徐培基
(大唐桂冠福建水電項(xiàng)目籌建處,350700,永泰)
大樟溪發(fā)源于福建省德化縣境內(nèi)的戴云山脈,自西北向東南流經(jīng)德化、仙游、尤溪、永泰、莆田、福清、閩侯等縣(市),從福州市南港匯入閩江,是閩江離入??谧罱易畲蟮囊粭l支流,流域面積4 843 km2,河道總長 234 km,流域多年平均年降雨量1 500~2200mm,年徑流深900~1 300 mm,多年平均年徑流量47.58億m3,天然落差達(dá)950 m,平均坡降4.06‰,蘊(yùn)藏著較豐富的水力資源。河流以涌口為界,涌口以上為上游,河段長99 km;涌口以下為大樟溪干流,全長135 km,在永泰縣境內(nèi)有121 km。
大樟溪流域大部分是山區(qū),污染源較少,水質(zhì)基本上達(dá)到地表水Ⅰ~Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。大樟溪流域規(guī)劃建設(shè)的大中型水庫有18座。全流域可開發(fā)水電裝機(jī)容量約787MW,年發(fā)電量28億kWh。大樟溪流域的重點(diǎn)水利水電工程概況見表1。
大樟溪流域綜合規(guī)劃幾經(jīng)反復(fù),2006年經(jīng)省政府批準(zhǔn)。但由于福建省對違規(guī)開發(fā)小水電的清理整頓,大樟溪上游主流和干流的梯級開發(fā)擱淺至今。雖然如此,大樟溪的保護(hù)與開發(fā)仍被社會(huì)各界高度關(guān)注。
(1)洪枯流量懸殊,干流徑流調(diào)節(jié)能力極差
大樟溪屬沿海山地河流,年降雨量雖然較大,但來水基本上集中在幾場臺風(fēng)雨形成的洪水過程中,洪枯流量相差懸殊,徑流年內(nèi)分配極不均,每年3—9月的徑流量占年徑流量的85%以上。年際徑流變化較大,豐枯年之間流量可差2~3倍。天然河流缺乏蓄洪、調(diào)節(jié)徑流的能力。
(2)供水壓力日益增大
隨著海峽西岸沿海地區(qū)的飛速發(fā)展,大樟溪面臨越來越大的供水壓力。供水增加的主要原因是相關(guān)地區(qū)城市人口的增加和工業(yè)的發(fā)展。暫不計(jì)碧坑水庫跨流域引水和福州備用水源取水,目前大樟溪的取水量占總水量的24.36%,預(yù)計(jì)到2020年總?cè)∷繉⒊^30%。
(3)開發(fā)嚴(yán)重失衡
目前,大樟溪的開發(fā)很不平衡,流域地區(qū)取水和跨流域引水已達(dá)到24.36%,而干流和上游主流上沒有一座可蓄洪、調(diào)節(jié)徑流的水利樞紐,涌溪等支流上的電站水庫對干流有一定的徑流調(diào)節(jié)作用,但水庫庫容不足年徑流量的2.5%,洪水資源化程度極低。
表1 大樟溪流域重點(diǎn)水利水電工程概況
(4)干流最小生態(tài)流量嚴(yán)重不保
就現(xiàn)狀而言,干流的上游龍湘和下游莒口(潮界)兩個(gè)斷面,流域環(huán)境保護(hù)目標(biāo)所需要的最小月生態(tài)流量應(yīng)分別不小于(11.3+Q)m3/s和(13.8+Q)m3/s(Q為福州備用水源取水量)。據(jù)實(shí)測水文數(shù)據(jù)分析,龍湘斷面的最小日平均流量只有4.46 m3/s,最小月平均流量為6.62 m3/s,遠(yuǎn)小于(11.3+Q)m3/s;莒口的最小日平均流量也僅有8.13m3/s,最小月平均流量為12.2 m3/s,小于(13.8+Q)m3/s。一些河段幾乎處于季節(jié)性斷流狀態(tài)。更為嚴(yán)重的是這樣的低流量不只是出現(xiàn)在枯水期,即使在汛期,若遇上旱情也會(huì)發(fā)生。
①干流最小生態(tài)流量嚴(yán)重不足,使水源和水質(zhì)的涵養(yǎng)能力逐漸退化,珍稀魚類絕跡,漁業(yè)已不具備產(chǎn)業(yè)規(guī)模,中下游的水環(huán)境容量大幅度減小,水體的自凈能力降低,對干流水資源和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)極為不利,同時(shí)又給永泰縣的發(fā)展帶來較大的壓力。
