水利工程環(huán)境問(wèn)題及對(duì)策措施探討

管憲偉石 靜胡魏耿李洪亮

水利工程環(huán)境問(wèn)題及對(duì)策措施探討

管憲偉1石 靜2胡魏耿1李洪亮1

一、引言

水利工程施工會(huì)對(duì)河流水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生一定的不利影響，工程施工中的三廢、噪聲、施工導(dǎo)流會(huì)引起水污染轉(zhuǎn)移等不利影響。為保護(hù)生態(tài)與環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，需要分析工程建設(shè)及其環(huán)境影響的特點(diǎn)，有針對(duì)性地采取相應(yīng)的對(duì)策措施，減免對(duì)環(huán)境的不利影響。本文根據(jù)水利工程特點(diǎn)，歸納總結(jié)工程對(duì)環(huán)境主要不利影響，以及采取的環(huán)境保護(hù)對(duì)策措施。

二、主要環(huán)境問(wèn)題及對(duì)策措施探討

1.水文情勢(shì)

（1）河道治理工程

河道治理工程實(shí)施后，相同水位條件下，過(guò)水?dāng)嗝婷娣e擴(kuò)大，水深加大，泄流能力提高；或在相同流量條件下，河道水位降低，原本河槽下泄不了澇水流量能夠順暢地下泄。修筑堤防工程可加大河道泄洪能力，提高河道防洪水位。

（2）引調(diào)水工程

引調(diào)水對(duì)水文情勢(shì)最顯著的影響為減少了調(diào)出區(qū)域水量，增加了調(diào)入?yún)^(qū)域水量。南水北調(diào)東線(xiàn)一期工程中大部分輸水河道水位沒(méi)有明顯變化，工程建設(shè)對(duì)輸水河道的水位影響不大；駱馬湖以北河道工程建設(shè)后水位略有提高；洪澤湖、駱馬湖在運(yùn)行期水位有所抬高。

（3）水庫(kù)及水閘工程

水庫(kù)及水閘工程主要功能包括防洪、水資源利用等。汛期行洪時(shí)閘門(mén)一般敞開(kāi)泄洪，不行洪時(shí)一般控制在汛前水位以下；非汛期以蓄水為主，閘上蓄水位一般控制在正常蓄水位以下。對(duì)水文情勢(shì)的影響是行洪期輕微抬高壩上或閘上水位，非汛期則顯著抬高壩上或閘上水位，減少下泄水量。

由于抬高壩上或閘上水位，可導(dǎo)致兩岸或周邊一定范圍內(nèi)地下水位抬高，引起漬澇、土壤鹽堿化等，應(yīng)采取相應(yīng)的排水、截滲等措施加以防范。

2.水環(huán)境

（1）河道治理工程

根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，河道整治工程加快流動(dòng)對(duì)水質(zhì)的影響不很明顯，主要是分洪河道運(yùn)行期可能導(dǎo)致污染轉(zhuǎn)移。分洪河道對(duì)水環(huán)境的影響，主要受主河道分泄洪水的水質(zhì)影響，改變分洪河道水體水質(zhì)。其影響程度主要取決于主河道水質(zhì)、分洪道分泄流量、接納污染源情況、受納水體原有水質(zhì)等因素。一般情況下，分洪時(shí)流量較大，水質(zhì)已明顯好轉(zhuǎn)，對(duì)下游河道水環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生明顯影響。非行洪期水質(zhì)相對(duì)較差，污染較嚴(yán)重。若分洪道無(wú)有效水質(zhì)控制措施，有可能在汛初分洪時(shí)對(duì)分洪河道的水環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

（2）引調(diào)水工程

引調(diào)水工程對(duì)水環(huán)境的影響也有直接影響和間接影響兩個(gè)方面。直接影響是引調(diào)水工程減少了調(diào)出區(qū)水資源總量，使水源區(qū)取水口以下河道水環(huán)境容量減少，水質(zhì)可能變差；對(duì)于調(diào)入?yún)^(qū)，由于水資源量增加，一般將增加調(diào)入?yún)^(qū)的水環(huán)境容量。引調(diào)水工程對(duì)水環(huán)境的間接影響是導(dǎo)致城市生活及工業(yè)污水排放總量增加，有可能使區(qū)域水環(huán)境惡化，產(chǎn)生水環(huán)境問(wèn)題。為保證輸水河渠水質(zhì)，可能需調(diào)整原有排水系統(tǒng)或污廢水排放系統(tǒng)，以解決水污染轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的水環(huán)境問(wèn)題。

