虑,重点立足水利发展与改革的实践,运用先进的技术和设备,突出具有时代性、创造性的水文化载体建设。
11.2 生态滨水空间开发与利用
11.2.1 基本要求。滨水空间开发与利用规划应包括亲水平台建设和岸线保护与开发利用两部分。应根据经济社会发展布局、水功能区划和涉水基础设施建设等相关要求,进行需求分析。宜从建设宜居环境、提升竞争力的高度,确定亲水平台、滨水绿道等方面的合理需求,在水生态空间均衡管控的框架内明确岸线开发利用的原则与要求。11.2.2亲水平台建设。应以保障水安全为前提,注重整体性、协调性、43 亲水性、生态稳定性和河湖健康性。亲水平台宜集景观、文化、宣传、科普、教育、旅游、休闲、健身等功能于一体,突出水文化传承与创新,强化低负荷污染物拦截与降解功能,保障水工程正常运行。亲水设施和景观元素应充分体现当地文化特色,满足市民的亲水需求。11.2.3岸线保护与开发利用。应坚持保护优先、生态优先,在确保防洪安全和水资源、水生态、水环境得到有效保护的基础上,合理开发,高效利用,统筹兼顾岸线的生态服务功能和社会服务功能。应根据岸线成因和特点、利用类型、利用率、存在问题等开展评价,结合经济社会发展要求,对规划水平年岸线的防洪、水资源、水生态、水环境保护要求和开发利用等情况进行预估。宜运用生态水文学理论与方法,结合遥感、景观分析等先进手段,开展量化评价。对岸线资源已非常紧缺城市化地区,应严格管控,避免过度开发;对岸线资源尚有富余的城市化地区,可在深入论证的前提下进行集约开发利用;对岸线开发利用需求相对较低和人口稀少的农村地区,宜列为岸线保护区。
11.3 生态水产业
11.3.1 发展方向。应在保障水资源公益性的基础上,统筹协调经济社会发展与水资源保护、水环境治理、水生态修复的关系,结合水利风景区建设、公园建设等,积极开发涉水旅游、滨水康养、高端饮水等具有盈利能力涉水市场化产品、服务。
制度与能力建设
12.1 制度建设
12.1.1 基本要求。应在落实国家和区域深化水利改革、推进水治理体系和治理能力现代化的总体框架下,根据水生态文明制度现状和发展需求,提出水生态文明制度建设方案。水生态文明制度建设主要包括水资源管理制度、河湖管理制度、水资源有偿使用制度、水权制度、河长制等内容。
12.1.2 水资源管理。应在分析研究水资源管理现状和存在问题的基础上,以落实最严格水资源管理制度为抓手,研究“三条红线”管控、计划用水管理、用水定额管理、建设项目和规划水资源论证、取水许可、水资源承载力监测预警、负面清单、水资源管理责任和考核奖惩、责任追究等制度,制定水功能区管理、水资源监测、控制断面监督管理和巡查等制度,提出重要取水口和入河排污口设置审批要求。12.1.3 河湖管理。应紧扣国家推进生态空间规划的要求,遵守防洪法、河道管理条例等法律法规,重点研究提出河湖水域岸线确权划界、水域岸线空间管控、占用水域补偿、涉河建设项目审批和监管、河道采砂管理、河湖资源损害赔偿和责任追究、河湖管养模式创新、建立“河长制”等制度,明确职责权限,确定建管体制,提出监管检查和执法监督等措施建议。
12.1.4投融资制度。应以建立多元化、多渠道、多层次的水利投融资机制为重点,研究提出建立稳定的水利投入机制、鼓励和吸引社会资本与金融信贷资金投入生态文明建设(水利领域)等措施建议。12.1.5 水资源有偿使用制度。应在摸清水资源费和水价征收现状的基础上,提出水资源费改革、城镇居民用水阶梯价格、非居民用水超计
划超定额累进加价、地下水水价改革、污水处理费征收等措施建议。12.1.6 水权制度。应根据水资源条件和用水需求,在用水总量控制指标分配和水量分配工作的基础上,研究提出水权初始分配、不同行业或不同区域水权交易流转、水权交易平台建设等措施建议。12.1.7 水生态空间管控制度。应以人水和谐为目标,以资源环境承载力为基础,根据国土空间用途管制和“多规合一”的要求,坚持因地制宜、红线约束、统筹兼顾、绿色发展、防治结合、依法管控。以水系格局优化和功能提升为重点,有针对性地提出切合实际的差别化管控对策。水系格局的优化,应注重保持河流水系形态多样性,构建内外部空间平衡的水系,科学推进河湖水系连通;应加强河湖生态化治理,维系生物多样性,修复受损生态系统,改善退化水体环境,强化水系社会服务功能,不断提升水系的综合功能。
12.2 能力建设
12.2.1 基本要求。应体现积极推进治理体系和治理能力现代化的战略要求,根据生态文明能力建设现状和发展需求,明确生态文明(水利领域)能力建设方案,重点关注法规体系建设、监测体系建设、智慧水利平台建设、科技支撑和人才队伍建设等方面。
生态水电评价 篇5
目前, 我国正启动了生态水电的试点建设工作, 但关于“生态水电”国内外尚缺乏统一的定义, 本文所指的“生态水电”是将可持续发展理念引入水电建设, 强调人与自然的和谐相处, 实现资源、环境、社会、经济和管理的可持续发展。国外对水电建设的生态影响研究较早, 早在1997年Tony Dorey等人列出了涉及12个领域的99项评价指标体系, 指标体系涉及生态、社会、经济等各方面, 虽然指标很多也很详细, 但实际操作起来却很困难, 且很多指标难于定量化, 只能定性判别, 且不符合中国及当地的实际情况, 实用性受到一定的限制。禹雪中等人针对运行阶段的水电工程对河流生态系统影响程度进行评估, 建立了包括水文特征、河流水环境、河流形态、河流连通性、生物生境、生物群落和河流景观7类因子的水电指标体系, 提出了定量为主、定性为辅的评价标准, 采用AHP-模糊评价法以澜沧江漫湾水电站为例进行了实证研究。王丽萍等人基于生态承载力理念, 提出了水电梯级开发对区域生态承载力影响的评价指标体系, 建立了基于投影寻踪的评价模型, 以怒江州为研究区域对水电梯级开发对生态承载力的影响进行了深入分析。但文献[1]和文献[2]的研究针对的是大中型水电站, 评价指标体系对农村水电站适应性较差。同时AHP-模糊评价法和投影寻踪法在权重系数确定上具有很大的随意性, 一定程度上影响了评价结果的客观性。
为此, 本文在调研基础上, 前期研究和建立了农村水电的评价指标体系, 建立基于可拓评价理论的评价模型, 论述的评价方法, 参见文献[3], 本文重点论述模型的应用实践。
1 改进指标体系
前期建立的评价指标体系在实践应用过程中存在一些缺陷, 主要体现在一些指标的计算方法所涉及的参数只有个别电站有数据, 例如“最小生态流量满足率”指标, 该指标的计算需要水库电站上下游的详细水文资料, 但是大部分农村水电站没有这部分资料或资料不全, 因此, 必须通过实地考察来判断。通过改进后的指标体系如表1所示。
