(四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院 成都水生態(tài)文明建設(shè)研究重點(diǎn)基地,四川 崇州,611231)
河水流動(dòng)不僅使上下游水量平衡,人類(lèi)從中獲得所需的物質(zhì)和服務(wù),同時(shí)也使上下游生態(tài)系統(tǒng)平衡,維持生態(tài)系統(tǒng)的健康?!吧鷳B(tài)流量”是維持河流或湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康,保證人類(lèi)可持續(xù)地從中獲得物質(zhì)和服務(wù)所需的流量[1]。一些農(nóng)村小型水電站,生態(tài)流量泄放設(shè)施未設(shè)置或設(shè)置不規(guī)范,造成生態(tài)流量下泄不足,使一些河段減水甚至干涸,對(duì)下游生產(chǎn)生活供水、水生陸生動(dòng)植物及水土保持等造成嚴(yán)重影響,對(duì)河流的生態(tài)環(huán)境造成破壞,影響河流正常生態(tài)功能和人類(lèi)生產(chǎn)生活,致使河流功能退化,水生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞,長(zhǎng)久會(huì)影響河流生態(tài)健康。
國(guó)務(wù)院《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(“水十條”)明確指出,要科學(xué)確定生態(tài)流量,加強(qiáng)江河湖庫(kù)水量調(diào)度管理,維持河湖生態(tài)用水需求[2]。為減少電站蓄水對(duì)河流生態(tài)環(huán)境的破壞,在取水處必須有生態(tài)流量泄放的專(zhuān)門(mén)設(shè)施泄放生態(tài)流量,保護(hù)下游河段生態(tài)環(huán)境。
2017年中央環(huán)保督查組對(duì)四川部分小型水電站存在生態(tài)流量泄放設(shè)施不到位、監(jiān)測(cè)監(jiān)管體系不健全等問(wèn)題要求整改,整改完成時(shí)限為2019年12月。為確保按期全面完成整改任務(wù),省水利廳、省發(fā)展改革委、省環(huán)境保護(hù)廳、省農(nóng)業(yè)廳、省林業(yè)廳等5部門(mén)聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于開(kāi)展全省水電站下泄生態(tài)流量問(wèn)題整改工作的通知》,對(duì)全省水電站下泄生態(tài)流量問(wèn)題進(jìn)行全面整改,有效解決因水電站建設(shè)運(yùn)行導(dǎo)致的河道減水或斷流問(wèn)題。《通知》要求強(qiáng)化組織領(lǐng)導(dǎo),采取部門(mén)聯(lián)動(dòng),構(gòu)建長(zhǎng)效監(jiān)管機(jī)制。
筆者走訪了都江堰市、崇州市、峨邊縣部分農(nóng)村小型水電站,結(jié)合調(diào)研中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,從農(nóng)村小型水電站生態(tài)流量下泄現(xiàn)狀分析、生態(tài)流量下泄量確定、泄放設(shè)施選擇、監(jiān)測(cè)監(jiān)管體系構(gòu)建出發(fā)探索農(nóng)村小型水電站綠色改造與長(zhǎng)效監(jiān)管機(jī)制建設(shè),為農(nóng)村小型水電站生態(tài)下泄流量科學(xué)整改提供參考。
筆者走訪了都江堰、崇州、峨邊縣的31座農(nóng)村小型水電站,主要為引水式,有少量河床式。水電站發(fā)電后尾水均歸入原河道,水資源總量保持不變,發(fā)電用水基本不會(huì)對(duì)水質(zhì)造成影響。這些小型水電站有其共同特點(diǎn):
(1)建成年代久遠(yuǎn),設(shè)計(jì)水平低,設(shè)施設(shè)備簡(jiǎn)單。這些農(nóng)村小型水電站多數(shù)是在上世紀(jì)80、90年代建成的,個(gè)別是70年代建成,最近也是2005年;在過(guò)去的水電開(kāi)發(fā)過(guò)程中,特別是小水電站,投資者和設(shè)計(jì)人員更多是關(guān)心水電站的投資效益,對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響很少考慮。只是從發(fā)電量多少來(lái)判斷其優(yōu)劣,導(dǎo)致設(shè)計(jì)時(shí)最大限度利用水能資源,引水式電站未設(shè)計(jì)生態(tài)流量下泄措施。電站運(yùn)行時(shí),將會(huì)在壩后形成減水河段,在枯水期甚至形成部分河段斷流,對(duì)下游生產(chǎn)生活和生態(tài)環(huán)境用水造成影響。在開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了不利影響,破壞了河道的原有生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)個(gè)別電站進(jìn)行了先期整改,但其生態(tài)流量監(jiān)測(cè)無(wú)手段,下泄流量受人工控制,沒(méi)有有效地監(jiān)管。
