中国水电开发的生态环境保护实践之三： 环境保护措施篇

作者：水电水利规划设计总院  

王伟营、王东胜、薛联芳

水电行业发展过程中对生态环境的认识不断提高，特别是环境保护法和环境影响评价法颁布以后，系统开展了流域梯级水电建设的生态累积影响和滞后效应研究，深化了拦河筑坝建库带来上下游水文泥沙情势变化、库区和下游水质、水温等水环境改变的研究，特别是闸坝的阻隔和水生生境变化及其对鱼类等水生生物的影响和水库淹没对陆生动植物造成的影响的研究得到强化。目前，水电行业环境保护工作已形成了“预防、减缓、修复”的生态环境保护措施体系，完善了水环境、水生生态和陆生生态保护等方面的理论和技术，经过多年实践，取得了丰硕的成果。

水电开发对河流生态影响主要表现在淹没、径流调节变化、大坝阻隔引起的对河流水环境、水生生态、陆生生态的影响。

对水文情势的影响较为直接，特别是大型水电工程，将在一定程度上改变河道水量的时空分布，造成库区水面增加、流速减缓、下泄水气体过饱和等，此外，部分水库水温可能呈现稳定分层结构，下泄水温较天然水温偏低。

对水生生态的影响是水电开发重点关注的生态环境问题，水文情势变化、水温变化、大坝阻隔、水库淹没等均会对以鱼类为主要对象的水生生态造成不同程度的影响，如大坝阻隔鱼类洄游通道，水库淹没鱼类产卵场、索饵场、越冬场等适宜栖息地。

水电工程建设对陆生植被和陆生动物均有不同程度的影响，对于陆生植被的主要影响表现在施工占地、施工活动和水库淹没造成的植被损失，对陆生动物主要表现在枢纽工程和水库淹没对动物特定栖息地的影响，以及施工活动对周边动物的生存活动的影响。

水电开发始终坚持“在开发中保护，在保护中开发”的可持续发展原则，经过多年实践，形成了从规划、建设、运行全过程的生态环境保护措施体系，极大程度地减缓了水电开发对生态环境的影响。

规划阶段，坚持生态优先，按照预防、减缓、补偿、修复的顺序，综合考虑各种因素，拟定流域环境保护措施体系与总体布局，协调好开发与保护的关系；建设阶段，在流域生态保护总体布局的基础上，开展水环境、水生生态、陆生生态等环保措施的设计和建设工作，确保环境保护“三同时”得到落实；运行阶段，注重各项环境保护设施的运行和效果评价，加强生态环境监测和环境管理体系建设，不断优化提升环境保护设施运行效果。

水环境保护措施主要包括：生态调度、生态流量泄放、水温恢复、水库水质保护、施工废（污）处理等；水生生态保护措施主要包括生态调度、栖息地保护、过鱼设施、鱼类增殖放流、生境修复等；陆生生态保护措施包括库周防护林建设、水库消落带治理、生态廊道建设、特殊植被就地保护与异地人工构建、植被恢复，保护植物、狭域种、古树名木的就地保护、移栽、种质资源保护，动物救护、重要动物栖息地避让及人工营造、动物食源地建设、动物通道等。此外，在规划和设计阶段，还需开展重要专题研究、环境监测、环境管理等措施，以确保各项环境保护措施得到有效落实，切实起到环境保护的目的。

为加强我国水电工程生态环境保护措施的理论研究和实践，依托大渡河安谷水电站资源环境优势，建成了我国第一个天然河网环境下的露天生态试验基地，也是世界范围内现存调控能力最强的露天试验场——安谷生态试验场，可有效指导我国水利水电工程以及河湖湿地的生态保护和修复工作，具有理论与实践的双重意义。

大渡河安谷水电站生态试验场

梯级水电开发对流域生态环境的影响具有复杂性、区域性、累积性、长期性、潜在性等特点，因此，在流域水电规划环评阶段主要是以避让预防为主，减缓修复为辅的原则规划环境保护措施体系。通过综合比选环境影响、水库淹没、建设条件及电力需求等因素，从环境保护的角度论证规划梯级的实施方案和开发时序，对从源头上控制水电开发强度起到了重要作用。