2 建立新型的传导机制
前期已经建立可拓评价模型及方法, 但由于生态水电的开发利用与周围环境有着密切的影响, 每一个因素都有可能对后续产生影响。因此这是一个典型的传导矛盾环问题, 如图1中环 (1) 所示, 通过提取该环中一个与水电站建立要求最相关的基元 (如J0) , 以及目标基元 (如J1) , 它们将构成了一对矛盾问题P, 对P进行传导变换, 同时构成一个反向的闭合环, 如环 (2) ;若制约因素不止一个, 则需要构成几个反向闭合环, 同时要使构成的新环之间没有冲突。其中环 (1) 为基本结构环, 由于变换环 (2) 的方向与环 (1) 相同, 并没有最终解决问题, 所以该变换是无效的;而环 (3) 的变换对环 (1) 实现了反向, 则该变换是有效的;如果同时进行 (2) 、 (3) 两个变换, 则称该变换效应为0。
对于水电站建立过程中的传导矛盾链问题, 通过提取出链中一个与水电站建立要求最相关的基元, 对其进行传导变换, 使得该问题变成一个闭环问题。进而通过 (1) 达到矛盾问题的消解。
3 评价标准和权重系数
通过调研, 发放调研表并回收121份, 进行统计并在咨询行业专家的基础上, 确定了评价标准, 如表2所示。
采用层次分析法初步确定了权重系数, 然后采用离差赋权法对权重系数进行修正, 最后确定的权重如表3所示。
4 试点应用分析
本文以浙江省丽水地区试点为例进行评价。在浙江省丽水地区随机抽选了15个各种类型的水电站 (表5) 进行了水电生态评价试点。并以遂昌周公源一级水电站为例进行评价案例说明。
在采用可拓评价方法之前, 为了使评价更加具有可信度, 可以先采用离差赋值法对层次分析法确定的权重进行修正。
首先, 计算每个指标权重的标准差σ, 标准差σ越大, 表明指标值的变异程度越大, 提供的信息量越多, 在综合评价中所起的作用越大, 其权重也应该越大, 因为变异程度大说明其对实例检索的贡献越大。相反, 某个指标的标准差越小, 表明指标值的变异程度越小, 在综合评价中所起的作用越小, 其权重也应越小。采用该方法确定第一类权重, 考虑到属性值存在区间和数值的情况, 以关联函数值作为度量指标, 计算关联函数的标准差从而修正指标的权重, 其计算公式为:
式中:σi表示第i个指标相似度的标准差;n为指标的个数。
针对农村水电站的n个影响因子, 并将各个影响因子归一化处理, 根据相关公式计算出关联函数值:
k={k1, k2, k3, …, kn}
计算关联函数的平均值:
计算标准差:
最后由公式 (7) 计算出权重wi1。
其次, 结合层次分析法, 确定的初始权重λ0为:0.08、0.34、0.33、0.25。
其权重分配为:
归一化后重新定义权重为:0.08、0.41、0.26、0.25。则水电站所在的自然保护区权重较大, 应慎重。根据可拓评价计算方法, 得到综合评价指数。
4.1 权重计算
水电站生态影响因素应该由两部分决定: (1) 影响因子本身的重要程度w1。某个因子的取值差异程度越大, 其权重也越大。相反, 某个因子差异程度越小, 在综合评价中所起的作用越小, 其权重也应越小; (2) 对电站的特殊要求w2。例如农民对电站不同的要求也影响到各因子的权重。如有些地区, 农民比较注重水质, 有些要求电站对新农村建设服务高, 还有些可能要求每天要不间断的河流流量来维持下游的养殖、灌溉及饮用水等, 从而这些因子对于不同的电站其权重是不同的。
影响因子权重是上面两类权重的组合, 对于第一类属性的权重w1采用标准差法确定, 对于第二类权重w2, 由居民根据自己的需求决定。因此, 权重为两种权重的组合:
标准差法的思路是:某个属性的标准差σ越大, 表明指标值的变异程度越大, 提供的信息量越多, 在综合评价中所起的作用越大, 其权重也越大, 因为变异程度大说明其对实例检索的贡献越大。相反, 某个指标的标准差越小, 表明指标值的变异程度越小, 在综合评价中所起的作用越小, 其权重也应越小。采用该方法确定第一类权重, 考虑到属性值存在区间和数值的情况, 以关联函数值作为度量指标, 在计算出可拓距基础上, 计算关联函数的标准差从而确定属性的权重, 其计算公式为:
式中:σi表示第i个属性相似度的标准差;n为属性的个数。
假设水电站中有m个指标, 每个指标具有n个影响因子。将各个影响因子归一化处理, 根据相关公式计算出关联函数值:
计算关联函数的平均值:
后计算标准差:
最后由公式 (9) 计算出权重wii。
从计算的过程中可以看出, 对于不同的实例, 由于关联度的不同, 其权重是不同的。因此通过关联度的标准差, 能反映出实例评价的影响因子对于不同目标要求的贡献是不同的。
由上面计算出的组合权重, 再根据对用水电站的要求, 由公式 (10) 确定各个属性最终的组合权重, 体现了动态权重的特点。
依据调查分析, 利用层次分析法得出各种权重w2的指标矩阵:
式中:V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7表示自然形态、水质变化、节能减排、生物影响、景观变化、公共服务、资源综合。计算得出各个权重为:自然形态0.42;水质变化0.22;节能减排0.08;生物影响0.04;景观变化0.04;公共服务0.13;资源综合0.07。
在以上的七个指标中, 有些是可以量化的如自然形态、水质变化和节能减排等, 有些是不可以量化的如公共服务和资源综合。能够用量化的指标我们用标准差法得出他的权重, 不能量化的我们利用层次分析法得到权重。
如V1V2 V3 V4 V5 V6管理因素下的2个子指标, 日常管理完善制度、应急管理完善制度, 利用层次分析法得到:
水电站管理的权重:日常管理权重:0.31*0.42=0.13;应急管理权重:0.18*0.42=0.076。
人自然形态、水质变化和节能减排等指标可以量化, 它们的子指标权重可以用标准差法得到, 利用公式10、11算出其权重:迹地修复度0.75;弃渣点处理度0.25。在确定了权重系数之后, 就可以进行可拓评价了。
4.2 建立关联函数与计算合格度
在模型的评价特征中, 有些特征 (比如最小生态流量满足率、林草覆盖率等) 的值x0越大说明水电站生态性越好, 称为增益变量;相反, 有些特征 (如弃渣点等) 的值x0越小说明工程管理模式越好, 称为减益变量。因此在进行评价时, 要定性地判断某一评价特征的值的变化趋势, 并且利用基于关联函数的合格度定量地评价特征的量化值。
设特征评价的经典区间X0=〈a, b〉, 当特征值属于增益变量, 即, 其合格度函数为:
