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三间房水电站工程建设中环境保护方案研究

2011-09-03

中国水能及电气化 2011年9期
关键词:牡丹江市牡丹江电站

刘 勇

(牡丹江市水务局,牡丹江 157000)

水电站工程的建设可以充分利用水能资源,向电网提供电力,充份利用可再生能源,促进经济发展,增加电能供给,提高人民群众的生活水平和质量,是一项国家重点政策支持的清洁能源开发项目,经济效益、社会效益和环境效益显著,而保护环境则是水利工程建设的一项极其重要的工作内容。

1 电站概况

牡丹江市三间房水电站座落在牡丹江干流上,位于牡丹江市西安区温春镇老黑山村下游1.4km处,上游距镜泊湖水库100km,距石头发电厂约50km,距温春镇12km,下游距牡丹江市区14km,流域面积16664km2,占全流域面积的44.3%。牡丹江为松花江第二大支流,发源于长白山牡丹岭,由吉林省敦化市境内流入镜泊湖,河流流向近南北向,全长725km,平均坡降 1.39‰,总落差为1007m,流域面积37600km2。发电机单机容量为0.3×104kW,共4台,总装机容量1.2×104kW。电站工程等别为Ⅱ等,主要建筑物的洪水标准按30年一遇洪水设计,100年一遇洪水校核。电站工程开发建设任务是以发电为主,兼顾旅游等综合利用功能。

牡丹江市三间房电站是中型水利水电工程项目。工程建成后将淹没一些植被、耕地,对库区附近环境将产生一定影响。对工程进行环境影响评估,其目的是针对工程特点和区域环境特征,在区域环境现状调查及评价的基础上,预测项目在施工过程中和建成后运营过程中对区域环境可能产生的有利影响和不利影响,并确定影响的范围及程度。并针对项目施工和运营期对区域环境产生的不利影响,提出切实可行的环境保护综合治理措施及生态保护措施,使工程建设达到环境、经济和社会效益的统一,为项目建设工程设计,环境保护部门和有关部门对该项工程的管理提供科学依据。

2 电站水环境及生态景观现状

新建三间房电站位于中心城市牡丹江市上游,下游不远处是牡丹江市饮用水源和工业用水水源取水口,紧接就是牡丹江市区,其地理位置十份重要。牡丹江是行政区内主要河流,流域内水生物、陆生物、自然景观、林地树木、水土保持是环保的重要内容,显然新建三间房电站对环境的影响值得研究。

2.1 水源

根据牡丹江市人民政府颁佈自2006年7日1日起施行的 《牡丹江市生活饮用水地表水源保护区管理办法》,执行GB3838-2002《地表水环境质量标准》的Ⅱ类标准及国家GB5749-85《生活饮用水卫生标准》。牡丹江市区以地表水做为饮用水水源。

新建牡丹江市三间房电站址在饮用水源保护区上游,距牡丹江市区12km,饮用水源地要附合 《牡丹江市生活饮用水地表水源保护区管理办法》和国家一、二级及准保护标准。区范围及水质要求如下:

1)一级水源保护区范围及水质要求

图1 牡丹江市三间房水电站水环境示意图

市区西水源保护区水域范围:海浪铁路桥至海浪公路桥;铁路水源地保护区水域范围:铁路水源地取水口上溯1500m (即海林市与牡丹江市区交界处),下游至海浪铁路桥;以上水域两侧堤岸外延100m的陆域范围。一级保护区水质要求:执行GB3838-2002《地表水环境质量标准》的Ⅱ类标准及国家GB5749-85《生活饮用水卫生标准》。

2)二级保护区范围及水质要求

牡丹江江段自海浪铁路桥上溯兰冈乡小牡丹村间的水域;自海浪河 (海林市与牡丹江市交界处)上溯旧街桥间的水域;牡丹江江段自海浪公路桥至桦林公路桥间的水域;以上水域沿岸两侧外延5km的陆域范围。二级保护区水质要求:水质标准执行国家GB3838-2002《地表水环境质量标准》的Ⅲ类标准和DB23/045-92《松花江水系黑龙江省水环境质量补充标准》三类标准。

