周 超,羅 斌
(長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院,湖北 武漢 430010)
21世紀以來,“生態(tài)優(yōu)先,綠色發(fā)展”成為我國社會主義建設(shè)發(fā)展中的重要思想,針對水利更具體指明要“開展國土綠化行動,推進荒漠化、石漠化、水土流失治理”等。目前國內(nèi)水資源條件一般與當(dāng)?shù)丨h(huán)境、生態(tài)緊密聯(lián)系,但是水源地及其周邊的生態(tài)系統(tǒng)常因人為活動而變得不穩(wěn)定,尤其部分河段的開發(fā)利用與生態(tài)保護的矛盾仍然非常突出。而如何進一步實施“以人為本,人水和諧”策略,合理統(tǒng)籌地區(qū)資源、環(huán)境和社會經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展,已成為促進流域綜合治理的頭等大事[1- 3]。為此需要處理好開發(fā)與生態(tài)保護的關(guān)系,流域水利工程必須要轉(zhuǎn)型生態(tài)建設(shè),綜合考慮經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境、生態(tài)保護之間的一些矛盾性問題[4- 6]。堅持按照“生態(tài)優(yōu)先,綠色發(fā)展”的原則,全面落實開發(fā)的生態(tài)保護工作,通過合理有效的規(guī)劃設(shè)計,在水利工程開發(fā)的開發(fā)方式、時序、運行等全周期均考慮環(huán)境因素,對生態(tài)環(huán)境矛盾問題采取對策措施,建設(shè)生態(tài)水利工程,減少生態(tài)影響,維護流域生態(tài)系統(tǒng)的健康。
西藏自治區(qū)位于世界第三極,同時擁有眾多湖泊與大范圍濕地,是世界上河流發(fā)育最多的區(qū)域,多條重要江河的發(fā)源于此,對這些江河的水源涵養(yǎng)和水文調(diào)節(jié)發(fā)揮著關(guān)鍵作用[7,8]。構(gòu)建西藏生態(tài)安全屏障,是保障水資源的持續(xù)利的重要舉措。草地退化、土地沙化、水土流失、生物多樣性受到威脅是西藏生態(tài)環(huán)境保護的主要問題,這要求在西藏開展水利減少應(yīng)充分論證其環(huán)境影響。
拉洛水利樞紐及配套灌區(qū)工程涉及夏布曲、年楚河和雅魯藏布江的流域范圍,項目包括了水源工程拉洛樞紐和申格孜、扯休、曲美和聶日雄四個灌區(qū)工程,承擔(dān)著灌溉為主,兼顧供水、發(fā)電和防洪等綜合利用,并為促進改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境創(chuàng)造條件的開發(fā)任務(wù)。拉洛水庫是夏布曲干流開發(fā)的控制性水源工程,位于夏布曲干流上中游分界區(qū)域,水量豐富并具備實施灌區(qū)自流灌溉的天然水資源和地形條件。利用灌溉引用水量在灌溉引水隧洞出口修建德羅水電站;在拉洛水庫為保障下泄生態(tài)用水修建拉洛水電站;并預(yù)留防洪庫容,將村莊和灌區(qū)等防洪對象的防洪標(biāo)準(zhǔn)從3年一遇提高為5年一遇,通過配合堤防工程建設(shè)亦可使下游防洪標(biāo)準(zhǔn)改善為20年一遇。生態(tài)方面可推進實現(xiàn)當(dāng)?shù)厮Y源優(yōu)化配置、防治土地沙化、改善生態(tài)環(huán)境,提高農(nóng)牧民的收入及生產(chǎn)、生活條件,從而有效促進國家民族團結(jié)和社會安定。對全力打造西藏生態(tài)屏障,保障國家生態(tài)安全,具有重要的現(xiàn)實意義。
