生态脆弱地区水利工程施工的环境效应

（新疆兵团水利水电工程集团有限公司，新疆 乌鲁木齐 830011）

我国水资源总量丰富，但人均占有量少，时空分布差异较大。近年来随着经济的快速发展，耗水量增大，水污染严重，水资源逐渐成为制约经济发展的重要因素。为此国家投入了大量的资金修建水利工程以改善这种状况，由《中国统计年鉴2019》可知，我国仅水库就有98822 个，总库容达到895.9亿立方米。水利工程是为控制、利用和保护地表及地下水资源与环境修建的各项工程建设的总称[1]。按用途可分为防洪、灌溉、水力发电、港口航道、供水排水、环境水利、海涂围垦等，具有影响面广、规模大、投资高、技术复杂、工期长、对环境影响大等特点[2]。

水利工程施工除保证工程质量外，对生态环境的保护同样不可忽视。在我国生态脆弱地区如新疆、西藏等边疆地区，水资源分布差异更为显著，更迫切需要水利工程的建设来发展清洁能源，改善流域农业生产灌溉条件，提高流域人民生活水平，促进边疆少数民族贫困地区经济社会的可持续发展。如果在该地区修建水利工程时对环境保护不够重视，对环境的破坏可能是不可逆转的。因此在这些地区修建水利工程时，更应该注意施工对环境的影响，把环境保护的理念和意识、政策和措施融入到工程的规划、设计、施工、运行及管理的全过程中，确保工程在取得经济效益和社会效益双赢的同时，能有效减少对环境的污染与生态的破坏，实现人与自然和谐共处和可持续发展[3]。

1 水利工程施工对环境的影响

水利工程建筑物包括挡水建筑物、泄水建筑物和专门建筑物，在工程施工过程中往往会对环境产生很大影响，在生态脆弱地区的影响更为严重，主要表现为以下几个方面。

1.1 对水质的影响

水利工程施工期间施工人员排放的生活污水或丢弃的生活垃圾、施工机械日常维修和工作状态时机械冒出的油污和油滴、生活废渣等一系列的排放对当地河流水质有一定的影响，严重影响河道的生态环境，造成水体富营养化，威胁水生生物生存。施工过程中常采用炸药进行爆破，使用的传统硝基炸药中含有致癌、致毒、致突变的物质三硝基甲苯，炸药残留物进入水体也会严重影响水质并危及生态安全。此外，污水中可能还存在重金属和其它有毒物质，恶化了当地的水生态环境，影响居民的身体健康。重金属作为一种不能被降解的有毒物质，只能沿着食物链被富集或分散[4]，对水生动物和人类的健康危害最为严重，广泛存在于机械用油及部分建筑材料中，随着机械废油的排放和废弃建筑材料的丢弃引入区域水环境中。

1.2 对空气的影响

水利工程施工中常使用大量的机械设备，产生的工业废气直接排放，产生大量灰尘[5]。同时水利工程往往建设于远离居民区的偏远地区，交通条件较差，工程机械运输建筑材料碾压土质道路，造成道路凹凸不平，建筑材料抛洒产生大量扬尘。此外，在建筑材料堆放场地，受到大风等自然条件的影响，也会产生扬尘现象。

1.3 对动植物的影响

水利工程施工需要大量工程用地，砍伐植被，破坏森林农田等，损坏了当地的土壤结构和植被环境，改变了原本的地形地势，水土流失情况因此产生且情况转变得十分严峻。严重的水土流失使得动植物的栖息地破坏，植被的破坏还会影响该区域内的光合作用，从而减少了该区域内空气中的氧气含量，对该区域内的居民和其他动物的生存也带来了一定的威胁，动物被迫迁移，影响陆地生态系统平衡。此外，施工产生的扬尘会影响植物的光合作用，造成植物死亡，还会影响动物的呼吸，使动物患病或迁徙。

在施工期间，施工人员聚集可能会出现捕猎野生动物的现象，也会对野生动物产生一定威胁。施工期间不可避免的还会产生一定的水体污染，对于水生生物来说，水体的污染对施工河段内的浮游生物例如藻类、动物等的优势种群的数量和生存质量产生影响。水生生物作为鱼类的天然饲料，数量的减少会影响鱼类的生存。一般而言，5-8月为鱼类产卵期，水利工程施工期如果在丰水期则会对鱼类产卵产生较大的人为干扰，如果施工期在枯水期则相对影响较小[6]。施工区距离河道较近，施工人员钓、捕鱼等行为均有可能发生，若任由施工人员随意捕捞，将对工程所处河段鱼类资源产生不利影响。

1.4 噪声的污染

水利工程建设时常需要开山辟地，进行爆破作业，爆破产生的爆炸声严重干扰当地人类和动物的正常生活。此外，使用各种大型机械设备，施工过程中机械的轰鸣声会产生不同程度的噪声污染。尤其当水利工程位于居民密集区时，常需要夜间施工，且水利工程施工周期长，对居民的生活产生不良影响，严重影响居民的身心健康。

1.5 对农业生产的影响

水利工程的施工要占用一部分土地和农田,除用于建造水工建筑物以外，还需要用于堆放建筑材料和施工过程中人员的安置，减少了原有的耕地面积，影响了区域农业的生产。在施工过程中, 常需要对河道进行截流或导流，当河道截流时会形成堰塞湖，淹没上游土地，当河道导流时，可能会因河道的变化淹没河岸边的一些耕地, 尤其当施工地点处在地势平坦地区时这种影响更为显著。此外，施工过程中对河道进行截留还会影响下游的输水量，导致下游农业生产用水严重不足，对下游沿岸农田灌溉及生态系统产生不利影响。

