中国葛洲坝集团水务运营有限公司 湖北武汉 430000
摘要：本文介绍了已运营水电站在未设置生态流量泄放的情况下，恢复生态流量泄放功能的主要实施思路及措施，重点从生态流量的确定、生态流量泄放主体工程特点、河道生态修复及监测、水库运行方式等方面进行了阐述。
关键词：水资源生态环境保护；水电站生态流量；生态机组；河道修复
改革开放以来，我国建设了数以万计的中小型水电站，由于受当时客观条件的限制，多数水电站在规划设计及建设期均未考虑生态流量泄放，导致在电站多年运营期内，河流阶段性断流的发生并有逐年严峻的趋势。党的十八大以来，生态环境保护上升为国家战略，当前政策层面除严格审批新建水电项目落实生态环境保护措施之外，同时要求对已运营的水电站中难以保证生态流量泄放而导致河流阶段性断流的“问题电站”全面实施生态流量泄放修复措施。
1、水电站生态流量泄放基本要求
1.1 设计合理的泄放措施
要根据水电站下游生态需求，合理确定生态流量泄放措施型式和技术要求，确保足额泄放生态流量，为河道生态功能自然修护创造条件；已有生态流量泄放措施但不能满足下游生态需求的，要重新设计、建设生态流量泄放措施。生态流量泄放应优先考虑专用泄放设施，确保设施安全可靠、运行灵活。
1.2 编制合理的泄放方案
应根据电站坝址下游河道水生生态、水环境、景观等生态用水需求，结合水力学、水文学等方法，按生态流量设计技术规范及有关导则规定，编制生态流量泄放方案。方案中应明确电站最小下泄生态流量和下泄生态流量过程，需要确定蓄水期及运行期生态流量泄放设施及保障措施。
1.3实施河流生态修复
在保障河道生态流量下泄后，河流生态功能自然修护仍存在困难的河道，在符合河流综合规划、防洪规划和水能规划等的前提下，要采取河流连通性恢复及生境修复等措施修复河流生态。要主动采取增殖放流手段，依据河流水域生境特点，总体明确各河段放流对象，增殖放流应与栖息地保护结合，保障增殖放流效果，后续还需根据逐年放流跟踪监测结果调整放流对象和规模。
2、生态流量泄放实施方案
参考国内多个水电站生态流量泄放措施，一般采用生态泄放与利用共同实施的工程方案。生态流量实施方案首先要保证原水电站大坝下游河道的生态流量，同时根据需要采用合适的工程手段修复下游河道生态功能。另外，为保障电站发电运营收益，要考虑安装生态流量发电机组，充分利用生态流量发电，以减少因生态流量泄放导致原电站发电量不足致使运营效益降低的问题。
2.1 生态流量的确定
河道生态流量需要考虑以下因素：（1）工农业生产及生活需水量；（2）维持水生生态系统稳定所需水量；（3）维持河道水质的最小稀释净化水量；（4）维持河口泥沙冲淤平衡和防止咸潮上溯所需水量；（5）水面蒸散量；（6）维持地下水位动态平衡补给需水；（7）航运、景观和水上娱乐环境需水量；（8）河道外生态需水量。需要指出的是，对于不同的河流，其需水对象的主要功能存在差异，相应生态用水应根据其具体的主要功能而定，其考虑的对象和重点也应有所区别。
根据工程实践，水电站下泄的河道生态环境需水量应重点考虑维持水生生态系统稳定所需水量、维持河道水质的最小稀释净化水量和河道景观需水量3方面因素要求，生态流量取上述3个需水量的最大值。其中，维持水生生态系统稳定所需最小水量，根据相关规定，一般不应小于河道控制断面多年平均流量的10％（当多年平均流量大于80m3/s时按5％取用），在《建设项目水资源论证导则（试行）》中也建议河道生态需水量“原则上按多年平均流量的10%～20%确定”。针对具体水电站的生态流量泄放方案制定时，需在考虑维持水生生态系统稳定所需最小水量的基础上，综合考虑维持河道水质的最小稀释净化水量和河道景观需水量等因素确定，较多数情况下，生态流量泄放值可以取维持水生生态系统稳定所需的最小水量。需要说明的是，在国家和地方重点保护、珍稀濒危或开发区域河段特有水生生物栖息地的鱼类产卵季节，经论证确有需要，应合理加大生态流量下泄。