拉洛工程是西藏“十二五”重點骨干工程,也是最大的“十三五”水利建設(shè)項目,是西藏自治區(qū)各級人大會議、政協(xié)會議提案最多、呼聲最強的議題,中央、水利部亦組織多次調(diào)研并建議盡快建設(shè)。在拉洛水利樞紐及配套灌區(qū)工程規(guī)劃相關(guān)論證工作中,多次征求國家發(fā)改委、環(huán)保局、水利部的專家建議和意見,尤其在工程規(guī)模論證、引水方案論證、水庫調(diào)度論證等重大問題論證中充分分析環(huán)境影響、生態(tài)保障因素,確保了項目綜合目標(biāo)的實現(xiàn)。本文針對以上方面闡述設(shè)計規(guī)劃論證的過程與成果,展示“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的理念在拉洛水利樞紐規(guī)劃思路中的落實和體現(xiàn)。
拉洛水利樞紐及配套灌區(qū)工程灌區(qū)規(guī)劃范圍涵蓋申格孜、扯休、曲美和聶日雄四大宜墾灌區(qū)。根據(jù)表1統(tǒng)計灌區(qū)內(nèi)宜農(nóng)土地面積27.05萬畝、宜牧土地面積13.38萬畝、宜林土地面積6.45萬畝。一般灌區(qū)開發(fā)原則主要落實“宜農(nóng)則農(nóng)、宜牧則牧、宜林則林”,即結(jié)合農(nóng)牧林業(yè)發(fā)展規(guī)劃,發(fā)揮土地資源最大的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。但在拉洛工程灌區(qū)規(guī)模論證時,針對工程所在區(qū)域的生態(tài)需求進行分析,首先,考慮四大灌區(qū)緊臨日喀則市,由于水源缺乏,大片土地裸露,土地荒漠化趨勢加劇,加之灌區(qū)內(nèi)草畜矛盾突出,過度的放牧已使灌區(qū)內(nèi)草場嚴重退化,已經(jīng)成為日喀則市的主要沙源地之一,每年風(fēng)季該區(qū)域極易形成沙塵暴。根據(jù)日喀則地委、日喀則地區(qū)行署《關(guān)于推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)的意見》,進一步加強生態(tài)建設(shè),打造318國道綠色走廊,關(guān)注林地保護和防沙治沙問題,對合適的荒山、荒地、荒溝要加大植樹造林力度。318國道橫穿四大灌區(qū)中的曲美灌區(qū)、扯休灌區(qū),四大灌區(qū),豐富的土地資源,將為該地區(qū)建設(shè)生態(tài)區(qū)提供了有利條件。為此地區(qū)林業(yè)、牧業(yè)發(fā)展規(guī)劃已經(jīng)把該區(qū)域列為生態(tài)項目區(qū),通過種植薪炭林、水土涵養(yǎng)林,防風(fēng)林帶、開發(fā)草地,可以起到固沙涵水、增綠造氧、解決草畜矛盾的作用,從而改善四大灌區(qū)的生態(tài)條件。另外,雪山環(huán)繞的西藏是天然的封閉、半封閉區(qū)域,在當(dāng)?shù)鼐用裰芯哂邢喈?dāng)比例的資源缺乏型和環(huán)境惡劣型貧困人口。農(nóng)牧民分散居住在沒有豐盛草場的高海拔地區(qū),只能依靠面積有限、產(chǎn)量低的劣質(zhì)草場和低劣的灌溉設(shè)施,糧食人均占有量基本不能滿足最低的生活需要。為了生存和生活,農(nóng)牧民盲目無序開發(fā)進一步造成植被破壞、水土流失、土地荒蕪。在區(qū)域內(nèi)形成貧困化、生態(tài)破壞雙向加劇的惡性循環(huán)。改造這類人口的貧困局面極其艱難,不如讓其走出貧困、在另外選擇的自然條件好的地區(qū)建設(shè)生態(tài)扶貧安置點開始新的生活。通過生態(tài)扶貧搬遷,解決貧困群眾的溫飽問題和增加他們的經(jīng)濟收入。因此,生態(tài)扶貧搬遷的土地規(guī)劃是拉洛樞紐灌區(qū)規(guī)劃論證需要解決的一個核心任務(wù)。四大灌區(qū)至2030年可接受外來農(nóng)業(yè)人口42457人,充分承擔(dān)了西藏自治區(qū)和日喀則地區(qū)的生態(tài)扶貧搬遷任務(wù)。