中国环境报记者 刘晓星


　　中国水电开发将"加速跑"，有望在未来10年装机容量翻一番。在前段时间召开的国家能源局水电开发座谈会上，国家能源局副局长刘琦透露，按照"十二五"规划纲要，未来5年我国将要开工建设水电规模总计达1.2亿千瓦。


　　近几年来，在大江大河上大规模开发水电引发的争议层出不穷，关注点主要集中在水电开发导致水资源量减少、珍稀鱼类濒临灭绝、流域生态遭到破坏等诸多方面。


　　对于即将到来的水电开发热潮，如何重新认识和正确处理水库与河流的关系、如何处理好水资源开发与流域生态环境保护的关系、如何对流域水资源开发调度进行整体性的科学论证等诸多问题亟待引起相关部门乃至整个社会的关注。


　　关注一:水电开发导致生态问题频发根源何在？


　　大江大河流域内缺乏水资源统一调度与管理机制，水电企业都以各自的经济效益为目的对水资源进行调控。不科学的水库调度方式为河流生态环境埋下了隐患。


　　"上游碧波荡漾，下游溪河枯断。"一位老水利专家如此形容水库大坝建设后对河流生态系统和生态功能的毁灭性破坏。


　　水库大坝是人为改变了河流原有的自然演进和变化过程，进而改变了河流生态系统的生态功能。在我国的长江、珠江等流域，跑马圈水式的大规模水利开发带来的生态影响已经显现出来。


　　数据显示，目前长江流域共有水库约4.6万座，总库容超过2500亿立方米，其中大型和特大型水库166座，总库容1900亿立方米。而在"十二五"期间，长江上游将是水电开发的主战场，其中金沙江中下游、雅砻江、大渡河、乌江将成为水电"大会战"场地。


　　长江水利委员会长江科学院副院长陈进在接受记者采访时表示，许多长江上游特有的鱼类喜欢急流环境，而电站建设后，水流速度变慢，导致鱼卵沉入水底。而梯级水库建设将造成洄游性鱼类生命通道阻隔，导致珍稀鱼类濒临灭绝。


　　一位长期从事水利生态研究的专家在接受记者采访时表示，长江及其中下游湖泊组成了世界独特的"江－湖复合型湿地"，冬夏水位的巨大落差是它最典型的特征。这些湿地是世界水鸟最重要的越冬地。近几年来，由于受长江流域水库叠加作用的影响，洞庭湖、鄱阳湖两大湖泊的枯水期提前到来，对于湿地植被的生长造成不利影响，并进而影响候鸟栖息。


　　珠江也是如此。整个珠江流域有水库9000余座，仅广西境内红水河上即拟建十几个梯级电站。近几年，水量丰沛的珠江流域水资源短缺的问题日渐严重，导致河口咸潮入侵问题突出，有关部门不得不研究采取联合调度措施，实施压咸补淡应急调水。


　　筑大坝开发水电对河流的生态系统究竟会带来多大的影响？中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员姜文来向记者介绍说，影响主要表现在以下几个方面:


　　第一，影响水生生物的生境，甚至导致部分水生生物的消失。大坝切断了河流，一些洄游性鱼类的通道被阻断，导致洄游性鱼类不能完成生育，可能导致消亡。另外，由于河道筑坝，水文形势发生很大变化，一些生活在湍急河流里的鱼类因生境的变化难以生存，生物多样性受到严重冲击。


　　第二，可能导致河流断流。筑坝蓄水，是导致河流断流的重要原因，特别是一条兴建众多水库大坝的河流，更是如此。如永定河上游修建了众多的水库大坝，导致洪水肆虐的永定河下游断流，永定河已经"死亡"。


　　第三，导致生态系统向人工生态系统的演替，自然的河流演变成"人工渠"，如我国西部一些河流的水电梯级开发工程，由于过度稠密，河道已经演变成"人工渠"，生态系统发生很大变化；


　　第四，影响河道演变，筑坝极大地影响河道，影响水沙平衡，清水的下泄导致河道冲刷加剧，引发系列的生态问题。


　　第五，对河口的生态产生重要影响。由于河流上游众多水库的存在，导致河口的水量减少，严重影响河口的生态，甚至出现海水倒灌等现象。


　　业内专家表示，目前我国的水库基本采取汛末蓄水的方式，对实施梯级开发的流域，上游水库基本在同一时段蓄水，对下游的水生态环境的影响发生叠加，在超过某一临界点时，将发生"洞庭湖和鄱阳湖水位剧降"、"珠江咸潮入侵"等类似严重的流域水资源问题，导致流域水生态环境急剧恶化。

