周祥林，單 婕

（1.中國電力建設股份有限公司，北京100048；2.水電水利規(guī)劃設計總院，北京 100120）

綠色水電評估與流域環(huán)境監(jiān)測體系初探

周祥林1，單 婕2

（1.中國電力建設股份有限公司，北京100048；2.水電水利規(guī)劃設計總院，北京 100120）

為探索和推進我國綠色水電發(fā)展和應用，結(jié)合我國水電發(fā)展現(xiàn)狀，初步梳理我國綠色水電評估主要內(nèi)容，包括環(huán)境現(xiàn)狀分析、施工期和運行期環(huán)境變化評估等3個方面。根據(jù)我國綠色水電評估的內(nèi)容和指標，水電項目流域環(huán)境監(jiān)測重點內(nèi)容包括水溫、生態(tài)流量、水生生態(tài)及魚類增殖放流和過魚效果監(jiān)測等。

綠色水電；評估；流域；環(huán)境監(jiān)測

1 引言

水電是一種清潔可再生能源，水力發(fā)電在世界上是僅次于化石燃料的第二大電力來源［1］。我國水電資源十分豐富，發(fā)展水電對于優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)、減少碳排放，保護大氣環(huán)境具有重要作用［2］。同時，水電開發(fā)對陸生生態(tài)、水生生態(tài)等區(qū)域環(huán)境也有一定的負面影響［3］。發(fā)展綠色水電，對水電項目建設和運行過程的環(huán)境影響進行合理評估，鼓勵業(yè)主采取有效環(huán)保措施是未來重要工作方向。隨著流域水電梯級化開發(fā)，環(huán)境效應的長期性、累積性和疊加性更加凸顯，我國也逐步開展了流域?qū)用娴沫h(huán)境監(jiān)測工作。綠色水電評估應綜合考慮多個電站梯級的流域性環(huán)境監(jiān)測成果，而流域環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃中也應考慮綠色水電評估的需求，探索兩個體系之間內(nèi)容與指標的相互關系對推進水電環(huán)保工作具有積極意義。

2 國外綠色水電評估發(fā)展概況

20世紀80年代開始，國外建立了綠色水電的技術(shù)指南和認證程序，其中具有代表性的包括瑞士的綠色水電認證、美國的低影響水電認證及國際水電協(xié)會的《水電可持續(xù)性發(fā)展指南》。

瑞士的綠色水電認證框架由瑞士聯(lián)邦水科學技術(shù)研究院 （Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology，EAWAG）提出，主要從水文特征、河流系統(tǒng)連通性、泥沙與河流形態(tài)等方面反映健康河流生態(tài)系統(tǒng)的特征，并通過最小流量管理、調(diào)峰、水庫管理、泥沙管理、電站設計等管理措施來實現(xiàn)綠色水電的運行管理，取得綠色水電認證后，有意愿的消費者可以選擇優(yōu)先購買或者高價購買綠色能源產(chǎn)品。自2001年以來該認證程序已經(jīng)成功應用于瑞士60多個水電工程，并向歐盟其他國家進行推廣。

美國低影響水電認證由美國低影響水電研究所（Low Impact Hydropower Institute，LIHI）提出，主要從河道水流、水質(zhì)、魚類通道和保護設施等方面來評估水電工程環(huán)境影響，低影響水電認證同樣幫助能源消費者選擇希望支持的水電生產(chǎn)方式。自2004年以來該認證程序已經(jīng)對23項水電工程進行了認證，并且開始推廣到加拿大。

國際水電協(xié)會（International Hydropower Association，IHA）于2004年和2006年分別發(fā)布了《水電可持續(xù)性指南》和《水電可持續(xù)性評價規(guī)范》，與綠色水電、低影響水電認證的評價內(nèi)容相似，《水電可持續(xù)性指南》的評價內(nèi)容也涵蓋了河流生態(tài)環(huán)境評價的主要環(huán)境要素，三者評價主要內(nèi)容及指標如表1。

表1 評價指標

3 我國綠色水電評估研究與實踐

目前，我國尚未建立綠色水電評估體系及認證制度，國內(nèi)學者已經(jīng)開始進行綠色水電評估指標和方法研究。從評估內(nèi)容上看，目前各項研究成果主要分為僅針對生態(tài)環(huán)境要素的評估和針對經(jīng)濟、社會和環(huán)境各因素的綜合性評估；從評價方法上看，主要分為多指標評價法和預測模型法等；從評價標準看，主要包括灰色統(tǒng)計法、計算權(quán)重法、專家意見進行判斷、分級打分等［4-6］。雖然目前我國綠色水電評估研究取得了一定成果，但仍然缺乏定量化的評價標準及與水電項目環(huán)境影響評價及環(huán)境保護對策措施相銜接的評估體系。