（3）水庫(kù)工程和水閘工程

水庫(kù)工程由于壩址上下游水文情勢(shì)的不同變化，對(duì)庫(kù)區(qū)和壩下水質(zhì)的影響有明顯區(qū)別。庫(kù)區(qū)水質(zhì)的好壞主要取決于來(lái)水質(zhì)量。水庫(kù)形成后，庫(kù)區(qū)水流速度減小，可降解污染物質(zhì)的衰減系數(shù)減小，單位水體稀釋自?xún)裟芰档停捎谒w增大，環(huán)境容量增大。

淮河流域水閘工程主要是節(jié)制閘，對(duì)水質(zhì)的影響與水庫(kù)有相似之處。節(jié)制閘一般建在平原河道上，在非汛期攔蓄徑流以增加當(dāng)?shù)厮Y源量。目前，部分淮北支流存在不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象，非汛期受污染的河水被分段攔蓄利用，一般減少了下游河道污染負(fù)荷，對(duì)下游水質(zhì)是有利的。但汛期洪水來(lái)臨時(shí)，一旦閘壩群調(diào)度不當(dāng)，大量攔蓄的超標(biāo)河水集中下泄，會(huì)對(duì)下游河道水環(huán)境帶來(lái)不利影響。

3.生態(tài)環(huán)境

（1）陸生生態(tài)

河道整治工程一般為線(xiàn)狀工程，可達(dá)數(shù)十公里；水庫(kù)工程主要是庫(kù)區(qū)淹沒(méi)，為面狀工程。對(duì)陸生生態(tài)的影響主要為占用耕地，改變了土地利用方式，減少了陸生生物量，影響了部分陸生動(dòng)物的棲息地；由于工程實(shí)施后部分陸地變?yōu)樗妫黾恿藵竦伉B(niǎo)類(lèi)的棲息地；降低了影響區(qū)域的恢復(fù)穩(wěn)定性和阻抗穩(wěn)定性，部分工程可能影響到古樹(shù)名木。

（2）水生生態(tài)

水利工程實(shí)施后，由于陸域轉(zhuǎn)變成水域，一般有利于浮游生物、底棲生物和魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)。由于在非行洪期水閘關(guān)閉，形成生態(tài)阻隔，對(duì)洄游性水生動(dòng)物將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。另外由于上游蓄水利用，下泄水量明顯減少，對(duì)閘下水生生態(tài)產(chǎn)生明顯影響。疏浚工程、裁彎取直工程改變了河道水下地形和水流流態(tài)，可能會(huì)破壞野生魚(yú)類(lèi)的產(chǎn)卵場(chǎng)、索餌場(chǎng)，對(duì)野生魚(yú)類(lèi)的生存環(huán)境可能產(chǎn)生較大影響。

4.工程施工

（1）施工期的水環(huán)境問(wèn)題

施工導(dǎo)流時(shí)若將水質(zhì)較差的河水導(dǎo)入水質(zhì)較好河道，將產(chǎn)生不利影響，特別是受納河道內(nèi)存在取水口、水源地、濕地保護(hù)區(qū)等敏感水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)。

挖泥船疏浚擾動(dòng)會(huì)產(chǎn)生局部水域SS增高的影響，影響范圍與水流速度、泥水顆粒直徑、挖泥船大小、鉸吸頭形式等有關(guān)，施工結(jié)束后其不利影響很快消失。根據(jù)有關(guān)工程的環(huán)評(píng)資料，影響范圍一般在50～2000m之間。疏浚擾動(dòng)水質(zhì)變差可能對(duì)附近工業(yè)或生活取水口產(chǎn)生短期不利影響。

生產(chǎn)廢水包括砂石料加工沖洗廢水、混凝土拌和養(yǎng)護(hù)廢水、含油廢水，及生活污水。這些污染物排放對(duì)環(huán)境的影響主要發(fā)生在施工期。治淮工程中河道治理工程較多，一般施工線(xiàn)路長(zhǎng)，如沙潁河近期治理工程，施工點(diǎn)分散，生產(chǎn)和生活污水排放強(qiáng)度較小，單元工程施工期較短，廢水排放對(duì)受納水體的影響相對(duì)較小。