当特征值属于减益变量, 即, 其合格度函数为:
根据公式 (13) , (14) 计算Rj关于条件物元r的属性值vi的合格度Ki (Rj) , 则水电站的关于 (ci, vi) 的合格度为:
4.3 规范合格度计算
规范化的目的在于将不同领域或具有不同单位的不同因素纳入同一个优化函数或优化过程中, 实际上, 这与通常所说的去量纲化方法是类似的。
应用规范化公式对获得的合格度进行规范化, 则水电站各个指标的R1, R2, …, Rq关于 (ci, vi) 的规范合格度为ki= (ki1, kiq) , i=1, 2, …, p。规范化公式为:
其中i=1, …, p, j=1, …, q。
4.4 优度计算
优度是指水电站在通过上述几个步骤处理后, 经过定量化得到的各个指标优劣的一个量化值。水电站Rj关于各衡量条件 (ci, vi) (i=1, …, p) 的规范合格度为:
则水电站生态性Rj的优度为:
其中i=1, …, p;j=1, …, q。
通过对水电站生态的优度比较, 就可以定量地分析水电站生态的优劣程度。
确定了衡量条件、权重分配以及得到了衡量条件的值后, 接下来进行首次评价。由于待评价的11个物元都满足评价条件, 所以最终进行计算的可行解域为{R11, R12, R21, R22, R23, R31, R32, R33, R34, R35}。将数值代入关联函数计算合格度。可以得到物元各因子的优度和综合评价结果。
一般大于80分的为生态水电, 同理, 可以计算其他水电站的综合评价值。
5 结语
“农村生态水电”是一个崭新的概念, 本研究针对农村水电建立了生态评价指标体系, 区别了大中型水电站的评价指标体系, 采用可拓评价模糊综合评价模型, 对浙江省丽水市15座典型水电站进行评价, 从评价结果分析可知, 指标体系有很强的可操作性、合理性和可拓性。全国农村生态水电的试点建设工作正在刚刚启动阶段, 在以后的建设过程中, 需要对评价指标体系、权重和评价模型进行不断补充、修正和研究, 并对评价模型进行软件化, 以便推广应用。
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浅谈生态水电发展的有益探索 篇6
水电工程对经济与社会发展的作用巨大, 由于水电工程建设涉及面广, 建设时间长对区域的生态环境造成了不同程度的干扰。再加上人们对其不正确且不公正的认识, 容易产生对水电不正确的认识。但从长远看, 我国是贫铀国不适宜建设核电站, 风电不稳定, 需要建立相应的水电站或抽水蓄能电站互补运行, 光电使用寿命太短, 火电的装机比例已经较高, 减排压力大, 水电是今后我国能源发展的重点, 随着人们对环境保护的进一步重视, 也认识到生态建设与水电建设方案进行融合发展的重要性。
2 生态水电站工程建设的重要性与建设内容
2.1 生态水电站工程建设重要性
2.1.1 水电资源丰富
我国的水电资源丰富, 总量居世界第1。根据国家发改委2005年发布的全国水力资源复查成果, 我国水电资源理论蕴藏量装机容量6.94亿kW, 理论蕴藏昔年电量6.08万亿kW·h, 技术可开发装机容量5.42亿kW, 经济可开发装机容量4.02亿kW;其中, 西部地区 (12个省、市、自治区) 高达81%, 且在西部地区的金沙江干流中下游、澜沧江干流云南段、雅砻江十流中下游、大渡河干流、怒江干流中下游、黄河干流上游及中游北干流、南盘江红水河干流、乌江干流就富集了经济可开发装机容量2.05亿kW, 占全国总量的5l%。而目前我国水电已建容量在2.2亿kW左右, 因此, 西部地区尤其是西南地区是我国水电现在及今后发展的主战场。
2.1.2 水电资源丰富区珍稀动植物众多
怒江流域的高等植物占全国20%以上, 包括200余科、1200余属, 6000余种。峡谷区内的珍稀植物资源丰富, 属国家级保护的有彬椤、秃杉、贡山厚朴、长蕊木兰、红花木莲、水青树、董棕等20余种, 省级保护的有30多种。怒江流域珍稀的野生稻是我国重要而珍贵的基因种植资源。该流域陆生动物较多, 有兽类154种, 鸟类419种, 两栖类21种, 爬行类56种, 昆虫1690种;其中亚洲象、羚羊、雪豹、白眉长猿猴等多种濒危珍稀动物;怒江现有七类48种鱼, 其中17种为怒江所特有, 角鱼、缺须盆辰鱼、裸腹叶须鱼及长须黑鱼等4种鱼类被列入《中国濒危动物红皮书》。
2.2 生态水电站工程建设内容
生态水电站的建设是建立在水电供应的基础之上的, 在我国长期的水电建设中, 对地貌、水土流失、生态系统、景观等方面关注起来, 才能使生态水电站的建设标准提升上来。生态水电工程建设应遵循以下几个原则:工程安全性和经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计、自我恢复原则;景观尺度及整体性原则;反馈调整式设计原则。
3 生态水电的发展现状分析
3.1 水电发展环保体系
随着我国长期的水电建设显现的环保问题, 环保保护工作的开展, 形成了一套水电站环境保护体系。水电站环境保护体系如下。
(1) 开展流域规划及规划环评, 项目环评, 工程监理、 竣工验收, 运行期的监测及运行后评价。
经过多年生态调度的实践, “评价—规划—设计—实施—监测”形成一个完整的良性循环。这些都需要我们加大调研力度, 系统完整地学习并研究分析, 借鉴其先进的经验与理念, 并结合我国的国情和特点, 提出未来我国水利水电工程建设和运行管理中的环境保护及河道生态修复的发展战略。
(2) 水电建设生态环境环保措施。水电建设生态环境环保措施大致上分为陆生生态保护措施、水生生态保护措施。陆生生态保护措施主要针对陆生生态景观、水土流失、珍稀植被等;水生生态保护措施主要是针对鱼类的保护方案, 栖息地、鱼道、捕捞过坝、增殖放流、鱼闸、升鱼机、深水网捕等, 除鱼道外目前都出于大都处于实验性阶段, 鱼道也有建成的不是运行效果不好, 或者就是因为种种原因报废了。
3.2 水电站建设中存在的问题
3.2.1 规划以及规划环评不完整
虽然目前的河流规划基本上都在做流域规划时, 开展了流域规划环评工作, 但是河流的水电规划往往是以行政边界区划, 将整条流域划分成几段, 分别做规划以及规划环评, 因此对于河流来说规划是不完整的, 规划环评也不完整, 同时在规划中由于地方与地方利益的冲突, 规划随意调整, 目前环保的声音较弱, 规划环评也存在一定的公正及科学性。
3.2.2 流域的生态功能及生态价值研究缺乏
缺乏对于流域的气候的稳定、水体自净、水土保持、水源涵养、维护生物多样性及稳定生态系统等生态功能及生态价值的研究, 特别是生态服务功能的定量分析。
