周開瑞 徐孝洪 孫東亞
摘要:近年來,我國的水利工程建設不斷開展,水利工程建設對抵抗洪災、干旱等自然災害,促進農業可持續發展具有重要作用,但同時對人們生產生活息息相關的生態環境會造成一定的不利影響。文章通過淺要探討水利工程建設對生態環境造成的影響,提高水利工程建設過程中的環境保護意識,為促進水利工程合理建設做出貢獻。
關鍵詞:水利工程建設;生態環境;環境影響
中圖分類號:X322 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)29-0076-02
自新中國成立以來,我國的水利工程建設取得了很大發展,全國范圍內建成的水庫有8萬多座,各類水閘6萬多座,累積堤防長度達到30萬公里,形成了防洪、灌溉、發電、供水等相對完善的水利工程建設系統。水利工程建設是一項復雜而又系統的工程,它一方面提高了農業生產抵抗旱澇等自然災害的能力,促進水土資源的合理利用,促進農業生產可持續穩定發展;另一方面對建設環境范圍內的地域、資源、環境結構產生了不同程度的影響,改變了當地的生態環境,甚至有一些危害可能是永久都無法恢復的,所以在水利建設過程中一定要注重保護好生態環境,在提高經濟效益的同時,保護好生態環境效益。
1 對當地氣候環境的影響
水利工程,特別是工程浩大的水利工程對自然環境的影響是巨大的,其中的一些不良施工建設會改變當地空氣的溫度、濕度、風向和降水情況,主要表現為對當地降雨量、氣溫、水文、水質、土壤、地質的影響,下面針對這些不同影響做出詳細論述:
1.1 對局部降雨量的影響
1.1.1 夏季降水少,冬季降水多。水利工程影響降雨量增多的主要原因是修建水庫之后,積水增多,隨之蓄水面積增大,經陽光照射,水汽蒸發較強,蒸發量也大大增多,從而使這個地區的空氣濕度增加,最終導致部分范圍內的降水量增多。使得降雨量減少的因素有:一是氣流進入水庫流域后,受風速影響產生下沉運動,不利于降水發生;二是在暖季,陸地溫度大于水面溫度,水域范圍內空氣結構穩定,不利于空氣對流運動,從而使得降水量減少。在夏季,減弱降水的兩項負面因素起主要作用,所以水利工程建設地區及其周圍地區的降水量會明顯減少;但是在冷季,使降水增加的正面因素會超過負面因素,所以水域范圍內及其周圍地區的降水量會有所增加。
1.1.2 濕潤地區降水少,干旱地區降水多。在我國的季風區,空氣比較濕潤,且水汽充足,大部分地區降水時間集中在夏季,其中決定地區內降水的主要條件是空氣上升運動的強弱和空氣的對流運動,所以在這一時期減弱降水的兩項負面因素發揮了重要作用,使得水域及周圍地區的降水量減少;而在干旱地區,空氣干燥,水汽較少,全年降水量都比較少,影響降水的主要因素是空氣濕度,水利工程能夠有效地增加當地的水域面積以及儲水量,所以此地區的水域及其附近地區會比之以往水汽更加充足,空氣濕度也有所較大,所以無論是在夏季還是冬季降水量都能夠比其他干旱地區多,比之同地區歷史降水量也能有所
增加。
1.2 對局部氣溫的影響
水利工程建成后,原來和空氣的接觸面由地面變成了水面,水的熱容和普通地面差別較大,因此空氣間的能量交換會發生很大變化,進而使得局部氣溫發生改變。首先是冬季增溫,夏季降溫。一些大型水庫,尤其是水深超過7米的水利工程在冬季時,會使周圍地區的平均溫度上升2℃~4℃。另外在夏季時,水利工程周圍地區的降溫效果較為明顯,特別是在水汽較少的干旱地區夏季降溫效果更為明顯,最高可降低4℃。其次是降低日溫差和年溫差,大水庫等大型水利工程建設可以調節氣溫變化,使最低氣溫不會太低,最高氣溫不會太高,降低日溫差和年溫差。在春秋季節,大水庫可降低日溫差2℃左右,降低年溫差1.5℃~2℃,在干旱地區最多可以減少5℃左右。
1.3 對水文系統的影響
水庫和水閘修建成功之后,往往對下游河流和地下水位情況影響較大,因為水庫往往建設在水流湍急、水質較好、水源充足的河流上游地區,水閘修建在河道、渠道或湖、海口,利用閘門控制流量和調節水位,關閉閘門,可以攔洪、擋潮、蓄水抬高上游水位,以滿足上游取水或通航的需要。開啟閘門,可以泄洪、排澇、沖沙、取水或根據下游用水的需要調節流量。水庫和水閘建設不僅能夠攔截汛期洪水,還能夠阻截非汛期河水。如果上游水利工程過度攔截非汛期河水,會使下游河水流量減少,水位降低甚至是斷流,入海河流因河水流量過少而泥沙淤積,造成海水倒灌影響農業生產。以三門峽水庫為例簡要說明泥沙淤積造成的影響:20世紀60年代,三門峽水庫建成蓄水一年半后有15億t的泥沙淤積在潼關-三門峽一段,使河床升高4.5米,河流不通,使淤積范圍擴大到渭河口一帶,兩岸地下水位升高,海水倒灌,造成兩岸地區農田次生鹽堿化,造成的經濟損失不可估量。此外,水閘的存在還會改變天然河流的河流狀態,水閘開啟后下泄流量大,水流流速加快,污染物擴散作用增強,但沉降作用減弱,水流對河底底泥擾動大,底泥運動會對河流水質產生不利影響。