在澜沧江水电规划阶段，为避让“三江并流”世界自然遗产地、芒康滇金丝猴自然保护区、盐井盐田历史遗迹、土著鱼类栖息地等生态保护目标，经过分段规划环评和全流域规划环评研究，取消了卡贡、果念等5个梯级，减少装机21.9%，共保留天然河段305.2公里。金沙江上游水电规划贯彻“生态优先、适度开发”的原则，推荐实施方案共8个梯级，未开发河段总长289.1km，占规划河段总长的37.4%，避让了金沙江上游规划河段沿岸所有的自然保护区，保留了规划河段奔达、洛须、玛曲汇口等多个鱼类产卵场，以支流为替代生境实现了波罗乡附近产卵场的生态功能，拟定了以预防规避措施为主，最小化、减量化及修复补救措施为辅的环保措施体系。

（一）水环境保护措施

1、生态流量泄放和生态调度

生态流量是满足水电工程下游河段保护目标生态需水基本要求的流量及过程，包括水生生态需水、河流湿地需水、水环境需水、景观需水、入海河口生态需水和河道地下水补给需水等。

主要生态流量保障措施形式包括承担基荷任务、设置生态小机组、单独设置生态流量泄放设施等。采用生态小机组的工程如马马崖一级、滩坑，硬梁包、安谷、绰斯甲、托口等水电站；采用单独设置生态流量泄放洞（管）的工程有锦屏二级、两河口、杨房沟、卡拉、大华桥、乌弄龙、苏洼龙、金沙、金川等水电站；大部分工程采取承担基荷任务的方式保障生态流量。同时配套建设流量在线自动监测系统或定期上报制度等技术手段和管理措施来保障生态流量按要求泄放。生态流量下泄已成为水电工程最基本的环保措施要求。

生态调度是指以满足生态需水为目标的水库运行调度方式，也是一项重要的河流生态修复措施，制定合理的水库调度规程，泄放合适的流量维持一定的流态和水位过程以实现如鱼类繁殖等重要生态功能，减缓或弥补水电工程对生态环境的影响。为满足长江“四大家鱼”自然繁殖需求，2011~2016年，三峡水库连续6年开展了8次生态调度试验，2017年以来，溪洛渡、向家坝和三峡3座水库每年均联合开展生态调度试验。历年生态调度期间向家坝下游和葛洲坝下游江段均监测到了鱼类繁殖响应现象，在连续多年生态调度以及渔业资源保护等管控措施下，“四大家鱼”产卵量呈现出逐年上升趋势，其中葛洲坝下游宜都江段“四大家鱼”产卵量从2011年的0.25亿颗增加到2019年的30亿颗。

2、分层取水

为减缓水库下泄低温水对环境和生态的不利影响，提出了一系列工程和非工程措施来实现水库水体内热量调节和管理，包括多孔式、多节式、铰链式和虹吸式的分层取水，设置水温控制幕，破坏取水口附近温跃层，以及设置小型人工蓄水池进行人工晾晒和放置增温等其他补救措施。

分层取水作为减缓水库下泄低温水影响的主要措施，在近年来已实施的高坝大库水电工程中已有较为广泛的应用。如金沙江乌东德、白鹤滩、溪洛渡水电站，大渡河双江口、金川，雅砻江两河口、锦屏一级，浙江瓯江滩坑，贵州北盘江光照，湖北娄水江坪河，澜沧江糯扎渡水电站等，均采用叠梁门型式。三板溪电站采用隔水幕墙的方式，董菁水电站采用了前置挡墙的方式改善下泄水温。目前糯扎渡、溪洛渡、光照、滩坑水、锦屏一级水电站电站都开展开展了分层取水的调度试验，均取得一定效果。

建设中的澜沧江糯扎渡水电站分层取水口

（二）水生生态保护措施

水电工程对水生生态的影响相对较大，因此在水生生态保护和修复方面开展的研究和实践也是最多的。除前面提到的生态流量、生态调度、分层取水外，还有过鱼设施、鱼类增殖放流、鱼类栖息地保护、河流连通性恢复等措施，以减缓工程建设和运行对鱼类等水生生物的影响。

