水利工程项目建设对水环境的影响及优化途径分析

祁开云

摘要 水利工程项目的建设会对水环境产生重要影响，包括导致水体生态失衡、水土流失等问题。为了降低这些负面影响，需要采取一系列的优化途径，包括促进水体生态恢复与保护、采用可持续的土地管理措施、实施河道生态修复计划、加强水资源管理与补给恢复等，实现水利工程与生态环境的和谐发展。

关键词 水利工程；水环境；生态恢复

中图分类号：F407.9 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）12–0-03

Analysis of the Impact and Optimization Approaches of Water Conservancy Project Construction on Water Environment

Qi Kai-yun （Water Conservancy Construction Management Station in Tianzhu Zangzu Autonomous County， Gansu Province， Tianzhu， Gansu 733000）

Abstract The construction of hydraulic engineering projects will have a significant impact on the water environment， including causing ecological imbalances in water bodies， soil erosion， and other issues. In order to reduce these negative impacts， a series of optimization measures need to be taken， including promoting water ecological restoration and protection， adopting sustainable land management measures， implementing river ecological restoration plans， strengthening water resource management and supply restoration， etc.， to achieve harmonious development between water conservancy engineering and ecological environment.

Key words Water conservancy engineering; Water environment; Ecological restoration

随着社会经济的高质量发展，水利工程项目在全球范围内得到了广泛的建设，满足了人类对水资源的需求。然而，这些工程项目建设也给水环境带来了不利的影响，对生态系统和水资源造成了潜在威胁。因此，研究水利工程项目对水环境的影响及优化途径具有重要意义，保证水资源的可持续利用和生态环境的健康。

1 水利工程项目建设对水环境的影响

1.1 水体生态失衡

水利工程一直是人类社会发展的重要组成部分，其被广泛用于供水、灌溉、发电、防洪和交通等方面。然而，尽管水利工程对社会和经济发展具有积极作用，但也不可避免地会对水环境产生负面影响。水利工程项目通常需要修建大坝储存和调控水资源，而大坝的建设会改变河流的自然流动方式，从而水体生态系统产生影响。主要体现在以下4个方面：

第一，大坝的建设会导致河流的水位上升，淹没周围的生态系统，如湿地和栖息地，这些区域通常是各种野生动植物的栖息地，大坝的兴建会导致其失去栖息地，從而对生物多样性造成威胁。第二，大坝的建设会改变水体的水温、流速等物理和化学性质，从而影响水体中的生物群落。第三，大坝的建设会影响迁徙鱼类的通行，阻碍鱼类的洄游，对渔业产生负面影响。第四，大坝的建设会影响水体的沉积物运输和营养物质的循环，大坝通常会截留上游水域的沉积物，使得下游地区的河床侵蚀和沙洲消失，导致下游地区的土壤侵蚀加剧，影响农业和生态系统，水体中的营养物质循环也会受到干扰，水体产生富营养化问题，如蓝藻暴发和水体富营养化[1]。

1.2 增加水土流失的风险

在工程施工和运营过程中，水利工程往往会引发水土流失，从而对水环境造成负面的影响。水利工程项目的建设通常涉及土地平整、土壤挖掘和植被破坏等活动，这些活动会削弱土壤的稳定性。一旦土壤失去植被的保护，雨水冲刷和河流流动会加剧侵蚀土壤，将其带入水体。此外，施工期间可能会开挖大量土石方，使原本稳定的地形受到破坏，从而增加水土流失的风险。水利工程项目还涉及水体的调控，如河道的改道、河床的整治和堤防的建设，这些活动可能会改变水体的流动速度和方向，导致局部的水土流失问题。水利工程项目建设后，水体的水位和水流可能会发生变化，这也会对沿岸地区的土壤稳定性产生影响[2]。水位上升可能会淹没土地，导致土壤侵蚀，流速的变化可能会淋失土壤中的养分，降低土壤肥力，对农业和生态系统产生不利影响。

