西藏水电开发对河流水生态环境影响探讨

李朝霞,黄 毅,吕琳莉

(西藏农牧学院，西藏 林芝 860000)

西藏地区拥有十分丰富的水电资源，随着中国对能源需求的迅速增加，未来西藏地区水电的开发将是重点。近年来，水电梯级开发已成为重要发展趋势，中国对水电梯级开发的研究已逐渐由梯级水电站联合优化调度[1-2]转向梯级开发对河流生态系统服务功能的影响[3-7]、河流水生态环境影响等方面[8-14]，水电资源的开发利用必将改变河流原来的生态环境，加之西藏河流所处地理位置的特殊性，整体生态环境脆弱，使西藏河流由于水电开发的建设而产生的影响成为大规模安全开发水电必须首先考虑的因素。为此本文以位于西藏东南部雅鲁藏布江二级支流的巴河为例，探讨梯级水电开发对河流生态系统产生的影响，可为将来的水电开发提供借鉴。

1 工程概况

巴河流域位于雅鲁藏布江中游河谷地区，行政上属西藏林芝市工布江达县。巴河发源于念青唐古拉山脉东端，从河源开始河流自西北流向东南注入巴松湖，出巴松湖转向西行，在雪卡下游约1 km处有朱拉河汇入，后转向南行，约13 km后汇入雅鲁藏布江一级支流尼洋河[15]。巴河全长89 km，流域面积约4 229 km2。从上游开始依次建有六〇六水电站、雪卡水电站和老虎嘴水电站，其中六〇六水电站、雪卡水电站为引水式电站，老虎嘴水电站为日调节水库电站，3个水电站总装机容量为145.75 MW，年发电量7.045×108kWh。

梯级水电站的建设大坝拦截水流，改变了河流原有的连续性，导致河流水体的物理、化学和生物因素发生变化。对河流水生态环境而言，主要体现在水文情势、水温、水质、水生物等几个方面，通过比较变化程度分析梯级水电开发对河流水生态环境的影响。

2 水电开发影响分析

2.1 水文情势

巴河流域已建水电站对河段水文情势的影响，主要体现在对径流、泥沙和河道形态3个方面。六〇六、雪卡2座水电站均为引水式，老虎嘴水电站是河道内的日调节水库，巴松错出口处建有冲久水库，该水库为年调节运行水库，5月份开始蓄水，7—10月份采用溢流坝过水运行，11月至次年4月通过引水涵管向下游补水。水库的调节运行方式决定了河段当前的水文情势。通过对河段内水文站的系列资料进行统计分析，说明不同时期河段径流、泥沙变化趋势以及径流、泥沙不同时期变化规律和河道形态的演变。

2.1.1 径流分析

根据距离老虎嘴水电站约500 m处的巴河桥水文站数据，天然状态下年平均流量为184 m3/s。老虎嘴水电站坝址多年平均流量180 m3/s。老虎嘴水电站上游建有年调节作用的冲久水库，表1为两库调节后月平均流量与天然情况相比的结果。

表1 两库调节后月平均流量与天然情况对比变化情况表 /(m3·s-1)

可以看出，老虎嘴水库日调节对月流量无影响，具有年调节能力的冲久水库使巴松湖以下河段水量年内分布趋于均匀，月平均流量与天然情况相比，枯水期(12月—次年4月)下游多年平均补充增加幅度为38.9%～59.4%；平水期(5、6月)减少幅度为7.5%～21%；丰水期(7—9月)与天然情况相同。老虎嘴水库日调节作用6—9月对汛期下游流量无明显影响，日调节作用主要表现在4—12月，枯水期不发电时最不利情况，考虑到保护河道生态环境，坝下埋管泄放流量9.0 m3/s，巴河流量也可达到天然情况时月平均流量的近30%，可达到保护水生生态的好的水平，基本无不利影响。

2.1.2 泥沙变化

根据巴河桥水文站泥沙资料计算，巴河干流年平均输沙模数45.2 t/km2，老虎嘴坝址多年平均悬移质入库沙量为20.5万t，年平均含沙量0.036 kg/m3，汛期平均含沙量为0.041 kg/m3。输沙量主要集中在6—9月份，占全年的91.1%。由于巴河流域植被覆盖率高，水土流失较轻，加之老虎嘴水库的沉沙作用，下泄流量含沙量极少，巴河桥水文站自老虎嘴水电站建成后不再进行泥沙的监测。所以可以推断，由于水电站的建设，巴河流域老虎嘴水电站下游的含沙量明显减少。其以上的六〇六和雪卡水电站为引水式电站，对泥沙的影响不大。

2.1.3 河道形态

巴河流域梯级水电开发使天然河道的长度变化不大，老虎嘴水库使河段水面面积增加。由于水库对水沙的调节作用，根据水库运行方式，水库下泄流量会在汛期减少，非汛期水量增加，水量年内分配较天然趋于均匀。梯级水电站的建设尤其是老虎嘴水库的拦沙作用无论汛期、非汛期，含沙量都出现明显减少的情况。已建的六〇六、雪卡和老虎嘴水电站首尾相距约17 km，由于只有老虎嘴电站是日调节水库，水电站建设使少部分河道渠化，部分河道水面面积增加，天然河道有一定的改变。