（2）環(huán)境噪聲和空氣

施工期環(huán)境噪聲和空氣影響是暫時(shí)性的影響，河道整治工程一般分段施工，各河段施工期較短，一般僅10多天至數(shù)月，其影響隨著施工結(jié)束而結(jié)束。閘壩等大型建筑物工程影響可達(dá)數(shù)年，是局部影響，并且這些建筑物一般位于人口稀少的曠野，只有少數(shù)建筑物位于村莊或城鎮(zhèn)附近，對(duì)居民會(huì)產(chǎn)生明顯影響。工程施工對(duì)環(huán)境空氣的影響有施工道路揚(yáng)塵、混凝土拌和場(chǎng)揚(yáng)塵和施工機(jī)械廢氣等。這種影響隨施工結(jié)束很快消除。

三、水環(huán)境問(wèn)題解決對(duì)策措施

1.水文情勢(shì)變化不利影響的對(duì)策

水庫(kù)和節(jié)制閘等綜合利用水資源工程和引調(diào)水工程致使下游河道或水源區(qū)徑流量減少可能導(dǎo)致生態(tài)惡化、影響下游河道或水源區(qū)其他用水戶(hù)權(quán)益等問(wèn)題時(shí)，應(yīng)進(jìn)行水資源開(kāi)發(fā)利用和調(diào)水規(guī)模的環(huán)境合理性論證說(shuō)明，采取控制水資源開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)度和引調(diào)水規(guī)模，提出保障下游生態(tài)、環(huán)境用水和下游用水戶(hù)用水權(quán)益的水庫(kù)、閘壩調(diào)度運(yùn)行計(jì)劃和監(jiān)管措施，保障生態(tài)用水、下游河道或水源區(qū)其他用水戶(hù)權(quán)益。如南水北調(diào)東線(xiàn)工程規(guī)劃的水量調(diào)度計(jì)劃中，考慮保護(hù)長(zhǎng)江引水口以下用水戶(hù)權(quán)益及減輕河口段鹽水入侵危害，提出了當(dāng)長(zhǎng)江大通站流量小于10000m3/s時(shí)停止引江的要求。

對(duì)于庫(kù)區(qū)周邊、分洪河道和引調(diào)水工程輸水沿線(xiàn)因抬高蓄水位可能引起的漬、澇災(zāi)加重的低洼地，根據(jù)實(shí)際情況可采取擋水、溝道和泵站排水和防滲處理等對(duì)策措施，緩解漬澇災(zāi)害。

2.水質(zhì)保護(hù)對(duì)策

水庫(kù)工程和水閘工程因下泄水量減少導(dǎo)致下游河道納污能力降低等環(huán)境問(wèn)題時(shí)，可降低上游水資源開(kāi)發(fā)利用水平，使下泄流量滿(mǎn)足下游河道環(huán)境用水要求。對(duì)于建有節(jié)制閘且水質(zhì)不達(dá)標(biāo)河道，淮河已經(jīng)開(kāi)展小流量下泄等調(diào)度措施，加強(qiáng)水量水質(zhì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和防污調(diào)度監(jiān)控，優(yōu)化水閘防污調(diào)度方案，減輕水污染危害。

分洪道水質(zhì)可能受來(lái)水影響時(shí)，應(yīng)結(jié)合河道及洪水特點(diǎn)，加強(qiáng)水質(zhì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，制定合理的分洪調(diào)度計(jì)劃，避免汛初污染較重的河水進(jìn)入分洪道。

引調(diào)水工程因水量減少影響調(diào)出河道納污能力時(shí)，應(yīng)合理確定引調(diào)水規(guī)模，保障河道環(huán)境用水要求。對(duì)于因調(diào)水工程而調(diào)整區(qū)域排水系統(tǒng)導(dǎo)致的水污染轉(zhuǎn)移等問(wèn)題，可采取加大污水處理率、中水回用等措施，避免或減輕污染轉(zhuǎn)移造成的水環(huán)境問(wèn)題。對(duì)于因增加供水導(dǎo)致的污廢水排放量增大等問(wèn)題，可采取嚴(yán)格控制經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水定額、制定區(qū)域水資源保護(hù)規(guī)劃、加強(qiáng)污水處理等措施。