(2)這些小型水電站多數(shù)位于支流或支溝源頭、位置較偏遠(yuǎn)、交通設(shè)施或網(wǎng)絡(luò)設(shè)施不好,河道流量小,缺少水文、生態(tài)等基礎(chǔ)資料,河道斷面不規(guī)則、水文情勢(shì)隨機(jī),生態(tài)流量不易確定。電站以引水式為主,有少量河床式,減水段長(zhǎng)度不大,多數(shù)在5km以?xún)?nèi),山區(qū)河道電站減水段多數(shù)在1km~3km,與大中型水電站相比,對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的影響較小,不易引起人們的關(guān)注。水電站裝機(jī)規(guī)模小,多數(shù)是1000kW至3000kW,個(gè)別僅幾百千瓦;站址分散,個(gè)別電站有幾個(gè)取水點(diǎn),引水建筑形式各異,生態(tài)流量泄放形式不易統(tǒng)一,監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置分散,設(shè)備供電與故障安全維護(hù)、數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)冗\(yùn)維成本高,使業(yè)主不易接受。同時(shí)在枯水期支流或支溝本來(lái)流量就小,泄放生態(tài)流量后使得部分電站無(wú)法運(yùn)行,嚴(yán)重影響電站投資效益,使業(yè)主對(duì)生態(tài)流量泄放不理解不配合。
(3)投資主體復(fù)雜,管理水平單一落后,監(jiān)管部門(mén)權(quán)責(zé)不清晰。電站修建時(shí)間久遠(yuǎn),投資主體發(fā)生多次變化,沒(méi)有達(dá)到管理水平專(zhuān)業(yè)化,相反,業(yè)主對(duì)發(fā)電效益和發(fā)電安全相當(dāng)重視,對(duì)電站的升級(jí)改造投入很少,設(shè)備陳舊,管理手段原始;對(duì)國(guó)家推行的增效擴(kuò)容及綠色改造,由于國(guó)家沒(méi)有給予資金支持,其自我投入動(dòng)力不足。由于電站多次業(yè)主變更,一些電站設(shè)計(jì)圖紙不齊全,早期一些電站手續(xù)不完善。電站監(jiān)管涉及多個(gè)部門(mén),環(huán)保、水利、經(jīng)信、農(nóng)發(fā)等相關(guān)部門(mén)的權(quán)責(zé)不清。水電站下泄生態(tài)流量確定及監(jiān)管存在差異,作為工業(yè)企業(yè)屬經(jīng)信部門(mén)管理,作為取用水部門(mén)屬水利(水務(wù))部門(mén)管理,作為生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境評(píng)價(jià)屬于環(huán)境部門(mén)管理。一些地方監(jiān)測(cè)監(jiān)管工作統(tǒng)一由環(huán)保部門(mén)負(fù)責(zé),而國(guó)家水行政主管部門(mén)要求由地方水行政主管部門(mén)或其授權(quán)單位實(shí)施生態(tài)流量泄放任務(wù),地方水利部門(mén)因管理處罰權(quán)限和力度不足,其積極性并不高。
為全面貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記生態(tài)文明建設(shè)理念,進(jìn)一步加強(qiáng)水能資源開(kāi)發(fā)利用管理,促進(jìn)水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用,最大程度地減少水電站對(duì)河流生態(tài)環(huán)境的不利影響,有效保護(hù)河流生態(tài)環(huán)境,要求各水電站需在水資源論證、取用水合理性分析的基礎(chǔ)上,確定最小下泄生態(tài)流量及其措施,完成整改工作,建立長(zhǎng)效的水電站生態(tài)下泄流量監(jiān)測(cè)監(jiān)管體系。
水電站為滿(mǎn)足河流生態(tài)需水下泄的流量,即生態(tài)流量(生態(tài)需水量),包括水電站尾水下泄流量、壩(閘)下泄流量。生態(tài)流量的確定,涉及水資源的可持續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和工程效益的最大發(fā)揮。生態(tài)流量要綜合考慮地理位置、地域條件、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)等各方面的因子及用水需求,再結(jié)合河道天然徑流得出。目前,生態(tài)流量的估算方法超過(guò)200種,包括水文學(xué)法、水力學(xué)法、棲息地法、整體法、組合法及其他方法等,各有特點(diǎn)和適用范圍。對(duì)一般河流,生態(tài)流量能保持基本水流,滿(mǎn)足生態(tài)系統(tǒng)基本需求,不發(fā)生河段斷水而造成水生生物滅絕即可。