劉兆孝,姚宛艷,劉揚(yáng)揚(yáng)
(1.長江水資源保護(hù)科學(xué)研究所,430051,武漢;2.中國南水北調(diào)集團(tuán)有限公司,100036,北京)
引江補(bǔ)漢是國家戰(zhàn)略層面重大水資源配置工程。引江補(bǔ)漢工程涉及長江、漢江兩大流域,工程實(shí)施將對調(diào)出和調(diào)入?yún)^(qū)域水資源、水環(huán)境、生態(tài)等不可避免地產(chǎn)生影響?!吨腥A人民共和國長江保護(hù)法》要求對跨流域調(diào)水實(shí)行科學(xué)論證,實(shí)施跨流域調(diào)水應(yīng)當(dāng)優(yōu)先保障調(diào)出區(qū)域及其下游區(qū)域的用水安全和生態(tài)安全。為此,應(yīng)科學(xué)評估引江補(bǔ)漢工程產(chǎn)生的流域(區(qū)域)生態(tài)環(huán)境影響,提出預(yù)防或者減輕不良環(huán)境影響的對策措施。
引江補(bǔ)漢工程環(huán)境影響涉及三峽水庫、長江中下游、漢江中下游、丹江口水庫、輸水沿線區(qū)等,環(huán)境影響的方式和程度不一、要素復(fù)雜。根據(jù)引江補(bǔ)漢工程環(huán)境影響特點(diǎn),將環(huán)境影響區(qū)域分為水源區(qū)與水源下游區(qū)、輸水沿線區(qū)、受水區(qū)。其中,水源區(qū)范圍為三峽水庫,水源下游區(qū)重點(diǎn)為三峽壩下江段(三峽壩址至漢口水文站),輸水沿線區(qū)為輸水總干線工程兩側(cè)一定區(qū)域,受水區(qū)包含漢江中下游和丹江口水庫。
(1)水文水資源影響
工程實(shí)施后,引水將對三峽水庫水位和下泄流量產(chǎn)生一定影響,主要表現(xiàn)為高水位運(yùn)行期局部時段庫水位有所降低、下泄流量有一定程度減少。三峽水庫在優(yōu)先滿足各時段最小下泄流量的前提下,部分時段三峽水庫因調(diào)水而降低運(yùn)行水位,使得水庫蓄水速率減緩和消落速率加快,但均在三峽水庫正常調(diào)度運(yùn)行的允許范圍內(nèi)。工程實(shí)施后,水源下游區(qū)各典型年流量減少,隨著三峽壩下支流不斷匯入,沿程各斷面流量減幅逐漸變小,由于調(diào)水量占壩址流量比例不大,大部分時段引水對水源下游區(qū)徑流過程的影響較小。
工程實(shí)施后,龍?zhí)断∷诰植克蛩畡恿l件增強(qiáng)、流場發(fā)生變化,取水口斷面流速增大。由于工程引水量較大,除上游龍?zhí)断〔糠謥硭?,絕大部分水流來自三峽主庫區(qū),因此表現(xiàn)為三峽主庫區(qū)至取水口的逆向流。
(2)地表水環(huán)境影響
工程引水后,對三峽主庫區(qū)水質(zhì)基本無影響,對龍?zhí)断∷谒|(zhì)影響主要是因?yàn)橐献?dǎo)致主庫區(qū)水體與庫灣水體混合,使得龍?zhí)断獌?nèi)水質(zhì)趨向于三峽主庫區(qū),總體變化不大。龍?zhí)断獛鞛尘C合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)無明顯變化,但部分年份非引水時段,取水口附近局部水體相對靜止,不排除存在富營養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)。
工程引水后,水源下游區(qū)水動力特征變化對污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律基本不造成影響,各斷面水質(zhì)類別均不發(fā)生變化,仍可維持Ⅱ至Ⅲ類。水源下游區(qū)干流化學(xué)需氧量、氨氮和總磷水環(huán)境容量略有減小。
(3)生態(tài)影響
工程不會改變?nèi)龒{庫區(qū)及下游河段魚類多樣性和結(jié)構(gòu)組成,對產(chǎn)漂流性卵魚類產(chǎn)卵場基本無影響,3—4月產(chǎn)粘沉性卵魚類繁殖期間,水位變化可能對魚卵孵化造成影響,但影響程度總體有限。工程引水將導(dǎo)致取水口附近龍?zhí)断獛鞛乘蛞欢ǖ聂~卵、魚苗等損失,以草魚、鰱、鳙、蒙古鲌、團(tuán)頭魴、瓦氏黃顙魚等適應(yīng)靜水或緩流水的種類為主。取水口及附屬設(shè)施位于長江三峽風(fēng)景名勝區(qū)二級保護(hù)區(qū)內(nèi),取水口與周圍各景點(diǎn)距離較遠(yuǎn),運(yùn)行期對各景點(diǎn)和長江航運(yùn)的視覺景觀基本無影響。
(1)地下水環(huán)境影響