1.6 对区域小气候的影响

水利工程的施工建设会对施工附近的区域小气候产生影响，这种影响在规模较大的灌溉工程或者蓄水水库上表现最为明显。区域周边空气的湿度及环境的温度在水利工程施工后会得到一定的改变，区域内的气候条件也会因此受到影响。由于水的比热容大，在蓄水水库周围气温会出现降低的现象，环境会产生低温效应而增加降雨量。此外，还会因蒸发量的增大而影响区域的降雨量。在水利工程施工建设结束后, 库区会和水面相靠,导致空间能量改变, 最终使得气温提升。区域气候的改变会影响原生生态系统，土著生物可能不会再适应新的生态系统而可能灭亡或迁徙，对环境的影响是不可逆转的。

2 施工中的环境保护措施

水利工程施工中的环境保护不能只注重个别细节，应以大局为重，统筹兼顾，把业主、监理和施工方三者应承担的责任充分落实。制订工程施工期环境保护计划，落实环境影响评价和环境保护设计中确定的减免措施，尽量减轻施工对原有生态环境的破坏，使水利工程建设与资源环境的良性循环和社会、经济的可持续发展相协调，在造福人类的同时, 保护好生态环境。

2.1 监理方的环境保护措施

监理工程师的职责不能仅局限于合同、进度、质量和建设资金使用等的管理方面, 还要把环保方面的管理得到加强。落实监理方的环境保护责任，使之成为水利工程施工环境保护的一项重要措施。建立健全环境监理组织体系, 完善各项监理制度和监理程序, 对建立措施进行落实，实行分工负责，对施工单位的环保工作实施情况进行监督。依据相关法律法规对施工方出现的污染环境的施工行为采取措施，责成施工方限期整改。

2.2 施工方的环境保护措施

施工方应加强对施工活动及施工人员的管理, 严格按照施工合同中环保条款的要求，实行环保工作专人负责，责任到人的制度。环境保护计划要与施工计划同步进行，只有这样才能妥善处理施工过程中出现的环保问题，具体可从以下几个方面进行环境保护。

（1）减小施工过程中对空气的危害。

为减小施工过程中对空气的危害，在工程施工期需配备喷水设施，主要作用是在无雨期定时喷水降尘；当工程施工涉及对岩石层凿裂、钻孔、爆破工作时应尽量采用湿法作业；此外，可以通过修建施工运输道路的方式改善运输条件，减少建筑材料抛洒；在施工车辆运输建筑材料时还应该进行覆盖，防止运输过程中产生扬尘；施工材料堆放场地应充分利用防尘网，防止因大风等自然条件产生扬尘现象。施工机械尽量使用优质燃料，减少有毒、有害气体的排放量。

（2）减少污废水的排放。

砂石料加工系统、混凝土拌和站、机械修理厂是水利工程施工期的主要工业废水来源，污染因子主要为SS、CODcr 和石油类几种。生活污水主要为CODcr、BOD5、粪大肠杆菌等，集中在生活区和施工管理区。对于工业废水和生活污水应采取不同的方式进行减排，对工业废水而言，可减少砂石料加工过程中冲洗等废水的排放量，对施工机械应加强维修和保养，防止油料泄露。对于生活污水应控制生活污水的排放量，设置污水处理池，对生活污水和工业污废水进行预处理，使之达到排放要求。

（3）使用乳化炸药。

对于爆破量大的水利工程建设项目，采用安全、环保、高效的乳化炸药替代传统的硝基炸药。乳化炸药的成份主要为无机氧化剂70～85%、水分9～13%、碳氢燃料3～6%、乳化剂0.4～1.5%和密度调节剂0.1～5%，其中无极氧化剂主要由硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙等组成，炸药残留物主要为无极硝酸盐类，对人体无毒害作用，可大大降低爆破施工对人体和水体的危害。

（4）加强噪声控制。

水利工程施工对施工区域声环境的污染较为集中，主要集中在施工期，因此加强噪声控制的重点时期是施工期。控制噪声污染首先应分析噪声的来源，然后再提出相应的解决措施。施工期的噪声来源主要分为三种，一是混凝土拌合系统、砂石料加工系统等固定声源噪声；二是爆破等间歇性瞬时噪声；三是交通噪声。对于固定声源噪声采用的解决方式是加强机械检修，淘汰老旧机械，声源处设置隔音围栏等，对于爆破等瞬时噪声，应精细化计算炸药用量，减少爆破次数和用药量，尽量避免夜间施工，对于交通噪声，可采用合理安排车辆工作时间，对车速进行限制等。

（5）减少植被的破坏。

工程施工对植被的影响主要表现在两个方面：一是永久性建筑物占压以及水库淹没产生的植被生物量永久损失；二是临时性占地造成的生物量暂时性损失，施工结束后辅以人工措施可以逐渐恢复。但是在生态脆弱区，植被的破坏是很难修复的，甚至是不可逆转的。表层土壤和植被的结构被破环后，表层土壤在暴雨、径流和风力等自然条件下极容易造成水土流失，影响区域生态平衡。因此水利工程施工场地除必须对植被进行破坏以外，尽量不破坏场地以外的植被。

3 结语

水利工程的建设关乎国计民生，对项目建设产生的效益评价不仅局限在经济效益上，应以其产生的社会效益、经济效益、环境效益相耦合的阈值进行评价, 因此必须深入研究和探讨工程建设对周围环境的影响。在水利工程施工建设中要正视环境保护问题，明确水利工程建设与生态环境的关系，不断完善工程施工建设体系，减小水利工程施工对生态环境的影响，使水利工程的建设为我国生态脆弱边境地区的经济发展起到促进作用。