水利工程環境研究管理論文
時間:2022-06-27 08:29:00
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1引言
隨著現代工程技術手段的不斷發展,近一百多年來人類對河流進行了大規模開發利用,興建了一批蓄水庫和跨流域調水工程。這些水利工程一方面給社會帶來了巨大的經濟效益和社會利益,另一方面也極大的破壞了人類賴以生存的自然資源和生態環境。因此,如何興利弊害,充分發揮水利工程為人類造福的優勢,減免其對環境的不利影響,是廣大水利工作者必須考慮的問題。
水利工程對環境的影響歸納起來主要體現在兩個方面(1)自然環境方面:水利工程的興建對水文情勢的改變,對泥沙淤積和河道沖刷的變化,對局地氣候、水庫水溫結構、水質、地震、土壤和地下水的影響、對動植物、對水域中細菌藻類、對魚類及其水生物的影響,對上、中、下游及河口的影響等(2)社會環境方面:水利工程興建對人口遷移,土地利用,人群的健康和文物古跡的影響以及因防洪、發電、航運、灌溉、旅游等產生的環境效益等。
2水利工程對環境的影響
2.1水利工程對自然環境的影響
2.1.1工程建設對水文情勢的影響
水利工程的建設改變了天然河流的水文特征和結構。在河流上建壩,使上游水流速減緩、水深增大水體自凈能力減弱;庫區水體增大后,水溫結構也會發生變化對水體密度、溶解氧、微生物和水生生物都產生影響,下游河道的徑污比和魚類繁殖條件發生變化;水庫蓄水后可引起周圍地區的地下水位上升,導致土壤環境變化等。
2.1.2工程建設對泥沙淤積的影響
水利工程的建設將改變庫區和下游河道泥沙的輸移和沉積模式。例如,三門峽工程為了使黃河下游“地上河不再淤高,設計時想把黃河的泥沙全部攔截在三門峽水庫內,使黃河下游變清,這種做法嚴重損害了上游的渭河,并且設計中沒有設置底孔排沙系統,后經兩次改建渭河下游泥沙仍大量淤積,這不僅使蓄水庫容減少而且形成了“地上河”經常引起洪澇災害。中國科學院和中國工程院兩院院士和前水利部部長錢正英呼吁“三門峽水庫停止蓄水不再發電”可見,三門峽水庫的教訓是深刻的。另例,1964年蘇聯為埃及在尼羅河上修建的阿斯旺大壩,在大壩建成前尼羅河每年向地中海輸送泥沙并使之向海岸淤積的速度和海水對岸邊的侵蝕速度大致相等。大壩建成后,泥沙被截留在水庫內,地中海岸的沖刷得不到補償,固有的自然平衡狀態受到破壞。
2.1.3工程建設對局地氣候、水庫水溫結構、水質和地震的影響
大型水庫的建設使庫區微氣候環境條件有所改變,包括氣溫、風速、濕度、降水等。水庫的水溫結構分為分層型和混合型兩種?;旌闲偷乃疁亟Y構對環境的影響比分層型小。水庫水溫的變化主要取決于水溫的分層溫度高低的變化。水庫下部的低溫水對農作物、水生生物、人類生活等產生危害:①造成農作物(主要是水稻)減產。②影響水生生物(主要是溫水魚類)的生長和繁殖。③不利于工作、學習和娛樂。水利工程的建設對水質產生了一定的影響一方面水體經過長距離的輸送或一定時間的貯藏,都會使復氧過程充分,從而豐富了水體潛在的環境容量資源。另一方面在庫區內水位抬高,水流緩慢,不利于污染物的擴散。同時水庫中由于大量水體的聚集,會使庫區地殼結構的地應力發生變化,容易誘發地震,特別是隨著高壩水庫的修建強烈的水庫地震時有發生。
2.1.4工程建設對土壤環境的影響
水利工程的建設對土壤環境的影響也是有利有弊,一方面通過筑堤建庫、疏通水道等措施,保護農田免受淹沒沖刷等災害;通過攔截天然徑流、調節地表徑流等措施補充了土壤的水分改善了土壤的養分和熱狀況。另一方面水利工程的興建也使下游平原的淤泥肥源減少,土壤肥力下降。同時輸水渠道兩岸由于滲漏使地下水抬高,造成大面積土壤的次生鹽堿化和沼澤化。例如,阿斯旺大壩的興建使泥沙淤積在水庫內,汛期不再出現洪水泛濫肥沃兩岸的土地。三峽水庫的中下游地區大面積低湖田面臨沼澤化威脅,漬害田比例增大。
2.1.5工程建設對動植物、水生生物的影響
修筑堤壩將使魚類特別是洄游性魚類的正常生活習性受到影響,生活環境被打破,嚴重的會造成滅絕。例如:長江特有的白甲魚、巖原鯉、中華鲅在漁業產量中的比重已很少,特別是白暨豚近幾年來的種群數量急劇下降。水利工程的建設使自然河流出現了渠道化和非連續化的態勢,這種情況造成庫區內原來的森林、草地或農田被淹沒水底,陸生動物被迫遷徙。
2.1.6工程建設對上、中下游及河口的影響
