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1前言

水利水電工程對水資源的調控，可實現防洪、供水、發(fā)電、灌溉、航運等多種功能的剛性需求，是經濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要基礎。對河流水資源進行開發(fā)利用的同時，工程建設難免帶來不利生態(tài)環(huán)境影響，切實保護生態(tài)和環(huán)境，維系良好水生態(tài)環(huán)境，建立與生態(tài)相和諧的水利水電工程建設體系是必然趨勢[1-2]。本文以擬建的四方井水庫為例，分析工程建設對生態(tài)環(huán)境的主要不利影響，并結合工程布置、區(qū)域特點和生態(tài)恢復及景觀要求，提出技術經濟適宜的生態(tài)保護措施，盡可能將不利影響降低或轉化為有利影響，使工程經濟效益得到發(fā)揮的同時，其生態(tài)效益和社會效益得到協(xié)調發(fā)展，也可為同類工程生態(tài)保護提供技術參考和借鑒。

2項目及項目區(qū)生態(tài)環(huán)境概況

2.1項目簡介。四方井水利樞紐工程位于江西省宜春市袁州區(qū)境內，壩址地處贛江流域袁河一級支流溫湯河下游，距宜春市中心城約7.0km處的湖田鎮(zhèn)坪田村，壩址距溫湯河入袁河河口約9.0km，壩址以上流域面積約173km2，是一座以防洪、供水為主，兼顧發(fā)電等綜合利用效益的大（2）型水利樞紐工程。大壩為粘土心墻壩，最大壩高51.30m，水庫正常蓄水位152.00m（黃海高程，下同），相應回水長度8.02km，總庫容為1.19×108m3，屬多年調節(jié)水庫；水庫向宜春市日均供水量30.90×104t，電站總裝機容量1500kW；水庫淹沒總面積約6.14km2，其中陸地面積5.51km2，水域面積0.63km2[3]。2.2項目區(qū)生態(tài)環(huán)境現狀。2.2.1植被及植物資源現狀項目區(qū)地帶性植被為亞熱帶常綠闊葉林，植物區(qū)系成分主要由殼斗科、樟科、山茶科、厚皮香科、金縷梅科、冬青科、?？坪投庞⒖频瘸＞G闊葉樹組成?，F狀植被主要是處于不同逆行演替階段的次生群落，分布面積最廣的植被類型有以木荷、冬青為主的常綠闊葉林，以杉木、馬尾松為主的暖性針葉林，以杉木、木荷、楓香混交林為主的暖性針闊混交林，以及以檵木、鹽膚木為主的次生群落。項目涉及區(qū)（水庫正常蓄水位及其影響區(qū)內）有國家Ⅱ級保護植物樟樹1種；有省級保護植物5種，分別為省二級保護野生植物紫薇，省三級保護野生植物枸骨、赤楠、黃檀、楊桐，數量極少，且為江西省廣泛分布種。水庫淹沒區(qū)涉及古樹（胸徑≥80cm）33株、后續(xù)古樹（胸徑60.0～79.9cm）34株，涉及3個樹種：樟樹、楓香、苦櫧；有胸徑≥5cm的國家重點保護野生樟樹587株（不含古樹和后續(xù)古樹）、幼樹96株、幼苗99株，未發(fā)現有名木[4-5]。2.2.2陸生動物資源現狀。項目區(qū)有陸生脊椎動物75種，隸屬4綱17目35科，其中重點保護野生動物24種，均為江西省省級重點保護野生動物，主要有中華蟾蜍、黑斑側褶蛙、烏梢蛇、尖吻蝮、牛背鷺、白鷺、池鷺、灰胸竹雞、山斑鳩、黃鼬和鼬獾等，這些動物分布相對廣泛[6]。2.2.3水生動植物及魚類資源現狀。項目區(qū)浮游動物共有17種，其中輪蟲類11種，枝角類4種，橈足類2種；底棲動物有23種，其中軟體動物門種類最多，計13種，其次為節(jié)肢動物門6種；浮游植物有6門39屬67種，以硅藻門為主，其次是綠藻門，在生物量上以硅藻門占優(yōu)勢；區(qū)內具有池塘、水溝、水渠、溪流、河流等水體中大部分都生長有水生植物群落，類型多樣，但面積一般都較小、蓋度不一，水生植物經鑒定共計14科27種[6]。項目所處袁河流域及其支流調查到的魚類全部為純淡水魚類，共計48種，分別隸屬于3目12科，本項目所在溫湯河有24種，魚類組成以鯉形目為主，約占總種數的70%，其次是鯰形目占23%，鱸形目最少，未發(fā)現珍稀瀕危及保護種類。在生長和繁殖習性上以溪流性魚類占優(yōu)勢，攝食類型以雜食性為主，產卵類型以粘性卵為主?？傮w上溫湯河魚類資源較少，生物量低?，F場調查及走訪未發(fā)現集中四大家魚等洄游性魚類的產卵場、索餌場、越冬場及重要洄游通道[6]。