过鱼设施是减缓水电工程大坝阻隔影响，恢复河流连通性的重要手段，主要包括鱼道、仿自然旁通道、升鱼机、集运鱼系统、网捕过坝，以及不同过鱼方式的组合方案。

鱼类增殖放流已经成为减缓水电开发对鱼类资源及水生生态系统影响最常见、最成熟的措施之一。据不完全统计，目前国内已有近50多座水电站采取了鱼类增殖放流措施，承担相关工程影响河段珍稀特有鱼类及土著鱼类等保护对象的增殖放流工作，同时还开展鱼种人工繁育技术研究等工作。

金沙江乌东德水电站鱼类增殖站

澜沧江糯扎渡水电站鱼类增殖站

水生生物栖息地保护是在水电规划和建设阶段均会重点考虑的保护措施之一。对生态环境现状较好的河段，可进行就地保护；对于已经受人类干扰，但有保护价值的河段，可采取必要的生态修复措施，恢复其水文节律、连通性等以满足鱼类生存、繁育及完成生活史的生境条件。目前，在澜沧江流域、大渡河流域、雅砻江流域、北盘江流域、金沙江流域等均有实施。通过监测，被列为栖息地保护的河段，特别是较为完整的支流，鱼类种类和资源量较之前都有了大幅提高。

目前，金沙江、雅砻江、大渡河、红水河、黄河、乌江等主要水电基地在规划环评和项目环评的指导下，均已系统实施了生态保护与修复的各项措施，有效地减缓了水电工程的生态影响。以澜沧江为例，截至目前，干流已建、在建共12个梯级，为做好流域的生态环境保护工作，除在规划阶段做出避让外，开发过程中采取了多种保护措施落实流域生态修复。其中，在糯扎渡、黄登电站建成叠梁门分层取水设施，提高电站下泄水温，降低对鱼类产卵影响；在国内率先开展支流保护工作，拆除苗尾电站库区支流基独河已建电站，恢复了天然河道并设置为水产种质资源保护区；在黄登电站库区支流德庆河建立鱼类栖息保护地；在功果桥、龙开口建设了人工鱼巢，在乌弄龙、大华桥开展了鱼类栖息地营造，在乌弄龙、里底、功果桥、糯扎渡、龙开口开展了网捕过坝，有效保护流域鱼类资源。在糯扎渡、功果桥、黄登电站建成鱼类增殖放流站，实现巨魾、澜沧裂腹鱼、后背鲈鲤等11种鱼类人工增殖，截至2019年底已放流人工增殖的土著鱼类252.87万尾；为解决高坝过鱼问题，在充分调研和研究的基础上，2019年相继建成了黄登、大华桥、乌弄龙升鱼机，成为国内水电行业水生生态保护示范工程。

澜沧江黄登水电站升鱼机

（三）陆生生态保护措施

避让是水电工程陆生生态保护优先采取的措施，尤其是在工程涉及到珍稀、濒危、特有保护物种及其重要生境时，需通过优化工程设计、划定保护小区等方案避免枢纽工程区、水库淹没影响保护物种生存和繁衍。

在难以实施避让措施的情况下，水电工程需根据陆生生态保护对象的生物学特征和生态学习性，采取相应的减缓措施，陆生植物可采取就地保护、迁地保护、建设种质资源保护等措施。古大树常用保护措施包括就地保护、挂牌保护、建立自然保护点以及迁地保护，其中迁地保护技术包括移植前准备、移植工程技术和移栽后的养护管理技术；高陡边坡植被恢复技术主要包括：植被混凝土生态防护技术、飘台种植槽生态修复技术、生态袋生态修复技术、喀斯特地区灌木护坡技术等。

陆生动物可采取建设野生动物救护站、动物通道、营造人工生境等保护措施，野生动物生境再造技术主要包含：野生动物现有生境调查技术、动物生态习性调查技术、拟选地生境的构建技术等。在区域生态系统受损或涉及特殊植被的情况下，可采取生态恢复、异地补植、生态系统构建等措施。

