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    淺談水利工程對生態(tài)環(huán)境影響及措施

    2022-03-14 08:44:38杜曉晴
    科技與創(chuàng)新 2022年5期
    關(guān)鍵詞:泥沙環(huán)境保護水庫

    杜曉晴,徐 志

    (1.中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司,北京102600;2.中國長江三峽集團有限公司,北京100038)

    1 環(huán)境保護的重要意義

    水利工程是為了有效控制水資源,防止自然災(zāi)害的發(fā)生,重新規(guī)劃地下水量的合理使用及分配方式,以充分滿足目前中國廣大人民在日常生活和社會生產(chǎn)中對水資源的利用。但隨著近幾年國內(nèi)水利工程項目的增加,生態(tài)環(huán)境受到影響,植被遭到破壞,水土流失等問題也越來越嚴重,水質(zhì)受到污染,水體富營養(yǎng)化逐漸突出。

    生態(tài)環(huán)境是自然界人們賴以生存的基礎(chǔ)和前提,若不及時采取有效的措施,社會經(jīng)濟在其發(fā)展的過程中將可能會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的破壞,如果這種破壞太嚴重,還將可能對人們的健康生存構(gòu)成威脅。水利工程對民生有著重要的作用,同時各行業(yè)都在其發(fā)展過程中與水利工程密不可分,這也導(dǎo)致了水利工程的數(shù)量不斷增加,規(guī)模也在不斷壯大。但是,水利工程的建設(shè)將會對其生態(tài)環(huán)境造成某種程度的破壞,可見,加強水利工程建設(shè)中生態(tài)環(huán)境的保護并采取相應(yīng)的治理措施意義重大。

    2 水利工程建設(shè)對環(huán)境的影響

    2.1 對水質(zhì)影響

    水利工程的施工會改變水資源的原有狀態(tài),改變其自然流動狀態(tài)。水利工程在施工期間,特別是在枯水期進行的施工,施工人員數(shù)量多,會在水域內(nèi)產(chǎn)生大量的生活垃圾、污廢水或建筑垃圾,如果不及時進行處理,會直接進入到臨近的地方或者水體中,導(dǎo)致其他水體中COD、BOD5、SS、磷等有害化學(xué)污染物的含量大幅度增加,對水利工程所在地區(qū)或者水域的水質(zhì)造成不良后果。若建設(shè)水庫工程,原有水流速度變緩,降低水體自凈能力,進而影響水中污染物含量[1]。

    水利工程由于流域性的調(diào)度變化也很有可能會對河流水質(zhì)造成一定影響,以太湖流域調(diào)度舉例[2],整個流域?qū)儆诘湫偷钠皆泳W(wǎng)分布地區(qū),流域為整治洪水,為能夠有效保障整個流域的防洪、供水、水資源和自然生態(tài)安全,增加水利工程的建設(shè)不可或缺,得出結(jié)論水利工程越少,流域水質(zhì)指標變好;河網(wǎng)水流通性較差,水質(zhì)變差。

    綜上,水庫建設(shè)期間,若不采取措施,施工將會對環(huán)境造成污染,但水庫運行后,對下游河道的水質(zhì)起到凈化作用。進一步完善水利項目的調(diào)度,可以更好地促進中國河網(wǎng)和水系的正常有序運行,改善河道和流域的水環(huán)境。