3工程建設對生態(tài)環(huán)境的主要影響

主要從水庫蓄水淹沒、大壩阻隔及上下游河道徑流變化等方面，分析水庫建設和運行對陸生生態(tài)、水生生態(tài)的主要影響。3.1陸生動植物的影響。（1）陸生動物的影響建庫后，岸邊、河谷地帶現有的野生動物生境將被淹沒，將使得陸生動物的棲息地相對縮小。對于在低海拔分布的蜥蜴類及蛇類等爬行動物和兩棲類動物而言，由于原分布區(qū)被部分破壞，導致這些動物的生活區(qū)向上遷移；對于部分低海拔灌叢、草叢中棲息的鳥、獸，其棲息地將會被小部分破壞，但它們都具有一定遷移能力，食物來源也呈多樣化趨勢，所以水庫建設不會對它們的棲息造成較大的影響。水庫蓄水后覓食范圍有所縮小，但不會構成嚴重威脅，因此水庫蓄水對陸生動物的不利影響較小。（2）陸生植物的影響水庫淹沒的林地主要為馬尾松林、衫木林、楓楊林、毛竹林等，灌草叢主要為檵木灌叢、鹽膚木灌叢、牡荊灌叢、烏桕灌叢、芒萁灌草叢、水蓼灌草叢、白茅灌草叢、野艾蒿灌草叢等，多為當地常見植被，水庫淹沒損失不會對植物的種類、區(qū)系成分性質、分布方式造成大的影響，更不會造成物種的滅絕和消亡。雖然淹沒區(qū)總生物量會產生一定量的減少，但總體上對生態(tài)完整性的影響相對較小，不會改變整個項目區(qū)及周邊生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能穩(wěn)定性；同時，水庫蓄水后，水域面積增加，促使水汽蒸發(fā)，在一定程度上可提高沿岸小環(huán)境的空氣濕度，有利于兩岸植被的自然恢復。3.2重點保護動植物和古樹名木的影響。（1）重點保護動物的影響項目建設和運行對24種省級重點保護野生動物的影響主要表現為占壓或破壞一定面積的原有植被，從而占用部分動物的原有生境。另外，施工活動產生的噪音和燈光也會對施工區(qū)域的動物產生一定的趨避作用。水庫蓄水后，對原生活在水庫淹沒區(qū)的陸生野生動物一般會促使它們轉移、遷徙到水庫周邊相似生境中；原有的干濕交錯帶變成了水位相對穩(wěn)定的水域，會使一些涉禽的覓食地有所減小，但水庫及周邊消落帶提供較大面積的棲息地，即使工程運行使其適宜生境有所縮減，但不會威脅其物種生存。總體而言，工程建設和運行不會對整個區(qū)域重點保護野生動物的種群數量及分布格局產生較大的影響。（2）重點保護植物的影響項目區(qū)內有胸徑≥5cm的國家Ⅱ級保護野生植物樟樹587株（不含古樹和后續(xù)古樹）、樟樹幼樹96株、樟樹幼苗99株，并有少量省級保護野生植物紫薇、枸骨、赤楠、黃檀、楊桐分布，其根頸高程均在正常蓄水位以下，水庫蓄水將造成根系呼吸困難，如不采取措施將導致樹木死亡。（3）古樹名木項目區(qū)有二級保護古樹7株、有三級保護古樹26株、后續(xù)古樹34株，共計67株。根頸高程在正常蓄水位以下的古樹和后續(xù)古樹有63株，這些古樹受蓄水影響，使得根部缺氧而引起呼吸困難，如不采取措施將導致樹木死亡。根頸高程在正常蓄水位以上的古樹和后續(xù)古樹有4株，全為樟樹，主要根系分布在正常蓄水位附近，蓄水將對樹木根系呼吸產生抑制作用從而影響其生長和壽命，必須采取防護措施予以保護。3.3水生動植物的影響。隨著水庫蓄水和庫區(qū)河道水位的提高、水面擴大、流速減慢等，原有的河流生態(tài)系統(tǒng)變成為水庫生態(tài)系統(tǒng)，庫區(qū)內水體中的營養(yǎng)物質在總量上會大于建庫前天然河流水體中的含量，為水生植物的生存和繁殖提供了豐富的營養(yǎng)物質，浮游植物和水生維管束植物總體變化趨勢是種類組成趨于復雜，數量上將有所增加。