龙滩电站为缓减陆生生态的影响，建设了广西天峨县龙滩大峡谷珍稀植物园、塘英野生珍稀植物保护园、见石兰花基地保护园，广西乐业县雅长林场二沟分场珍稀植物园、花坪分场兰花植物园，贵州罗甸县烟山珍稀植物保护园、天峨关国营林场珍稀植物保护园，贵州望谟县复兴镇者康村磨窑洞珍稀植物移植园等，这些珍稀植物保护园均已建成并通过有关部门的专项验收，水库淹没区内分布的部分珍稀植物，部分生长旺盛、观赏价值高的古树以及珍稀植物已经集中迁往保护地，植物迁移保护效果显著。

乌江的彭水、思林电站针对黑叶猴的保护，营造黑叶猴食物林和栖息地保护、动物保护站，减缓电站对野生动物的影响，糯扎渡电站建设动物救护站，实现蓄水对野生动物的保护，对蜂猴、白鹇等对28种120多头（条）野生动物实施了救护、暂养工作，并根据动物专家的鉴定，对部分动物实施了野生放养工作。

澜沧江糯扎渡水电站珍稀植物园

水电行业对环境保护的认识不断提高，环境保护工作日益受到重视，“生态优先”理念已逐渐成为业界共识。各大型水电开发企业均成立了专门的环境保护管理机构，对推动水电行业环保队伍专业化、促进行业环保技术进步等发挥了重要作用。例如，澜沧江、金沙江上、中、下游、雅砻江、乌江等流域水电开发公司均成立了流域环境保护管理机构，中国长江三峡集团公司探索建立了流域生态环境保护基金，对协调解决流域水电开发和环境保护问题发挥了重要作用。

澜沧江作为一条著名的国际河流，水电开发中的环保问题同样受到下游国家的高度关注，切实做好环境保护工作，是落实我国政府睦邻、安邻、富邻政策的必然选择。在开展大量研究工作的基础上，确立了针对下游的生态保护方案，在日常调度中严格保障下泄流量和水位波动，保障下游生态、航运等需求，充分尊重和兼顾了下游国家的利益。2016年湄公河大旱期间，华能澜沧江公司根据国家安排，应越南等国政府要求对湄公河进行紧急补水，有效缓解了下游旱情。老挝总理波松·布帕万、泰王国大使马纳塔、湄公河委员会首席执行官杰瑞米·博德等一大批下游国家政要在澜沧江流域各电站考察时，对我国在澜沧江流域开展的工作给予了高度赞许。

长江流域水电工程为长江流域防洪、供水、航运、河口生态保护等方面均发挥了重要作用。黄河流域水利水电工程的调度，为黄河流域供水、生态流量保障、三角洲湿地生态保护提供了水资源保障基础。珠江流域水电工程联合调度为珠江口压咸补淡，保障粤港澳供水做出了巨大贡献。

中国水电在40年间取得了巨大进步，是国家高比例可再生发展的重要组成部分，为国家提供了大量清洁能源，水电站的综合利用功能为防洪、供水、航运等发展发挥了重要作用。与此同时，水电行业环境管理制度、技术标准体系、环保措施规划设计、环境监测及效果评估等方面均实现了快速发展和突破，水电环保工作取得了显著的成绩。

随着我国大型水电基地建设格局逐步形成，剩余未开发的水电资源主要集中在西南地区，更需要坚持生态优先、绿色发展，加强水电规划与生态保护红线划定的对接，做好与国土空间、主体功能区规划相协调。坚持保护效果导向，落实生态环境保护措施，加强分层取水、生态流量泄放、水质保护、鱼类增殖放流站、过鱼设施、鱼类栖息地保护、动植物保护等保护效果监测评估，提升保护效果。结合长江、黄河等流域大保护，开展重点区域生态修复，系统开展水电能源基地多目标调度研究，开展生态流量科学泄放研究。加大生物重要栖息地保护力度，实施水生生物产卵场、索饵场、越冬场和洄游通道等关键生境保护修复工程。以《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》为指引，全面深化未来水电生态环境保护工作。