工程對地下水環(huán)境的影響主要是隧洞開挖可能揭露含水層或含水構(gòu)造裂隙帶誘發(fā)隧洞突涌水事故,可能導(dǎo)致與之相關(guān)的地下水系統(tǒng)水位下降,引起地下水集中或分散性水源地水位下降或流量減小。從工程角度易對地下水位產(chǎn)生顯著影響的地段主要為輸水總干線隧洞穿越的霧渡河斷裂帶、段江-店埡斷裂帶、杜家山背斜中寒武-下奧陶統(tǒng)巖溶含水系統(tǒng)等,可能對輸水沿線白龍洞等6個地下水供水水源產(chǎn)生影響,造成供水能力下降。
(2)生態(tài)影響
輸水總干線占地范圍內(nèi)主要占用針葉林、闊葉林、農(nóng)作物、灌叢及灌草叢,造成一定數(shù)量的生物量損失?,F(xiàn)階段調(diào)查未在施工布置區(qū)發(fā)現(xiàn)有重點(diǎn)保護(hù)野生植物。輸水沿線區(qū)施工占地會導(dǎo)致兩棲類、爬行類以及小型哺乳類部分生境損失,影響區(qū)域主要為隧洞洞口、臨時設(shè)施布置區(qū),以點(diǎn)狀臨時性干擾為主。
輸水總干線地下穿越五道峽國家級自然保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)、官山省級森林公園,工程未在兩處保護(hù)地內(nèi)布置施工支洞和各類施工場地,可溶巖段隧洞施工對保護(hù)地上方地表植被基本無影響,工程建設(shè)對保護(hù)地生物資源、主要保護(hù)對象、景觀和生態(tài)系統(tǒng)等基本不產(chǎn)生影響。
(3)施工環(huán)境影響
工程施工生產(chǎn)廢污水和洞室排水量大,如不經(jīng)處理排放,將對輸水總干線沿線交叉河流水質(zhì)造成不利影響。受工程施工、棄渣場施工和流動噪聲源影響,施工期輸水沿線部分居民點(diǎn)晝間噪聲超標(biāo)。隧洞施工、棄渣場棄渣、料場開采、砂石加工等將產(chǎn)生TSP、NO2等大氣污染物,會對施工布置區(qū)周邊居民點(diǎn)環(huán)境空氣帶來影響。工程施工產(chǎn)生的生活垃圾、建筑垃圾、生產(chǎn)垃圾和廢機(jī)油、隔油池廢渣以及蓄電池等危險(xiǎn)廢物等,若不妥善處理,將對周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響。
(1)水文水資源影響
工程實(shí)施后,漢江中下游水文情勢影響總體表現(xiàn)為安樂河口以上河段減水、安樂河口以下河段增水。工程實(shí)施前后,安樂河口以上河段水都大橋斷面年內(nèi)徑流過程整體有所削弱,由于水量置換,大多數(shù)月份平均流量呈減小趨勢。漢江影響河段綜合整治工程實(shí)施后,丹江口壩下5 km減水河段水動力特征發(fā)生明顯變化,水位明顯抬升,可緩解調(diào)水后丹江口水庫下泄減少帶來的不利影響。工程實(shí)施后,枯水年枯水時段補(bǔ)水效果明顯,將在一定程度上增強(qiáng)漢江中下游水動力條件,提升生態(tài)流量保障程度。
(2)地表水環(huán)境影響
工程實(shí)施后,各典型年漢江中下游化學(xué)需氧量均可達(dá)Ⅱ類及以上,氨氮大多數(shù)月份優(yōu)于Ⅱ類、個別斷面?zhèn)€別月份為Ⅲ類,化學(xué)需氧量、氨氮均可滿足相應(yīng)水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)要求。引水后,皇莊至仙桃河段部分時段總磷有超Ⅱ類現(xiàn)象,仍以Ⅱ類為主。引水后,漢江中下游總磷濃度升高并以襄陽以上河段較為明顯,襄陽以下河段沿程總磷增幅逐漸減弱,在漢江匯口基本能恢復(fù)至引水前濃度水平??傮w來看,引水后漢江中下游干流化學(xué)需氧量、氨氮水環(huán)境容量較引水前有所增加,總磷水環(huán)境容量較引水前有所減少。
工程實(shí)施后,1—4月在其他外部條件不變情況下,典型平水年藻密度峰值升高,沙洋以下河段“水華”發(fā)生幾率可能增加;典型枯水年、特枯年,藻密度峰值降低,藻類生長受到一定抑制,沙洋以下河段“水華”發(fā)生可能性降低,但枯水年補(bǔ)水后水量不大,仍不排除發(fā)生“水華”的風(fēng)險(xiǎn)。
(3)生態(tài)影響
