水利工程建设对生态环境的影响综述
2015-08-15李都智
李都智
(额敏县水利局 新疆 额敏 834600)
随着我国经济的快速发展与科学技术的进步,水利工程在社会生活各个方面得到应用,如:防洪,灌溉,发电,航运等,带来了较为可观的社会经济效益。与此同时,也对生态环境产生了巨大的影响。水利工程施工过程中,工程本身与生态环境的协调程度是衡量一个水利工程的好坏、设计是否合理、施工是否得当的重要指标之一。
改革开放以来,水利工程建设取得了巨大的成果。全国共建成水库9万余座,累积堤防长度29.72万km,已经初步形成了良好的防洪、排涝、灌溉、供电等水利工程体系。水利工程在促进农业发展、保护水土资源的同时,也会导致生态环境的破坏。准确的认识和处理水利工程与生态环境之间的关系,是保证水利工程与生态环境协调发展,保证社会经济利益,实现可持续发展的基础。
1 对局部气候的影响
水利工程建设会引起环境变化。水库总容量在10亿m3以上,面积在100km以上的大型水库对当地气候影响尤为明显。其中对水温、风速、温度、降水量影响较为明显。有研究表明:水库上空空气透明度比居民居住区高出10%左右,水面上空紫外线比陆地高出30%、气温降低4℃~5℃,湿度高出15%左右。
1.1 对降雨量的影响
水库对降雨量影响主要有以下几方面原因。
(1)水库水面蒸发比较强,使得空气中湿度很大,具有增加降水量的作用。
(2)水库的地区的低温效应可使周边降水量发生改变。库区外围降雨量有所增加,与库区临近地区相对减少,地势高迎风增加降雨,背风面降雨减少。
(3)降雨分布时间发生改变。夏季库区水面温度低于气温,气层稳定,使得大气对流减弱,降雨量减少。但冬季水面较为温暖,大气对流作用增强,降雨量增加。
1.2 对气温的影响
水库建成后,库区与空间的接触由陆地转变为水面,与空气能量交换的方式以及强度均发生变化,从而导致气温变化。库区冬季气温可比陆地高出3℃左右,而夏季可以降低4℃左右。
2 对水文情势影响
水利工程的修建,改变了地区内水文循环情况,对整个流域地区产生了不同程度的影响。水利工程完工后,原有河流水位升高变成湖泊,水面面积增大,增加光照下水面蒸发量,引起水循环变化。另一方面导致水库发生渗漏,使得地下水位升高。根据水库调蓄水能力不同,其影响水位变化不同。与天然河道相比,水库流速变化也十分明显,在水库的尾端其流速接近天然河道流速,而越靠近坝前其流速越缓。
3 对泥沙的影响
水利工程的建设将改变库区河道内泥沙运输沉降模式,对水利工程附近生态环境具有一定影响。水库蓄水后,对上游减速较小,水流携带的泥沙淤积与库内,使得库区容水量降低,减低水库的使用效益。泥沙淤积库中是水利工程中一个重要的环境问题。水利工程完工后上游水坝阻断天然河道,使得河流生态系统发生改变,改变原有河道的运输沉降泥沙规律,使得整个河流系统的水文特征发生改变。同时水库蓄水因生态系统的改变,导致水体悬浮物质以及泥沙沉积,减少水库需水量影响水库的经济效益和使用年限。
4 对水质的影响
水体经过长时间的储存,使得水的复氧过程充分形成,丰富水中潜在的环境资源。同时,水库水位升高,水流缓慢减缓了污染物的扩散。一般河流水的矿化度较低也就是我们所说的水质硬度较低,PH值比较适中,其溶氧量丰富。河流的开发对水质造成巨大的影响,其中水库工程对水质的影响最为明显。水库工程完工后,其区域内水流速度减小,有利于消减溶解矿物质,减少生化需氧量,增加水中营养物质相对浓度。同时与水库相连的上游河流的自洁能力降低,导致入库河流水质污染加重。库内水温一旦出现分层现象,库内形成密度屏蔽,导致冷水层改变成厌氧生物层,使得不溶解固体物质沉降形成营养富集。其主要体现在两方面。
(1)库区水流减慢,使得水体在库区滞留时间长,产生沉降现象。降低水体浑浊度,悬浮物质沉降,库区内水流速度降低,使得藻类活动量增大,其呼吸产生的二氧化碳与水中的金属离子结合,降低水体硬度,减少有毒物质产生的几率。
(2)水流速度降低,导致水与空气交换速率降低,使得水中含氧量降低,水库自洁能力降低。水体透明度加大,使得藻类光合作用充分,产生水体营养富集。被淹没的植物以及有机物质会降低水中含氧量,释放大量二氧化碳,产生温室效应。同时,水库影响到河流水量,引起河道萎缩,改变农业灌溉系统。
5 对地质以及土壤的影响
水利工程完工后导致周边的生态系统发生变化。一般情况下,出现水坝附近地下水位升高现象,会引起土地沼泽化,盐碱化,以及侵没土地的现象。在侵没区域出现土壤含氧量降低,降低微生物活动,降低肥力,影响作物生长。土壤含水量过高将导致植物根系腐烂。当水位达到耕作层时,使得土壤湿度发生变化,影响植物无法正常生长。同时,由于渗漏补给地下水,经过毛细管渗入地表,在强烈的蒸腾作用下,使得地面盐碱化。
水利工程可能会触发地震、滑坡等不良地质灾害,大量的蓄水导致水压增大,容易产生因水压过大引起的岩石断裂,使得岩层与地壳内原有的地应力改变,诱发地震现象。同时,水库需水量增大,水面上升,引起岸边土质强度降低,诱发塌方以及滑坡现象。
6 对生物多样性的影响
水利工程的建设会导致森林、草地的淹没,影响水生及陆生生物的多样性。对陆生生物具有永久性、间接性两个方面影响,库区水位提高对陆地上建筑物以及陆生生物造成永久性的破坏。局部气候的改变使得水库周边地区地理环境产生变化,土地盐碱化、沼泽化,都是对库区陆地动植物的多样性产生间接的影响。水利工程直接改变了水生生态系统,所以对水中生物多样性影响较为明显。最直接的影响是,水利工程改变了河流系统,破坏了原有生物的繁殖,生长环境,使得水中物种种类发生改变。同时,水库区域对土壤酸碱度以及含氧量,携带矿物质都有所改变,这也是影响水中生物多样性的一个重要原因。
7 结语
综上所述,水利工程对生态环境的影响体现在多个方面,我们应该注重水利工程发挥其经济效益,同时重点考虑其对生态环境的影响,保证水利工程经济效益与生态环境和谐可持续发展,把科学科学设计水利工程对生态环境的影响作为评价水利工程的重要内容,结合科学实践,积极发挥其有利影响,降低负面影响,保证水利工程社会经济效益最大化,实现可持续发展,同时做到人与自然和谐相处。※
[1]介玉娥,胡玉梅,等.小浪底水库蓄水后气候变化对生态、农业的影响[J].气象与环境学,2009,32(9):252-255.
[2]张文科.浅析河道提防工程的生态治理[J].农业科技信息,2009(12):41-42.
[3]张伟,白国庆.水利生态修复工程中的拟自然理念[J].中国水利,2007(4):32-36.