1.4 對水質的影響
水庫建成蓄水之后,可能會對水質產生積極或消極兩方面影響:
首先是積極影響:一方面水庫內河水流速減慢,海藻等浮游生物活動頻繁,浮游生物呼吸產生的二氧化碳與水中的鈣離子、鎂離子結合生成碳酸鈣和碳酸鎂,在水底沉淀,降低水質硬度;另一方面河水滯留時間增長,有利于水中雜質沉降,降低水體渾濁度。
其次是消極影響:水庫內河水流速減小,水體與空氣交換速率降低,水體自凈能力變差,水中污染物不容易擴散,復氧能力減弱,水體特別是溝汊地區容易發生污染,引起水華現象,使水質變差;被淹沒的植被和水中腐爛的有機物會大量消耗水體中的氧氣釋放大量二氧化碳,造成溫室效應;水庫內河水流速小,形成藻類植物天然的生長環境,有利于藻類等浮游生物進行光合作用,若水庫內河水儲存時間過長,會使藻類生物大量繁殖,引起河水富營養化;水中含有重金屬和有毒物質的雜質大量沉積于水底,不能被降解分化,長期會造成次生污染,影響水質。
1.5 對土壤的影響
水庫蓄水會造成周圍土地鹽堿化、沼澤化、浸沒。
1.5.1 鹽堿化:土壤鹽堿化是水庫蓄水后最常見的土壤問題之一。修建水庫,使下游地區地下水位上升,地下水礦化程度高,上升接到地表的位置,再經過強烈的蒸發作用,水份逝去,鹽堿等化合物殘留于土壤表面,使土壤鹽堿化,土壤肥力下降,土壤滲透壓增高,植物生理性干旱而死亡。
1.5.2 沼澤化:又名潛育化,是水庫造成地下水位上升,土壤水份增多,過分濕潤,土壤沼澤化,使植物根部呼吸困難出現衰敗死亡。
1.5.3 浸沒:土壤被水份浸沒,通氣條件變差,土壤中微生物活動減少甚至死亡,土壤肥力下降,植物生長
困難。
1.6 對地質造成的影響
修筑大壩、水庫過程中的不良操作或違規操作可能會發生地震、滑坡、滲漏等不良地質災害。
1.6.1 地震:大型水庫修建完成蓄水后可能會誘發地震,其原因主要是:水體壓力過重引起地殼應力增加;水滲入巖層空隙,使巖層空隙水壓力增大,巖層變得脆弱易斷;水滲入地質斷層后,增加了斷層之間的潤滑度,使地質穩定度下降。
1.6.2 滑坡:水庫蓄水后水位驟增,對岸山坡土地強度下降,易發生庫岸坍塌、山體滑坡、巖體滑落等自然災害。另外有些水利工程需要挖掘大量的泥土來補充工程的需要,被挖掘的坑洞經受雨水沖刷后也會容易坍塌,從而形成滑坡等自然災害。
1.6.3 滲漏:水庫大量蓄水之后,使得周圍水文條件發生改變,若水庫發生污染,地下滲漏會將污染源擴大,造成周圍地區和地下水質污染,影響居民正常生產生活和身體健康安全。
2 水利工程建設要注重保護好生態環境
水是人類生命之源,是人類賴以生存的基礎,沒有水就沒有人類,水利工程建設不僅可以防洪、蓄水、灌溉、發電,也為人類提供了充足的水源,生態環境與人類息息相關,所以在水利建設過程中一定要注重保護好生態
環境。
要想保護好水利工程周邊的生態環境,首先要完善水利工程建設過程中與生態保護相關的法律法規,使水利工程建設處于法律條文約束之下,充分考慮與生態環境相關的各種因素,比如降雨、氣溫、水文、水質、土壤、地質等各項條件,制定明確標準并嚴格執行。其次要加大監管力度,促使企業合理施工、安全施工,保護好生態環境,對于違規操作造成生態環境污染的水利工程建設企業,根據影響輕重情況,采取罰款、停工、依法關閉等措施,加大處罰監管力度,爭取做到防患于未然。最后要加大水源保護和治理力度,根據水利工程當地的實際情況建立污水處理廠,對已有污染進行治理,并且適當加大植樹造林的力度,改善生態保護系統,增強生態系統抵抗能力。
3 結語
總之,為了人類社會的可持續發展,一定要在水利建設過程中樹立生態保護意識,采取相關措施保護好生態環境,以科學發展觀引導水利工程建設向著良好方向發展,促進人與自然和諧發展,實現經濟效益和生態環境效益的
統一。
參考文獻
[1] 朱黨生.水利水電工程環境影響評價[M].北京:中
國環境科學出版社,2006.
[2] 司源.水利水電工程對生態環境的影響及保護對策
[J].人民黃河,2012,(2).