國(guó)家環(huán)??偩汁h(huán)辦函〔2006〕11 號(hào)指出,維持水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定所需最小水量一般不應(yīng)小于河道控制斷面多年平均流量的10%(當(dāng)多年平均流量大于80m3/s時(shí)按5%取用)[3],農(nóng)村小型水電站引水河道流量通常小于80m3/s,最小下泄流量采用10%。當(dāng)上游來(lái)水量小于最小下泄生態(tài)流量時(shí),取水口全開(kāi),電站停機(jī);當(dāng)上游來(lái)水量大于下泄生態(tài)流量,小于電站發(fā)電引用流量時(shí),采用生態(tài)流量泄放設(shè)施下泄最小生態(tài)流量后剩余的全部來(lái)水用于發(fā)電;當(dāng)上游來(lái)水量大于發(fā)電設(shè)計(jì)引水用流量時(shí),采用生態(tài)流量泄放設(shè)施下泄最小生態(tài)流量后電站的用水為設(shè)計(jì)引用流量,多余徑流在取水處通過(guò)溢流壩(閘)或泄洪閘棄水在原河道。
生態(tài)流量泄放設(shè)施設(shè)置在取水建筑處,一般在取水口附近。通常有以下一些措施:(1)泄放孔,即在取水?dāng)r河壩上開(kāi)設(shè)一定形狀的孔洞,或在底格攔柵壩取水槽內(nèi)開(kāi)設(shè)一定形狀的孔洞或埋設(shè)一定孔徑的管道;(2)泄放槽,在滾水壩或底格攔柵壩上開(kāi)設(shè)一定深度和寬度的流水槽;(3)在攔水閘或沖砂閘或泄洪閘下設(shè)置限位裝置。
走訪的30多座引水式水電站都完善了水資源論證手續(xù),編制了一站一策整改方案。電站取水影響河段無(wú)國(guó)家珍稀保護(hù)魚(yú)類(lèi),也無(wú)地方特有保護(hù)物種,無(wú)魚(yú)類(lèi)三場(chǎng)分布,無(wú)工農(nóng)業(yè)取水口、無(wú)入河排污口設(shè)置;減水河段無(wú)航運(yùn)、無(wú)漂木、無(wú)灌溉、無(wú)人畜取用水,減水段對(duì)第三方基本無(wú)影響,只需要滿(mǎn)足生態(tài)環(huán)境用水流量就是合理的。按環(huán)辦函〔2006〕11 號(hào)文最小下泄流量采用最低10%。生態(tài)流量泄放措施利用已有沖砂閘或泄洪閘,在門(mén)葉或閘槽兩側(cè)設(shè)置永久固定限位塊進(jìn)行生態(tài)流量的泄放。在峨邊縣山區(qū)小電站中有采用在已建壩體上開(kāi)設(shè)泄放孔(埋設(shè)鋼管)和開(kāi)設(shè)泄放槽。其孔徑大小、泄放槽尺寸、閘門(mén)限位高度等由相應(yīng)水位下流量不小于最小生態(tài)流量計(jì)算確定。
國(guó)務(wù)院“水十條”要求“合理安排閘壩下泄水量”、“保障枯水期生態(tài)基流”,“制定生態(tài)流量保障等法律法規(guī)”[2];2016年水利部《農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造河流生態(tài)修復(fù)指導(dǎo)意見(jiàn)》指出“農(nóng)村水電站攔河設(shè)施下游適當(dāng)位置可設(shè)置下泄流量在線監(jiān)測(cè)裝置”[4],監(jiān)測(cè)生態(tài)流量泄放有法律法規(guī)依據(jù)。對(duì)于生態(tài)流量下泄的管理,明確地方各級(jí)人民政府是其轄區(qū)范圍監(jiān)管的責(zé)任主體,厘清各職能部門(mén)生態(tài)流量管理職責(zé),強(qiáng)化水電站最小生態(tài)下泄流量的相關(guān)要求。明確生態(tài)流量管理工作的主要責(zé)任部門(mén)與相關(guān)管理部門(mén)及其各自的職責(zé),完善部門(mén)間生態(tài)流量管理協(xié)調(diào)機(jī)制。嘗試將生態(tài)流量泄放監(jiān)管納入河(湖)長(zhǎng)制工作范圍,將生態(tài)流量泄放不足及所造成的生態(tài)環(huán)境損害、生產(chǎn)生活用水矛盾納入地方黨政領(lǐng)導(dǎo)干部考核獎(jiǎng)懲內(nèi)容。
據(jù)水利部官網(wǎng)農(nóng)村水利水電司職責(zé)有“指導(dǎo)農(nóng)村水能資源開(kāi)發(fā)與管理,指導(dǎo)小水電改造、農(nóng)村水電增效擴(kuò)容改造等工作”。四川省水利廳官網(wǎng)水資源處職責(zé)包括“指導(dǎo)河湖生態(tài)流量水量管理”。