辩证看待水电工程对生态环境的影响

李光文

（作者为青海省水利水电勘测设计研究院高工）

修筑水坝形成水库，将扩大水域面积，为发展水产养殖业提供更大平台。

使用水电能够大幅度减少煤电引起的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等气体排放。

水电工程淹没陆地，改变河道水文要素和生态环境，降低输沙能力，影响输沙过程，可能带来其他地质灾害和工程事故。

长江流域水量丰富，水流落差大，水能资源丰富，根据近期普查成果，全流域水能资源理论蕴藏量平均功率27781 亿千瓦，年发电量24336 亿千瓦时，约占全国总量的40%。长江流域水能资源的89.4%集中在上游地区。

水电资源是清洁能源，开发可再生水能资源对于能源发展战略具有重要意义，但大规模梯级水库的建设和运行将显著改变长江天然的水文过程、水沙分配比例，生态环境的改变将对流域生态系统与环境产生重大影响。主要表现在以下几方面:

一是陆地淹没方面。筑坝蓄水，除要占用坝址以上原有河道外，还必然占用两部分陆地：一是坝址处河道两岸的两片块状陆地；二是水库水面淹没河道两岸两条带状陆地。这两部分陆地可能由一些农田、耕地、森林、房屋、村落、城镇甚至文物古迹组成，淹没它们会程度不同地造成田地丧失、森林损毁、房屋报废、民众迁居等不良后果。因此可以肯定地说，陆地淹没本身对环境的影响是负面的，而且较大。

但是，水库形成的水面也有正面环境影响。水面增加意味蓄水和调水能力增强，湖泊和湿地面积增加，有效改善当地水资源的时空分布和气候条件，使相应地区的生态环境趋于改善。此外，我国大中型水电开发条件的河流多为偏远地区的V 型河谷，相应水库淹没的陆地多为比较贫瘠的坡地，优质耕地不多，珍贵林木和文物更少。因此，考虑到水面湿地增加和调蓄水量增加等方面带来的减灾效益和生态效应，陆地淹没的综合影响未必是负面的。

二是河水流态方面。水电工程对河水流态的影响主要表现在下述几点：其一，改变河道原有水文水力学要素，如流速、流量、水温、断面面积、天然径流量等；其二，在横向、纵向及垂向上对河流形成阻隔效应，使河流连续性遭到破坏，上下游、水陆间动植物的物质和能量交换条件发生变化；其三，建坝后，流水携带的沉积物可能大幅减少，因此可能导致下游河岸坍塌、河床下切，导致三角洲、冲积平原和海岸线停止增长甚至在一定范围内往回退缩，使河湖关系发生紊乱,滨海地区受到海水侵蚀；其四，水库下游河道水运能力受到影响。

当然，上述影响未必都是负面的。许多河流有了水库及其对天然来水的调节后，植物生长条件大为改善，整个下游的河流生态系统免遭洪水和干旱；一些河流通航能力因为水库出现而大幅提升；水库放水冲洗河道，使下游河道地表水和地下水水质得到有效改善。实践证明，水库建成后，很多河流水文特性出现了良性变化，一些河流在一段时间后逐渐形成新的生态平衡。对于天然河道、天然来水的情况，河水难免出现洪涝、干旱等极端情况。有了水库，就可以通过水量跨时空调度来改变天然来水时空分布，尽可能减少对自然环境和社会环境的冲击，更多更好地为人类造福。

三是水质泥沙方面。河上筑坝并不增加或减少泥沙总量，但会显著改变水流输沙能力和输沙过程。所谓“显著改变”可能有多种表现：一是泥沙逐渐淤积将同步减少水库库容，从而影响水库预期效益的发挥；二是泥沙在坝前淤积将影响大坝安全运行，严重将会迅速缩短水库寿命，威胁下游安全；三是泥沙淤积到一定程度将对库尾区或者回水变动区航运构成威胁，甚至影响库尾区生态环境；四是水库下泄清水将会减少下游河道泥沙淤积，冲刷下游河道两岸和河床，亦即威胁下游河道稳定；五是原本附着在泥沙里的微生物和矿物质显著减少，可能净化下游水质，但也可能恶化水生生物特别是鱼类生存环境。

四是水生生物方面。大坝和水库对水生生物的影响是广泛而显著的，这是因为它们会显著改变水流流态，截断水生生物自由游动的通道和营养物质输移的连续性，并在一定程度和范围改变水流温度。河道形态的均一化和河水流态的非连续化，会在局部范围降低生态环境包括生物多样性。河流梯级开发对水生生物生存环境干扰更大，因为首尾相接的水库群几乎把“动水”生态环境完全变成了“静水”生态环境，这可能使梯级范围内的一些原有水生生物面临生存危机。

但是，修筑水坝形成水库，将扩大水域面积，为发展水产养殖业提供更大平台；同时也促进水鸟等野生物种的生存和发展，这又会增加水产品的产量，为其他水生生物提供新的、更为广阔的生存空间。而且对于鱼类保护，国内外已经发明和运用了多种措施，如实施人工增殖、建设鱼类上溯通道、实行分层取水等。这类工程和非工程措施在一定程度上减免了水库对水生生物特别是鱼类的冲击。因此，水库和大坝对水生生物的总体影响即使是负面的，也是有限的。

五是陆生生物方面。水电开发对陆生生物影响大致是负面的，但肯定是相当有限的。这种影响可能体现在下述方面：其一，由于水电开发，人类活动必然加强和扩大，从而间接压缩坝址和水库周边陆生生物的生存空间；其二，水库的存在可能比原来河流更多地阻隔一些陆生动物的跨越、迁徙；其三，工程施工和水库淹没可能破坏一些植被，破坏部分珍稀植物生长环境；其四，水电开发可能引起一些病虫害，从而威胁陆生生物生存；其五，一些水库周边土地可能呈现盐碱化趋势，从而严重影响植物生长。如果有的放矢地采取对应措施，这些影响可予减免。

六是大气气候方面。水电对大气影响主要体现在两方面：温室气体排放和气温变化，而这两者又有一定的关联。

水库淹没的植物可能排放一些二氧化碳。但总量很少，基本上可以忽略不计，且这种排放与水电本身没有关系。更重要的是，使用水电可以大规模减少煤电引起的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等气体排放。中国大气的恶化在很大程度上系燃煤所致，如果用水电替代煤电，每千瓦时的电力每年可以减排0.333 公斤碳。

至于水电对气温的影响，研究表明，这种影响是复杂的，有利有弊，但总体变量很小。水体对水库周边气温有白天降温、夜间增温的效应，可抑制极端最高气温，抬升极端最低气温。山区水库对周边地区可以抑制极端最高气温，抬升极端最低气温。实际上，这就是所谓湖泊效应的一种表现。这种湖泊效应，不管从影响的地理范围还是从影响的气温幅度看，都是有限的，并且是正面的。

七是地质灾害方面。地质灾害中，破坏性最大的当数水库诱发地震，亦即因水库蓄水而诱使坝区、水库库盆或周边发生的地震。水库诱发地震发生概率较低，但由于震源较浅，其破坏性比相同震级的构造地震更大，而且可能危及大坝本身和下游生命财产安全。国内外已有不少水库诱发地震的实例，但迄今诱发6 级以上地震的只有4 例，没有水坝因地震溃坝的例子。

关于水库可能带来的其他地质灾害和工程事故，理论和实践都表明，虽然其种类不少，但发生概率很低。万一发生，只要及时进行处理，一般不会造成严重后果。