    2.2 對氣候影響

    水利工程建成后會對當(dāng)?shù)貧夂虍a(chǎn)生直接影響,一般來說工程建設(shè)規(guī)模越大,對于項目所在地氣候的影響變化就越大。主要原因是由于新建的水庫對氣候產(chǎn)生了較大的影響,水庫蓄水過程,會對周圍局部的氣候產(chǎn)生影響,進而隨著氣候的變化而影響水文循環(huán),導(dǎo)致水資源在一定的時空上再次分配,對于水循環(huán)中的降雨、蒸發(fā)、徑流都產(chǎn)生直接的影響。中國最大水利樞紐工程是三峽水庫[3],該水庫建成后,水庫庫區(qū)年平均氣溫逐漸緩慢下降,年平均降水量與年平均降水天數(shù)有所增加,年平均相對濕度逐漸減小,風(fēng)速有所增加,蒸發(fā)量減少。造成庫區(qū)氣候變化的主要原因有2點:①庫區(qū)大面積的陸地土壤改變?yōu)樗?,水體的物理性質(zhì)——輻射質(zhì)、熱容、導(dǎo)熱率等均與陸地不同,進而改變庫區(qū)與大氣之間的熱交換,導(dǎo)致庫區(qū)“冬季增溫,夏季降溫”;此外,建庫后水體占地面積增加,使得與局地特殊地形相耦合造成水汽與風(fēng)場的變化,加上庫區(qū)與大氣外循環(huán)之間的相互作用,使得蓄水后降水量與降水日數(shù)均呈增加趨勢;蓄水后水面面積擴大且水面的粗糙度比陸面小,導(dǎo)致風(fēng)速增加,年均相對濕度減小。②蓄水后年平均氣溫、年平均相對濕度與日照時數(shù)變化導(dǎo)致蒸發(fā)量呈下降趨勢。

    2.3 對泥沙淤積的影響

    水利工程的建設(shè)降低水體流速,會改變水利工程下游河道泥沙輸送方式和泥沙沉淀形式。在水利工程設(shè)計階段,會深入地分析泥沙淤積如何影響水庫的規(guī)模、壽命和綜合經(jīng)濟效益等,其中在建設(shè)大壩處上游泥沙淤積的變化規(guī)律會對大壩形式和確定死水位產(chǎn)生較大的影響。庫區(qū)內(nèi)部的泥沙和淤積物的分布也會對水庫產(chǎn)生影響,主要通過計算泥沙顆粒、含沙量、淤積狀態(tài)及排除污染物情況來評價。水利工程建成后泥沙產(chǎn)生淤積,會減小過水?dāng)嗝?,對河道行洪產(chǎn)生不利影響。河道產(chǎn)生泥沙淤積,會抬高河床所在高程,削弱河道安全行洪,形成安全隱患。

    以三門峽水利工程為例,由于該工程的建設(shè)改變了上下游泥沙沉淀,下游變得清澈,但是上游卻變得泥沙淤積嚴重,造成渭河嚴重污染。渭河泥沙淤積現(xiàn)狀如圖1所示。

    圖1 渭河泥沙淤積現(xiàn)狀

    2.4 水利工程對水生環(huán)境的影響

    水庫工程蓄水調(diào)節(jié),水庫水流變緩,水庫儲水水深增加,水體體積及水域面積增大,導(dǎo)致下游河流的水動力發(fā)生變化[4]。

    一是直接影響河流中的生物,改變原有的水生環(huán)境,影響水中微量元素含量,導(dǎo)致部分生物難以適應(yīng)新環(huán)境出現(xiàn)死亡。經(jīng)過多年統(tǒng)計,水利工程建設(shè)后,大部分生物難以適應(yīng)新環(huán)境,經(jīng)常出現(xiàn)動植物的死亡。因此,水利工程在設(shè)計階段必須重視生態(tài)環(huán)境保護工作,避免水利工程建設(shè)后對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大影響。

    二是間接影響陸地植物的生長,施工會增加硬化占地,減少植物覆蓋,破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,加劇水土流失。該項工程完成后貯蓄水,導(dǎo)致植物體被洪水所淹沒,同時還會直接影響室內(nèi)的空氣濕度與溫度。一些動植物可能會因此而遭到嚴重的破壞,導(dǎo)致這些動植物生長的可持續(xù)性而遭到損害。