隨著水電行業(yè)的不斷發(fā)展，我國也逐步重視水電工程的環(huán)境保護工作，并對成果突出的單位予以鼓勵，如2006年雅礱江二灘水電站工程及2008年黃河公伯峽水電站工程均被評選為 “國家環(huán)境友好工程”。此外，上海市曾于2005年開始嘗試推廣綠色電力機制，鼓勵采用由可再生能源生產(chǎn)的電力。同時，瀾滄江糯扎渡水電站等項目也以綠色水電為發(fā)展目標，進行了工程運行和環(huán)境管理方面的積極實踐［7］。

4 綠色水電評估與流域環(huán)境監(jiān)測體系

4.1 水電評估

結(jié)合我國水電項目環(huán)境監(jiān)測要求，將瑞士綠色水電、美國低影響水電和水電可持續(xù)性指南內(nèi)容進行綜合借鑒和細化分析，我國綠色水電評估主要目的可初步確定為評估采取各項環(huán)境保護措施后，水電工程建設和運行階段對水、大氣、聲及生態(tài)環(huán)境等不利影響是否降至可接受程度，重點關注水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能能否繼續(xù)處于較好狀態(tài)，是否滿足水電可持續(xù)發(fā)展要求。

我國綠色水電評估主要內(nèi)容初步可包括環(huán)境現(xiàn)狀分析、施工期和運行期環(huán)境變化等3個方面。

4.1.1 環(huán)境現(xiàn)狀

環(huán)境現(xiàn)狀是綠色水電評估的本底值，根據(jù)環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測資料，主要分析內(nèi)容可包括工程區(qū)域的水、空氣、聲、土壤及生態(tài)環(huán)境，以及文物古跡、宗教文化及經(jīng)濟發(fā)展等社會環(huán)境。

4.1.2 施工期環(huán)境

工程施工期環(huán)境變化主要是由于水電工程施工建設的污染物排放引起、污水來源主要包括基坑排水、砂石料沖洗廢水、混凝土系統(tǒng)廢水、機修含油廢水及生活污水；大氣污染物來源主要包括爆破粉塵、砂石骨料粉塵、交通揚塵及施工作業(yè)面揚塵；噪聲來源主要包括施工機械噪聲、爆破噪聲及交通噪聲；生活污水和生活垃圾主要來源于施工期施工人員。

施工期評估內(nèi)容主要針對水電建設過程是否符合綠色水電標準進行評估，目前在采取適當?shù)臏p緩措施后，基本可以實現(xiàn)達標排放的目標。

4.1.3 運行期環(huán)境

運行期環(huán)境變化主要由水電工程對水流的改變、大壩阻隔、庫區(qū)淹沒等引起，主要評估內(nèi)容包括水文情勢、水環(huán)境、陸生生態(tài)、水生生態(tài)、局地氣候及水土保持等，也可包括經(jīng)濟社會發(fā)展及人群健康等社會環(huán)境內(nèi)容。運行期綠色水電評估內(nèi)容主要在環(huán)境監(jiān)測資料的基礎上，針對水電工程建成后對環(huán)境的改變及減緩措施效果進行評估和預測分析。

4.2 環(huán)境監(jiān)測體系

從流域?qū)用鏄?gòu)建多個電站梯級的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容包括長期觀測流域水文情勢及水溫變化；關注魚類生境變化；開展魚類棲息地保護、過魚、魚類增殖放流及生態(tài)修復等減緩措施的實施效果監(jiān)測。

流域環(huán)境監(jiān)測更注重對具有長期性、累積性和疊加性影響環(huán)境因子的監(jiān)測和評估。

4.3 重點評估和監(jiān)測內(nèi)容

根據(jù)綠色水電評估要求和流域環(huán)境監(jiān)測指標篩選結(jié)果，對于水電項目，河流生態(tài)系統(tǒng)的健康與可持續(xù)發(fā)展是決定工程是否滿足綠色水電評估標準的重要因素，同時，也需要從流域?qū)用孢M行長期關注的內(nèi)容，因此，與其相關的水溫、生態(tài)流量、水生生態(tài)及魚類增殖放流和過魚效果監(jiān)測是流域環(huán)境監(jiān)測的重點內(nèi)容。

4.3.1 水溫

水溫是影響魚類性腺發(fā)育和產(chǎn)卵的重要因素，而我國高壩大庫及調(diào)節(jié)性能較好的水電工程常會產(chǎn)生庫區(qū)水溫分層現(xiàn)象，導致下泄溫度低于天然水溫，干擾魚類產(chǎn)卵時間。水溫影響具有累積性和疊加性，也是水電工程流域環(huán)境監(jiān)測的重要內(nèi)容。