3)准保护区范围及水质要求

牡丹江江段上游自兰冈乡小牡丹村上溯至镜泊湖果树场,下游自桦林公路桥至柴河铁路桥。海浪河段自旧街桥上溯至长汀镇间的水域。 以上水域沿岸两侧外延5km的陆域范围。准保护区的水质标准应符合二级保护区的水质要求:根据牡丹江水源地保护区划定的范围,三间房水库坝址及库区为饮用水源地二级保护区范围内,水质标准执行Ⅲ类标准。 (如图1)

2.2 水生物种和鱼类

区域内牡丹江海浪江段浮游植物有45种,隶属于4门45属。其中,硅藻门28属,占总种类数的62.23%,占有绝对优势;绿藻门10属,占22.22%;兰藻门5属,占11.11%;裸藻门2属,占4.44%。其中以硅藻门为主,优势种为针杆藻、舟形藻,占总量的50%。浮游植物的密度及生物量年平均值分别为340.9万个/L,优势种为硅藻门的针杆藻和舟形藻。从密度、生物量及种群组成上来看,左右岸及各断面间无明显差异。

浮游动物共分14属,原生动物5属、轮虫5属、枝角类2属、挠足类2属。平均生物量为240个/升。优势种类主要有钟形虫、沙壳虫、龟甲轮虫、晶囊轮虫。浮游动物的季节分布特点是8月份最高,10月份次之,2月最少。浮游动物的年平均密度及生物量分别是3400个/L和0.62mg/L。

三间房电站水库坝址上游自然繁殖的鱼类主要有鲤鱼、鳌花、银鲫、重唇、雅罗、黑鱼、勾心、鲶鱼、红尾、马口、泥鳅等。主要渔区在该项目江段以上三道亮子江段,其它江段由于水生生物受人类活动影响较大,水质污染、过量捕捞和破坏性捕捞,鱼产量逐年下降。目前,经济鱼种类已很少存在,优势种为成熟期短、对产卵条件要求不严等繁殖能力强而又较耐污的种类,这些鱼个体较小,经济价值不高。

2.3自然景观

区域内属长白山植物(北)亚区与小兴安岭——完达山植物(南)区的交叉过渡地带,自然资源较为丰富。据调查和查阅有关资料,无珍稀植物,有经济价值的植物也很稀少。森林覆盖率为60%左右,植被主要以蒙古栎林和黑桦林、榛子灌丛、荒草地及人工植被为主。

陆生植被未开发利用区、江漫滩及江心岛呈零散分布。主要植物有野古草、白头翁、紫苑和一些蒿草、蓼科植物等。这是地表植被遭到强烈破坏后所形成的特殊植被类型,其上几乎看不到明显的木本植物。人工植被主要为农业植被和果树林。农业植被主要分布在水库库区两侧的河谷平原区和山坡上,面积较大,占评价区总面积的42.54%,主要种植玉米、水稻和蔬菜等。果树林集中分布在镇内的各村屯,主要果树为海棠和葡萄等品种。现有植被的生物量不能确定本地区各类植被质量的好坏,我们采用相对生物量的概念作为衡量生态环境质量的一个指数。相对生物量即本区现存植被的生物量与对照点生物量的比值,为能与本区域历史生态环境相比较,对照生物量采用了这一区域近几十年历史上最好时期生物量或相同地区植物生物量统计,陆生植被趋于向好发展。

2.4 林地树木

区域内临时占地共征用林地面积4.87hm2,主要是在水库淹没区及工程施工区。工程共砍伐成林树木约2700株左右,蓄积立木量280m3。砍伐的树木为人工林,另外有部分灌木。砍伐林木主要为杨树、柳树、桦树、榆树、蒙古栎等,无国家和黑龙江省公布的保护树种。

2.5 陆生物和 两栖、爬行类鸟类哺乳类

区域内牡丹江市地处中温带针阔混交林带,属东北区的长白山亚区,生物地理区划上处于“古北界”。动物区系组成以北方型及东北型种类为主。评价区位于牡丹江市郊区,开发的时间比较长,人口分布稠密,野生动物分布种类不多,种群数量不大。

