泉州山美水库生态机组工程的环境影响分析

吕 静

(福建省水利水电勘测设计研究院，福建 福州 350001)

由于历史原因，普遍存在已建(电站)水库未考虑生态流量，缺乏相应的泄水建筑或生态调度方案。大坝的阻隔拦截，导致下游河道的流量减少或者断流，特别是下游无补水支流的河段，影响河流自净作用[1]，水生生物生境也随之萎缩。在生态文明建设的新阶段，解决老水利水电工程带来的水生态问题，尤其是河流生态流量的保障已经成为当前水电工程的重点。直接下泄生态流量等同弃水，会减少水电工程发电收益；建设生态水量下泄设施或建筑物，也会增加工程投资费用[1]。福建是全国首个试行水电站生态电价奖惩机制的省份，在水电站落实生态流量方面提出分档生态电价的奖惩机制，促使水电企业积极认真地落实生态流量[2]。

山美水库是泉州人民的“生命库”，是金门供水的水源，实现了“两岸一家亲，共饮一江水”的美好愿景。山美水库不仅要承担发电效益，还承担了重要的民生保障作用，同时兼顾生态功能。通过在山美水库设置福建首座生态机组，将下泄生态流量与小发电机组相结合，既能满足环境保护需求又能调动水电企业的积极性[3]，为保障生态流量及其再利用起到进一步的推动作用[1]，为福建生态文明建设起到很好的示范作用。

1 项目概况

晋江流域位于福建省东南部，是闽东南沿海的重要水源。晋江流域面积5629 km2，主干流河长182 km，河道平均坡降1.9‰，位于东经117°44′～118°47′，北纬24°31′～25°32′。晋江中上游分为东溪和西溪，其中东溪流域面积为1917 km2，发源于永春与德化交界的戴云山脉[4]，上游又名桃溪，流经永春县城，过东平后与晋江东溪最大支流湖洋溪汇合后流入山美水库，过梅山、洪濑、康美后在双溪口与晋江西溪汇合[5]。

山美水库是泉州市唯一一座具有防洪、供水、灌溉、发电等综合利用的大型水利枢纽工程[6]。水库始建于1958年，1972年10月建成投产，集水面积1023 km2[7]，多年平均降雨量1800mm，多年平均径流量14亿m3(其中外流域龙门滩设计年引水量4.17亿m3)[8]。水库正常蓄水位96.48m，总库容6.55亿m3，调节库容4.53亿m3，电站装机60MW，其中地下电站装机2×15MW，地面电站装机容量为30MW。

为更有效地下泄生态流量，同时充分利用水能，山美水库新增生态机组，下泄流量不低于5.77m3/s。山美水库生态机组主要建筑物为地面厂房及压力管道。厂房位于原地面厂房下游约45m处河道左岸，厂内安装卧式水轮发电机组1台，分主副厂房。压力管道由锥阀室前的检修闸门后部钢管进人孔处引出至坝后生态发电机组厂房。

2 山美水电站对环境的影响

2.1 水文情势

山美水库电站停机呈现丰水少停机、枯水多停机的规律，停机时坝址至下游诗溪汇合口处约3km的河道出现流量不足现象。根据现状调查，诗溪汇合口下游有三个集中式饮用水源地和两个城镇污水厂的纳污区，电站停机时河道水量减少，下游鱼类、水生植物、底栖动物等水生生境萎缩，影响水生生态，同时影响河道纳污能力，从而影响水源地的供水水质、水量需求。

2.2 水质

山美水库坝址下游的山美水库管理处已建有三组污水处理设施，分别用于处理食堂污水、家属楼生活污水及化粪池出水、招待所和调度中心附近生活区污水，出水经处理后达《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B标准，尾水排入人工湿地。根据2019年2月15～17日在山美水库及下游7个断面水质采样3天的结果分析，山美水库及下游7个断面水质较好，各项指标均能满足相应水质标准。

山美水库下泄低温水对下游河道水温有一定影响，影响范围延伸至美林水厂取水口附近，发电下泄过饱和水，也形成下游河道的溶解氧随着距离的推进而下降，影响范围延伸至诗溪汇合口处。

2.3 生态环境

山美水库周边区域为五台山林场所环抱，全部规划为生态公益林，区域内植物种类较多，生物多样性指数较高。库区内有一定数量的野生鱼类，浮游植物和浮游动物，底部分布一定数量的软体动物、环节动物、线形动物、扇形动物等底栖动物，由于库区水体较深，水生植物种类较少。目前山美水库内也有小规模的渔业养殖，主要是采用人工放流一定数量的鱼苗，不投饵料，充分利用水库中的天然饵料，种类以鲢鱼、鳙鱼等为主，并定期进行捕捞。山美水库及下游未见重点水生保护动物。