1.3 水利工程对水中氧含量及溶解氧的影响

水利工程的建设会对水中氧含量及溶解氧产生深远的影响，这些工程的修建往往会导致水体流动性的改变，可能减少水体与大气之间的交换，限制氧气的溶解和扩散。例如：大坝的兴建会形成水库，在水库底部因沉积物而减少溶解氧的产生，限制底部水体的氧气供应。此外，水利工程可能改变水流速度和水体混合程度，影响氧气在水中的扩散和分布。在此情况下，水中溶解氧的含量可能减少，影响水体内生物的生存与繁殖。氧气不足对水生态系统的影响尤为显著，可能导致水中生物群体的减少或迁移，并对整个生态链产生连锁反应。因此，水利工程的规划与建设必须考虑如何最大限度地降低对水中溶解氧含量的负面影响，维护水域生态平衡和生物多样性的稳定。

1.4 水利工程對地方气候和降水分布的影响

水利工程的建设和实施可能对当地的气候和降水分布产生潜在的影响。这种影响通常与水体储存、流动和分配有关。水利工程如水库、引水渠和排水沟等的兴建会改变区域水循环系统，影响局部气候。例如：水库的建造可能在其周围形成微气候，由于水面的蒸发作用，局部地区可能出现更高的湿度和温度，进而影响其周围植被的生长，同时也可能在一定程度上改变当地的气温分布。此外，水利工程的建设可能改变水文循环，影响当地的降水模式和季节性分布。在此情况下，降水的时序、强度和空间分布可能发生变化，进而对当地的农业、生态系统和社会经济产生重大影响。因此，在水利工程的规划和实施过程中，相关人员必须充分考虑对地方气候和降水分布带来的潜在影响，最大限度地降低其不利的影响，并制定相应的应对措施来保护当地环境。

2 水利工程项目建设对水环境影响的优化途径

2.1 促进水体生态恢复与保护

水利工程项目的建设与发展在满足社会经济需求的同时，也会对水环境产生负面影响，而通过采取一系列措施促进水体生态恢复与保护，可以最大限度地降低这些影响。全球生态系统恢复的例子表明这一策略的重要性。根据国际生态学会的数据，生态系统恢复每年可以提供约500亿美元的经济收益，包括湿地修复、水质改善和栖息地保护等项目，它们有助于提升生态系统的稳定性和健康水平，促进生态服务的供应，如水源保护和生物多样性维护。与其他生态系统相比，淡水生态系统的物种多样性非常丰富。它占地球表面不到1%，却为超过25%的脊椎动物提供了家园，包含世界上41%的已知鱼类物种。这意味着保护水体生态系统对维护全球生物多样性具有重要作用。生态工程的成功案例证明了其在水环境保护中的潜力。例如：美国国家海洋与大气管理局指出，全球范围内的湿地恢复项目已经提高水质、降低洪水风险，并提供了生态系统服务，价值约为每年2 200亿美元。这些生态工程项目包括湿地修复、河流重建和植被恢复等，为水体生态系统提供了更多的机会来自我修复。根据联合国数据，全球有超过 20 亿人口面临着水资源紧缺的风险。通过实施可持续的水资源管理策略，如减少用水、提高水效率和保护水体生态系统，可以确保水资源的可持续供应。例如：澳大利亚的水资源管理改革已经在过去20年中减少了用水，提高了农业生产效率，同时保护了湿地和河流的健康。根据一项关于环境保护的全球调查，大约70%的受访者表示他们愿意采取行动保护环境。因此，相关部门可以通过提高公众对水体生态系统的认识和重视，使其积极参与环保行动。例如：可以开展通过环境教育和意识活动，帮助公众了解水资源是如何受到影响的，以及该采取怎样的措施保护水环境。

通过采取具体的数据支持的措施，如生态工程、生物多样性保护、可持续的水资源管理和公众教育，我们可以促进水体生态恢复与保护。这不仅有助于减轻水利工程项目对水环境的负面影响，还能够确保水体生态系统的健康和可持续发展，为社会和经济提供重要的生态服务。这些措施不仅有助于改善水体质量，还为未来的子孙后代提供了可持续的水资源。