浮游植物作為初級生產者，其的種類和數量增加必然會使得以浮游植物為食的浮游動物數量和種類也增加，庫灣和庫周區(qū)域的原生動物和輪蟲的種類和數量將會明顯增加；群落結構也會發(fā)生一定的改變，如原生動物中的波豆蟲、太陽蟲、變形蟲等湖泊常見種數量將會出現，固著型的種類如鐘蟲、大型的種類如游仆蟲等也將出現，輪蟲中在湖泊常見的龜甲輪蟲、多肢輪蟲、臂尾輪蟲等也將出現并逐漸成為優(yōu)勢類群；以原生動物為餌料的甲殼類種類也會隨之出現，如一些適宜于靜水環(huán)境和嗜溫的甲殼類如劍水蚤、鏢水蚤，象鼻蟲、秀體溞、僧帽溞等數量和生物量也都會明顯增加。浮游植物、浮游動物和水生維管束植物種類和數量的增加將為庫內的底棲動物提供豐富的食物來源，從而導致底棲動物在種群、數量和生物量等方面都將呈現出上升的趨勢。3.4魚類資源的影響。水庫蓄水將使水域面積增大、水深增加、水流變緩，從一個流動水體變?yōu)殪o止或半靜止水體，水體的營養(yǎng)物質和餌料將會逐漸地豐富，同時，浮游植物、水生維管束植物種類和數量的增加，為魚類覓食、棲息、繁衍創(chuàng)造條件，將使庫區(qū)魚類在種類和數量上產生積極變化。水庫建成運行后，下游魚類則無法上溯進入壩上水域，原河段的生境將被分割阻斷，壩上、壩下魚類資源被分隔為兩個群體，但上游魚類種類與下游魚類種類的相似性較高，差異性不大，大多數魚類在整個溫湯河水域都有分布，無特殊的洄游或遷徙習性要求。從整個河流水域生境分析，大壩阻隔將不利于大壩上下游魚類資源的交流，但區(qū)域內分布的魚類均為廣布種魚類，且絕大多數屬定居性魚類，無洄游或往上游遷徙的特殊習性要求，大壩阻隔不會導致區(qū)內魚類種類的消失。根據水庫調度要求，汛期泄洪時，洪水通過4孔岸邊溢洪道泄流。水流沖瀉過程產生很大的壓力并帶入部分空氣，使壩下一定河段內水體呈氣體過飽和狀態(tài)，對該河段下游魚類棲息生境產生一定不利影響，但水庫每年泄洪時段相對較短，另外洪水通過表孔下泄時水體產生氣體過飽和的強度也較低，其對水生生境的總體影響較小。綜上，本項目實施對壩址上下游水體魚類有一定影響，但不會對區(qū)域范圍內魚類種群和資源量產生較大影響。3.5壩下減水河段生態(tài)流量的影響。水庫的攔蓄、調度和供水將不同程度減少壩下河段徑流量，對下游河道水生態(tài)造成一定不利影響。本工程壩址距離溫湯河與袁河交匯口約9km，建庫前壩址斷面多年平均流量為5.35m3/s，袁河多年平均流量為187m3/s，溫湯河平均流量占袁河的2.8%，建壩后對袁河的流量影響很小。但通過水庫調節(jié)后，豐水期和枯水期下泄流量都有所減少，對溫湯河與袁河交匯口之間約9km河道流量影響較為明顯，必須確保一定的生態(tài)流量，以維持下游河道基本的水生態(tài)穩(wěn)定。由于壩址下游無重要敏感水生態(tài)保護目標，結合工程供水規(guī)模、發(fā)電機組選擇等因素，經采用多種方法進行對比計算，采用壩址90%保證率最枯月均流量0.74m3/s作為枯水期和平水期的生態(tài)流量；采用多年平均流量30%即1.60m3/s作為汛期生態(tài)流量，以維系下游減水河段水生生物生境條件，將下游河段的生態(tài)影響盡可能的減輕。