目前，針對水溫分層型水庫的低溫水影響，主要采取的措施為采用疊梁門進水口等分層取水，修建隔水網(wǎng)/墻等，對有分層取水要求的電站，可在建設期預先埋設不同高程的水溫監(jiān)控電纜和探頭，定期定時觀測水庫水溫分層情況，無分層取水要求的電站，可在庫中設置固定式漂浮站，按季節(jié)和水庫特征運行水位監(jiān)測水庫水溫分層情況。

4.3.2 生態(tài)流量

水電站建設和運行改變了原有河段的徑流過程和水文形態(tài)，對水生生物的生存環(huán)境造成影響，目前采取的主要減緩措施為結(jié)合水庫發(fā)電、防洪調(diào)度方案，按照魚類繁殖需求下泄生態(tài)流量，包括下泄生態(tài)基流及通過生態(tài)調(diào)度制造人工洪峰。

生態(tài)流量大小及其泄放動態(tài)過程是綠色水電評估關注的重要內(nèi)容。水電站生態(tài)流量主要采用機組、生態(tài)放水孔、生態(tài)放水管等設施下泄，可在生態(tài)流量泄放措施附近布置在線監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測其流量及流速等。

4.3.3 水生生態(tài)及魚類增殖放流和過魚效果

水電工程建設和運行對水生生態(tài)系統(tǒng)影響較大，尤其是對珍稀保護魚類的洄游產(chǎn)卵、索餌育肥等產(chǎn)生不利影響，水生生態(tài)是水電項目環(huán)境影響評價的重點內(nèi)容，也是綠色水電評估的關鍵指標。為減緩對水生生態(tài)影響，主要采取了魚類棲息地保護、過魚及魚類人工增殖放流等措施。水生生態(tài)監(jiān)測內(nèi)容包括浮游植物、浮游動物、底棲動物、水生維管束植物的種類、分布密度及生物量監(jiān)測，魚類種群動態(tài)及群落組成變化監(jiān)測，魚類產(chǎn)卵場監(jiān)測，過魚設施效果觀測和增殖放流效果調(diào)查等。

5 結(jié)語

（1）隨著我國水電事業(yè)不斷發(fā)展及環(huán)保理念的不斷增強，建設對生態(tài)環(huán)境影響較低的綠色水電是未來發(fā)展的趨勢。通過進行綠色水電評估，鼓勵業(yè)主采取有效環(huán)保措施降低環(huán)境影響是今后環(huán)保工作方向之一。

（2）梳理了我國綠色水電評估的內(nèi)容和指標，結(jié)合流域環(huán)境監(jiān)測要求，分析了我國水電項目施工期和運行期重點監(jiān)測內(nèi)容。并積極應用于工程實際，促進水電開發(fā)和環(huán)境保護的和諧統(tǒng)一。

［1］EIA.Energy Information Administration international statistics data-base［DB/OL］.EIA，2008.http：//www.eia.doe.gov/.

［2］陳飛.解放思想，推動中國水電事業(yè)科學發(fā)展［J］.水力發(fā)電學報，2011，30（4）：1-5.

［3］陳凱麒，芮建良.中國水電環(huán)境影響評價的十年回顧與展望［J］.環(huán)境保護，2012，22：21-24.

［4］禹雪中，夏建新，楊靜，等.綠色水電指標體系及評價方法初步研究［J］.水力發(fā)電學報，2011，30（3）：71-77.

［5］國際水電協(xié)會.水電可持續(xù)發(fā)展指南［M］.北京：中國水利水電出版社，2007.

［6］賈寶真，禹雪中.國內(nèi)外水電環(huán)境及可持續(xù)性評價標準的比較［J］.水力發(fā)電，2013，39（4）：13-16.

［7］袁湘華.糯扎渡水電站綠色水電工程建設規(guī)劃與實踐［J］.水力發(fā)電，2012，38（9）：5-8.

（責任編輯：姜彤宇）

Preliminary study on the assessment of green hydropower and river basin environmental monitoring system in China

ZHOU Xiang-lin1，SHAN Jie2
（1.Power Construction Corporation of China，Ltd.，Beijing 100048，China；2.China Renewable Energy Engineering Institute，Beijing 100120，China）

To explore and promote China’s green hydropower development and application，combined with the status quo of China's hydropower development，the main contents of green hydropower assessment China include three aspects of environment present situation analysis，construction and runtime environment change assessment.According to the contents and indexes of green hydropower assessment，the main contents of China’s river basin environmental monitoring include water temperature，ecological flow，aquatic ecology，fish propagation and artificial releasing and fish pass effect monitoring etc.

green hydropower；assessment；river basin；environmental monitoring system

TV212

：B

：1672-9900（2017）02-0059-03

2016-12-30

周祥林（1981-），男（漢族），安徽六安人，高級工程師，主要從事電力工程建設與管理工作，（Tel）18001035554。