　　"正是不科学的水库调度方式为河流生态环境埋下了隐患。"姜文来认为，从河流生态系统保护的角度来分析，现行的调度方式存在着诸多问题，水库具有防洪、发电、灌溉、供水、航运等综合利用效益，现有的水库调度主要是围绕上述效益最大化而展开，而生态效益则处于次要地位，甚至有的根本没有考虑。


　　"如岷江干、支流上建成了大量引水式水电站，各水电站为了获取最大的发电效益，尽量引水发电，基本不考虑河道内生态用水，导致干流出现断流现象严重。"姜文来说，岷江上游干流和主要支流原生的近40种鱼类，包括国家二级保护鱼类虎嘉鱼，由于河流减水或断流，河床萎缩或干涸，直接影响鱼类的繁衍和生存，鱼类数量和种群急剧下降，许多河段生物多样性丧失殆尽。

　　中国水科院水资源所水资源配置研究室主任谢新民在接受记者采访时也表示，目前大多数水库调度方案没有考虑水库大坝下游的生态保护和库区水环境保护要求，特别是引水式电站和调峰运行的电站，造成了下游河段的减水和脱水，直接威胁着下游水生态。受水库调度方式的影响，造成库区局部缓流区，使水质下降，特别是在支流回水区，由于流动变缓，加之污染物的累积影响，出现不同程度的富营养化。而在水库调度中，水流下泄，影响下游河流湖泊水位、河床的稳定以及河口的形态，以至于影响到下游的生境，对鱼类生存造成影响。


　　"流域内缺乏水资源统一调度与管理，以各自的经济效益为目的进行调控，正是造成对下游生态环境影响的根源所在。"一位业内生态专家在接受记者采访时一针见血地指出问题的关键所在。


　　关注二:生态调度能否恢复河流生态？

 

　　目前我国大多数的生态调度仍以单一的水质改善为目标，对生态综合目标设定不清，且未建立水资源配置的市场机制，难以完全恢复生态。


　　当中国的两盆淡水－－鄱阳湖和洞庭湖在今年席卷南方的旱灾中大面积干涸时，日益严峻的生态危机要求人们重新认识和正确处理水电开发与河流的关系，迫切需要建立水库运行管理的新模式和生态调度的新方式。


　　自2000年以来，我国先后在珠江、黄河、嫩江、海河、太湖、淮河各大流域陆续开展了生态调度实践:


　　从2000年起，水利部门对长期断流的塔里木河、黑河实施全流域统一调水，使塔里木河和黑河下游濒临毁灭的绿洲生态重现勃勃生机；同年起，开始实施"引江济太"工程，在太湖进行冲污试验，探索通过水资源统一调度和优化配置进行水环境治理，并紧急抽引长江水向南四湖进行应急生态补水。


　　2004年，实施了从内蒙古察尔森水库向吉林向海湿地的应急生态补水；同年又从岳城水库向白洋淀进行生态补水，并于2006年和2008年两次从黄河引水补给白洋淀，挽救了这些几近或已干涸的湿地。


　　另外，在确保黄河不断流的同时，水利部门通过水量统一调度，先后9次对黄河进行调水调沙，使河道主槽最小过洪能力增大到3880立方米每秒，为综合治理黄河泥沙探索出了一条新路。


　　近年来，水利部门开展了一系列生态调度的有益尝试。然而作为一种有效的河流生态修复技术手段，生态调度也存在诸多问题。


　　河道内到底需要多少水？到底保护的目标是什么？生态效益如何评估……在谢新民看来，生态调度存在着诸多困惑。他给记者举了一个例子，为了保护一个珍稀鱼种，在水利开发进行评估时必须熟悉和了解这一鱼种的产卵时间及所需的水文条件，但是目前并不能完全掌握这个数据。


　　"目前我国大多数的生态调度仍以单一的水质改善为目标，具有明确的生物保护对象的生态调度实践还较少。"谢新民说。


　　生态调度仍缺乏系统的理论指导和相对扎实的基础研究作支撑成为推进生态调度的症结之一。谢新民指出，西方发达国家的关注重点自20世纪80年代已转移到对水利水电工程运行调度的生态环境效应的回顾评价方面，由此进行了大量的生态修复实践和相应的观测研究，促进了河流生态学的快速发展。而我国还只是重点关注新建、在建工程的生态环境效应的预测，此外在水利水电工程生态环境影响系统的后评估工作方面也十分薄弱。


