李海輝,段 明,鐘 正
(江西省鄱陽湖水利樞紐建設辦公室,江西南昌 330046)
近10年來,鄱陽湖持續(xù)出現(xiàn)低枯水位,枯水期提前、枯水期延長和秋季低枯水位常態(tài)化導致鄱陽湖經(jīng)濟與生態(tài)承載能力下降,對湖區(qū)人民的生活、生產(chǎn)構成嚴重挑戰(zhàn),引發(fā)了一系列問題。江西省提出興建鄱陽湖水利樞紐,工程定位是以保護“一湖清水”為建設目標,堅持“江湖兩利”的原則,按照“蓄豐補枯”、“調枯不控洪”的調度方式運行,科學應對低枯水位,全面提高鄱陽湖枯水期水環(huán)境容量和增強生態(tài)承載能力。主要任務是通過工程措施和科學調度,按照綜合利用和生態(tài)保護的要求維持鄱陽湖相對穩(wěn)定的枯水期水位,同時使其具有枯水期為下游補水的潛力,從根本上解決鄱陽湖水安全和生態(tài)環(huán)境保護等問題。
不可忽視的是,水利工程的建設和運行,會對流域或區(qū)域內的水資源的分配調度、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟結構產(chǎn)生不可避免的影響。水利工程引起的自然環(huán)境問題和生態(tài)環(huán)境問題是制約水利工程建設的重要因素,將生態(tài)環(huán)境效益與經(jīng)濟效益結合起來作為水利工程建設的長遠目標是水利工程建設與生態(tài)建設相互關系研究的重點。只有在對水利工程的生態(tài)環(huán)境影響進行全面準確的分析預測的基礎上,才能更好的為工程的論證、建設和運行提供支撐,實現(xiàn)經(jīng)濟社會發(fā)展和環(huán)境保護的共贏。本文針對鄱陽湖水利樞紐工程的工程特征,在常規(guī)的水利工程所需要分析的環(huán)境影響和評價的基礎上,深入分析工程對水環(huán)境、水生生物、濕地植被與候鳥等方面可能的影響,提出影響評估預測的重點和內容[2,3]。
鄱陽湖是長江中下游江湖復合生態(tài)系統(tǒng)的典型代表,復雜多變的水域環(huán)境為包括多種魚類在內的水生生物的棲息、繁殖提供了多樣的生境,在維護長江中下游水生生物多樣性,實現(xiàn)水生生物種質資源的可持續(xù)利用方面起著十分重要的作用。根據(jù)鄱陽湖湖區(qū)的水生態(tài)系統(tǒng)的特征,工程對水生態(tài)系統(tǒng)的影響的分析評價工作應根據(jù)施工期和運行期,開展以下研究工作:
(1)鄱陽湖水利樞紐工程施工期對水生生物的影響分析。鄱陽湖水利樞紐工程施工過程中,施工期噪聲、航運、水污染等將對魚類洄游和江豚江湖交流產(chǎn)生負面的影響;涉水施工活動、施工占地有可能破壞該水域魚類攝食、庇護、繁殖場所。在施工期,因施工、導流造成的通江河段過水斷面減小、斷面流速增大將對魚類洄游及江豚江湖交流產(chǎn)生影響。研究將全面分析、評價施工期對水生生物的影響。
(2)鄱陽湖水利樞紐工程的阻隔效應及其對湖區(qū)水生生物的影響。根據(jù)鄱陽湖水利樞紐工程調度方案,閘控工程的水力學效應,江湖洄游魚類的洄游時間及洄游的生態(tài)水文水力學需求,分析洄游通道的阻隔,泄水閘孔束窄洄游通道,洄游通道流速增大等阻隔效應對水生生物的影響。分析洄游通道的阻隔對水生生物的影響,將主要考慮樞紐工程閘門未全開時段對洄游性魚類洄游通道的阻隔影響。分析泄水閘孔束窄洄游通道對水生生生物的影響,將主要分析大型水生生物洄游時,其洄游行為是否因為其個體體長大,洄游通道孔口小而難以通過洄游通道。分析洄游通道流速增大對水生生物的影響,將主要分析洄游性魚類是否會受洄游通道過水面積變小而流速增大,因其克流能力小,難以完成洄游行為。分析湖區(qū)水文水動力條件變化對湖區(qū)底棲動物、浮游動物、浮游植物、魚類及江豚等水生生物的影響。應重點評價湖區(qū)水文水動力條件變化對典型水生生物“三場”的影響,重點評價湖區(qū)水文水動力條件變化對生物群落結構的影響。
(3)鄱陽湖水利樞紐工程實施后極端氣候及人類活動對水生生物的影響。鄱陽湖水利樞紐工程冬季閘控、湖區(qū)蓄水后,會增加湖區(qū)水面冰凍等極端氣候變化的可能性,應以江豚為重點,分析極端氣候變化對水生生物的影響;分析評價鄱陽湖水利樞紐工程實施后,航運發(fā)展、養(yǎng)殖漁業(yè)發(fā)展等人類活動對水生生物的影響。