通過生態(tài)扶貧人口遷移和相關(guān)建設(shè)工作,可減少對海拔相對較高地區(qū)的環(huán)境破壞,實現(xiàn)草原生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),更為遷入的農(nóng)牧民提供良好的生活生產(chǎn)環(huán)境以擺脫貧困,保障了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)扶貧搬遷政策的實施,真正讓農(nóng)牧民“搬的出、留的住、富的起”。項目的實施可保障生態(tài)工程建設(shè)效益的持續(xù)發(fā)揮,進一步改善灌區(qū)范圍內(nèi)群眾生產(chǎn)生活條件,增強防災(zāi)減災(zāi)能力,生態(tài)環(huán)境效益明顯。
表1 各灌區(qū)土地評價
因此,在灌區(qū)規(guī)模論證時,擬定了兩個灌區(qū)土地開發(fā)方案。方案一:根據(jù)扶貧搬遷,草畜平衡確定灌區(qū)規(guī)模,即在滿足扶貧搬遷需要的基礎(chǔ)上,盡量加大林草的灌區(qū)規(guī)模;方案二:按“宜農(nóng)則農(nóng)”原則,最大限度開發(fā)耕地確定灌區(qū)規(guī)模。開發(fā)方案比較詳見表2。綜合考慮地區(qū)生態(tài)需求和拉洛水庫的調(diào)水量,工程選擇了方案一作為了推薦方案。
拉洛水利樞紐正常蓄水位經(jīng)過多次研究,在完成的《西藏自治區(qū)夏布曲干流綜合流域規(guī)劃報告》中,推薦拉洛水庫正常蓄水位為4304m。完成了《西藏拉洛水利樞紐及配套灌區(qū)工程項目建議書》,初選正常蓄水位4301m。
表2 四大灌區(qū)土地開發(fā)方案比較
正常蓄水位比選應(yīng)綜合與上游水電站的合理銜接、庫區(qū)淹沒影響、環(huán)境影響、地形地質(zhì)條件、航運要求、發(fā)電效益、工程投資等方面進行分析,并通過經(jīng)濟比較和綜合分析確定。拉洛水利樞紐不同的引水方案對工程規(guī)模及經(jīng)濟效益、下游生態(tài)均有影響,應(yīng)選擇合適的工程規(guī)模參數(shù)作為代表性方案進行比較。隨正常蓄水位抬高,調(diào)節(jié)庫容增加、可引水到德羅電站的流量增加,則工程的發(fā)電效益增加,為實現(xiàn)“以電養(yǎng)水”,應(yīng)充分利用水資源和水能資源,應(yīng)適當(dāng)提高正常蓄水位;另外,引水增加又會是下游有20km減水河段,對下游河道生態(tài)帶來影響,因此正常蓄水位的選擇也經(jīng)過了多方案比選。經(jīng)綜合比選,從電站的發(fā)電效益、方案經(jīng)濟性和以“以電養(yǎng)水“的需求等方面綜合分析,在滿足下游河道生態(tài)用水的情況下,推薦拉洛水庫正常蓄水位為4304m;為使下游生態(tài)少受水庫運行影響,拉洛水庫來水除灌溉、供水引水供德羅電站發(fā)電外,剩余的水量均下泄到原河道,推薦方案為拉洛水庫正常蓄水位4298m。通過綜合分析,為盡量減少對下游河道生態(tài)的影響,水庫正常蓄水位推薦選擇為4298m。
拉洛水利樞紐建設(shè)將使夏布曲中下游原有連續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)被分隔成不連續(xù)的2個河段,河流生態(tài)的完整性、連續(xù)性受到影響。且由于拉洛水利樞紐主要工程任務(wù)為灌溉,會導(dǎo)致壩下下泄水量的減少,將對下游本身已經(jīng)十分脆弱水生物的生活、繁殖、棲息鏈條帶來一定的影響。為最大程度控制工程攔蓄灌溉后對下游河道生物環(huán)境造成的不利影響,在工程引調(diào)水方案論證中,首先采取最小月平均流量法[9]、7Q10改進法[10]、Tennant法[11]三種不同的計算方法,分別為2.72、2.84、1.42m3/s。對比分析計算復(fù)核生態(tài)下泄流量,拉洛水庫壩下游生態(tài)下泄流量采用上述三種方法分別進行計算并取外包。最終分析確定取近10年最小月平均流量2.84m3/s為生態(tài)基流,生態(tài)基流達到多年平均流量的19.4%。作為灌區(qū)開發(fā)、水庫調(diào)度的重要指標(biāo)依據(jù)。拉洛電站裝設(shè)兩臺機組,單機過流能力按生態(tài)基流控制,既保障生態(tài)基流的下泄,又能獲得一定的發(fā)電效益,籌集一定的水庫運行費用,維持工程的良性運行。