2.2 主体工程布置及建筑物
在已建成水电站河道生态流量明确的基础上，进一步确定生态流量泄放实施方案工程规模、主体工程布置、等别及建筑物结构、级别以及建成后水库运行方式等实施方案主要内容。已建成水电站生态泄放设施，是在已投产发电的既有水电站建筑物上进行改造而成，主体工程布置及建筑物方案首先应满足功能性、安全性的要求，方案要具有可实施性，方案实施时应避免或降低对发电效益的影响，同时注意方案本身的经济性和后期运行的安全性、稳定性、经济性、灵活性、便利性。参考具体实施的案例，方案制定应满足以下基本要求：
（1）从功能、安全、施工、投资、发电影响、资源利用、后期运行、工程占地等因素进行分析，重点关注功能性和安全性。
（2）在满足基本的生态流量泄放功能要求的前提下，方案的工程量和投资应最小。
（3）方案要充分考虑和论证设置生态机组的可行性，做好生态机组选型和布置，要充分利用生态流量这种“长流水”发电，尽量减少因实施生态流量修复工程对水电站经济效益造成的损失。
2.3 河道生态修复及生态流量监测
在已建成水电站，尤其是建成后运营多年的水电站，在保障河道生态流量下泄后，水电站大坝下游河道生态功能自然修护仍可能存在困难，需要在符合河流综合规划、防洪规划和水能规划等的前提下，采取河流连通性恢复及生境修复等措施修复河流生态。根据大坝下游断流河段的特点和现状，结合较多中小型水电站下游断流特点，一般需重点研究大坝下游1- 5km范围河段的生态修复。
生态流量泄放实施后，要做好下泄流量监测工作，考虑到天然河道的形态不规则及生态流量较小等原因，一般选择在生态泄放设施上进行监测。有时为全程监控生态泄放设施运行情况，便于特殊运行情况时的对比分析，还应布置相应的视频监控。
大坝下游河道恢复连通性后，要根据河流特点及地方相关规定，主动联系环保等相关部门，考虑实施增殖放流措施，并在后续年度保持跟踪监测，确保全面恢复河道生态环境。
2.4 水库运行方式
2.4.1 未设置生态机组的水电站
当库水位为死水位以上时，生态流量泄放装置开启；当库水位在死水位及以下时，由泄洪洞泄放生态流量。
2.4.2 设置生态机组的水电站
正常情况下，水电站由生态机组泄放生态流量。当生态机组检修时，开启生态放水阀放水，泄放生态流量。具体运行方式如下：
（1）当库水位为死水位以上时，由生态机组泄放生态流量，当生态机组检修时，开启生态放水阀放水，泄放生态流量。
（2）当库水位为死水位及以下时，由泄洪洞泄放生态流量。
（3）当电站引水隧洞放空检查时，根据现场实际情况，临时开启溢洪道或泄洪洞泄放生态流量。
结语：党的十八大以来，“绿水青山就是金山银山”的理念深入人心，为全面贯彻十八大关于生态文明建设战略部署，大力推进水生态文明建设，在原有水电开发利用的基础上，实施合适的生态流量泄放措施，如上所述，科学合理地做好已运营水电站生态流量泄放工作，恢复保护好数以万计的河流生态，功在当代利在长远。
参考文献：
[1]国家环保部、国家能源局.《关于深化落实水电站开发生态环境保护措施的通知》（环发〔2014〕65号）.
[2]国家环境保护总局办公厅、环境影响评价管理司.关于印发《水电水利建设项目生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南（试行）》的函（环评函〔2006〕4号）.
[3]国家水利部.《水利部关于推进绿色小水电发展的指导意见》（水电[2016]441号）
[4]国家水利部.《建设项目水资源论证导则（试行）》（SL/Z 322-2005）