缩略图

水利水电工程技术在生态环境保护中的作用探讨

作者

王庆彬

黑龙江省卫星运河管护中心

引言

水利水电工程作为人类开发利用水资源与清洁能源的重要基础设施,在防洪减灾、农业灌溉、城乡供水、绿色能源生产等领域发挥着不可替代的关键作用。然而,传统水利水电工程建设模式往往过度追求工程效益,对工程建设可能引发的生态环境影响重视不足,导致流域水文情势显著改变、生物栖息地严重破坏、水土流失加剧等一系列生态环境问题,对区域可持续发展形成制约。随着《中华人民共和国环境保护法》《长江保护法》等法律法规的相继颁布实施,以及 " 绿水青山就是金山银山" 生态文明理念的深入贯彻落实,生态环境保护已成为水利水电工程建设的核心约束条件,推动工程技术向生态化方向转型发展,已成为行业发展的必然趋势。从行业发展实践来看,水利水电工程技术正经历从 " 工程优先" 向 " 生态优先、效益兼顾" 的深刻转变,生态坝体设计、鱼道工程建设、生态流量调控等一系列生态友好型技术应运而生并逐步推广应用。

一、水利水电工程全生命周期技术在生态环境保护中的核心作用

(一)规划设计阶段:生态导向的技术选型与方案优化

规划设计作为水利水电工程建设的源头环节,科学合理的技术选型与方案优化是降低工程生态环境影响的关键所在。在坝址选择与线路规划方面,地理信息系统(GIS)与遥感技术的综合应用,能够实现对工程区域内生态敏感区域(如自然保护区、鱼类产卵场、珍稀植物栖息地等)的精准识别。通过开展多方案比选分析,可最大限度避让生态核心区域。例如,某水电站在规划阶段,运用 GIS 技术对生态敏感区、地形地貌、水文情势等多源数据进行叠加分析,将原坝址方案调整至生态敏感度较低区域,成功避免了对国家二级保护鱼类产卵场的破坏,减少生态影响面积约 12 平方公里。在坝体与泄水建筑物设计过程中,采用生态友好型技术可有效降低工程建设对流域水文情势的改变程度。针对高坝工程," 生态泄洪洞 + 表层取水 " 组合技术的应用,能够有效保障下游河道的生态流量需求,并维持适宜的水温条件。以某高坝水电站为例,通过表层取水技术的实施,使下泄水流温度提升 3-5C ,满足了下游鱼类产卵繁殖的水温要求,鱼类产卵量较工程建设前提高 20% ;生态泄洪洞的设计有效模拟天然河道水流形态,显著减少了泄洪过程对下游河床的冲刷破坏,对河道岸坡生态系统起到了良好的保护作用。

(二)施工建造阶段:绿色施工技术与生态扰动防控

水利水电工程施工周期长、作业范围广,易引发水土流失、植被破坏、水质污染等一系列生态环境问题。绿色施工技术的应用,能够有效防控施工期生态扰动。在水土流失防控方面,边坡生态修复技术与截排水系统优化技术的协同应用效果显著。针对施工开挖形成的高陡边坡,采用 "锚杆框架 + 喷播绿化" 技术,可快速恢复边坡植被覆盖;配套建设截水沟、沉砂池等截排水设施,能够有效减少雨水对边坡的冲刷侵蚀。某水利枢纽工程施工期间,通过上述技术组合应用,边坡植被恢复率达到 90% 以上,水土流失量较传统施工方式减少 65% ,实现了工程区域土壤资源与水环境质量的有效保护。在水质保护方面,施工废水处理技术与施工区面源污染防控技术的应用至关重要。针对混凝土拌和、砂石加工等环节产生的高浊度废水,采用 " 混凝沉淀 + 过滤 + 消毒 " 处理工艺,处理后的废水回用率可达 80% 以上,有效避免了污水直接排放对河道水质造成污染;在施工营地与料场周边,设置雨水收集沟与沉淀池,可显著减少生活污水、施工废料随雨水进入水体。某抽水蓄能电站施工期间,通过实施上述水质保护技术措施,工程周边河道水质始终保持在 Ⅲ 类以上标准,保障了水生生物的生存环境。

二、水利水电工程技术在生态环境保护应用中存在的问题

(一)技术生态适配性不足,保护效果受限

当前部分水利水电工程技术虽具备一定生态保护功能,但在实际应用中,未能充分考虑工程区域生态系统的特殊性,导致技术适配性不足,生态保护效果受限。例如,部分过鱼设施在设计过程中,未充分结合目标鱼类的洄游习性与生理特征,导致过鱼通道水流速度、水深等关键参数设置不合理,鱼类过坝成功率较低;生态流量计算模型多基于通用水文数据构建,未充分考虑区域特殊气候与水文条件,导致计算得出的生态流量阈值与实际生态需求存在偏差,影响下游生态系统的有效维护。此外,部分生态修复技术(如边坡绿化)采用外来植物物种,易引发本地物种竞争排斥,对区域生态平衡造成破坏。

(二)技术集成应用不足,协同效应未充分发挥

水利水电工程生态环境保护涉及多维度、多环节,需要多项技术协同配合。然而,当前多数工程存在技术应用相对孤立的现象,技术集成应用水平不足,协同效应未能充分发挥。例如,在施工期水土流失防控工作中,部分工程仅依赖边坡绿化技术,未与截排水系统优化、土壤改良等技术形成有效配合,导致水土流失防控效果不稳定;在运行阶段,生态流量调控技术未与水温调控、鱼类保护等技术协同应用,难以全面满足下游生态系统的多方面需求。此外,不同阶段技术衔接不够顺畅,规划设计阶段制定的生态保护方案,未能充分考虑施工可行性与运行维护需求,导致后续技术应用难以有效落地,影响整体生态保护效果。

结束语​

水利水电工程技术与生态环境保护的深度融合,既是应对全球生态环境挑战、践行 “双碳” 战略的必然选择,也是推动水利水电行业向高质量、可持续发展转型的核心路径。从规划设计阶段的生态敏感区避让与生态坝体创新,到施工建造阶段的绿色施工与生态扰动防控,再到运行调度阶段的生态流量调控与生物多样性保护,直至退役修复阶段的生态系统长效恢复,水利水电工程技术已构建起覆盖全生命周期的生态保护技术体系,为平衡工程开发与生态安全提供了坚实的技术支撑。典型工程案例的实践成效进一步证明,通过科学的技术选型、创新的集成应用与严格的长效监管,水利水电工程完全能够实现 “开发与保护协同、效益与生态共赢” 的目标。

参考文献

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[3] 柳婷 . 水利水电工程生态环境保护的规划与管理 [J]. 低碳世界 ,2023,13(11):124- 126.