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山区小型水利水电工程生态环境影响评估与修复策略

作者

杨建标

云南省水利水电工程有限公司 云南大理 671000

山区小型水利水电工程凭借因地制宜开发水能资源的优势,为山区经济发展、居民生活改善提供了有力支撑。然而,由于山区生态环境敏感脆弱,工程的建设与运行不可避免地对当地生态系统造成扰动。从河道水文情势改变,到动植物栖息地破坏,一系列生态问题逐渐显现。科学评估工程对生态环境的影响,并探索有效的修复策略,不仅关乎山区生态系统的稳定,更是实现水利水电工程可持续发展的关键,对推动人与自然和谐共生具有重要意义。

一、山区小型水利水电工程生态环境影响评估

(一)对水文情势的影响

山区小型水利水电工程建设会显著改变区域水文情势。工程蓄水导致河道上游水位上升,淹没范围扩大,改变原有水流形态;下游河道则因水库调蓄,流量过程发生变化,可能出现季节性断流或流量骤减。以西南某山区小型水电站为例,建成后下游河道枯水期流量减少超 50% ,致使河岸湿地萎缩,依赖稳定水流的水生生态系统遭到破坏。同时,水库蓄水引发的水位波动,还可能增加库区周边山体滑坡、泥石流等地质灾害发生的风险。

(二)对水质的影响

工程建设与运行过程对水质产生多方面影响。建设期,开挖、回填等施工活动产生的泥沙、废渣若处理不当,会随地表径流进入水体,导致水体悬浮物浓度升高,水质浑浊。运行期,水库蓄水使水流速度减缓,污染物扩散能力下降,容易造成氮、磷等营养物质积累,增加水体富营养化风险。此外,库区底部长期处于厌氧环境,沉积物中的重金属等污染物可能重新释放,进一步恶化水质。

(三)对生物多样性的影响

生物多样性受工程影响显著。一方面,工程建设破坏大量植被,导致动植物栖息地丧失,许多物种的生存空间被压缩。例如,一些珍稀植物因原生地被淹没而濒临灭绝。另一方面,河道阻隔严重影响鱼类等水生生物的洄游、繁殖。山区河流中的鱼类多具有季节性洄游习性,水利水电工程的拦河大坝切断了它们的洄游通道,使得鱼类无法到达适宜的产卵场和索饵场,种群数量急剧减少,生物链遭到破坏,进而影响整个生态系统的平衡。

(四)对土地资源的影响

工程建设占用大量土地资源,包括永久占地和临时占地。永久占地主要用于大坝、厂房等设施建设,改变了土地利用类型;临时占地如施工场地、弃渣场等,若后期未进行合理复垦,会导致土壤结构破坏、肥力下降,影响土地的可持续利用。此外,水库蓄水淹没大量耕地和林地,使得当地居民可利用土地资源减少,加剧人地矛盾,也对区域农业生产和生态环境造成负面影响。

二、山区小型水利水电工程生态环境修复策略

(一)水文情势修复

建立科学的生态流量泄放机制是修复水文情势的关键。首先,需通过系统的水文数据分析与生态调查,采用 Tennant 法、最小月平均流量法等科学方法确定最小生态流量,该数值应充分考虑河道内水生生物生存繁衍、湿地生态维持等多维生态需求。在此基础上,采用生态基流泄放设施,如生态泄水孔、旁通管等,确保下游河道在不同季节都有基本的水流维持生态功能。

为提升泄放机制的精准性,可利用智能监测设备实时监控流量数据,通过物联网技术将数据传输至管理平台。平台基于人工智能算法,结合气象预报、生态需水模型,根据季节变化和生态需求动态调整泄流量。例如,在鱼类繁殖期适当增加流量以模拟自然洪峰,促进鱼卵孵化;在枯水期保障关键物种栖息地的最小水量。

同时,在工程规划阶段,需运用系统工程思维合理设计水库运行调度方案。建立“发电 - 灌溉 - 生态”多目标优化模型,通过数学规划算法求解不同时段的最优用水分配方案。引入生态调度曲线,明确各水位条件下的生态流量保障优先级,避免下游河道长期断流或流量大幅波动。此外,还可探索建立生态补偿机制,通过经济手段激励水电企业落实生态流量泄放责任,形成生态保护与经济发展的良性互动。

(二)水质改善措施

针对水质问题,在建设期应构建全流程施工污染防控体系:严格规范施工场地布置,采用封闭式施工围挡减少水土流失,对开挖产生的泥沙进行分级沉淀处理,废渣按《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》要求分类处置。同时,配套建设三级沉淀池与截水沟系统,通过重力沉降与植被过滤双重作用,确保施工废水经处理达标后排放。

在运行期,可通过生态工程与智慧管理相结合的方式提升水质净化能力:在库区消落带种植芦苇、菖蒲等耐湿水生植物,利用其根系吸附重金属与氮磷元素;在入库河流交汇处建设表流人工湿地,通过“植物 - 微生物 - 基质”复合系统降解污染物。此外,建立多参数水质在线监测网络,运用物联网技术实时传输 pH 值、溶解氧、COD 等关键指标数据,结合 AI 算法构建水质变化预测模型。一旦监测数据触发预警阈值,立即启动应急响应机制,可采用投放光合细菌等生物制剂改善水体微生物群落结构,或利用绞吸式挖泥船对淤积严重区域实施精准清淤作业,同步开展生态补水维持水体流动性。

(三)生物多样性保护与恢复

为保护生物多样性,需建设鱼类通道,如鱼梯、鱼道等设施,帮助鱼类克服大坝阻隔,实现洄游繁殖。在库区周边及受影响区域开展植被恢复工程,选择本地适生植物进行种植,逐步重建动植物栖息地。同时,建立生态补偿机制,对受工程影响的珍稀物种及其栖息地进行重点保护,通过人工繁育、野化放归等方式,增加濒危物种数量,维护生态系统的完整性。

(四)土地资源修复与合理利用

对于工程占用的土地资源,在工程结束后应及时开展土地复垦工作。对弃渣场等临时占地进行平整、覆土,种植适宜的植物恢复植被;对永久占用的耕地,通过土壤改良、增施有机肥等措施,提高土壤肥力,逐步恢复土地生产能力。此外,结合当地实际情况,合理规划土地利用,将被淹没区域开发为生态旅游区或湿地保护区,实现土地资源的可持续利用,缓解人地矛盾。

三、结论

山区小型水利水电工程对生态环境的影响涉及水文、水质、生物多样性和土地资源等多个方面,这些影响对山区生态系统的稳定和可持续发展构成挑战。通过科学评估工程生态环境影响,采取建立生态流量泄放机制、改善水质、保护生物多样性、修复土地资源等针对性修复策略,能够有效降低工程对生态环境的负面影响。未来,在山区小型水利水电工程建设与管理中,应进一步强化生态保护理念,将生态环境影响评估与修复策略贯穿工程全生命周期,实现工程经济效益、社会效益与生态效益的协调统一。

参考文献:

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