2.2 采用可持续的土地管理措施

水利工程项目建设对水环境的影响通常涉及土地利用和水资源管理方面。为了降低这些影响，需要采取可持续的土地管理措施。以下是一些可持续土地管理措施。

2.2.1 生态恢复与保护 在水利工程项目周边或受影响区域内，实施生态恢复与保护项目是至关重要的。首先，湿地修复是一项有效的措施，可以重建自然湿地，促进水体净化和维护生物多样性。通过恢复湿地功能，如湿地植被的种植和湿地水系的恢复，可以提供生物栖息地，并过滤水质，减少污染物负荷。其次，栖息地保护也是必不可少的措施，保护野生动植物的栖息地对维持生态平衡至关重要。相关部门可以设立保护区、限制开发以及实施管理措施以保护珍稀物种的栖息地。最后，通过植被的重新种植和管理，可以防止土壤侵蚀和泥沙淤积，改善土壤现状，并为野生动植物提供适宜的生长环境。总之，生态恢复与保护需要综合考虑不同环境因素，采取多种手段，以促进生物多样性，提高水体水质，减少对环境的破坏，实现生态平衡和可持续发展。

2.2.2 水土保持措施 水土保持措施对维护生态平衡和可持续农业至关重要。首先，梯田是一种传统且有效的水土保持方法，通过将坡地划分成多个梯田级别，减缓水流速度，减少水土流失。例如：中国南方的云南和广西地区利用梯田系统长期维持水土保持，不仅保护了土壤，还塑造了独特的景观，成为当地农业可持续发展的支柱。其次，在河流、湖泊或农田周边种植防护林带，如沿岸树木、灌木或草本植物，能够减缓水流速度、拦截泥沙和污染物、防止侵蚀、保护水质。例如：日本的樱岛地区通过种植海岸防护林，有效减少了风沙侵袭，保护了土壤和周边海域生态系统的稳定性。最后，植被覆盖和多样性的种植也是保护土壤的关键措施。在农田、草地和山坡等地种植多样化的植被，如农作物轮作、绿肥覆盖和引入不同种类的植物，有助于改善土壤结构，增加土壤肥力，减少水土流失。例如：印度的一些农户采用了多种农作物轮作和绿肥覆盖的方法，成功保护了土壤肥力，提高了农作物的产量。梯田、防护林带、植被覆盖和植物多样性的改善是关键的水土保持措施，它们通过不同方式减少水土流失，维护水质，保护土壤肥力，为可持续的农业生产和生态平衡提供重要支持。这些方法的实施对全球各地的土地资源保护和农业发展具有重要意义。

2.2.3 控制农业面源污染 农业面源污染的控制对维护水环境和生态系统至关重要。首先，推广有机农业通过减少化学农药和化肥的使用，可以降低农业对水环境造成的负面影响。例如：在欧洲的一些农业区，通过引入有机农业种植方式，成功减少了农药和化肥的使用量，同时提高了土壤质量，减少了水体中的污染物含量。其次，精准施肥也是控制农业面源污染的重要手段。利用现代技术和科学方法，农民可以根据土壤条件和作物需求精确施用肥料，避免过量施肥导致养分流失，减轻农业对水环境的负担。以中国的某些农业区为例，农户采用精准施肥技术，根据土壤养分情况和作物需求，合理施用化肥，有效减少养分流失，改善周边水体的水质。通过建设农田污水处理设施，能够有效拦截和处理农业产生的废水，阻止污水中的化学物质和养分进入周边水体。例如：一些发达国家在农田周边建设了专门的污水处理设施，将农业废水进行处理和过滤，减少了对河流和湖泊的污染。

2.3 实施河道生态修复计划

2.3.1 河道岸线生态恢复 河道岸线生态恢复是重要的河道生态修复计划组成部分。一方面，通过种植沿岸植被，包括湿地植物和乔木灌木等，巩固岸线土壤，减少岸坡的侵蚀和坍塌，同时提供生物栖息地。另一方面，修复自然水体的生态过程，恢复河道的自净能力，促进水体中底栖动植物的恢复，提高水质。例如：美国科罗拉多州对科罗拉多河流域开展了大规模的岸线生态恢复项目，通过种植本土植物、修复湿地，有效地改善了河道岸线的生态环境，提高了水质。