(4)鄱陽湖水利工程樞紐工程閘門及魚道過魚效果預測分析,分析評估閘門及魚道改善魚類洄游受阻的效果。
基于對湖區(qū)水文情勢、水環(huán)境現(xiàn)狀調查分析以及鄱陽湖水利樞紐工程對湖區(qū)水文情勢、水環(huán)境主要影響識別,主要開展以下5個方面的分析評價工作:
(1)工程運行后湖區(qū)水文情勢變化預測?;谯蛾柡钚潞^(qū)水下地形資料、河湖關系、江湖關系和敏感水環(huán)境目標,采用數(shù)學模型的手段,預測樞紐工程設計調度方案下湖區(qū)水動力特性的變化,給出定量化指標,如水位、流量、流速、湖面面積等,在湖區(qū)不同地點年內不同時段的變化程度、范圍等。
(2)鄱陽湖湖區(qū)水環(huán)境現(xiàn)狀評價及水環(huán)境演變趨勢分析?;诤^(qū)水功能區(qū)劃目標,分析不同時期(枯水期、豐水期、平水期)的水質特征和水質達標狀況,分析鄱陽湖水質(特別是水源保護區(qū)、自然保護區(qū)等敏感水域)時空變化特征和演變趨勢,了解主要特征污染物;評價湖區(qū)水體富營養(yǎng)化態(tài)勢,識別湖區(qū)水質主要影響因素。
(3)鄱陽湖入湖污染負荷現(xiàn)狀及預測。分析鄱陽湖入湖污染負荷來源,計算現(xiàn)狀年份的污染負荷量,預測設計年份的不同情景,尤其是農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活等退水等情景下的負荷量。選擇總量控制指標CODMn、NH3-N和湖泊污染控制主要指標TN和TP作為鄱陽湖入湖污染負荷計算指標。
(4)鄱陽湖水利樞紐工程對湖區(qū)水質及環(huán)境容量的影響。通過鄱陽湖水環(huán)境數(shù)學模型,基于工程運用方案和湖區(qū)不同情境下的污染源輸入特征,預測鄱陽湖水質指標變化特征,評價湖區(qū)水質達標狀況,重點分析湖區(qū)敏感區(qū)域(水源地、保護區(qū)等)的水質狀況;結合現(xiàn)狀情境下的湖區(qū)水質、水動力學特征,預測入湖河流尾閭處的水質變化、湖區(qū)水體的環(huán)境容量和納污能力的變化,分析工程運用后的潛在水環(huán)境影響,評價湖區(qū)水質演變態(tài)勢,為湖區(qū)水環(huán)境保護對策措施等提供依據(jù)。
(5)鄱陽湖水利樞紐工程對湖區(qū)富營養(yǎng)化影響。在現(xiàn)狀湖泊富營養(yǎng)化分析評價基礎上,結合工程建設運行后湖區(qū)水體的水動力和水質變化,分析湖區(qū)水體富營養(yǎng)化演變趨勢,評價湖區(qū)水體發(fā)生富營養(yǎng)化的風險,為湖區(qū)水環(huán)境保護提供依據(jù)。
鄱陽湖是亞洲最大的候鳥越冬地,也是國際重要濕地之一,在世界候鳥保護事業(yè)中具有舉足輕重的地位。鄱陽湖水利樞紐工程在水位調控期將會對湖區(qū)濕地自然的生態(tài)水文過程產(chǎn)生影響,進而影響濕地生態(tài)系統(tǒng)中的水生植物棲息地環(huán)境,可能造成植物物種的生存環(huán)境發(fā)生變化,進而通過食物供給影響越冬候鳥。因此,工程對濕地及候鳥影響分析主要開展以下幾個方面的分析評價工作:
(1)樞紐工程對鄱陽湖區(qū)濕地水文過程影響預測與評價?;谯蛾柡麡屑~工程調度原則,分析工程運用對湖區(qū)水文過程的調控程度;基于鄱陽湖水動力學模型和湖區(qū)水下地形,評估工程運行對湖區(qū)濕地的水文節(jié)律(出露時間、淹沒時間、淹沒水深、淹沒周期等)影響,尤其是控制枯水期湖區(qū)水文節(jié)律;基于濕地水文節(jié)律主要表征指標,研究工程調控對湖區(qū)濕地水文過程的影響程度,分析水文過程變化可能產(chǎn)生的主要環(huán)境影響。