2.6 水土保持

区域内水土流失现状,按照《黑龙江省人民政府关于公布水土流失重点防治区的通知》(黑政发[1999]4号)关于“三区”划分的公告,项目区属于水土流失重点治理区,土壤容许流失量为200t/km2·a。实地调查,本工程建设扰动原地貌、破坏土地和植被的面积为388.8hm2,其中耕地82.45hm2,林地 4.87hm2, 草地 2.60hm2、 荒地 23.15hm2、 河滩地 38.93hm2、 水面 231.82hm2及其它 4.99hm2。均在河谷漫滩、高标准洪水行洪区内。

3 电站建设及运行期环境质量控制

3.1 工程施工对环境的影响

1)施工期粉尘污染

本工程的粉尘污染主要来自施工现场与料场表层土剥离、料场取土、砂石料,汽车运输跑动产生的扬尘及装卸车时产生的扬尘,以及混凝土拌和过程的水泥抖袋扬尘等施工过程。解决的办法是对施工车辆频繁穿越的临时砂石路面用洒水车向路面洒水以减少扬尘。在水泥运输、装卸和搅拌机倒料过程中,将可能带来粉尘污染。采取措施是限制这一过程在封闭没有气流形成的库房中进行,对散落水泥要及时清除。

(2)施工燃油废气

燃油机械运行时会产生废气,其主要污染物为总悬浮微粒、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物。周围村屯离施工现场最近距离有1200m,加之施工现场空旷,所产生的废气扩散稀释快,对附近村屯居民生活影响不大。

3)噪声源影响

固定噪声源为混凝土拌合、混凝土装车场、皮带运输机等。夜间固定噪声源影响范围为距噪声源100m的范围以内,对施工场界有一定影响。但由于施工现场离居民区较远,夜间不施工,不会对周围环境影响。流动声源的噪声强弱与车流量、车型、车速、道路状况等有关。本工程施工过程,流动声源因行速不快,多数处于匀速或慢速状态,噪声声级值相对较低。

4)施工弃渣对环境的影响

施工过程中,坝基表层土剥离和在土料开采过程的表层植土剥离及居民建筑物拆迁等都会产生一定的弃渣和建筑垃圾,总计为28.47万m3。其中建筑垃圾为1.42万m3,弃渣为27.05万m3。这部分弃渣和建筑垃圾在工程竣工后按生态保护措施方案和水土保持方案设计将用于回填砂石料场遗弃的取沙坑,恢复农田,因此不会对环境产生负面影响。

3.2 电站运行期的其它影响

1)水库渗漏

库区左岸为低山丘陵,山体宽厚,无垭口,组成岩性表部为为碎石混合土,厚度大于2m,中部玄武岩,底部为砂岩和泥岩。根据对黑山村机电井调查情况分析,该岩层为弱透水层,地下水埋深30m左右,水位高程248m,高于电站兴利水位;从区域构造分布上看,没有发现不利于水库蓄水的断裂构造,并且在晚更新世以来没有构造运动发生。综上分析,初步认为水库左和右岸不会发生永久性渗漏。

2)水库浸没

电站淹没区地貌单元主要为河流堆积河漫滩、一级阶地和二级阶地,局部为低山丘陵区残积坡积裙底脚部位。通过调查电站建成蓄水后存在浸没问题的主要有黑山村、共荣村和温春镇五队的农田和居民住房,牡丹江水泥厂和沿江泵站根据不同高程,也存在浸没问题的可能。浸没区农作物以玉米和黄豆经济作物为主,房屋为砖瓦结构,基础埋深一般小于1.5m,岩性自上而下依次为低液限粘土、粉土和中粗砂、砂卵石,下为砂岩或泥岩。考虑土壤毛细水上升带的高度和安全超高值,耕地浸没的临界地下水位埋深为1.0m,房屋浸没的临界地下水位埋深为2.0m。

3)库岸稳定

库区左岸岩土混合自然边坡,为斜坡,目前库岸较稳定。岩性组成:上部为碎石混合土,厚度一般小于2m,下部为砂岩或泥岩。右岸边坡下部为粘性土边坡,上部为碎裂结构岩质边坡,大部分为自然边坡,少部分由于采石厂的开挖,形成人工边坡,峻坡或悬崖,稳定性较差。总之,三间房电站建成后,水库左岸稳定性较好,右岸稳定性相对较差。

