浅谈水利工程对生态环境影响及措施

杜晓晴，徐 志

（1.中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600；2.中国长江三峡集团有限公司，北京100038）

1 环境保护的重要意义

水利工程是为了有效控制水资源，防止自然灾害的发生，重新规划地下水量的合理使用及分配方式，以充分满足目前中国广大人民在日常生活和社会生产中对水资源的利用。但随着近几年国内水利工程项目的增加，生态环境受到影响，植被遭到破坏，水土流失等问题也越来越严重，水质受到污染，水体富营养化逐渐突出。

生态环境是自然界人们赖以生存的基础和前提，若不及时采取有效的措施，社会经济在其发展的过程中将可能会对生态环境产生一定的破坏，如果这种破坏太严重，还将可能对人们的健康生存构成威胁。水利工程对民生有着重要的作用，同时各行业都在其发展过程中与水利工程密不可分，这也导致了水利工程的数量不断增加，规模也在不断壮大。但是，水利工程的建设将会对其生态环境造成某种程度的破坏，可见，加强水利工程建设中生态环境的保护并采取相应的治理措施意义重大。

2 水利工程建设对环境的影响

2.1 对水质影响

水利工程的施工会改变水资源的原有状态，改变其自然流动状态。水利工程在施工期间，特别是在枯水期进行的施工，施工人员数量多，会在水域内产生大量的生活垃圾、污废水或建筑垃圾，如果不及时进行处理，会直接进入到临近的地方或者水体中，导致其他水体中COD、BOD5、SS、磷等有害化学污染物的含量大幅度增加，对水利工程所在地区或者水域的水质造成不良后果。若建设水库工程，原有水流速度变缓，降低水体自净能力，进而影响水中污染物含量[1]。

水利工程由于流域性的调度变化也很有可能会对河流水质造成一定影响，以太湖流域调度举例[2]，整个流域属于典型的平原河网分布地区，流域为整治洪水，为能够有效保障整个流域的防洪、供水、水资源和自然生态安全，增加水利工程的建设不可或缺，得出结论水利工程越少，流域水质指标变好；河网水流通性较差，水质变差。

综上，水库建设期间，若不采取措施，施工将会对环境造成污染，但水库运行后，对下游河道的水质起到净化作用。进一步完善水利项目的调度，可以更好地促进中国河网和水系的正常有序运行，改善河道和流域的水环境。

2.2 对气候影响

水利工程建成后会对当地气候产生直接影响，一般来说工程建设规模越大，对于项目所在地气候的影响变化就越大。主要原因是由于新建的水库对气候产生了较大的影响，水库蓄水过程，会对周围局部的气候产生影响，进而随着气候的变化而影响水文循环，导致水资源在一定的时空上再次分配，对于水循环中的降雨、蒸发、径流都产生直接的影响。中国最大水利枢纽工程是三峡水库[3]，该水库建成后，水库库区年平均气温逐渐缓慢下降，年平均降水量与年平均降水天数有所增加，年平均相对湿度逐渐减小，风速有所增加，蒸发量减少。造成库区气候变化的主要原因有2点：①库区大面积的陆地土壤改变为水面，水体的物理性质——辐射质、热容、导热率等均与陆地不同，进而改变库区与大气之间的热交换，导致库区“冬季增温，夏季降温”；此外，建库后水体占地面积增加，使得与局地特殊地形相耦合造成水汽与风场的变化，加上库区与大气外循环之间的相互作用，使得蓄水后降水量与降水日数均呈增加趋势；蓄水后水面面积扩大且水面的粗糙度比陆面小，导致风速增加，年均相对湿度减小。②蓄水后年平均气温、年平均相对湿度与日照时数变化导致蒸发量呈下降趋势。

2.3 对泥沙淤积的影响

水利工程的建设降低水体流速，会改变水利工程下游河道泥沙输送方式和泥沙沉淀形式。在水利工程设计阶段，会深入地分析泥沙淤积如何影响水库的规模、寿命和综合经济效益等，其中在建设大坝处上游泥沙淤积的变化规律会对大坝形式和确定死水位产生较大的影响。库区内部的泥沙和淤积物的分布也会对水库产生影响，主要通过计算泥沙颗粒、含沙量、淤积状态及排除污染物情况来评价。水利工程建成后泥沙产生淤积，会减小过水断面，对河道行洪产生不利影响。河道产生泥沙淤积，会抬高河床所在高程，削弱河道安全行洪，形成安全隐患。

以三门峡水利工程为例，由于该工程的建设改变了上下游泥沙沉淀，下游变得清澈，但是上游却变得泥沙淤积严重，造成渭河严重污染。渭河泥沙淤积现状如图1所示。

图1 渭河泥沙淤积现状

2.4 水利工程对水生环境的影响

水库工程蓄水调节，水库水流变缓，水库储水水深增加，水体体积及水域面积增大，导致下游河流的水动力发生变化[4]。

一是直接影响河流中的生物，改变原有的水生环境，影响水中微量元素含量，导致部分生物难以适应新环境出现死亡。经过多年统计，水利工程建设后，大部分生物难以适应新环境，经常出现动植物的死亡。因此，水利工程在设计阶段必须重视生态环境保护工作，避免水利工程建设后对生态环境产生巨大影响。

二是间接影响陆地植物的生长，施工会增加硬化占地，减少植物覆盖，破坏当地的生态环境，加剧水土流失。该项工程完成后贮蓄水，导致植物体被洪水所淹没，同时还会直接影响室内的空气湿度与温度。一些动植物可能会因此而遭到严重的破坏，导致这些动植物生长的可持续性而遭到损害。