3.生態(tài)保護(hù)對(duì)策措施

如工程施工區(qū)內(nèi)有古樹(shù)名木，在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中可采取避讓、遷址等措施加以保護(hù)。閘壩工程由于阻隔作用，應(yīng)根據(jù)河道洄游生物情況，采取設(shè)置洄游通道、增殖放流、在水閘調(diào)度原則中充分考慮生態(tài)保護(hù)要求等措施，維護(hù)河道水生生態(tài)。

南四湖湖內(nèi)開(kāi)挖淺槽工程棄土量大，原方案堆高較低，壓占蘆葦?shù)囟?。為減少對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)棲息地的影響，采取了改變棄土區(qū)位置、減少壓占范圍、在棄土區(qū)上恢復(fù)鳥(niǎo)類(lèi)棲息地等生態(tài)措施，取得較好效果。河道疏浚工程對(duì)底棲生物生存環(huán)境破壞很大，但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)一般在數(shù)年內(nèi)能得到恢復(fù)。

4.工程施工期環(huán)境問(wèn)題對(duì)策

施工導(dǎo)流可能引起敏感水域水質(zhì)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)建議設(shè)計(jì)人員重新選擇導(dǎo)流路線(xiàn)，或開(kāi)挖導(dǎo)流溝，避免引起水域污染問(wèn)題。在奎濉河治理工程中，為保護(hù)唐河水質(zhì)，設(shè)計(jì)中放棄了原導(dǎo)流方案，采取使用其他閑置的溝渠，開(kāi)挖導(dǎo)流明渠，在沿線(xiàn)溝口封堵等措施，將上游來(lái)水導(dǎo)入原河道下游，避免了對(duì)下游沱湖濕地生態(tài)系統(tǒng)的不利影響。

挖泥船疏?？赡苡绊懜浇∷诘让舾心繕?biāo)時(shí)，可采取避讓措施，如取水時(shí)提前一段時(shí)間停止疏浚等。當(dāng)取水口規(guī)模不大且經(jīng)濟(jì)技術(shù)許可時(shí)，可移動(dòng)取水口位置，避讓疏浚作業(yè)。挖泥船施工應(yīng)合理安排施工船舶數(shù)量、位置及挖掘進(jìn)度，減少對(duì)底泥的擾動(dòng)強(qiáng)度和范圍，并做好挖泥船的日常維修檢查。

根據(jù)生產(chǎn)廢水、生活廢水的特點(diǎn)與影響區(qū)域水環(huán)境功能要求，應(yīng)對(duì)污廢水進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理并盡量回用，結(jié)合受納水域水功能目標(biāo)、水環(huán)境敏感點(diǎn)分布情況，合理選擇排放水域。

水利工程施工生產(chǎn)廢水中，砂石料生產(chǎn)廢水處理工業(yè)大致可分為三種，即平流式自然沉淀法、輻流絮凝沉淀法和成套設(shè)備處理法?；炷涟韬宛B(yǎng)護(hù)廢水處理時(shí)，SS處理可采用豎流式沉淀池和簡(jiǎn)易濾池?；优潘?，若水質(zhì)超標(biāo)，可加混凝劑、助凝劑進(jìn)行處理。含油廢水處理可采用氣浮除油法、小型隔油池、采用成套設(shè)備等。水利工程施工期排放生活污水主要處理工藝有化糞池、成套污水處理設(shè)備、集中大規(guī)模污水處理等。

為降低工程噪音和對(duì)空氣的影響，施工道路布置應(yīng)盡可能避開(kāi)村莊，并加強(qiáng)施工管理，采取道路灑水、夜間避讓、隔聲屏等措施。

四、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)治淮工程經(jīng)驗(yàn)，水利工程對(duì)水環(huán)境的影響是多方面的，不同的工程對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響形式和特點(diǎn)也各不相同。由于工程實(shí)施而改變水資源時(shí)空分布導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題是長(zhǎng)遠(yuǎn)復(fù)雜的并且涉及面廣；施工期對(duì)水環(huán)境的影響是短期的且相對(duì)簡(jiǎn)單，但保護(hù)措施不當(dāng)也可能造成較大不利影響。應(yīng)當(dāng)采取有針對(duì)性行、切實(shí)有效的環(huán)境保護(hù)措施，減輕對(duì)水環(huán)境的不利影響，維護(hù)河流健康生命，保護(hù)自然資源環(huán)境

（作者單位：1.中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 230000 2.中國(guó)水利工程協(xié)會(huì) 100055）