2.2 水 温

由于没有老虎嘴水库水温观测的相关数据，本文仅研究老虎嘴水库下游河道梯级水电站的建设对水温的影响。根据巴河桥水文站监测数据，电站建设前河道年均水温为7.9 ℃,2012年老虎嘴水电站发电后年均水温为7.97 ℃，增长幅度为0.89%，其中月平均最低水温从3.08 ℃上升到3.32 ℃，月平均最高水温从11.14 ℃上升到11.75 ℃,6月至次年的1月水温较天然情况下升高，但幅度较小，增幅在0.14～0.93 ℃，2—5月水温低于天然情况，降幅在0.23～1.46 ℃。可见由于水库的蓄温作用，水电站的建设使河道平均水温略有上升的现象。

2.3 水 质

巴河流域没有经过大的城镇和农业灌溉区，点、面污染源较轻,水质良好,为Ⅰ～Ⅱ类。表2为2008年、2013年和2017年枯水期雪卡水电站尾水水质检测结果。

表2 2008年、2013年和2017年枯水期雪卡水电站尾水水质检测结果表

2008年老虎嘴水电站正在建设中，2012年建成发电运行。从检测结果来看，雪卡水电站断面枯水期水温增加较多，电导率增加较多，pH值均为下降，溶解氧2013年有所下降，2017年与2008年基本持平，氨氮自2013年有较大的增加，总磷有下降的趋势。

对照GB3838-2002《地表水环境质量标准》，2008年pH值正常，溶解氧指标达到Ⅰ类水标准，氨氮指标在Ⅰ类水以上，总磷指标在Ⅲ类水以上，总体看2008年水质至少达到Ⅲ类水标准。2013年pH值正常，溶解氧指标达到Ⅱ类以上水标准，氨氮指标在Ⅲ类水以上，总磷指标在Ⅱ类水以上，总体看2013年水质至少达到Ⅲ类水标准。2017年pH值正常，溶解氧指标达到Ⅰ类以上水标准，氨氮指标在Ⅲ类水以上，总磷指标在Ⅱ类水以上，水质中的溶解氧、氨氮、总磷指标均趋向于好的方向发展。从以上的分析可见，巴河上水电站的建设未对河流水质产生影响，可能与该流域人口较少，经济不发达，以及水电站建设运行后环保措施较为有力有关，同时随着电站的运行某些指标有向好的发展趋势。

2.4 水生生物

巴河流域浮游动(植)物种群组成较简单，检出浮游动物三大类21种属，平均密度为111.7个/L，平均生物量为0.030 3 mg/L；浮游植物4门59种属，浮游植物平均密度为0.594 9万个/L，平均生物量为0.022 5 mg/L。由于海拔高、水温低、水流速度快和人类活动较少，输入的营养物质较少等，因此水域营养比较贫瘠，属于极贫营养型水域；水生生物资源较少，鱼类区系组成简单、资源贫乏，无国家级和地方性濒危保护鱼类，主要经济鱼类饵料资源不足，生长缓慢，年龄结构简单，性成熟较晚。

水电站建设后河流水质变化甚微，水温略有升高，可以推断老虎嘴水电站以上河段浮游动植物的变化不大。老虎嘴水库水流变缓、水位加深、有机物溶入、表层水温相对增高等因素，有利于鱼类饵料生物的繁殖和生长，但由于水库为日调节，水体交换频繁这种影响对水生生物的影响作用十分有限。浮游植物可能从以硅藻门为优势种群变为硅藻门和绿藻门并重的结构类型，浮游动物仍以原生动物为优势种群。

对鱼类的影响主要有2个方面:一是雪卡水电站引水首部至电站尾水间约2.4 km河道，在枯水季节该河段基本断流，导致鱼类无法生存，影响较大；二是雪卡水库和老虎嘴水库的建成，将连续的巴河生态环境划分成多个单元，导致河流的生境破碎化，大坝隔阻了下游鱼类向上游迁徙的路径，导致上游河段鱼类种类数量可能减少。

3 结 语

通过以上几个方面的分析可以得到以下结论：① 总体上巴河干流上梯级水电站的建设未对河流生态环境产生大的影响；② 巴河月均流量在水电站建设后呈现年内流量均匀化；③ 电站运行后，巴河流域在老虎嘴水电站以下的泥沙呈明显减少的趋势，改变下游河道冲淤及下游河道形态，将会影响下游水生动植物种类及数量，继而改变下游河道水生生物多样性，长此以往可能对河流的生态环境产生一定的影响；④ 老虎嘴电站水库使下泄的河流水温有较小的上升；⑤ 梯级电站的建设对河流的水质基本没有产生影响；⑥ 巴河流域梯级水电站的建设对鱼类的影响较为突出。

总之，在西藏区域进行水电建设，由于生态环境本底较脆弱，水电建设的影响凸显需要较长时间，对此内容的研究需要长期进行。总体看，水电开发对生态环境的影响，只要在规划、建设、运行过程中做好环境保护的各项工作，是可以收到满足经济需求的同时保持环境安全的效果，达到人与自然和谐共处。