3.2.3 流域生态系统及动物习性的研究薄弱
目前为了保护珍稀濒危动植物, 都开展了相应的研究, 但对其一般地方保护物种、土著种、经济物种的研究相对较少, 对流域生态系统完整性及稳定性研究就更加缺乏。
3.2.4 工程设计中环保措施不成熟
目前虽然有建成的, 但是出于工程安全考虑但未投入工程运行, 造成很大的浪费。
3.2.5 生物监测工作十分薄弱
大多数流域尚未建立流域生物监测系统, 有些流于只是在单个项目建设过程进行短暂的环境监测和生态观测, 只是为应付国家环保要求, 监测结果的实用性差。
4 生态水电发展的有益探索
将信息技术运用到生态水电管理与技术供应中去, 使自己的技术能力在创新的基础上能够得到有效提升, 把握自身的技术标准, 能够在技术性的建设内容得到有效强化。
4.1 流域综合管理
水电的梯级开发对区域、流域的生态系统、气候、水温的影响往往具有累积效应, 需从国家生态安全的战略高度及流域生态系统完整性来统筹考虑。
4.2 生态功能的研究
生态环境对气候的稳定、水体自净、水土保持、水源涵养、维护生物多样性及稳定生态系统等都具有重要的生态价值, 研究规划及开发河段的生态功能及生态价值。
加强规划及开发河段珍稀、土著及经济植物的种植技术、动物的生态习性及迁徙行为、鱼类的生态习性及其行为学的研究, 分析其在食物链中担任角色, 以便产生更好的优化设计、施工及运行方案, 保护生境。
4.3 生态补偿的研究
在水电开发中, 针对淹没及破坏都是给予当地居民及政府一定的赔偿, 但是仅仅局限于水电开发的直接占用或淹没损失的补偿, 生态功能的补偿尚未考虑, 近几年, 人们逐渐意识到环境的生态价值, 并对此做了相应的研究, 但是基本上均尚未实施。在研究生态功能与价值, 使之量化, 并加强生态补偿方式的研究, 并尽快试点实施。
4.4 优化工程设计
在规划中要合理的确定河流开发的比率, 水电开发符合国家水资源开发利用规划。在保证工程安全的条件下, 根据鱼类的体长, 体型优化水轮机的叶片, 提高水轮机过鱼的成活率;优化电站进水方式及进水口位置, 减少电站运行对水温的影响;研究电站泄洪的消能方式, 减少过饱和气体的产生;工程运行上优化调度形式;在鱼的产卵季节人工的下泄洪水等, 这些新的认识也促进了在工程设计中对工程技术的改进。
4.5 环境监测及工程后评价
水电站建设的生态响应、水温、气候变化都是一个长期的缓慢的演进过程, 在生态的长期观测, 为后续电站生态修复和其他电站设计做好基础研究。
5 结语
对生态水电技术进行有效关注, 就要将内部建设现状与外部的技术供应大环境融合进来, 找到相应的解决办法, 为将来能够更好地为水电建设提升能力的渗透作出相应的贡献;将先进的信息技术与网络控制标准提升上来, 找到更加创新的实施技术, 利用点与点的联合建设技术、环境保护手段的相应提升, 将更加科学、更加新颖的建设技术融合进来, 才能使自己的全面控制技术得到有效强化。
摘要:对我国生态水电技术发展事业进行了全面研究, 站在科学发展的角度, 分析了整体与局部的发展关系, 指出了在长期的发展建设过程中, 一边建设, 一边总结, 才能使生态水电的有益探索体现出来, 得到完善的信息捕捉, 为将来更加有效地将环境保护、电力供应工作做好。
关键词:生态水电,创新技术,环境保护,电力供应
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生态水电评价 篇7
关键词:生态补偿,水电开发,补偿模型
1 水电开发的现状、特点及其对生态环境的 影响
1. 1 我国水电开发现状及其特点
作为世界上水能资源最丰富的国家,我国对水电开发项目非常重视。据统计,我国可开发装机容量为3. 78亿k W,年发电量可达到192万亿k W·h。截至2013年,我国水电装机总容量已超过2. 8亿k W,我国水电行业用10年的时间,实现了水电装机容量比1949年新中国成立后50年的总和翻了近两番。我国已逐步从水电小国,发展成为世界水电大国和水电强国。水电装机世界第一,同时也是世界上水电发展速度最快、在建规模最大的国家。
水力发电是一个物理过程,该过程变化中不会产生废气废水; 传统的火力发电中使用的煤炭是一种不可再生资源,且燃煤过程中会产生多种大气污染物危害公众健康; 而核电则会产生难以处理的核废料。水能资源属于可再生能源,虽丰枯年有别,但无用完的担忧。故发展水电是我国利用清洁能源实现电力开发的重要途径。
1. 2 水电开发对生态环境的影响
生态环境是指影响人类生存与发展的各种自然资源包括质量和数量上的总和,是关系影响到经济、社会可持续发展的复合型生态系统。生态环境问题是指人类为其自身生存和发展,在利用和改造自然的过程中,对自然环境产生破坏和污染,进而危害人类生存的各种负反馈效应[1]。虽然水电开发很重要,但不可忽视的是水电开发项目一般工程浩大,需投入大量的人力、物力、财力,容易破坏区域生态系统的稳定性,这使得生态系统原本的动态平衡状态失衡且超出原生系统的承受力,发生不可逆的改变, 从而引发生态环境问题,对生态安全造成严重的威胁,这对人与自然的和谐可持续发展极为不利。因此笔者就水电开发的生态补偿展开研究。
2 生态补偿的内涵
生态补偿概念最初起源于生态学理论,专指自然生态范畴。后被引入社会经济领域,逐渐被理解为一种资源环境保护的经济刺激手段。
目前国内外还没有关于“生态补偿”公认的定义。国际上主要有这几种观点: Cuperus等认为生态补偿是对生态系统质量或功能受损的一种补救措施; Allen等认为生态补偿可以看作是对建设项目削弱生态功能或生态质量的一种替换; Wunder强调生态补偿是一种在自愿、协商框架下的影响生态效益提供者土地利用的策略; Landell等指出生态补偿可理解为任何有助于提升自然资源管理效率的经济刺激机制[2]。
国内学者如叶文虎等认为生态补偿是自然生态系统对生态环境破坏所起的缓和和补偿作用; 毛显强将生态补偿定义为对破坏( 或保护) 生态资源环境的行为进行收费( 或补偿) ,提高这种行为的成本 ( 或收益) ,激励破坏( 或保护) 行为的主体减少( 或增加) 因其行为造成的外部不经济性( 或外部经济性) ,从而达到保护资源的目的[3]。