(2)樞紐工程對鄱陽湖區(qū)濕地生物多樣性影響評價?;跉v史生態(tài)調查資料、遙感反演、理論分析研究,闡明鄱陽湖濕地變化趨勢,結合湖區(qū)濕地生態(tài)質量評價指標體系,分析湖區(qū)濕地主要表征指標變化態(tài)勢對濕地演變趨勢影響;基于湖區(qū)濕地生態(tài)調查、生物多樣性、食物網(wǎng)等,明確湖區(qū)濕地生態(tài)安全保護的關鍵物種指標,研究關鍵物種指標在不同水位情勢下的演替過程,以及結合濕地保護物種棲息地的水文過程需求,提出湖區(qū)濕地安全維護的生態(tài)水文過程;研究工程建設對湖區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性和服務功能的影響,重點研究項目對鄱陽湖區(qū)濕地生物多樣性變化等的影響,結合湖區(qū)濕地適宜的生態(tài)水文模式提出相應的保護對策和措施(工程措施、非工程措施)。
(3)樞紐工程對鄱陽湖區(qū)濕地鳥類影響評價。系統(tǒng)調查鄱陽湖區(qū)鳥類時空分布及其變化特征,調查研究鳥類棲息地狀況及變化趨勢,明晰主要保護鳥類的空間分布區(qū)域及棲息環(huán)境;研究鄱陽湖區(qū)重點保護鳥類適宜的預期保護目標,結合相關專題研究成果,研究分析重點保護鳥類的棲息地需求,研究評估工程建設及水位調控對保護鳥類棲息地的影響性質、范圍、程度;以工程水位調控為重點,研究重點保護鳥類的環(huán)境保護措施及對策。
(4)樞紐工程對湖區(qū)濕地保護區(qū)影響評價?;诤^(qū)濕地自然保護區(qū)分布和工程位置關系,重點是南磯山、鄱陽湖國家級自然保護區(qū),評價湖區(qū)濕地類型保護區(qū)的環(huán)境質量現(xiàn)狀和演變態(tài)勢,識別濕地自然保護區(qū)生態(tài)環(huán)境質量的主要影響因素(自然因素、人為因素);分析工程建設和運行對自然保護區(qū)的水文調控、生物多樣性、棲息地等的影響,尤其對保護區(qū)的核心區(qū)、緩沖區(qū)等,明確工程對自然保護區(qū)保護物種和關鍵物種指標的影響程度、范圍,提出相應的保護措施,降低和緩解工程的不利影響。
(5)樞紐工程對湖區(qū)濕地的生態(tài)風險評估。根據(jù)鄱陽湖區(qū)濕地調查、工程運行影響,建立鄱陽湖區(qū)濕地生態(tài)風險評價指標,綜合應用生態(tài)機理分析、模型模擬、數(shù)學公式、遙感影像、景觀生態(tài)等方法對樞紐工程的施工期、運營期的濕地生態(tài)風險進行評估,評估工程對湖區(qū)濕地面積、水域面積、水文周期、流速、流量、水位、水分更新率等水文指標,生境完整性、物種組成和數(shù)量等生物多樣性指標,水質、富營養(yǎng)化等水質指標,生態(tài)系統(tǒng)影響結構等指標的影響,識別主要影響因素,提出預防性措施和補救性措施,降低工程的濕地生態(tài)風險。
復雜性、多樣性、綜合性是水利工程的建設任務的一般特點,識別可能產(chǎn)生的主要環(huán)境影響是環(huán)境影響評價的關鍵所在。只有客觀、全面的評價,把水利工程的公益性充分發(fā)揮出來,采取可行、有效、合理的環(huán)境保護措施,才能促進社會、經(jīng)濟、環(huán)境的協(xié)調發(fā)展,實現(xiàn)和諧社會的可持續(xù)發(fā)展。
因此,針對鄱陽湖水利樞紐工程這類涉及諸多環(huán)境敏感問題的大型水利工程,需要基于理論研究、實測資料分析、數(shù)學模型計算等多種技術手段,采用多學科綜合和跨學科交叉的系統(tǒng)研究方法,從科學問題出發(fā),綜合研究鄱陽湖水生態(tài)系統(tǒng)結構特征及演化規(guī)律,辨識驅動鄱陽湖水生態(tài)系統(tǒng)演化的生態(tài)水文過程的作用機制,綜合論證鄱陽湖水利樞紐工程建設對改善鄱陽湖水生態(tài)系統(tǒng)的作用。針對工程建設、運行可能產(chǎn)生的影響,重點研究工程對水生態(tài)系統(tǒng)完整性、生態(tài)環(huán)境保護、自然保護區(qū)及候鳥、魚類等重要水生生物資源等方面影響,為鄱陽湖水利樞紐工程建設的環(huán)境影響評價提供參考。
[1]為了“一湖清水”——鄱陽湖水利樞紐工程介紹[J].江西水利科技,2013(02):83-91.
[2]曾 毅,吳澤斌.水利工程生態(tài)環(huán)境影響評價方法探討[J].中國水運.2008,8(3): 143-144,146.
[3]胡春宏,阮本清.鄱陽湖水利樞紐工程的作用及其影響研究[J].水利水電技術,2011(01):1-6,20.