水利工程的建設對整個流域都將產生不同程度的影響。影響較大的主要是庫區且多為不利影響,中下游地區所受影響有利有弊,影響的時間一般是長期的,影響范圍有的延伸至河口。河口是咸淡水交匯的地方,環境條件復雜多變而且往往受到上游各水利工程的疊加作用;水利工程的興建還會對河口水質及水體自凈能力產生影響,對生物環境及生物多樣性產生影響,對兩岸沼澤濕地、河口三角洲和濱海濕地產生影響而且還會引起鹽水入侵,海岸侵蝕等一系列問題。例如三峽工程的興建不利影響主要集中在庫區,庫區內泥沙淤積,壩下河道沖刷,水庫可能引起少數大型滑坡的復活等。而中下游在工程興建后可以有效的減免洪水災害的影響,有利于血吸蟲病的防治,減緩洞庭湖淤積,延長湖泊的壽命,改善中下游枯水期水質及通航條件,對河口和近海生態環境有長遠影響。
2.2水利工程對社會環境的影響
2.2.1工程建設對人口遷移、土地利用的影響
移民安置問題是水利工程建設中大課題,其對環境的影響是深遠的。興建水庫,淹沒土地,必將使人地矛盾更加緊張。如果移民未加妥善安置,還會造成毀林開荒,引起水土流失等問題。眾所周知,三峽工程中移民總量達到113萬,我國在三峽工程的建設中制訂了開發性移民政策,不僅要給移民安置淹沒補償費,而且使移民及遷入區人民生產和生活水平得到提高,確保長治久安。
2.2.2工程建設對人群健康的影響
水利工程在施工過程中會引起諸多環境因素變化,如施工期產生的廢污水、廢氣、噪聲、固體廢棄物等會影響施工區的衛生環境和當地居民及施工人員的健康。水利工程在運行過程中會改變某些病原體孳生環境及傳媒棲息地。例如,阿斯旺水利樞紐工程建成后水介疾病的傳媒體不再被洪水沖刷,因此血吸蟲病、瘧疾、腸胃炎等發病率急劇上升。據統計,水庫一帶居民血吸蟲病發率約為80%部分三角洲地帶幾乎高達100%,對當地居民的健康造成嚴重威脅。
2.2.3工程建設對文物古跡和自然景觀的影響
水利工程的建設使部分文物古跡和自然景觀被淹沒。文物古跡作為中華民族的寶貴財富,它反映了一個歷史時期的社會制度、社會生產、社會風情、科學技術、軍事和歷史等,對歷史研究具有重要意義,對古代科學技術的研究具有重要價值。因此,在水利工程的建設中對重要的古跡要進行防護、遷移、仿制并進行錄象保存。三門峽水利樞紐、三峽水利樞紐等都采取了文物保護措施。三峽水庫蓄水后庫區著名的文物古跡和三峽峽谷險、秀、奇、幽等自然景色并無明顯不利影響。并且創造和改善了旅游環境,三峽工程不僅保留了“高峽出平湖”的景觀,而且小三峽及沿線峽谷也將更加秀麗,形成了壩區獨特的風景。
2.2.4工程建設的環境效益
水利工程不直接產生污染問題,屬于非污染生態項目。為區域提供發電、防洪、航運、灌溉、供水、水產養殖等方面的綜合效益。水利工程的建成提高了抗御洪、澇、旱、堿等自然災害的能力,降低了災害發生的頻率和危害程度,為人民提供了穩定的生產,生活環境;水電是永不枯竭的清潔能源,可以取代化石燃料和核能,與建火電站相比水電具有不污染環境、減緩溫室效應和酸雨危害的優勢,還可以減輕北煤南運的運輸壓力;水運是天然運輸系統,與陸運系統相比具有運輸成本低,少占地或者不占地的優點,三峽工程建成后,枯水期水庫回水直至重慶,川江急流險灘均被淹沒,庫區航運條件得到很大改善;同時,可以促進漁業養殖,開發旅游景點,發展旅游事業,改善中下游水質狀況及供水條件等。
3環境對水利工程的制約
矛盾的兩個方面是相互作用的,在水利工程對環境產生影響的同時環境對水利工程也起到了制約作用。地震對水利工程的破壞作用,上游地區的污染和土壤侵蝕對水體功能的影響,對水利工程的淤積作用等。因此,在興建水利工程前對工程所涉及地區的環境情況應予以高度重視。
4結語
水利工程對生態環境的影響是廣泛而深遠的,我們在興建水利工程的同時要特別注意水利工程作為新生的環境組成與其他各環境組成的協調和平衡問題。使它們組成一個更為和諧的水資源系統。當前水利工作者急需樹立起環境保護的意識,充分意識到環境問題在水利工程建設中的重要地位,現代水利事業發展方向是變工程水利為資源水利,達到經濟效益、社會效益和環境效益的統一。
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作者簡介:
張偉(1979-),女,河北省衡水人,環境方向在讀碩士研究生
龔愛民(1962-),男,云南楚雄人,副教授,碩士研究生導師,主要從事建筑材料和巖土方面研究.
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