笔者试图从2个角度来理解生态补偿的含义: 1生态学角度。生态补偿是指生物个体、种群及系统受到来自系统外的干扰或者破坏时,会表现出自我调节状态以缓和干扰得以生存,此即生态环境本身的自我恢复的能力。2经济学角度。从经济学角度来看,生态补偿是指对生态环境功能和效益的补偿。补偿者为生态系统服务受益者、生态破坏者,补偿对象为生态系统服务提供者、生态破坏受害者。通过制定相关的法律和制度,根据“谁受益谁补偿”、“谁破坏谁赔偿”的原则,按照相关的评估标准要求有关部门或人士,对生态环境所付出的直接成本或机会成本进行经济上的补偿。目的是为了恢复和保存生态系统的生态功能和价值,消除不合理开发利用和环境污染等外部性原因对资源配置的扭曲影响。
3 水电开发生态补偿模式的建立
水电开发的生态补偿模式包括以下几个内容: 1水电开发生态补偿所涉及的各相关部门、组织及个人,这是生态补偿的主体和客体; 2通过研究生态补偿主体和客体的生态损益程度,确定相应的补偿标准; 3研究生态补偿主体和客体之间的关系,以确定生态补偿的方式[4]。如图1所示。
3. 1 主体与客体
水电开发的生态补偿模式由主体、客体以及两者之前的联系即补偿标准和补偿方式构成。主体主要包括政府、水电开发者、水电开发受益者; 客体主要为生态环境保护者和建设者、利益受损者、生态环境本身。
3. 2 生态补偿标准确立的相关因素及方法
3. 2. 1 生态补偿标准确立的相关因素
水电开发生态补偿标准确立的相关因素主要包括3个方面: 1生态环境成本和效益的估算; 2当地的生产与消费水平; 3相关者的支付意愿和能力。
3. 2. 2 主要方法
对于生态补偿标准的确定,主要从2个方面来衡量: 1水电开发区生态保护者和建设者因为保护和建设生态环境而投入的成本; 2生态资源本身所具有的价值和因为水电开发而受到损害的其他效用价值。目前主要应用的方法有: 1收益损失法。该方法主要是从生态资源效益的损失角度来评价生态资源的效益。比如评价水电开发地区草地的效益时,可依据因水电开发而导致库区附近草地退化而放弃使用的机会成本,例如用牛羊的养殖损失来评估水电开发在草地退化方面的价值。2效果评价法。又称影子价格法,主要通过替代品来计算该生态资源的价值,根据与替代品相同或相似的环境效果来进行估算。3费用分析法。该方法主要是指生态环境的恢复费用和防护费用,用来评估为减少生态环境退化和维护生态环境而承担的费用以及用于帮助生态环境恢复的费用。4类比分析法。当生态环境某些效益或损失无法直接进行计算时,可选取同类其他已知价值的案例进行对比分析,以估算该效益或损失的经济价值。5旅行费用法。该方法主要是建立旅行费用-游憩需求模式,将当地旅游业的收入作为评估该地生态资源及服务价值的一个参考量。该方法是发达国家应用最为广泛的一种游憩价值间接的评价方法。
3. 3 生态补偿的方式与实现路径
生态补偿主要有以下几种方式: 1资金税息补偿。相关政府部门、水电开发的受益者和水电开发者提供治理资金,来恢复水电开发带来的生态破坏。如财政转移支付、补贴、税收减免、信用担保贷款等。2政策优待补偿。上级政府对受补偿地方政府的权力和机会进行补偿,给予制定政策的优先权和优惠待遇,致力于地域生态环境的恢复和重建,积极探索地域经济可持续发展模式。3实物直接补偿。政府及水电开发者进行物质、劳动力和土地等方面的补偿,以解决生态环境保护建设者和移民的部分生产、生活问题,着重点在于帮助受补偿区域群众发展生态经济产业,促进区域和谐发展。4技术支持补偿。将先进的技术带入技术欠发达地区提供其相关支持,如垃圾处理技术、污染处理技术等环境保护类技术。在实际的应用中,这几种方式通常综合运用,相互弥补不足,优化补偿的效果。
生态补偿的实现路径主要包括: 1政府财政部门的财政转移支付,政府承担着保护生态环境的重要职责,因此政府常常是生态环境保护的重要投资者,对生态环境本身及生态保护者和建设者予以财政补贴用于污染的治理、植被的恢复等; 2向水电开发者征收生态补偿税,如资源使用税费、排污税费等; 3对水电开发受益人士或组织进行收费,用于补偿利益受损者; 4私人组织机构如基金会、公益组织等资金上的资助。目前可行的方式是政府部门的财政转移支付。
4 生态补偿模型的构建及相关计算
4. 1 生态补偿模型
根据同类研究的探讨[5,6]再结合水电开发的生态环境影响,建立了如下的水电开发生态补偿模型:
式中: CV为生态补偿值; EC为水电开发的生态环境成本; EB为水电开发的生态环境效益; θ为经济修正系数。
EC内涵主要包括: 1生态系统的产品提供功能,如木材、粮食产品、果类产品、畜牧产品等产品价值成本; 2生态系统的支持、调节功能,如固定二氧化碳释放氧气、促进营养物质循环、净化水质、维持生物多样性、涵养水源等价值成本; 3生态环境保护和恢复的费用; 4移民成本等。
EB包括直接和间接生态环境效益2个方面,直接生态环境效益如水产养殖带来的生产经济效益、旅游带来的服务经济效益、蓄调洪水及调节小气候所能避免的经济损失变相而言即为经济收益等; 间接生态环境效益指用水电替代火电减少燃煤、二氧化碳及硫化物排放的环境效益等。
不同开发地区的经济发展水平不一致,存在一定差异,故该模型引入了一个经济修正系数θ。经济发展水平落后的地区对环境的需求程度较低,而经济发达地区则对环境的需求较高。生态补偿的标准主要是根据对生态环境的开发和破坏程度来界定的,所以θ与当地人均国民生产总值以及消费水平有关:
式中: PL为当地人均国民生产总值; PN为全国人均国民生产总值; CL为当地消费水平; CN为全国消费水平
4. 2 经济修正系数 θ 的合理性
生态环境成本和生态环境效益这两部分与地域性有一定的关系,但是在补偿值的计算中并没有具体体现出来,为使模型更加合理和具有广泛的应用价值,本文引入了经济修正系数θ。
由式( 2) 可以看出,θ与PL和CL以及PN和CN 有关,主要是因为人们的生产和消费都与当地的自然环境资源密不可分,人均生产总值和消费水平的高低可以体现当地对生态环境的索取和破坏程度, 其与全国人均生产总值和消费水平的比值即可体现地域性对生态补偿值的影响。
由此可以看出,在常规情况下,当θ > 1时,表明该地区对环境的开发和破坏程度高于全国的平均水平,反之则低于全国的平均水平。
4. 3 某水电站生态补偿值的计算
某水电站位于长江中下游地区,电站建成之后为当地带来了水产养殖、旅游、调洪蓄水等环境效益,但同时也对当地的耕地、草地以及居民住宅区造成了影响,即粮食产品、畜牧产品、移民以及环境保护的生态环境成本。
4. 3. 1 EC的计算
此处仅以粮食产品、畜牧产品、移民费用以及环境保护等4个方面为代表考虑某水电站开发的生态环境成本。表1为某电站淹没土地利用类型面积。
hm2