漢江影響河段綜合整治工程實(shí)施期間,工程建設(shè)擾動將破壞河段底棲動物和水生維管束植物,將對產(chǎn)粘沉性卵魚類產(chǎn)卵繁殖造成一定不利影響。隨著施工期結(jié)束,施工區(qū)域底質(zhì)將逐步恢復(fù)與重建。工程運(yùn)行后,由于河段水量減少,魚類資源量將有所下降。三峽庫區(qū)與漢江中下游魚類區(qū)系組成相似,工程實(shí)施后,對受水區(qū)魚類區(qū)系組成基本無影響。工程實(shí)施后,漢江中下游魚類主要繁殖期水動力學(xué)過程變化不大,對產(chǎn)漂流性卵魚類繁殖的作用不明顯。三峽補(bǔ)水使?jié)h江出水口斷面水溫有所增加,可在一定程度上緩解丹江口下泄低溫水造成魚類繁殖季節(jié)推后的不利影響。
嚴(yán)格保障水源區(qū)及其下游生態(tài)需水。工程引水以不影響長江三峽水庫以下江段的生態(tài)、航運(yùn)、供水需水為前提,長江特枯年枯水期三峽水庫水位較低時應(yīng)減少或停止引水,保障水源下游區(qū)宜昌、漢口等斷面生態(tài)流量。強(qiáng)化丹江口水庫生態(tài)流量管理,建立生態(tài)流量預(yù)警響應(yīng)機(jī)制。丹江口壩下黃家港、皇莊斷面流量達(dá)到預(yù)警線并預(yù)報(bào)將進(jìn)一步降低時,建議啟動水庫應(yīng)急調(diào)度進(jìn)行補(bǔ)水,上游丹江口等控制性水庫適當(dāng)加大下泄流量,區(qū)間王甫洲、崔家營等水利水電工程不得攔蓄,同時加強(qiáng)河道外用水管控,保障漢江中下游河道生態(tài)需水。
在取水口周邊研究劃定飲用水水源保護(hù)區(qū),開展水源保護(hù)區(qū)規(guī)范化建設(shè)。建立水源區(qū)水質(zhì)在線監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng),制定水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控機(jī)制及突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案,定期開展取水口周邊污染源與水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)源調(diào)查。采取曝氣活水等措施改善非引水時段取水口附近區(qū)域水動力條件,防治可能發(fā)生的局部水體富營養(yǎng)化。
建立受水區(qū)水質(zhì)在線監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng);實(shí)施漢江中下游蠻河、滾河、小清河、浰河、竹皮河等5個支流局部河段水環(huán)境綜合治理工程,通過采取河道清淤、生態(tài)護(hù)坡、人工濕地、緩沖帶生態(tài)修復(fù)、生態(tài)溝修復(fù)等綜合措施治理流域內(nèi)面源污染,削減氮、磷輸入負(fù)荷,降低支流對干流的水質(zhì)影響;實(shí)施丹江口壩下5 km河段生態(tài)修復(fù)工程,維持減水河段濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能完整性。基于水生態(tài)指標(biāo)監(jiān)測和預(yù)警,在漢江中下游“水華”有暴發(fā)趨勢前實(shí)施水量應(yīng)急調(diào)度,抑制藻類繁殖生長;利用工程富余補(bǔ)水能力,在1—3月相機(jī)向漢江中下游補(bǔ)水,通過增強(qiáng)水動力條件盡可能降低“水華”發(fā)生概率。
為降低輸水沿線區(qū)隧洞施工突涌水風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)優(yōu)化施工支洞布置,盡可能避開強(qiáng)巖溶或裸露型巖溶發(fā)育區(qū)。施工過程中加強(qiáng)地下水監(jiān)測和超前地質(zhì)預(yù)報(bào),提前進(jìn)行水源水位下降、流量減少以及突涌水災(zāi)害等情況的預(yù)警,及時采取相應(yīng)的止水或注漿加固措施。針對可能突發(fā)隧洞涌水導(dǎo)致區(qū)域地下水水位下降影響周邊居民取水的問題,采取短期異地送水、異地抽水替代原水源地等措施,并合理安排一定的用水補(bǔ)償經(jīng)費(fèi)。
對輸水沿線施工造成的不利影響,建設(shè)各類施工廢污水和洞室排水處理設(shè)施,并嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)設(shè)施與主體工程同時設(shè)計(jì)、同時施工、同時投產(chǎn)使用的環(huán)境保護(hù)“三同時”制度。選用低噪聲設(shè)備和工藝,并加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng),超標(biāo)敏感點(diǎn)鄰近施工機(jī)械處,設(shè)置臨時隔聲屏措施。加強(qiáng)機(jī)械和車輛的管理,配備灑水車。生產(chǎn)垃圾堆放在指定位置,定期轉(zhuǎn)運(yùn)至棄渣場;生活垃圾集中在施工區(qū)垃圾桶,定期清運(yùn)。