2.3.2 河道水质治理与污染物减排 通过引入先进的水处理技术和工程手段，对河流进行污染物治理，减少废水排放和污染物输入。例如：在德国的莱茵河流域，采用先进的污水处理技术和政策措施，大幅减少了工业废水和城市污水对河流的排放，提高了水质，恢复了河道的生态系统。

2.3.3 生态连通与栖息地重建 建立生物多样性走廊，恢复鱼类、鸟类等生物迁徙和繁殖的通道，为野生动植物提供合适的栖息地。例如：澳大利亚的墨尔本河流域进行了栖息地重建工程，重建河道周围的湿地，增加了鸟类和鱼类的栖息地，有助于维护当地生态系统的平衡。这些河道生态修复计划综合运用了植被恢复、水质治理、生态连通和栖息地重建等手段，有助于提高河道生态系统的稳定性和健康度，减轻水利工程建设对水环境带来的负面影响。

2.4 加强水资源管理与补给恢复

根据我国水利部的数据，我国人均水资源拥有量只有2 200 m3/年，远低于世界平均水资源量。而根据联合国的标准，1 000 m3/年以下的水资源量属于水资源短缺国家。我国的水资源短缺问题在不同地区表现得尤为严重，如北方干旱地区。因此，加强水资源管理与补给恢复至关重要。

第一，根据我国国家统计局的数据，我国农业用水占到全国总用水量的超过60%。然而，由于农业灌溉效率相对较低，大量水资源被浪费。相关部门可以实施现代化的农业灌溉技术、提高农田水管理水平以及推广水资源智能管理系统等举措，显著提高水资源利用效率。例如：采用滴灌和喷灌系统，减少了农田水的浪费，提高了农作物产量。

第二，根据我国生态环境部的数据，我国的水环境质量问题主要表现在重金属污染、化学物质污染和有机物污染等方面。这些污染物不仅会对人类健康构成威胁，还会损害水生生态系统。相关部门可以加强水资源管理，包括加强水质监测、加强工业和农业排放控制、提高污水处理效率等措施，这些均有助于改善水资源质量。

第三，根据我国地质调查局的数据，我国超过40%的地下水资源处于过度开采状态，导致地下水位下降、地面沉陷等问题。相关部门可以实施地下水管理制度、制定严格的地下水开采许可制度、开展地下水补给工程等措施，保证地下水资源的可持续利用。我国政府已经采取一系列措施加强水资源管理与补给恢复。根据我国水利部的数据，我国自2011年以来已经投入超过5 000亿元用于水资源管理和补给恢复项目。这些项目涵盖水资源保护、水质改善、农田水利和地下水补给等领域。这些投资和政策措施的实施将有助于提高我国的水资源利用效率，改善水资源供应，提高水质，减轻水资源的过度开采问题，确保水资源的可持续利用，同时促进社会和经济的可持续发展。

3 结束语

水利工程项目建设对水环境产生的负面影响包括生态失衡、水土流失、河道改道、水源涵养功能减弱及水中生物多样性丧失。为了降低这些不利影响，相关部门需要采取促进水体生态恢复与保护、可持续的土地管理措施、河道生態修复计划、水资源管理与补给恢复及生态友好的工程施工方法等优化途径，从而实现水利工程与水环境的协调发展，维护水资源可持续利用和生态平衡。

参考文献

[1] 唐甲和.水利工程对生态环境的影响分析及保护对策探讨[J].环境与发展， 2017，29（8）：190-191.

[2] 李志环.坡耕地水土保持工程建设中存在问题分析与技术对策探究[J].中国水能及电气化，2014（3）：57-59.

[3] 高彦鹏.水利工程对农业生态环境的影响及对策[J].农业工程技术，2017，37 （11）：35.