　　谢新民还指出，受专业知识、资金的限制，我国普遍缺乏长期系统的生物监测资料，对生物的生态水文、生态水力学特征的认识还很薄弱，对于动态流量过程的生态作用认识还很不充分，尤其对洪水过程的生态作用则更少关注。与国际先进水平相比，我国已开展的生态调度实践尚缺乏系统的理论、方法和技术手段的指导和支持，对于调整调度方式的次生效应、远期效应的研究还不够深入系统，还没有详细的、长期的系统监测计划以及效果评价计划。在监测项目中，主要是水文、泥沙、水质监测项目，普遍缺乏生物学指标。


　　记者在采访中了解到，我国的流域管理体制是流域统一管理和行政区域相结合的方式。在市场经济条件下，我国尚未建立水资源配置的市场机制。在已实施的生态调度中主要是以行政手段为主的应急调度，往往需要通过多部门、多行业协调的方式，来协调因生态调度而引起的利益问题。

　　目前，除黄河流域及其他少数流域已经明确了水量分配关系，初步实现了流域水量的统一管理和调度外，在其他流域内，水资源的统一调度仍未真正落实。对此，姜文来认为，正是由于缺乏生态调度的长效机制，生态调度可持续性难以保障。


　　"目前我国已经实施的生态调度以行政手段为主体，应急调度占主导地位，缺乏长效的机制，导致生态调度的可持续性受到冲击。目前我国大多数的生态调度目标较为单一，如不断流、改善水质等，对生态综合目标设定不清，难以完全恢复生态。"


　　关注三:如何推动生态调度从应急走向常态？


　　进一步加强流域的水量统一管理；通过建立生态调度补偿机制，落实生态水量；遵循近自然水流情势和因地、因时、因物种制宜的基本准则，逐步建立起面向河流生态健康的长效机制。


　　生态调度的实施主要是应对自然灾害或生态灾难的应急性调度，并且主要通过行政手段实施，在珠江、黄河等部分流域内也出现了由实验性、应急性的调度逐步向生产运行的制度化调度发展的趋势。在谢新民看来，生态调度要从目前的应急性调度逐步过渡到日常性调度，尚有很长的路要走。


　　一位长期关注水资源调度的环保专家在接受记者采访时强调，解决水资源调度的问题，关键还是应建立一套完善的、健全的、细节化的科学调度体系，这一体系要确保能够打破地方和企业的既得利益的约束，实现对流域内水资源的有效调度，尤其在非防汛抗旱期间的日常调度，确保全流域的生态流量。为此，还必须要建立各流域关键节点生态流量目标体系，明确每个节点必须要确保的基本流量，为流域生态环境安全提供水量保证。

 

　　我国河流大规模开发始于20世纪50年代，相对于欧美国家200年左右的开发历史而言，具有时间短、开发集中、强度大的特点，水污染、渠道化、片断化等胁迫因素呈现集中突发的形式。同时，由于我国的水土流失比较严重，河流的含沙量较大，冲积河流演变的高度不稳定性和不确定性也增大了河流生态修复的难度。


　　谢新民认为，在设置生态调度目标时必须充分考虑社会经济发展的阶段性特征，重视社会经济发展阶段性对生态调度目标的限制作用，并以此为基础设立适合国情的近期和远期目标；对具备条件的流域，尝试开展具有明确生物保护目标的生态调度实践；根据不同流域的实际特点，因时因地制宜地确定符合社会发展阶段的适宜的生态修复目标，充分考虑时空尺度，合理安排试点工作和流域生态调度整体安排。


　　"随着整个社会对生态问题的关注，在理论上亟待从河流体系视角拓展到河流生态系统的视角，从生态保护的角度重新审视河流系统的特性，认识其生态完整性及生物多样性的维护机制。从原来擅长的对河流水文地貌过程、化学过程的认识逐步向兼顾生物作用过程的方向转变。"


　　谢新民强调说，生态调度的成功实施，必须建立在坚实的生态调度调控理论基础之上。在强调最小生态需水量的基础上，逐步向动态的自然水文情势的范式转换，加强对洪水过程的生态响应的研究；逐步实现由模式模仿向基于生态过程的生态调度过渡，为我国的河流生态管理提供坚实的科学基础。


　　在采访中，谢新民给记者举了这样一个例子，他们给某个流域做水资源综合规划时，套用国外理论公式，计算出流域内每天留出一部分流量作为生态用水。这一规划举措引发了一位规划参与者的哈哈大笑:"你们这是把水白白浪费掉了！"