在工程設(shè)計中除了生態(tài)基流進行分析論證,拉洛工程設(shè)計時還對于夏布曲敏感生態(tài)需水要求進行了分析,每年7—9月汛期,壩下江段是魚類的索餌場與育幼場,魚類等水生物對河流水深、流速等均有更多的需求,按照生態(tài)基流難以滿足,需進一步優(yōu)化汛期壩下生態(tài)基流的調(diào)度方式。通過采用濕周法以及棲息地保護法對汛期生態(tài)基流的要求進一步研究后,分析決定將生態(tài)下泄流量要求提高至8.5m3/s,作為汛期的下泄個流量要求。
拉洛水利樞紐及配套灌區(qū)工程通過修建水源工程,調(diào)節(jié)夏布曲的天然來水,為申格孜灌區(qū)、扯休灌區(qū)、曲美灌區(qū)和聶日雄灌區(qū)的灌溉和人蓄、工業(yè)用水提供水源,滿足45.39萬畝土地的灌溉用水;同時利用引水設(shè)施在灌溉引水隧洞出口修建德羅水電站;在壩區(qū)泄洪洞末端利用下泄生態(tài)用水修建拉洛水電站,通過發(fā)電收入和水費收入為工程日常運行籌集運行費用。
拉洛水利樞紐及配套灌區(qū)工程設(shè)計過程中,考慮下游河道生態(tài)用水后,多余水量采用不同引水方案在工程效益、維持工程運行和環(huán)境影響等方面滿足程度不同,同時也將對水源工程水位及裝機容量等特征參數(shù)的選擇產(chǎn)生較大的影響,因此設(shè)計階段對引水方案進行了對比分析。本次拉洛水庫擬定兩個不同引水方案進行比較。
方案一:在保障下游生態(tài)基流需求的前提下,將除下泄生態(tài)基流以外的水引經(jīng)德羅電站發(fā)電后,超過灌溉、供水用水需求的多余水量退入在該峽谷河段(夏布曲)出口處,在滿足壩址下游河段生態(tài)需水基本要求下盡量通過德羅電站發(fā)電,獲得較多的發(fā)電收入。按此方案經(jīng)過計算多年平均引水水量29704萬m3,約為壩址處多年平均流量66%;壩址處下泄原河道水量15043萬m3,約為壩址處多
圖1 拉洛水庫灌溉供水調(diào)度
年平均流量34%。
方案二:僅利用灌溉、供水引水給德羅水電站發(fā)電,將剩余水量下泄到下游河段,減少下游河段原生態(tài)環(huán)境影響。按此方案經(jīng)過計算多年平均引水水量14447萬m3,約為壩址處多年平均流量32%;壩址處下泄原河道水量30300萬m3,約為壩址處多年平均流量68%。
通過對兩引水方案各方面的比較可以看出:
(1)從工程效益來看,兩方案均滿足灌溉、供水和防洪的需要,方案一較方案二發(fā)電效益增加較多;從工程效益角度,方案一優(yōu)于方案二。
(2)從工程建設(shè)條件來看,兩方案在工程地質(zhì)、樞紐布置、機電及金屬結(jié)構(gòu)、施工、建設(shè)征地移民安置和水土保持等條件基本相同,僅兩方案正常蓄水位不同工程量略有差異,各方面條件不影響引水方案選擇。
(3)從環(huán)境影響評價來看,兩方案均無環(huán)境制約因數(shù),但方案一對壩址下游河道生態(tài)環(huán)境影響程度略高于方案二,在環(huán)境保護角度方案二略優(yōu)于方案一,且方案二完全符合《夏布曲流域綜合規(guī)劃環(huán)境影響評價》批復(fù)意見。
(4)從經(jīng)濟比較來看,兩方案經(jīng)濟評價的結(jié)論均為經(jīng)濟上可行。方案一發(fā)電效益較大,發(fā)電收入亦多,籌集的日常運行費用缺口較小,財務(wù)可行程度較方案二優(yōu)。