a. 粮食产品。此处采用收益损失法。该地区粮食作物主要为水稻和玉米,水田用于种植水稻,旱地用于种植玉米。据《中国统计年鉴》所载,2011年该地区水稻的净收益为12 716. 7元/hm2,玉米为6 458. 38元 / hm2,耕作制度取一年两季,所以粮食产品的经济损失为14. 66×106元/a。
b. 畜牧产品。此处采用收益损失法。该电站淹没草地面积为14. 82 hm2,取草地理论载蓄量为0. 33 hm2/ ( 羊单位·a)[7],所以受淹没草地的理论年载畜量为45个羊单位,成年羊的价格估为26元/kg, 同时体重按50kg计,则库区淹没草地的畜牧损失为5. 85×104元/a。
c. 移民的环境成本。此处采用费用分析法。该水电站开发中,水库淹没和工程建设征地移民搬迁安置总人数为5 023人。由于是集中安置,对于安置点废水排放量及固体废弃物排放量的处理就成了移民的环境成本,采用下式进行计算:
式中: VC为环境治理成本; N为安置总人数; Pi为每人每年排放的废物量; Qi为治理单位量该废物的成本。
人均每年的生活污水排放量取54. 75 m3,每立方米污水处理成本取0. 5元[8]; 人均年产生活垃圾440 kg,每吨垃圾处理成本取130元[9]。所以该水电站的移民环境成本为4. 25×105/ a。
d. 生态环境保护费用。根据相关资料,该项目环境保护一期投资为16754. 62万元,二期环境保护投资为38657. 45万元,则总环境保护费用为5. 54亿元/a。
4. 3. 2 EB的计算
a. 水产养殖。采用类比分析法。梯级水库的形成,为发展水产养殖提供了良好的条件,可使渔业生产得到较大的发展。在2003—2004年期间,二滩库区所形成的66. 7 hm2水产品繁殖基地,年养殖收益为1×107元。经查阅相关资料类比分析,其他各类似水 库的水产 养殖年产 值约为二 滩水库的40%[10],该库区水库面积为35. 8 hm2,所以该库区水产养殖方面的收益为0. 215×107元/a。
b. 旅游。采用旅行费用法。根据相关资料,该水电站每年接待的游客约为1×105人次,营业收入约为2×106元,所以该库区旅游方面的效益为2×106元/a。
c. 调洪蓄水。采用效果评价法。水库群具有强大的调洪蓄水功能,可在汛期积蓄大量的水源,减少洪涝灾害的发生,降低经济民生损失。长江多年年径流量为9 034×108m3,而2003年长江因洪涝灾害的损失为3. 5×1010元。该库区总库容为86. 52×108m3,因此,该库区水电开发调洪蓄水的效益约为3. 35×108元/a。
表2为该水电站开发的生态环境成本和生态环境效益。
4. 3. 3 经济修正系数 θ 和生态补偿值的计算
根据《中国统计年鉴》,2011年全国人均国民生产总值为35 181元,该地区人均国民生产总值为26 120元,全国人均消费为12 272元,该地区人均消费为5 223. 6元。所以经济修正系数θ为0. 562。
此处θ < 1,说明该地区的生产和消费水平低于全国平均水平,对环境的开发和破坏程度也低于全国的平均水平,这与实际情况相符。
综上所述,该水电开发项目的生态补偿值CV 为1. 29亿元/a。
5 结 语
水电开发项目的生态补偿是一个较为复杂又迫切需要解决的课题。笔者从生态学、经济学2个角度对生态补偿进行了全面的定义和诠释,建立了一个包括其主体、客体、补偿标准和方式,考虑各地对生态环境的开发程度与人均生产总值和消费水平之间关系的系统水电开发生态补偿模式,并运用于实际,运用效果评价、收益损失等方法进行具体的计算,证明其实用性、合理性和可操作性。
参考文献
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生态水电评价 篇8
水电是世界各国大力鼓励发展的绿色可再生能源, 是世界能源的重要组成部分, 具有无温室气体排放, 资源可再生等优点, 对水电的开发利用符合人类的共同利益, 是实现可持续发展的必然选择[1]。但是水电开发与生态环境破坏的关系, 一直以来都是群众热议的话题。带着疑问我们对小水电比较密集的安徽中部山区进行了一次走访。
1 小水电工程的特点与现状
1.1 小水电工程的特点
小水电从容量角度来说处于所有水电站的末端, 它一般是指容量5万kW以下的水电站。小水电工程简单、建设工期短, 一次基建投资小, 水库的淹没损失、移民、环境和生态等方面的综合影响甚小。由于小水电接近用户, 故输变电设备简单、线路输电损耗小。
1.2 安徽省小水电开发现状
安徽省皖南、大别山区水力资源丰富, 可开发利用的小水电资源有58.0万kW, 除已开发7.6万kW外, 如果再开发30.0万kW, 小水电可达到37.0万kW, 每年即可发电10.0亿kWh左右, 这对解决山区能源、发展山区工农业生产和实现农村电气化有着重大的意义。
2 小水电工程环境影响现状调查
2.1 调研的对象
在小水电环境问题背景下, 选取具有代表性的安徽中部地区的六安市舒城县与皖南池州市青阳县等地的六座小水电进行实地调查研究, 此次调研的目的是考查小水电对山区环境的影响方式和程度。
为了使调研具有代表性, 选择20世纪90年代已完成梯级开发的舒城县黄河流域作为环境后评价的代表, 选择于2007年完建投产的青阳县牛桥水电站作为考察生态恢复工程实施情况的代表, 选择西河流域梯级电站作为考察施工对环境的影响的代表。
2.2 调查的内容
2.2.1 黄河梯级开发电站
黄河的三个梯级开发电站, 历经十余年的运行, 为当地的经济发展起到了较大的带动作用, 减少了农村生活薪柴需求量, 保护森林资源。但是以下问题还是比较突出:河段断流;生态流量过小;对生态多样性的影响;对水土流失的影响。
2.2.2 牛桥水库
牛桥水库是典型的小流域源头型水库, 它的兴建, 改变了原天然河道径流特征, 对坝址以上来水进行调蓄, 丰水期水库蓄积多余的水量, 增加枯水期供水;汛期若遇较大的洪水, 还可滞蓄部分洪水, 削减洪峰, 提高下游防洪标准。因此, 水库对河川径流起到了重新分配的作用。同时, 由于大坝截流, 主坝至下游龙口壅水坝之间枯水期将可能出现脱水现象。
随着水库工程的兴建, 淹没线以下的545位居民需进行迁移, 对移入区的生产、生活环境带来了一定的影响。根据对移民的走访及问卷调查, 了解到环评报告中所规划的生产耕地及住房安排进行了很好的实施, 其生活水平也有了一定的提高, 例如交通更便捷, 住房更舒适等, 总体上移民对水库建设的拆迁表示理解和满意。
2.2.3 西河梯级电站