②莒口以下為感潮河段,最小生態(tài)流量保證率很低,不僅會(huì)給大樟溪河口的環(huán)境帶來較大的負(fù)面影響,而且減少了枯水時(shí)段向南港的補(bǔ)充水量,對閩江南港地區(qū)的水源安全帶來不利影響。
③如果長期不建設(shè)上游主流和干流的梯級水利水電工程,大樟溪將無水可取,隨著流域人口的增長和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,將給水資源的可持續(xù)利用帶來越來越多的限制,甚至失去水資源的意義。
為了較好地解決大樟溪的水資源及生態(tài)安全問題,提高水資源的可持續(xù)利用能力,保障供水安全,需要采取3個(gè)方面的措施:①大力推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè);②嚴(yán)控引水,實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置;③開發(fā)建設(shè)干流和上游主流的控制性樞紐及骨干梯級水電站工程。
開發(fā)建設(shè)干流和上游主流的控制性樞紐和骨干梯級水電站,是大樟溪保持生態(tài)健康和水資源可持續(xù)利用不可缺少的工程措施,這也是由大樟溪的自然特性和海西核心地區(qū)的發(fā)展需求決定的。受地形和移民等因素的限制,規(guī)劃了碧坑、龍湘兩座控制性水利樞紐以及骨干梯級電站水庫群以增強(qiáng)河流的蓄洪及徑流調(diào)節(jié)功能,保障供水,同時(shí)充分利用水能進(jìn)行發(fā)電。
碧坑水利樞紐是大樟溪的龍頭水庫,但是由于水庫位于泉州境內(nèi),水的配置方案目前正在作進(jìn)一步的論證。
龍湘樞紐是干流上游的龍頭水庫,季調(diào)節(jié)性能較好,將給干流帶來近1億m3的總庫容、5 400多萬m3的興利庫容。建成之后,其壩址枯水最小流量可由4.46 m3/s增加至8.11 m3/s,增加了81.4%;對于P=90%的年份,枯水流量可提高到15.0 m3/s,徑流調(diào)控效果非常顯著。龍湘樞紐以下各梯級只要在開發(fā)和運(yùn)行方式上作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,可為干流增加2億m3的總庫容、約4 000萬m3興利庫容,其徑流調(diào)控作用不可忽視。
龍湘樞紐和干流骨干梯級電站的開發(fā)將解除大樟溪在河流健康與可持續(xù)利用上的矛盾,形成“以電養(yǎng)水”的運(yùn)行局面。如果能從大樟溪水資源優(yōu)化配置的整體來考慮建設(shè)碧坑水利樞紐,將進(jìn)一步增加水資源可利用量,增強(qiáng)河流的徑流調(diào)節(jié)能力,提高河流的最小生態(tài)流量,增加水環(huán)境容量,同時(shí)較大幅度地提高向福州和泉州的供水能力和保證率,為實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置提供強(qiáng)有力的支持。
德化縣70.7%的面積屬于大樟溪流域,占全流域面積的32.3%;永泰縣97.1%的面積屬于大樟溪流域,占全流域面積的45.0%。為了充分利用大樟溪給兩縣帶來的水資源優(yōu)勢,兩縣政府對流域的生態(tài)和環(huán)境實(shí)行了極為嚴(yán)厲的控制,制定并長期堅(jiān)持實(shí)施優(yōu)化生態(tài),嚴(yán)禁發(fā)展重污染工業(yè),推廣生態(tài)農(nóng)業(yè),嚴(yán)控禽畜養(yǎng)殖業(yè)和網(wǎng)箱養(yǎng)殖等政策,全流域消除了污染源,為梯級水利水電工程的開發(fā)提供了優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境。
在污染源得到長期有效控制的情況下,可以采取以下預(yù)防措施控制或消除水庫的負(fù)面影響。
①各級政府堅(jiān)持對流域生態(tài)環(huán)境實(shí)施長期的保護(hù)政策。
②在規(guī)劃方面,合理取水。在干流和上游主流河段不搞梯級引水式電站,基本不會(huì)破壞自然河勢。
③在工程建設(shè)上,保證工程安全,與梯級開發(fā)同步建設(shè)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng),對水質(zhì)實(shí)行科學(xué)的監(jiān)測和監(jiān)管。