雅安市總河長(zhǎng)辦2018年14號(hào)文把市水務(wù)局、市環(huán)保局、市發(fā)改委、市經(jīng)信委、各縣(區(qū))黨委政府列為“加強(qiáng)水電站下泄生態(tài)流量監(jiān)管”的責(zé)任單位;其下轄滎經(jīng)縣2018年全面落實(shí)河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制工作要點(diǎn)中第(十八)項(xiàng)“加強(qiáng)水電站下泄生態(tài)流量監(jiān)管”開(kāi)展水電項(xiàng)目生態(tài)流量專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng),責(zé)任單位縣水務(wù)局、縣環(huán)保局、縣發(fā)改委、縣經(jīng)信委、各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))黨委政府,需進(jìn)一步細(xì)化落實(shí)縣級(jí)經(jīng)信、水利、環(huán)保、農(nóng)發(fā)部門(mén)的監(jiān)管職責(zé)及協(xié)調(diào)獎(jiǎng)勵(lì)處罰機(jī)制。從下泄生態(tài)流量監(jiān)測(cè)的不同目標(biāo)考慮,為電站生態(tài)安全運(yùn)行的監(jiān)測(cè),由水利(水務(wù))部門(mén)對(duì)水電站最小下泄生態(tài)流量實(shí)施監(jiān)管;為流域水生態(tài)、水環(huán)境角度的監(jiān)測(cè),由環(huán)?;蛩牟块T(mén)實(shí)施監(jiān)管。
生態(tài)流量泄放監(jiān)測(cè)范圍僅限于電站取水影響區(qū),屬電站生態(tài)安全運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè),可以通過(guò)泄流閘閥開(kāi)度、泄流槽深度寬度、泄流孔洞斷面及上游水位等估算過(guò)流流量(生態(tài)下泄流量)。農(nóng)村小型水電站引水距離短,生態(tài)影響范圍有限,目前未納入生態(tài)環(huán)境影響類(lèi)指標(biāo)。其監(jiān)測(cè)應(yīng)考慮前瞻性,可以對(duì)一般小型電站下泄生態(tài)流量監(jiān)測(cè)與現(xiàn)狀達(dá)標(biāo)率狀態(tài)監(jiān)測(cè);對(duì)有條件的生態(tài)敏感河段小型水電站安裝成套流量監(jiān)測(cè)裝置,在線監(jiān)測(cè)下泄生態(tài)流量及機(jī)組發(fā)電流量。對(duì)壩前壩后水位、閘門(mén)開(kāi)啟度、下泄流量、電站發(fā)電流量及發(fā)電量等參數(shù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),分析水電站下泄流量對(duì)河流生態(tài)保護(hù)和電站生態(tài)運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)關(guān)系,為水電站生態(tài)補(bǔ)償核算提供依據(jù)。填補(bǔ)小型水電站生態(tài)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)與監(jiān)測(cè)的空白,為優(yōu)化最小生態(tài)流量提供數(shù)據(jù)支撐。
加強(qiáng)生態(tài)流量相關(guān)理論研究,對(duì)生態(tài)流量的計(jì)算方法和技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善,出臺(tái)針對(duì)大中小型河流生態(tài)流量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集傳輸、量化考核標(biāo)準(zhǔn),為大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)共享與分析奠定基礎(chǔ)。選擇不同條件的水電站做好樣板示范。
對(duì)已建小型水電站,結(jié)合水電站綠色改造,對(duì)現(xiàn)有取水工程設(shè)施進(jìn)行技術(shù)改造,增設(shè)生態(tài)流量下泄設(shè)施,如增設(shè)或改造泄流管、洞、孔、閘等,確保生態(tài)流量的泄放能力,使其對(duì)環(huán)境的影響得以降低或消除。推動(dòng)農(nóng)村水電綠色轉(zhuǎn)型改造,對(duì)不能落實(shí)生態(tài)下泄流量和自然保護(hù)核心區(qū)、緩沖區(qū)的水電站有序退出。對(duì)生態(tài)環(huán)境影響大的水電站,按照綠色發(fā)展理念,通過(guò)技術(shù)改造仍無(wú)法解決的電站,探索其報(bào)廢制度,規(guī)范報(bào)廢水電站水工建筑物拆除及河道修復(fù)管理,消除對(duì)水生態(tài)環(huán)境的不利影響,確保建成水電站綠色生態(tài)運(yùn)行。