西河一级电站, 位于国家级森林公园万佛山风景名胜区内, 它的兴建, 造成河谷至山腰73 m高的淹没水位高度, 库上洄水面积9.2 km2, 这对风景区内珍稀动物如国家一级保护动物金钱豹, 二级保护动物大鲵 (娃娃鱼) 、穿山甲等的迁徙将造成较大的影响, 并对淹没水位以下的植被造成毁灭, 这对生态多样性的影响是巨大的, 本电站在工程设计上存在问题, 如果把库内水位降低一些, 虽然会降低发电效益, 但是可以保护珍稀动物的生存空间。有相关研究报导过, 这样的取舍问题同样存在于四川卧龙大熊猫保护区内, 大熊猫的迁徙空间一再受到无序开发的山区小水电所压缩, 造成了熊猫的觅食与寻偶愈加困难。
处于规划阶段的西河Ⅱ、Ⅲ级电站, 至今仍未动工, 它的兴建, 从理论上对自然环境的影响较小而对社会环境的影响较大。所以越是往流域上游, 对自然环境的影响越大, 越往流域下游, 对社会环境影响越大。
2.3 调查结果
生态环境累积效应既包括同类生态环境影响的加和作用, 也包括不同生态环境影响的协同或拮抗作用。从协调水电工程开发与生态环境保护之间的关系来看, 应使生态环境累积效应最小化, 包括生态境效应的累积区最小。累积度最低和累积频率最低几方面。从单一水电站的角度看, 可能对生态环境生较小的影响效应, 但多个梯级水电工程开发的迭加, 往往会产生加和效应或协同作用。流域梯级开的生态环境累积效应十分复杂, 当生态环境累积程度超过其阈值范围, 将使生态环境出现崩裂性的累积效应。生态环境累积效应问题将成为未来小水电工程建设的限制性因素。通过对舒城县西河, 黄河流域的调查, 笔者发现, 十几个小水电工程, 并未考虑这种迭加, 相关部门与建设单位在流域开发规划中, 片面追求单个工程的经济效应的最大化, 虽然每个工程都作了一定的环保方面的影响评价与工程措施, 但忽略了对整条河流在水质自净能力、水文径流、生物种群、泥沙推移等方面累积效应[2]。导致几十公里长的小流域内断流现象严重, 洄游性鱼类趋于灭绝, 水质自净能力非常之低。
3 问题与建议
通过调研主要存在以下几点问题:河流水能资源开发规划工作滞后, 只强调水资源的充分利用和综合利用, 较少考虑河流生态流量;施工阶段随意开挖。倾倒工程废料废渣壅塞河道, 破坏周边植被, 不能及时修复, 很容易造成施工区周边水土流失;工后运行阶段没有做好施工阶段队周边环境破坏的修补工作。
虽然经过几十年的发展, 我国的小水电设计、施工、运行管理以及设备制造技术都达到了较高水平, 但在小水电开发中如何有效保护生态环境, 维护河流健康生命, 无论从观念、技术, 还是政府监管能力等方面, 都尚待完善。笔者认为, 可从以下几方面人手。
3.1 加强中小河流水能资源开发规划工作
河流水能资源开发规划是河流水能开发利用的依据。地方各级政府要高度重视规划工作, 针对现存的规划滞后和规划空白问题, 抓紧组织修订和编制中小河流水能资源开发利用规划。规划编制或修编应当以科学发展观为指导, 统筹防洪、供水、生态、灌溉、旅游等水资源综合利用要求, 统筹上下游、左右岸和有关地区之间的利益, 统筹当前和长远的关系, 科学合理配置水能资源。
3.2加大监管执法力度, 落实各项环境保护工程设施
加强政府各职能部门的监管和执法力度, 加强协同配合, 建立联合执法制度。 加强环境保护观念的宣传, 提高全民环保意识, 鼓励公众积极参与, 充分发挥社会舆论媒体的监督作用, 督促、监督小水电建设业主, 在施工过程中严格执行配套建设的环保设施、环保设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投人使用的“三同时”制度[3]。对于引水式开发建设的水电站, 一定要预留一定比例的生态流量, 确保枯水季节河流不断流。
3.3 推广相关生态保护工程的建设制度
小水电代燃料生态保护工程的基本思路是国家通过补助农村建设水电站, 降低电价, 让农民低价用电做饭、烧水、取暖, 代替木柴、煤炭等传统燃料, 达到农民不再砍柴砍树、保护森林植被的目标, 形成保护环境改善生态的长效机制, 促进人与自然和谐发展。安徽中西部是水资源、森林资源丰富而又贫困的地区, 但代燃工程的政策的倾协度仍较小, 建议在此积极稳妥地加快小水电代燃料生态保护工程建设步伐, 让当地的农村百姓, 享受到小水电开发带来的益处[4]。
3.4 加强相关法规、规章制度建设及专题研究
要加强相关法规、规章制度建设及专题研究, 科学合理确定小水电开发方式和河流生态流量, 维护河流健康生命。严格环境影响评价制度, 按照谁开发谁保护、谁受益谁补偿的原则, 探索建立农村水电生态补偿机制和环境恢复治理责任机制, 强化农村水电开发利用中的环境保护, 建设环境友好、社会和谐型水电。
4 结 语
小水电工程的建设不可避免地在一定程度上改变了自然面貌和生态环境, 使已经形成的平衡状态受到干扰。在建设小水电工程时, 只要遵循“因势利导, 因地制宜”的原则[5], 合理规划, 周全设计, 精心施工, 加强科学管理, 大多负面影响都可以得到缓解或减小。因此, 必须充分发展和应用现代科学技术, 深入研究自然与生态的平衡机制, 研究人类改变自然时对生态的近期和长远的影响, 将水利水电工程建设带来的负面影响降低到最低限度, 发挥其正面效应, 使水利水电工程为人类谋福祉。
参考文献
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生态水电评价 篇9
1 我国水利水电工程建设现状
在我国, 尽管水资源的总量十分丰富, 但是在季风气候和大陆性气候的严重影响下, 使得降水分布极不均匀。实际上, 我国水电建设产生于20世纪初期, 直到新中国的成立, 水利水电产业才一举成了我国经济建设的重要环节。自改革开放以来, 由于我国经济的快速发展, 这一切促成了水电技术水平的不断提升, 由此也解决了许多水电开发和利用中的技术难题。然而, 我国水利水电工程建设的现状并不乐观, 水电发展依然处于停滞不前的状态之中, 原因在于移民、环保、地震等制约因素的影响十分严重, 极不利于我国水利水电工程建设的正常发展。因此, 面对这种状况, 水电企业需要高度重视水利水电工程建设对于生态环境的影响问题, 努力做到趋利避害, 这样才能真正地为人类造福。
2 水利水电工程对于生态环境的影响
2.1 陆生生态影响