大樟溪屬少沙河流。目前,主要支流已開發(fā)建壩,干流的輸沙量大幅度減少。梯級水電站建成后,向下游的輸沙量將進(jìn)一步減少。各梯級水庫會(huì)產(chǎn)生一定的淤積,但十分有限,以龍湘為例,壩址多年平均年輸沙量37.7萬t/a,水庫運(yùn)行20年后,泥沙累計(jì)淤積量約為410萬m3,占庫容的4.3%,淤積影響較小。由于龍湘樞紐的攔蓄作用,下游各水庫的淤積影響會(huì)更小。河流輸沙量減少后,為維護(hù)下游河勢及生態(tài),應(yīng)嚴(yán)控在該河段采砂。
梯級水庫建成后,水面面積增加有限,對陸生生物和植物基本無影響。但由于大樟溪枯水期水量很小,加上過度捕撈,鰻鱺、花鰻鱺等珍稀魚種基本絕跡,其他魚類也急劇減少。梯級開發(fā)后,庫區(qū)內(nèi)的魚類種群會(huì)發(fā)生一些變化,但總體上棲息環(huán)境將得到改善,大多數(shù)魚種的數(shù)量會(huì)增加。對重要的魚種,可適當(dāng)進(jìn)行人工繁育,施放魚苗,大樟溪的漁業(yè)將重新獲得一定規(guī)模的發(fā)展。
目前,各梯級水利水電工程的移民方案均在可承受的范圍。移民以本鄉(xiāng)鎮(zhèn)安置為主,耕地資源調(diào)配上有一定缺口,采取以補(bǔ)助糧食為主的方式進(jìn)行生產(chǎn)安置;林地資源較豐富,其征用對移民安置的影響很??;田地資源有一定空間,征用補(bǔ)償則主要通過改造低產(chǎn)田、優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)等方式,進(jìn)行資源調(diào)配,作為除糧食外的輔助生產(chǎn)安置措施;房屋的遷建量較大,但遷房戶70%為低洼處的土木房或木板房,搬遷后改善了居住環(huán)境和設(shè)施。
大樟溪干流和上游主流的開發(fā)要吸取以往農(nóng)村小水電開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),使河流建立起新的 “自然—工程群—經(jīng)濟(jì)—社會(huì)和人”的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),要以適應(yīng)這個(gè)系統(tǒng)的新思維創(chuàng)新開發(fā)模式,趨利避害,建設(shè)生態(tài)水電。
①在開發(fā)方式上,實(shí)行流域開發(fā)、流域管理,提高水資源和環(huán)境管控的自覺性與科學(xué)水平,克服單站開發(fā)的局限性和自利性。
②在工程設(shè)計(jì)上,深入研究并遵循大樟溪生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)和自凈化規(guī)律,大力推行設(shè)計(jì)優(yōu)化,盡可能地減少移民,減少占(用)地,減少水土流失,控制工程造價(jià),使工程既能滿足河流生態(tài)系統(tǒng)的健康需求,又能適應(yīng)水資源綜合利用的需求,具備應(yīng)對突發(fā)性水體污染事件的防控機(jī)制。
③在項(xiàng)目管理上,做到有序、有責(zé)、有信,將項(xiàng)目的環(huán)保、水土保持和生態(tài)措施納入工程建設(shè)的重要內(nèi)容,做到同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)驗(yàn)收運(yùn)行。
④在運(yùn)行管理上,推行調(diào)度的生態(tài)準(zhǔn)則和生態(tài)管控措施,推行流域生態(tài)、供水、發(fā)電綜合目標(biāo)管理。
流域的梯級開發(fā),將促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè),把庫區(qū)和相應(yīng)的河段建設(shè)成為國家水利風(fēng)景區(qū),為子孫后代打造一條生命健康、富有生態(tài)活力的河流。
[1]暢明琦,黃強(qiáng).水資源安全理論與方法[M].北京:中國水利水電出版社,2006.