(5)從社會穩(wěn)定風(fēng)險來看,兩方案風(fēng)險等級為低風(fēng)險,采取風(fēng)險防范和化解措施后,風(fēng)險等級會更低,社會穩(wěn)定風(fēng)險是可控的。但方案一較方案二對下游生態(tài)環(huán)境影響程度大,對于西藏自治區(qū)這種生態(tài)脆弱的特殊地區(qū),由于環(huán)境原因引起社會穩(wěn)定風(fēng)險的潛在可能性方案一略高于方案二。從社會穩(wěn)定風(fēng)險角度來看,方案二略優(yōu)于方案一。
綜上所述,由于拉洛水利樞紐主要工程任務(wù)為灌溉,因此在灌溉引水之后必然會導(dǎo)致壩下下泄水量的減水,將對下游水生生物生境帶來一定的影響。若進一步調(diào)水去德羅發(fā)電,將使下游河段減水情況近一步加劇,同時存在潛在環(huán)境問題和社會穩(wěn)定風(fēng)險問題。對于西藏自治區(qū)這種生態(tài)脆弱地區(qū),為減少潛在影響的發(fā)生,本報告推薦引水方案為方案二,即德羅水電站僅利用灌溉供水用水發(fā)電;其他水均下泄到下游河段,以減少對下游河段原生態(tài)環(huán)境的影響。
拉洛水利樞紐正常蓄水位4298m,死水位4287m,防洪限制水位4296m。按照灌溉不同設(shè)計保證率進行兩級調(diào)節(jié)計算,求出耕地和林草均保證供水的上調(diào)度線、耕地保證供水林草降低供水量的上調(diào)度線和耕地和林草供水均降低供水量的調(diào)度線,與汛期防洪限制線一起形成水庫調(diào)度圖,如圖1所示。
水庫的調(diào)度運行,根據(jù)調(diào)度圖進行基本的灌溉發(fā)電,并將工程設(shè)計論證中對下游生態(tài)基流泄放、引水方式明確在水庫運行方式中,確保減少影響環(huán)境的措施落實到位。依據(jù)水庫調(diào)度,當(dāng)水庫來水大于生態(tài)基流2.84m3/s時,水庫下泄不小于2.84m3/s,多余水量蓄至水庫中;當(dāng)水庫來水小于2.84m3/s時,水庫停止蓄水,按來水泄放到下游河道。汛期的壩下江段是魚類的繁殖生息的重要場所,是河道生態(tài)保養(yǎng)、恢復(fù)、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵時期。為保障魚類等水生物對河流水深、流速等的需求,加大生態(tài)基流至8.5m3/s,即若汛期水庫來水大于8.5m3/s,水庫按不小于8.5m3/s下泄;若水庫來水低于8.5m3/s,按來水泄放到下游河道。
本文以拉洛水利樞紐建設(shè)規(guī)劃設(shè)計結(jié)合生態(tài)需求的實際情況,深入闡述了在“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”宗旨下,在規(guī)模論證、水庫生態(tài)流量及引水方案論證、水庫調(diào)度論證等關(guān)鍵環(huán)節(jié)中對環(huán)境因素與社會經(jīng)濟因素的綜合協(xié)調(diào)。通過規(guī)劃論證解決了環(huán)境生態(tài)與經(jīng)濟生活之間的矛盾新問題,確保實現(xiàn)了拉洛地區(qū)水資源優(yōu)化配置、防治土地沙化、改善生態(tài)環(huán)境,提高農(nóng)牧民的收入及生產(chǎn)、生活條件,成功打造出西藏生態(tài)屏障,保障了國家的生態(tài)安全。在今后水生態(tài)文明建設(shè)的新篇章中,應(yīng)充分總結(jié)、發(fā)揚拉洛水利樞紐建設(shè)中的經(jīng)驗,更加堅定的秉承“以人為本,人水和諧”理念,在各項建設(shè)中尋找并著力解決水利發(fā)展、生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟之間的矛盾性問題,在充分發(fā)展水利的基礎(chǔ)上,協(xié)調(diào)好發(fā)展與保護,打造服務(wù)民生、改善民生的可持續(xù)發(fā)展生態(tài)水利。