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水电资源作为一种清洁、无污染的可再生能源,集经济效益、生态效益和社会效益于一身,对社会发展起着不可替代的作用。近年来,我国小水电发展加快了步伐,每年新增装机容量200~300万kW,总装机容量已达3466万kW,在世界上绝对领先。但在大规模、高速度的发展进程中,小水电也带来了一些负面的影响,农村水电无序开发的现象十分突出,造成了河流区间断流、水质恶化和自然景观被破坏等问题。而我国农村小水电又多为引水式结构,因此掌握引水式小水电的环境影响特点,对合理评价引水式小水电工程的环境影响而言是十分必要的。
本文首先对小水电的国内外研究概况进行了回顾,对相关的水利水电规范、小水电的概念和分类、以及引水式小水电的不同类型和特点等进行了系统的梳理。然后在国内外学者的理论研究基础上,结合作者参与的水电研究项目,归纳总结了小水电项目带来的环境影响以及引水式小水电开发项目的环境影响特点,认为引水式小水电项目具有淹没面积小、淹没损失少,移民问题较小等特点,但需重点关注脱水段生态环境需水问题。并对生态环境需水量的概念、计算方法以及各自的特点做了简要介绍,具体介绍了常用的Tennant法、R2-CROSS法和7Q10法。
随后,本文对引水式小水电的环境影响进行了实例研究,具体研究了湖北省通山县宝石河流域三级小水电开发项目在建设和运营期对环境的影响。并针对其影响提出相应的环境保护措施。结合理论和实例的研究结果,本文得出如下结论,认为来引水式小水电对环境的影响有:
(1)工程在施工期由于地面开挖、建筑占地、公路施工等,对植被会造成一定的影响,但随着施工活动结束,场地迹地平整、回填、植树造林等,施工区植被将会得到恢复。施工噪声对陆生动物会有所影响,但影响范围仅限于施工区,且不利影响随施工结束而消失。
(2)工程运营期,水库蓄水会导致蓄水区域植被淹没,但淹没范围比较小,但受淹没影响的植被为常见种,不存在因局部植被淹没而导致种群消失或灭迹;淹没对陆生动物的影响不大。
(3)项目施工期的生产废水经处理后对环境影响小,且其影响将随着施工期的结束而终止。水库修建后对泥砂有澄清作用,有利改善水质。蓄水后水库水温变化不大,基本上不会对下游河段的生物环境造成影响;做好库底清理工作的前提下,若水库外源污染较轻且水体有一定流速,水库富营养化的可能性较小;在引水式小水电站水库大坝冲沙设计合理、坝址以上流域水土保持较好的情况下,在设计的运营期内泥砂淤积水库而影响水库使用功能的可能性不大。
(4)引水式小水电项目对声环境的影响主要集中在施工期,施工期噪声会对施工区及公路沿线的野生动物及现场施工人员产生不利影响,但其影响为短期或间歇式,随施工结束影响消失。运营期间除电站水轮发电机噪声和油泵、风机等机械产生的噪声外,无其它噪声产生。影响范围仅限于厂区内的工作人员,对周围环境无明显影响。
(5)项目建设对大气环境的影响较小,只有施工活动会对施工作业区环境空气造成一定的污染,且其影响范围较小仅限于施工区,并随施工结束不利影响消失。工程运营期间无大气污染物排放,对工程周围地区的环境空气没有不利的影响。
(6)减水段生态环境需水量的计算,应根据实际情况选择适宜的方法。对于类似于宝石河三级站的工程,推荐使用7Q10法进行计算,并以Tennant法进行验证。同时应对减水段区间来水情况以及该区间用水情况进行调查,以便根据实际情况对生态环境需水量进行校正。