(1)陸生生態(tài)保護(hù)
取水口永久占地區(qū)采取景觀恢復(fù)措施,開展水源下游區(qū)濕地動植物監(jiān)測與科學(xué)研究等。輸水沿線區(qū)的典型施工區(qū)設(shè)置宣傳、警示牌,施工開挖表層土分層剝離、預(yù)留,并回用至施工場地平整、綠化等。施工結(jié)束后,及時開展施工占地區(qū)土地復(fù)墾和生態(tài)恢復(fù)。加強(qiáng)施工期野生動物保護(hù),對施工中受傷的野生動物及時采取救護(hù)措施。受水區(qū)優(yōu)化漢江影響河段綜合整治工程布置,減少對河灘地林草植被的占用與擾動。施工結(jié)束后,結(jié)合水土保持措施,對永久工程周圍邊坡以及施工區(qū)、堆料場等臨時設(shè)施占地區(qū)進(jìn)行植被恢復(fù)。
針對工程穿越的五道峽國家級自然保護(hù)區(qū)、官山省級森林公園,在保護(hù)地邊界設(shè)立宣傳牌,嚴(yán)禁施工人員進(jìn)入保護(hù)區(qū)內(nèi)活動。依托保護(hù)地管理部門,開展保護(hù)地附近施工區(qū)周邊野生動植物資源和下穿隧洞段上方地表植被生長狀況的定期巡視觀測。
(2)水生生態(tài)保護(hù)
在龍?zhí)断∷谛藿〝r魚設(shè)施,降低引水卷載效應(yīng)造成的魚類資源損失。在取水口附近建設(shè)魚類增殖放流站,近期計(jì)劃放流赤眼鱒、蒙古鲌、鳊、擬尖頭鲌、胭脂魚、長吻鮠、巖原鯉、中華倒刺鲃等。
對出水口羊皮灘進(jìn)行塑形和回填,恢復(fù)濕地功能。在漢江影響河段開展補(bǔ)償性魚類增殖放流,放流對象包括魴、鳊、黃尾鲴、唇、黃顙魚、中華倒刺鲃等。研究建立以丹江口水庫為核心,王甫洲、崔家營、新集、雅口、碾盤山、興隆等樞紐共同參與的聯(lián)合生態(tài)調(diào)度機(jī)制,開展?jié)h江中下游梯級樞紐聯(lián)合生態(tài)調(diào)度,利用丹江口水庫水量調(diào)度為漢江中下游生態(tài)調(diào)度創(chuàng)造更有利條件,促進(jìn)漢江中下游產(chǎn)漂流性卵魚類自然繁殖。
工程施工期“三廢”和噪聲等將對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響;輸水隧洞穿越沿線斷裂帶和裂隙密集帶,存在巖溶突涌水風(fēng)險(xiǎn),可能導(dǎo)致局部地下水水位短時期下降;工程永久占地影響區(qū)域土地資源和土地利用;工程建設(shè)運(yùn)行將對三峽壩下河流生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響;漢江中下游總磷負(fù)荷增加,存在一定水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn);工程取水卷吸效應(yīng)會導(dǎo)致取水口局部水域一定的魚卵、魚苗損失。以上不利影響可通過采取優(yōu)化施工方式、降噪降塵和廢水處理、植被恢復(fù),以及隧洞封堵加固、生境修復(fù)、增殖放流、優(yōu)化調(diào)度、水環(huán)境治理等環(huán)境保護(hù)措施予以減緩或消除。
下一步建議:開展工程引水和三峽水庫蓄水優(yōu)化調(diào)度研究,進(jìn)一步優(yōu)化工程引水調(diào)度過程;深入研究“水華”形成機(jī)理及防控技術(shù),加強(qiáng)“水華”觀測以及水生態(tài)演變、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范研究;結(jié)合國家水網(wǎng)建設(shè)布局,加強(qiáng)中線后續(xù)工程方案的頂層設(shè)計(jì),從統(tǒng)籌水量、水質(zhì)以及生態(tài)安全、生態(tài)修復(fù)等角度加強(qiáng)環(huán)境影響評估和研究工作,更好發(fā)揮南水北調(diào)后續(xù)工程在生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)方面的作用。