 

　　包括河流动态生态流量到底应该是多少，目前还都是一个未知数。谢新民认为，需深入开展河流健康评价理论及方法的研究。在技术方法方面，尽快建立适合我国国情的水利水电工程生态调度技术准则和评价方法，重点解决生态流量过程的确定方法、实时调度中生态调度规则生成及调度技术等问题。


　　"我国目前的生态流量确定方法仍基本停留在适于规划阶段的粗略的水文学方法阶段，在未来的发展中应注意借鉴吸收国外的成功的经验，同时针对我国国情，重点研究开发适于规划、设计及运行调度阶段的不同精度和不同资源需求的动态生态流量确定方法。"


　　谢新民说，目前，我国流域水库管理局主要收入以发电、旅游和供水为主，由于水库管理局本身没有生态调度的职能，要想推进生态调度的常态化，必须有足够的资金支持。为此他提出几点意见:
　　在管理制度方面，需进一步加强流域的水量统一管理，开展生态水权研究，明确生态调度的法律地位。加强生态调度补偿机制研究，以社会可接受的方式落实生态水量；尽早建立符合中国国情的、基于河流流域生态健康的水利水电工程调度模式。


　　同时，要遵循近自然水流情势和因地、因时、因物种制宜的基本准则，制定适合国情的近期和远期目标，逐步建立起面向河流生态健康的长效机制，积极稳妥地推进生态调度工作。

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以生态调度指引河流开发
原二军


　　围绕水电开发导致诸多生态影响引发的争议一直不断，而在“十二五”期间，水电开发的迅猛势头依然不止。面对这一现实，最需要关注的，是如何使水电开发对生态环境的负面影响降至最小。


　　在我国西南地区的大江大河上，许多水电开发项目的主体都是大型电力企业，作为一家企业，追求经济利益最大化是其本能，尽管在发电的同时也会顾及到防洪、灌溉、供水等方面的功能，但与发电这一最大经济利益相比，则往往处于从属地位。而对于保证河流的生态功能方面，就无暇顾及了。


　　从这一点上来看，中国水科院谢新民遇到的尴尬也就不意外:他在做水资源综合规划时提出规划需要每天留出一部分流量作为生态用水，却引发了“你们这是把水白白浪费掉了”的嘲笑。


　　这一嘲笑的背后，是发电企业对经济利益的贪婪追逐，根源却在于没有建立起一个面向河流生态健康的生态调度长效机制。


　　生态调度是一种在实现防洪、发电、供水、灌溉、航运等社会经济多种目标的前提下，兼顾河流生态系统需求的水库调度方法，它是协调社会经济可持续发展和确保河流健康的调度方式，是从生态保护的角度来审视河流系统的特性，其本质上是在开发水力资源过程中，真正建立起一个人与自然、人与水的和谐的内在关系。


　　作为一种有效的河流修复技术手段，生态调度在美国、法国、澳大利亚等西方发达国家都取得了成功实践，在协调水资源开发和保护河流生态环境平衡方面发挥了重要的作用。


　　以美国田纳西河为例，这条干流长达1050公里的河流上共建有54座水库，自20世纪90年代开始，田纳西流域水利水电工程调度方式进行了两次重大的调整，不但满足了公众和管理机构有关水质保护、生态修复和生物栖息地保护的要求，其原有的基本功能也没有造成大的损失。


　　而修建有90多座大型水库的澳大利亚墨累—达令河流域由于承受多重胁迫，水污染严重，水生态恶化现象比较突出。为了遏制流域健康水平不断下降的趋势，澳大利亚于2002年启动了墨累河生命行动计划，它也是澳大利亚最大的河流恢复行动，并取得了积极的效果。


　　生态调度在我国一些流域也取得了积极进展。自1999年起，黄河水利委员会开始对黄河水量实行统一调度，使受黄河断流破坏的河道湿地得到修复，由于环境得到改善，许多珍稀、濒危鸟类在湿地恢复区内成群出现。更为重要的是湿地恢复工程大大增加了三角洲淡水湿地面积，部分恢复了三角洲淡水湿地的生态功能，促进了整个黄河三角洲生态系统的良性循环与稳定。


　　作为河流生态和环境的重要和必要手段，尽快建立起面向河流生态健康的生态调度机制，推进生态调度常态化，将有助于缓减河流开发带来的对生态环境的负面影响，在保证取得良好经济效益、社会效益和生态效益的同时，保证水资源开发能得到可持续发展。