王 惠
(山西省汾河灌溉管理局一壩分局)
大多數大型水利工程都是在天然河道上修建的,隨著其修建將會對河流經過長期演化而形成的生態環境造成影響,改變了河流生態環境多樣性的特點,造成河流局部形態的單一化和非連續化。所謂河流形態的單一化是指在水利工程建設完成后,將蜿蜒曲折的天然河流改造成直線或折線型的人工河流或人工河網,既改變了深潭淺灘交錯的河流形態,也減少了濕地的面積。所謂河流形態的非連續化是指在河流筑壩形成水庫后,造成水流的不連續和斷流現象,有些河流由于進行梯級開發,更是形成了河流多級非連續化的格局。水利工程修建完成后,在存儲汛期洪水的同時也將非汛期的水流給截留了,這將會導致下游河道水流大幅度下降,甚至導致斷流引發其周圍地下水位下降、河流入海口水位下降,導致河口淤積或海水倒灌及河流自凈能力下降等。水利工程的修建也會改變河流的自然形態,導致局部河流水深、含沙量等的變化,進而將會導致下游的水文泥沙發生變化。由于河流的水文、泥沙是影響河流生態環境的原動力,水庫建成后內部水面寬,水體大,水流遲緩,當水體受太陽輻射時由于水面的反射率小于地面的反射率,因而導致水面熱量輻射值增大。而且水庫內具有特殊的水溫結構,水溫的升高將會對水庫內的魚類生物繁殖產生影響,同時還將導致內部水質產生一定的變化。由于水庫內部的水流速度降低,致使水氣界面交換速率和污染物遷移擴散能力降低,導致水質自凈能力下降,并會增強水體的沉降作用,因而可能使水體內重金屬沉降積聚,對水庫內部貯水的污染增加。
大型水利工程對陸地生態環境的影響是利弊各半的。通過筑堤建庫、疏通水道等工程建設,可以保護農田免遭洪水淹沒和沖刷等自然災害,并可通過對天然徑流與地表徑流間的相互調節,來改善土壤內的水分和營養成分。但隨著大型水利工程的修建,也會使下游區域內的淤泥質肥源面積減少,從而導致土壤肥力降低。同時,如果輸出水渠發生泄漏,將會導致水渠兩岸土地的地下水位升高,從而導致地面土壤的次生鹽堿化和沼澤化。此外,在大型水利工程的建設過程中,也會破壞一些林地、草地等植被,進而影響到陸生生物的棲息和繁殖。大型水利工程的建設會導致區域內大量植被喪失生存環境,造成物種群居減少,以及區域內植物與動物之間的結構發生變化。水利工程正式運行后也將會導致區域內濕度增大,使得原本棲息于該區域的生物無法適應新的生活環境,被迫向其他地區進行遷移。建設過程中產生的一些污水和廢渣如果排放傾倒在河道內,也將會對河道的生態環境和自凈能力產生影響,惡化河道岸邊爬行動物的生存環境,嚴重的話,甚至會導致該地區的生物遷移或死亡,從而使區域內的生態系統失去平衡。
任何水利工程的建設都會影響該地區的自然環境承載力,而大型水利工程在此方面的表現尤為顯著。我國的水資源雖然比較豐富,但是也不能無節制地隨意開發利用。因此,在進行大型水利工程建設時,應當首先考慮水資源配置。建設水利工程是為了對水資源進行更好地開發和利用,因此,首先應當維持河流自身的生態需水量,才能維持河流的生態系統健康,達到更好地開發和利用水資源的目的。河流的生態需水量包括以下幾項:一是維持河流基本生態環境功能的需水量,即維持河流系統最基本的生態環境功能所需要的最少水量;二是河流輸沙排鹽需水量,即維持河流形態和鹽分動態平衡的所需水量;三是湖泊洼地生態環境需水量,即維持湖泊洼地水體功能而消耗于蒸發的環境需水量。生態需水量與河流流量的變化密切相關。