2.5 施工过程中的影响

施工期间工程设备项目数量多，需要的技术工人多，施工过程强度越高，施工造成的环境污染越严重[5]。由于中国水利建设工程大部分建设在道路不便的偏僻山谷或者是农村低山地区，距离材料购买厂较远，增加建筑材料成本费用。石方施工爆破隧道开挖、隧洞施工爆破隧道开挖、进水口、调压井、斜洞、缆车、塔吊及水上水下和高空维护操作等，施工影响大，安全维护管理工作更为烦琐。因此，施工过程中产生影响较大。

3 水利工程建设中保护生态环境的措施

水利工程建设过程中会对环境造成各种各样的影响，在施工过程中应采取合理的措施，实施环境保护措施，可以有效减少对生态环境的破坏。

3.1 提高环境保护的意识

相关人员应该高度重视生态环境问题，树立良好的环境保护意识。水利工程建设期间，设计师们需要合理地规划和解决工程建设项目，全面地分析各种生态环境的问题。首先，水利工程必须做到生态效益、经济效益和社会效益之间的统筹并举；其次，建立健全并贯彻完善国家有关水利法律法规，对于严重造成损害和或者可能会严重影响涉及到地区生态环境的建设项目，应当重新组织开展风险评估和监督考核。总而言之，兴修的大型水利建设工程本身也就是进行一次良性的生态改造，使之朝着一个更加有利于人类健康和谐生活的方向不断前进，然而一次兴修的大型水利建设工程，势必需要彻底地打破其自身原有的自然生态平衡，关键在于水利工程建设和项目施工的全过程中，重视兴修水利工程项目的环保和保持生态系统的平衡。

3.2 施工中采取环境保护措施

3.2.1 水环境保护措施

在施工中增加了沉砂池，产生废水全部流经沉砂池，除去粗砂颗粒物，在沉砂池后布设了抽水水泵和调节池，将废水通过回收再利用循环。沉砂池附近可布设干化池，产生的弃渣及时晾干后送至附近的渣土场。生活污水全部回收运走，严禁排入河道或水库中。综上，以上措施可以避免水环境的污染。

3.2.2 大气环境保护措施

施工过程中，砂石粉碎机加工后的粉尘应直接采用封闭式循环、半干法等低尘工艺进行施工，扬尘口处采取洒水降尘。施工过程中土石方开挖时，采用湿法作业。运输汽车在运送含尘散装物料时，运输汽车上的人员应该自行加盖一层篷布，以有效地减少并且控制汽车在运输途中产生的灰尘。施工中的除尘炮雾机作业如图2所示。

图2 施工中的除尘炮雾机作业

3.2.3 固体废弃物处理措施

生产生活的垃圾应集中化处理利用，施工过程中产生的各种建筑废物应当及时进行分类回收处理和再次循环利用，不能被综合利用的部分统一集中运输至指定的消纳场进行统一消纳和再处理。水利工程在建设和开挖时产生的废弃物和填料在施工期间均可以被运输到其他场地，例如在工业场地进行建设和施工时的填方处理，不能被统一采取集中或者运输到指定的消纳场进行统一消纳。

3.3 优化水利工程规划设计方案

工程设计方案应充分考虑到生态与环境保护的重要性，并且应该融入“生态设计”的理念，要进行生态化建设，这样才能够达到建设主体工程所具备的功能性需要，又可以很好地达到维持生态环境的目标。项目经过多个设计、多方案对比后，确定最优设计方案。

3.4 加强对水利工程每个环节的管理

水利工程在申请立项后，依据法律法规在项目开工前需要进行编制《项目环境影响评价报告》和《项目水土保持方案报告》，分别论证分析是否对环境造成影响、施工时是否严重加剧土壤流失。这两个前期评价报告，能对项目施工及运行过程中对环境的影响提出指导与建议。在此基础上，水利工程建设期间，应该更加注意加强对周边生态环境的监测，特别重视对周边土壤质量、地下水体、土壤结构、大气、噪声等多项生态环境指标的监测，动态地监测施工期间周边生态环境的变化，出现问题的时候及时调整。必要时根据生态环境中可能出现的各种具体情况，适当地调整水利工程建设和施工的方案，对所有的施工环节都进行了合理的控制，严格地依据国家相关的法律法规和技术标准的规范来做好施工和操作，尽量避免对生态环境的污染和破坏，为人民营造良好的生态环境。

3.5 完善生态环境保护内容和制度

水利工程虽然是推动社会经济和生活发展的一种重要基础性设施，有利于合理优化资源的综合利用与分配，但对生态环境带来许多负面影响。因此，建立一套健全的生态环境防治与保护的相关法律法规是必要的，这样不但可以充分激发社会责任意识和环境保护意识，还能够提升中国的生态环境防治与保护的质量。例如，当地的环保主管部门应当加强对水利工程施工过程中的监督和管理，加大对其施工过程中的惩戒、奖励力度，对一些违背了施工原则、严重损害生态环境的施工活动行为给予处罚。同时，在组织开展水利工程环评工作中，针对其实际影响、潜在可能性等方面进行评价，完善环评内容与标准，体现环评的重要性。

4 结论

水利工程建成后会对生态环境造成一定影响，可分为有利和不利影响，但施工中主要为不利影响——体现在对生态环境的破坏。因此，水利工程在建设过程中的全过程阶段，包括规划设计阶段和施工建设阶段，需要及时采取合理有效的保护措施保护施工范围内的区域内生态环境。水利工程所带来的各种环境问题多种多样，只要不断寻求解决办法，施工中重视生态环境的重要性，就能够采取有效措施和方法。水利项目建设能否给环境造成良好的效益，能够把对于环境造成负面影响的风险降至最低程度，也是衡量一个水利项目优劣的标准之一。生态环境的提高一方面需要治理，但更重要的是防控，本文分析水利工程对环境的影响，可以为生态环境的保护和治理提供方向。