水利水电工程一般会影响当地土壤环境, 在水库拦蓄的作用下, 下游洪泛平原的淤泥肥源将会不断减少, 土壤肥力不断下降, 以至于土壤长期处于地下水位过高的过饱和水分状态下, 最终会引发土壤次生沼泽化、盐渍化、潜育化等不良现前, 即土壤环境的改变, 严重影响陆生植物的正常生长。比如:库区蓄水会淹没土地资源, 清除植被会损失生物资源和生物的多样性, 施工建设会破坏植被, 污染居住环境, 引入异源性疾病等等。在水利水电工程的施工中, 一旦引入外来物种, 则会出现竞争捕食、改变生境、传播疾病等现象, 直接威胁本地生物, 不利于原植物群落的自然演替, 破坏区域生物多样性。比如:在水利水电施工的干扰下, 会恶化施工区鸟类和兽类的生活取食环境, 迫使这些生物远离栖息地;水库蓄水淹没森林, 工程建设破坏地表植被;新建城镇、新道路系统分割并侵占了野生动物的栖息地, 这一切都会改原始生态系统, 威胁生物生存, 加剧物种灭绝。
2.2 水生生态影响
在水利水电工程建设过程中, 往往会影响水生生态环境, 具体表现为水电工程能使陆地变为水域, 使浅水变为深水, 使流水变为静水等等, 这一系列的变化严重影响了生物的生存环境。一般来说, 库内水流速度较小, 大大降低了水气界面的交换速率和污染物的扩散能力, 使复氧能力不断减弱, 以至于水库水体的自净能力比河流弱库内的水流速度更小, 或者处于静止状态。不仅如此, 增大水层透明度, 尽管有利于藻类的光合作用, 但是坝前储存水因藻类的大量生长而形成了富营养化, 于是出现了被淹没植被和腐烂有机物的不断滋生, 进而大量消耗水中的氧气并释放沼气及二氧化碳, 这又极易引发温室效应, 再加上长期沉积于库底的悬移质, 一旦存在有毒物质, 或者难降解的重金属, 都会形成次生污染源。此外, 在施工和水库蓄水活动的干扰下, 缩小了动物的原有栖息地, 动物不得不外迁栖息, 而大坝又切断了原有的天然河道, 阻碍了鱼类的觅食和生殖洄游, 从而改变了鱼类的分布和产量。
2.3 其他生态影响
对于水利水电工程建设而言, 除了影响陆生和水生生态环境, 对于其他生态的影响也尤为普遍。 (1) 对于水土流失影响, 主要包括自然因素和人为因素, 自然因素涉及地形、地貌、地质、土壤、植被、降雨强度等等;人为因素涉及施工扰动地表、毁坏植被、土方开挖填、弃渣等等。 (2) 对周围环境和人群健康的影响, 过度的弃渣和料场开采, 占用大片土地, 而且在施工结束后又没有复垦和绿化, 严重破坏了地貌景观与植被。 (3) 对于气候的影响, 修建水库形成了大面积蓄水, 然后在阳光辐射下, 大大增加了蒸发量, 致使降雨量也不断增加, 而水库低温效应改变了降雨分布, 加大了一般库区的蒸发量, 使空气变得湿润。
3 保护生态环境的基本措施
3.1 增强生态环境保护意识
在水电工程建设中, 相关人员一定要重视生态问题, 充分认识水电工程对于生态环境的潜在影响。特别是在水利水电工程规划过程中, 设计、施工、调度、运行等方面的事项至关重要, 需要认真考虑生态与环境的基本要求, 水电企业不但要取得最佳的社会效益和经济效益, 而且要获得良好的环境效益。因此, 增强生态环境保护意识, 需要加强生态保护法规, 做好知识宣传工作, 从根本上提高水电工程建设中环境保护的公众参与度。
3.2 建立实施生态补偿机制
建立实施生态补偿机制, 需要坚持“谁开发、谁补偿。谁受益、谁补偿。谁破坏、谁恢复”的重要原则。通常情况下, 水电企业可以在环境影响预测评价的基础上, 设置一些过鱼设施, 或者设置基本的增殖放流和生境补偿措施, 这样有利于协调水利水电工程建设与水生生物保护之间的关系。比如:由于开发河流会对水生生物造成负面影响, 这时就要积极采取过鱼设施、建立自然保护区、加强渔政等相关措施, 同时还需要人工增殖放流等补偿措施, 主要用来防止生物资源的衰退。
3.3 加强施工环境保护工作
在水电工程施工中, 需要加强环境管理, 主要从大气、噪音、水体等方面来展开监测工作, 并且要实时掌握施工期间的当地环境状态。与此同时, 对于施工过程中产生的污染问题, 工作人员应当立即处理, 决不允许任何潜在的污染源蔓延滋生;对于施工产生的废气、废水等污染物, 一定要要处理干净, 而且要在完工后做好景观恢复和绿化工作。不管怎么说, 杜绝破坏生态环境, 需要加强施工环境保护工作。
3.4 强化工程运行管理工作
强化水利水电工程运行的管理工作, 需要科学地制定调度运行方案, 并且要统筹兼顾社会、环境和经济效益。 (1) 需要满足人们的生活用水, 尤其要将生态用水放在首位, 然后兼顾其他用水; (2) 在满足人们生活用水的前提条件下, 主要以生态效益为目标, 并在此基础上展开生态调度工作; (3) 为河道留有一定的生态水量, 同时要兼顾灌溉、发电、航运等的用水需求; (4) 严格按照水电工程环境影响报告书和环境保护设计的基本要求, 再加上调度运行的基本需要, 合理拟定环境监测计划, 并进行实时监测, 更好地为水电工程调度运行服务。
3.5 需要不断完善移民政策
完善移民政策, 需要对淹没的土地, 房屋, 以及其他一切有价设施进行评估, 可以将对生态环境的补偿作为股份, 让移民和开发方构成一个有效的利益共同体, 这样会使移民长期进行水电开发。在建设期间, 至于安置移民的费用, 可以用预支若干年应得的收益进行解决。另外, 在移民区, 建议地方政府和移民代表可以成为股东, 积极地参与水利水电工程建设的决策管理。
3.6 工程建设中的后期措施
水利水电工程建设的后期, 需要建立环境影响监测和反馈机制, 科学地评估环境情况。一旦发现不良现象, 应立即提出解决方案, 努力将破坏程度降到最低。工程结束以后, 必须做好覆土工作, 并且要采取草灌乔相结合的植物措施, 快速恢复地表植被, 快速恢复土壤的理化性质, 同时要加强保护弃渣场、砂石料开采场、取土场、临时用地等非景区的水土, 以防再次出现水土流失。
4 结束语
总之, 水利水电工程建设对于生态环境的影响是不可避免的, 保护生态环境需要贯穿水利水电工程建设的始终, 这也是当前水电企业所面临的一项长期且艰巨的任务。现阶段, 在我国水利水电工程实施中, 负责人员必须将生态环境的保护工作放于首位, 充分认识水电工程对于生态环境的潜在影响, 同时要积极采取措施, 切实地保护生态环境, 这样才能真正地造福人类, 促进我国水电事业的可持续发展。
摘要:随着经济社会的迅速发展, 改造并利用自然已是大势所趋, 而人们也开始意识到了保护自然环境的重要性。由于水利水电工程建设的数量不断增加, 规模日益扩大, 严重影响了自然环境的生态失衡, 所以要科学地对待水利水电工程建设。因此, 本文从我国水利水电工程建设的现状出发, 分析了水利水电工程对于生态环境的影响, 最后提出了保护生态环境的基本措施, 希望对相关人员有所帮助。
关键词:水利水电,工程建设,生态环境,影响
参考文献
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