山美水库建于20世纪70年代，当初并未考虑河道下泄生态流量，未配套建设过鱼设施，洄游性鱼类已很少出现，产漂流性卵鱼类显著减少；由于库区水流流速减缓，透明度增加，饵料生物量增多，喜缓流和静水条件的鱼类种群明显增多。近期急需解决东溪流域山美水库生态流量下泄的问题，远期应解决晋江及东溪流域河道纵向连通性问题，促进鱼类栖息地和洄游生境的恢复。

3 生态机组工程的环境影响

山美水库生态机组在35.51～60.87m各水头段均能下泄不小于5.77m3/s的生态流量。生态机组在山美水库原地面和地下电站不发电时开启，保障水库下游河道不脱水、不断流，且下泄生态流量不低于5.77m3/s，可发挥维持河道水生生境及生态环境的作用。

3.1 工程环境合理性

山美水库生态机组工程建设用地位于山美水电站的管理范围内，不新增占地，不涉及自然保护区、风景名胜区、森林公园、饮用水源保护区等敏感保护目标，厂址没有发现重点保护植物，没有占用基本农田，工程区周边也无重要的文物古迹和矿产资源。施工期污废水经污废水处理设施处理达标后回用于本系统，可减少对东溪水质的影响；项目运行后，管理人员生活污水依托已有污水处理设施，不会对东溪水质产生影响；厂址距离最近的村庄超过200m，噪声和大气污染影响均较小。因此，从环保角度上工程选址合理。

工程施工区、弃渣场布置以施工方便，少占耕地为原则，施工区植被主要是杉木林、毛竹林和芒草丛，未发现珍稀动植物，也不涉及占用生态敏感目标。在采取了水土保持工程和植物保护措施后，施工区、弃渣场的水土流失基本可以得到控制，不会对周围环境造成大的影响。

3.2 水文情势影响

生态机组建成后，可保证枯水期山美电站停机时下游的泄放水量，枯水期下游水量增加，可有效解决下游河道减、脱水问题，提高下游城镇居民生活饮用水的供水保证率，对下游河道生态恢复具有积极的作用。生态机组运行期间下游流量增加，提高下游河道的水环境容量承载能力，促进水体水质自净能力，可改善下游梅山水厂水源地的水质。

3.3 水质影响

山美水库为不完全年调节水库，水温分层明显。生态机组与原发电厂房共用一个进水口，存在低温水下泄的情况。新建生态机组增加了低温水泄放量，也增加了低温水对下游河道水温的影响程度。

生态机组运行期间下游流量增加，提高下游河道的水环境容量承载能力，促进水体水质自净能力，对坝下多个水源地以及金鸡闸、金门供水水源地水质的改善具有积极作用。运行期生态机组厂房采用值班、少人值守的管理要求，仅在厂房内设置调度室，机组运行期间基本无污废水产生。管理人员定员12人，均为现山美水库管理处管理人员，不新增管理人员，无新增水污染物。生活污水经已有污水处理设施处理后排入附近人工湿地，对水库下游河道水质影响较小。

3.4 生态环境影响

山美大坝水库维持正常蓄水位不变，不存在新增的水库淹没问题。新增厂房所在位置位于山美水库现有管护范围内，因此，无需新增移民及永久征地。坝后生态机组建设项目属于原有机组扩建性质，且压力管道及厂房均位于山美水库管理范围，不存在征地问题。工程需永久占地898m2，占地类型为原有水利设施用地和少量林地。坝后机组电站的运行不会对电站周围的生态环境产生破坏。

工程采用厂房左侧锥阀进行放水下泄生态流量5.77m3/s，为同时充分利用水能新增本生态机组。项目建成后，可有效改善坝址下游河道减、脱水问题，对提高游工业和农业用水保证率，修复下游河道水生态将起到积极的作用。

4 结论与建议

山美水库原电站的运行呈现丰水少停机、枯水多停机的规律，坝址上下游水文情势变化大，下游鱼类、水生植物、底栖动物等水生生境萎缩。山美水库坝后生态机组工程基本没有新增废水以及废气、固体废弃物影响，对周围环境的影响主要包括对水文情势、生态环境影响，通过生态机组解决坝址下游河道减、脱水及水生生境萎缩问题，既保障下游河道生态流量，修复河流生态[9]，又增加再生能源供应，有利于促进泉州市经济社会的可持续发展。

山美水库生态机组是福建省内首台生态机组，兼顾了水电站的生态效益和经济效益，是践行绿水青山就是金山银山的生动实例。工程已经通过充水验收，对于福建省水电站改造、下泄生态流量具有重要的参考和借鉴意义。

建议进一步加强晋江东溪流域生态流量梯级调度，确保山美水库上游及下游水电站同步泄放生态流量，加强生态流量的监控和管理、维护，保障东溪流域河道生态流量，促进晋江东溪水生生物生境保护和修复。