基于水电开发的河流连通性恢复探究

【摘 要】 对水电开发中恢复河流连通性的种种做法进行阐述，并在模拟一个水电工程的基础上，研究各类方法的具体应用，以期为建设“绿色水电”抛砖引玉。

【关键词】 水电 连通 河流

水电工程一方面缓解了日益紧张的能源需求，另一方面因改变了河流的初始连通性而触发一系列生态问题。

1 水电工程对河流连通性的影响

连通性是指水中的生态流的阻碍或便利程度。

因水电大坝割断了江河的纵向连通，改变了天然径流的水文条件（如坝上游由河流生态特征转变为湖泊生态特征），使得闸坝上游和下游之间的各种交流不复存在，势必造成一批需要独特自然环境才能生存的生物不得不迁徙甚至消亡。

2 当前恢复河流连通性的手段

（1）根据实际环境，修建不同的过鱼设施。主要包括：①鱼道；②鱼闸；③集运鱼设施和升鱼机。

（2）合理设计水电站的船闸和泄水闸，让水电大坝对河流是“阻隔而未阻断”。

3 基于水电开发模型的河流连通性恢复研究

3.1 七梯级模型建立

①被开发河流概述。河流总长412km，水面高程3300～2480米，有两条支流，其参数见表1所示。

②梯级水电分布。对主干河道进行七级梯度的水电开发，相关模拟情况见表2、表3所示。

3.2 河流连通规划

3.2.1 支流功能定位

支流不参与发电，但其复杂的生态环境有利于多种鱼类的续存，可以成为生态补偿中的重要一环。因此，当干流被梯级开发后，可以将原生活在干流中的部分鱼类（主要指那些具洄游特性的鱼类）迁移、导引至支流。当然，前提是必须将支流进行疏通、整治，以最大程度地再现原干流的生态环境。

3.2.2 干流的生态补偿措施

由表2跟表3可知，本模型中被开发河流的上游坝均采用低高度坝，各坝之间也保有一定回水距离（天然河段占比10%），因此具备下泄生态流量以补偿减水河段水量的条件。

一般情况下，可考虑以年均流量的5%左右作为生态流量的下泄量，由此得出各坝运行时的下泄量数值，详见表4所示。通过下泄生态流量，一方面解决不同时期（汛期、枯水期）的生态用水不平衡问题，另一方面极大保证了仍“滞留”在干流的生物的完整性。

3.2.3 干流各梯度段的连通性措施

对于几百公里的干流来说，要最大程度恢复河流连通性，光下泄生态流量是不够的，还需要采取其他工程手段。

①由表2，坝1、坝2、坝3的坝高在100米以下，落差利用在40米以下，应该属于低坝范畴。而低坝段的河面一般较为宽阔，且沿岸平缓，因此必然可以修建鱼道。另外，在“3.1”中曾叙述到：支流1和支流2分别在坝2和坝3附近，且支流2生境丰富，适合鱼类繁衍和生存。因此，在这些坝建设鱼道，明显有利于鱼类的自由穿梭。

②由表2，坝4～坝7的坝高与落差利用均处于较高数值，其周围地势必然多山多峡谷。因此，在这些梯段不适宜修建鱼道（一则工程量大；二来光照不强，不利鱼类上溯），而应建设升鱼机或集运渔船设施。这两项设施的关键均在于集鱼效果是否明显，为此可在各坝下游区段修建拦鱼堰（栅）来辅助过鱼。

当然，因升鱼机和集运渔船还是有所区别的，各坝应根据实际地貌进行“二选一”。

4 结语

水电开发造福一方，但也给河流连通性带来“麻烦”。我们应不断探索工程建设新模式，努力使工程在发好电的同时，兼具生态保护的功能。

参考文献

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[2]刘湘春.水利水电建设项目对河流生态的影响及保护修复对策[J].水电站设计，2011（1）：58-59.

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