4主要生態(tài)保護措施

4.1古樹名木及重點保護野生植物保護措施。古樹名木及重點保護野生植物采取就地保護、遷地保護兩種保護措施。（1）就地保護：保護對象為正常蓄水位以上受影響的4株古樟樹，在其陡坎下坡面通過實施切根、做砌石擋土墻、覆土、施肥、整枝等保護措施，回縮樹木地表根系，抬高主要根系分布位置至正常蓄水位以上，有效抵擋蓄水對根部土壤造成的沖刷和侵蝕。（2）遷地保護：古樹移植選址不宜太遠距離，一是運輸易導致損耗，二是水土氣候基本相同。根據工程布置，樞紐工程2#棄渣場位于大壩下游，在工程管理區(qū)范圍內，對植被恢復級別和景觀要求較高，且棄渣場占地面積較大（5.67hm2），需要栽種樹木數量較大，可容納1200株以上。本工程需要移植古樹及重點保護植物數量為845株，擬將其移栽至2#棄渣場，既可對施工結束后的2#棄渣場進行植被恢復和綠化，也解決了古樹移栽新征占地的問題，還節(jié)省了棄渣場植被恢復購買苗木的費用，且移栽的樹木為鄉(xiāng)土樹種，生命健壯，樹形美觀，觀賞價值高，具有較好的景觀效果。另外，工程管理區(qū)也需要部分喬木進行綠化，可選擇樟樹、楓香等移植至工程管理區(qū)。4.2魚類資源保護措施。主要采取魚類棲息地保護和增殖放流補償措施。（1）棲息地保護魚類生境保護主要包括棲息條件和繁殖條件保護，主要通過限制對未開發(fā)區(qū)的破壞、保留與影響區(qū)連通的自然棲息與繁殖條件實現。四方井水庫蓄水后，庫尾以上干流、沿線支流流水生境將逐漸發(fā)展成為多種適應流水生境魚類種群僅存的重要棲息地，隨著流水生境的減少和魚類的選擇適應，這部分僅存的流水生境極有可能發(fā)展成為多種流水中產卵的魚類的替代產卵場，因此，應切實加強對流域范圍內剩余流水生境的保護，嚴格限制開發(fā)破壞。（2）魚類人工增殖放流近期放流對象為草魚、鳙魚、鰱魚、鯉魚，投放時間為每年的3月、6月，放流位置包括庫尾干流水域，庫區(qū)支流仙鞏水、江源河、石溪水河下游緩流水區(qū)，以及其壩下溫湯河。放流規(guī)模為5萬尾/a，放流魚種和規(guī)格詳見表1。4.3生態(tài)流量保障措施。大壩引水發(fā)電系統(tǒng)采用供水、發(fā)電三管合一，單機引用流量1.7m3/s，供水引用流量3.25m3/s，共8.35m3/s。工程選定3臺HLA551-WJ-50型水輪機，配套3臺SFW500-6/990型發(fā)電機方案。在單機發(fā)電狀態(tài)下，即可滿足非汛期0.74m3/s生態(tài)流量要求；在汛期，水量豐沛，三臺機組同時運行，完全可以滿足1.6m3/s的生態(tài)流量。當3臺機組不同時檢修的情況下，都能保持生態(tài)流量的下泄；但為確保三臺同時檢修的特殊情況，即在不發(fā)電的情況下，確保下游生態(tài)用水需要（0.74、1.6m3/s），工程設計從總供水管上埋設一根DN500的支管向下游供水，為了控制生態(tài)供水管出口壓力，在管路上設置一個多功能活塞式流量調節(jié)閥，同時為了檢修多功能活塞式流量調節(jié)閥，在其前設置一個電動蝶閥。這些設施在技術和經濟方面均可使工程各個階段和各種工況下的生態(tài)流量得到保障。

5結論

（1）水庫蓄水影響古樹及重點保護野生植物849株，對其采取原址保護和就近移植于工程永久征地區(qū)域，既可達到保護的目的，又能滿足工程管理區(qū)水土保持生態(tài)恢復和綠化美化的景觀要求。（2）從流域魚類生境分析，大壩阻隔將不利于大壩上下游魚類資源的交流，采取魚類棲息地保護和增殖放流措施，對魚類資源進行生境保護和合理補償。（3）水庫的調蓄和供水將不同程度減少壩下河段徑流量，對下游河道水生態(tài)造成一定不利影響。在大壩引水發(fā)電系統(tǒng)設計時，充分考慮非汛期0.74m3/s和汛期1.6m3/s生態(tài)流量下泄保障措施，確保各階段和非正常工況下滿足下泄生態(tài)流量。

參考文獻

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[4]江西省林業(yè)調查規(guī)劃研究院.宜春市四方井水利樞紐工程項目古樹名木及重點保護野生植物影響評價專題報告[R].2014.

[5]陶少軍，易小龍，饒高平等.四方井水利樞紐工程古樹名木和重點保護野生植物分布現狀及保護對策[J].安徽農業(yè)科技，2014，42(35):12561-12563，12574.

[6]江西省環(huán)境保護科學研究院.宜春市溫湯河四方井水利樞紐工程環(huán)境影響報告書[R].2016.

作者:龔新 胡西紅 單位:1.江西省水利規(guī)劃設計研究院 2.江西省水工結構工程技術中心