根據國外學者的相關統計和研究,在估計每一個水資源區域內水生生物用水量時,以該區域河流出流點的月流量作為判斷依據,提出了需水量標準:河道內徑流為多年平均值的60%,這是為大多數水生生物提供優良至極好棲息條件所推薦的基本徑流量;河道內徑流為多年平均值的30%,這是保持大多數水生生物有好的棲息條件所推薦的基本徑流量;河道內徑流為多年平均值的10%,這是大多數水生生物短時間生存條件所推薦的瞬時徑流量。我國過去在水能資源開發上,往往按照流域梯級開發模式,追求100%的開發率,這樣會對水體的環境承載力產生巨大的負面影響。所以,應當因地制宜,選擇適當的目標,以適當的程度進行水利工程的建設和開發。
大型水利工程的建設,固然關系到經濟發展、國計民生,但也對生態環境體系的循環有著巨大的影響,這就要求我們必須通過合理而科學的規劃設計來將建設中的負面影響降到最低限度。在建設水利工程的同時,也要做好對自然生態環境的保護。對生態環境的保護實際上包括兩個方面的內容:一是對那些良性的生態平衡,要在工程建設中盡力使之維持原樣,努力消除工程對其的不良影響,使其按自身固有的規律發展;二是對那些惡性的生態平衡,要在工程中對其進行改造,消除或者控制其對人類造成的災害性后果,使之按照有利于國民經濟建設的方向發展。
在具體實踐中,要想使大型水利工程的建設與自然生態環境相協調,應當把握以下三大原則:
(1)自然環境效益與社會經濟效益協同發展的原則。大型水利工程的施工建設應當考慮到對自然環境的保護和由此帶來的效益,從對社會經濟可持續發展的高度來進行這種經濟建設活動。要從過去單純的施工開發管理轉變為施工建設、安全生產、生態環境相結合的全面管理,從過去單純考慮工程效益轉變為尋求工程效益與生態效益的最優組合。
(2)共生互補原則。所謂共生,是指一種合作共存、互利互惠的現象。在大型水利工程的建設中,要對處理施工與生態環境問題采用多種不同的手段方法,對這些問題進行統籌規劃與協調管理,建立水利工程與自然環境平等和諧的相互關系。
(3)時程需求與主體空間利用原則。主體空間利用原則,是一種結合水利工程施工理論而提出的生態工程生物種群分布原則。生物種群的分布主要有平面和垂直兩種格局,根據生態工程的對象和目的,合理地安排生物種群,將有助于實現工程的效益。主體空間利用原則主要是為了解決水利工程在施工建設中對施工空間區域的總體布置和有效組織問題,同時統籌兼顧對施工區域有關土地的合理利用、水流水體的有效交換流通,力圖使施工建設對區域的自然環境的影響達到最小,效率和自然效益達到最高。
以科學發展觀為核心,加強對保護生態環境的認識,進行合理的開發規劃,是使經濟建設與環境保護協調發展的必要手段。然而,要真正達到這一共識,我們還要走相當長的一段路程。因為環保問題向來都不是一個容易解決的問題。長期以來,急功近利、不計后果、片面注重經濟效益的發展觀念,導致人們對自然資源進行掠奪式開發和無節制破壞,已經嚴重地影響到了我們的生存環境和經濟發展的速度。要想改變這種觀念,就必須要大力進行環保知識教育,將工程開發中的環保規劃工作納入法律軌道,對自然生態的保護要成為水利工程規劃、設計和施工中的重要組成部分。將環保思想貫穿到具體的建設環節中,才能達到經濟效益與自然環境效益的協調共同發展。
綜上所述,興建大型水利工程,對原有的自然環境和生態平衡的影響是不可避免的,關鍵在于如何使這種影響得到控制,在建設工程的同時也能注重對自然環境的保護。水利工程的本質應該是生態工程,水利工程在改造自然的同時不應該以破壞生態為代價。以科學發展觀為指導,按照人與自然和諧相處的理念,科學地認識和解決水利工程中的生態影響問題,是實現水利工程與生態環境協調發展的關鍵所在。