水利、環(huán)保部門(mén)需加強(qiáng)對(duì)建成水電站下泄生態(tài)流量的實(shí)時(shí)監(jiān)管。構(gòu)建監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系(平臺(tái)),對(duì)水電站運(yùn)行泄放生態(tài)流量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管,在平臺(tái)上進(jìn)行泄放流量監(jiān)測(cè)監(jiān)控、壩前壩后水位監(jiān)測(cè)、下泄流量預(yù)警、視頻監(jiān)控、下泄流量和發(fā)電流量統(tǒng)計(jì)、實(shí)時(shí)發(fā)電量統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析等,記錄水電站運(yùn)行的過(guò)程生態(tài)數(shù)據(jù)。要求業(yè)主增設(shè)生態(tài)流量監(jiān)測(cè)及監(jiān)控視頻裝置,按照統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸要求上傳至水利、環(huán)保部門(mén)監(jiān)測(cè)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)流量泄放的實(shí)時(shí)在線管理。統(tǒng)一監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、考核標(biāo)準(zhǔn),方便數(shù)據(jù)的共享和分析。在下泄生態(tài)流量接近最小閾值時(shí)及時(shí)預(yù)警,啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。結(jié)合河(湖)長(zhǎng)制執(zhí)法機(jī)制,由河長(zhǎng)負(fù)責(zé),組織部門(mén)聯(lián)動(dòng)的執(zhí)法機(jī)制,要求水電站業(yè)主立即整改,對(duì)整改不及時(shí)不到位或拒不整改的進(jìn)行行政處罰直至關(guān)停。
把水電站生態(tài)流量泄放內(nèi)容納入環(huán)??己伺c問(wèn)責(zé)機(jī)制中,從法律法規(guī)、考核政策、生態(tài)補(bǔ)償?shù)确矫孢M(jìn)行考核與獎(jiǎng)懲制度建設(shè)。比如建立通報(bào)考核制度,也可將小水電生態(tài)流量泄放納入河長(zhǎng)制監(jiān)管平臺(tái)和考核內(nèi)容。建立生態(tài)電價(jià)獎(jiǎng)懲制度,兼顧電站業(yè)主利益和生態(tài)與社會(huì)效益。對(duì)于關(guān)閉退出的電站,根據(jù)裝機(jī)規(guī)模、年發(fā)電量、上網(wǎng)電價(jià)、建設(shè)年限等確定補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn),適當(dāng)給予補(bǔ)償。對(duì)于季節(jié)性運(yùn)行和調(diào)整發(fā)電調(diào)度的電站,其減少的發(fā)電量損失由物價(jià)部門(mén)調(diào)整上網(wǎng)電價(jià),給予適當(dāng)生態(tài)補(bǔ)償。
開(kāi)展水生態(tài)環(huán)境科普宣傳,引導(dǎo)公眾客觀科學(xué)地認(rèn)識(shí)水電站的功能與作用,以及發(fā)展生態(tài)小水電的意義,通過(guò)公示牌公示水電站最小下泄流量標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)時(shí)下泄流量過(guò)程、影響河段及長(zhǎng)度、責(zé)任人及監(jiān)督人、監(jiān)督電話及考核結(jié)果等,發(fā)揮群眾在水電站下泄流量監(jiān)測(cè)監(jiān)管中的積極作用。
與大中型水電站相比,農(nóng)村型小水電站對(duì)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的影響較小。小型水電站生態(tài)流量泄放可以保障水電站取水影響區(qū)合理的生態(tài)環(huán)境需水,消除水電站運(yùn)行對(duì)河流水生態(tài)系統(tǒng)的影響。生態(tài)流量泄放監(jiān)管長(zhǎng)效機(jī)制的建立,需要明確部門(mén)職責(zé),加強(qiáng)對(duì)最小生態(tài)流量標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步研究,統(tǒng)一相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),完善水電站生態(tài)設(shè)施功能,建立獎(jiǎng)懲制度和生態(tài)電價(jià)補(bǔ)償機(jī)制,在政府職能部門(mén)監(jiān)管下,發(fā)揮公眾參與監(jiān)督的作用。對(duì)生態(tài)環(huán)境有明顯影響或者存在重大安全隱患的已有小型水電站,通過(guò)進(jìn)行技術(shù)改造,增加生態(tài)流量保障措施,增設(shè)或改造泄流管、洞、孔、閘等,確保生態(tài)流量泄放,使其不利影響得以削弱或消除。若無(wú)法實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造的電站,應(yīng)建立淘汰報(bào)廢機(jī)制予以拆除,以維持河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。