区域内诱发地震的可能性。本区据 《中国区域地震烈度区划图》,本区地震动峰值加速度0.05g,属相对稳定区,地震基本烈度为Ⅵ度,动反应谱特征周期为0.35s。区内没有发现现代活动断层,库区地质构造基本稳定。坝址右侧为冲积洪积堆积阶地和河漫滩,左侧为冲积洪积堆积阶地、河漫滩和山前剥蚀堆积丘陵。三间房水库蓄水后,未改变其区域性断裂周边的水文地质条件和地层应力状态,所以水库蓄水后产生诱发地震的可能性极小。

4)移民安置对环境的影响

由于占地农民的生产和生活安置采取分散安置和土地补偿,无集中大面积进行安置,利用未开发利用土地进行安置符合土地利用规划,利用原空军直属农场土地进行安置有利于土地的开发利用。由于无大面积的土地开发利用问题,因此对生态环境无影响。施工期一是要把取土方案(包括取土场的具体位置、取土方式、数量、厚度等)应事先报当地国土资源部门和环保部门审批同意后方可实施。二是合理规划和使用占用的土地,尽量能减少临时占地面积,缩短占用时间,及时覆土恢复地表植被。三是 严禁乱倾、乱倒弃渣和生活垃圾,做到定点处置,不污染水体和土壤。施工弃土用于商品砂砾石料场原取料坑的填埋,进行平整后恢复农田,使土地资源得到合理利用。

5)移民生产安置对农民生活水平的影响

按占地农民生产安置规划目标,农民收入应不低于现有收入水平。经测算得知,生产安置的农民由于土地补偿量高于或等于现状,加上种植蔬菜、水面开发等措施,收入也将会比现状有较大提高,2011年人均收入将达到4200元以上,生活水平也将比现状有较大提高。

4 电站环境保护方案

新建三间房电站工程项目环境保护,建设期和运行期进行严格控制以外,其它专项跟据环境评价的要求,均有环境保护措施方案。

4.1 水源保护

三间房电站是以发电为主的水利枢纽工程,电站上游受库区淹没影响的村屯和居民已按国家法律法规进行迁移和补偿,电站运行期对水质不产生污染,水量损失也较小。根据 《牡丹江 (市区)供水水源规划》中需水量的预测,牡丹江宁安市至桦林镇区间,2020年各行业需水总量为18.86亿m3,而枯水期P=90%时牡丹江来水量为27.94亿m3,来水量能满足用水需求,因此三间房电站建设期对电站上、下游取用牡丹江水资源的用水户有轻微影响。三间房电站8km以下有牡丹江市饮用水源和工业用水水源取水口,每年从牡丹江河道内取水用于城市生活和工业用水。电站建成后为河道径流电站,由于水库库容很小,上游来多少水就放多少水发电,不改变电站下游河道的径流量。因此对下游牡丹江市饮用水源地用水无影响。综上,由于水库库容小,调节容量低,库区建成后,本身无污染,来多少水放多少水发电,电站运营后对牡丹江市供水水源地水质无影响。当电站上游的宁安市和温春镇污水治理后,有利于牡丹江市供水水源地水质的改善。

4.2 水生物种和鱼类保护

据调查项目区内牡丹江水域,由于原有水质污染较重,野生渔类的生存繁殖已受到严重影响,种群数量低,个体小,目前该江段已无洄游性鱼类。牡丹江宁安市下游至柴河公路桥江段水功能区为保留区和开发利用区,无渔类越冬、产卵和孵化场。

三间房水库坝址下游到大湾拦河闸牡丹江干流属城区段,牡丹江市政府实施两岸 (牡丹江左右岸)条带公园建设项目,沿江景观带建设,由于水域面积的相对稳定和扩充,原有浮游植物45种和浮游动物14属,水生物种逐年增多。地方政府还制定了水产保护规划,每年流放一定数量鱼种鱼苗,野生鱼开始恢复性增加。

4.3 自然景观保护

三间房电站所在区域为牡丹江市西安区温春街镇,距温春镇10km区域地貌按其形态及成因可分为侵蚀剥蚀地貌和侵蚀堆积地貌。侵蚀剥蚀地貌主要为丘陵和低山地,分布于牡丹江左岸,高程在180~250m。侵蚀堆积地貌由阶地、漫滩、近代洪淤积及现代河床组成。水库蓄水后对生态系统它具有涵养水源、保持水土、防风固沙、调节气候、保障农牧业生产、保存物种基因、维持生态平衡和美化环境等生态环境效能。在调节生态环境、减缓乃至遏制环境恶化趋势方面具有其它系统不可替代的作用。

项目建成后占地范围内景观发生了变化,有144.81hm2农田、林地、草地、荒地、城镇用地变成水域,11.53hm2的农田和荒地变为建筑用地和道路,在拦河闸和电站管理站附近增加了2~4个建筑用地斑块。就占地范围而言,景观结构变化在于景观基质发生了变化,由河谷漫滩及其它用地变成了水域。由于景观结构和组成发生了变化,其功能和稳定性也随之发生了改变。水域面积的增加改变了占地范围内的景观,美化了环境,有利于占地区域景观的改善。水电站建成后,水域面积达到4.3km2,将形成一个良好的旅游环境,俱备了水产养殖条件。山水林田路,自然植被条件优越,也是水上游览乘凉度假的好去处。

4.4 林地树木保护

本项目所在区域位于平原区的灌木林和农田区内。林地的砍伐会对林地范围内的资源、生物多样性、生态效能、景观生态等方面产生一定负面影响。占用的林地主要为水库淹没、项目区,由于植被和林木受人为活动影响较小,保存较好,生态环境比较稳定,不属于生态脆弱地带。同时施工占地属小面积零星占地,因此,该区森林景观对各种小规模干扰的反应并不特别敏感。另外,本项目所涉及的范围较小,并且施工结束后进行生态修复和异地林地补偿。这种人为干扰对项目区及周边区域景观生态的影响不显著。施工结束后的生态修复和林地补偿对生态景观的恢复具有积极的影响。一要尽量保护征地范围内的林木,将临时占地砍伐的树木数量降至最低。二要加强管理,不准砍伐征用林地以外的林木,尽量减少对施工区周围植被的破坏。三要施工营地不准设在林地内,教育施工人员不毁林,选择适当的燃料。

4.5 陆生物和两栖、爬行类鸟类哺乳类保护

项目建设区内主要为农田,距居民区较近,并且开发的时间较长,项目建设区内野生动物已不多见,主要为与农田动物和居民点有联系的伴人动物。项目建设区内野生动物数量不多,未发现有相当数量个体种群,未发现有某种动物特有的、固定的栖息地。本项目上游由于水域面积扩大,水面相对稳定,浮游植物和浮游动物逐年增长。陆生物种有了食物链,将会增多。鸳鸯、野鸭等鸟类也会季节性迁息。

4.6 水土保持措施

项目建设区内:根据水土流失防治分区,在水土流失预测及分析主体工程中具有水土保持功能工程的基础上,针对建设活动引起水土流失的特点和造成水土流失危害程度,采取有效的水土流失防治措施,把工程、植物、临时措施有机结合起来,把主体工程中具有水土保持功能的措施纳入水土流失防治体系,科学配置,形成动态的防治体系,发挥最佳效益。项目建设改变了项目区自然环境的平衡状态,造成地表扰动、植被破坏,使该区丧失一定数量的土地资源,并将造成一定程度的水土流失,但通过水土保持方案的实施,能有效地控制水土流失,项目区的自然环境能得到修缮,生态环境能得到较好的维护。

5 结论

三间房水电站的建设改变了项目区自然环境的平衡状态,造成地表扰动、植被破坏,使该区丧失一定数量的土地资源,并将造成一定程度的水土流失;通过水土保持方案的实施,能有效地控制水土流失,项目区的自然环境能得到修缮,生态环境能得到较好的维护。

该项目的建设符合国家目前正在推广的以小水电代燃料的政策精神,又是黑龙江省解决农村供电不足的急需项目。电站的建设可以促进地方经济发展,是一项利国利民、绿色环保的水资源开发项目。项目施工和运营对环境的影响可以通过采取环境保护措施、生态保护措施和水土保持措施得到有效的解决,因此项目的建设是可行的,也是十分必要的。

[1]牡丹江市“十一五”环境保护发展规划[R].牡丹江市环境保护局,2005.

[2]牡丹江市“十一五”水务事业发展规划[R].牡丹江市水务局,2005.

[3]黑龙江省牡丹江市三间房电站水土保持方案报告书[R].牡丹江市水利勘测设计研究院.

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