    2.5 施工過程中的影響

    施工期間工程設(shè)備項目數(shù)量多,需要的技術(shù)工人多,施工過程強度越高,施工造成的環(huán)境污染越嚴重[5]。由于中國水利建設(shè)工程大部分建設(shè)在道路不便的偏僻山谷或者是農(nóng)村低山地區(qū),距離材料購買廠較遠,增加建筑材料成本費用。石方施工爆破隧道開挖、隧洞施工爆破隧道開挖、進水口、調(diào)壓井、斜洞、纜車、塔吊及水上水下和高空維護操作等,施工影響大,安全維護管理工作更為煩瑣。因此,施工過程中產(chǎn)生影響較大。

    3 水利工程建設(shè)中保護生態(tài)環(huán)境的措施

    水利工程建設(shè)過程中會對環(huán)境造成各種各樣的影響,在施工過程中應(yīng)采取合理的措施,實施環(huán)境保護措施,可以有效減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。

    3.1 提高環(huán)境保護的意識

    相關(guān)人員應(yīng)該高度重視生態(tài)環(huán)境問題,樹立良好的環(huán)境保護意識。水利工程建設(shè)期間,設(shè)計師們需要合理地規(guī)劃和解決工程建設(shè)項目,全面地分析各種生態(tài)環(huán)境的問題。首先,水利工程必須做到生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益之間的統(tǒng)籌并舉;其次,建立健全并貫徹完善國家有關(guān)水利法律法規(guī),對于嚴重造成損害和或者可能會嚴重影響涉及到地區(qū)生態(tài)環(huán)境的建設(shè)項目,應(yīng)當(dāng)重新組織開展風(fēng)險評估和監(jiān)督考核??偠灾d修的大型水利建設(shè)工程本身也就是進行一次良性的生態(tài)改造,使之朝著一個更加有利于人類健康和諧生活的方向不斷前進,然而一次興修的大型水利建設(shè)工程,勢必需要徹底地打破其自身原有的自然生態(tài)平衡,關(guān)鍵在于水利工程建設(shè)和項目施工的全過程中,重視興修水利工程項目的環(huán)保和保持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

    3.2 施工中采取環(huán)境保護措施

    3.2.1 水環(huán)境保護措施

    在施工中增加了沉砂池,產(chǎn)生廢水全部流經(jīng)沉砂池,除去粗砂顆粒物,在沉砂池后布設(shè)了抽水水泵和調(diào)節(jié)池,將廢水通過回收再利用循環(huán)。沉砂池附近可布設(shè)干化池,產(chǎn)生的棄渣及時晾干后送至附近的渣土場。生活污水全部回收運走,嚴禁排入河道或水庫中。綜上,以上措施可以避免水環(huán)境的污染。

    3.2.2 大氣環(huán)境保護措施

    施工過程中,砂石粉碎機加工后的粉塵應(yīng)直接采用封閉式循環(huán)、半干法等低塵工藝進行施工,揚塵口處采取灑水降塵。施工過程中土石方開挖時,采用濕法作業(yè)。運輸汽車在運送含塵散裝物料時,運輸汽車上的人員應(yīng)該自行加蓋一層篷布,以有效地減少并且控制汽車在運輸途中產(chǎn)生的灰塵。施工中的除塵炮霧機作業(yè)如圖2所示。

    圖2 施工中的除塵炮霧機作業(yè)

    3.2.3 固體廢棄物處理措施

    生產(chǎn)生活的垃圾應(yīng)集中化處理利用,施工過程中產(chǎn)生的各種建筑廢物應(yīng)當(dāng)及時進行分類回收處理和再次循環(huán)利用,不能被綜合利用的部分統(tǒng)一集中運輸至指定的消納場進行統(tǒng)一消納和再處理。水利工程在建設(shè)和開挖時產(chǎn)生的廢棄物和填料在施工期間均可以被運輸?shù)狡渌麍龅?,例如在工業(yè)場地進行建設(shè)和施工時的填方處理,不能被統(tǒng)一采取集中或者運輸?shù)街付ǖ南{場進行統(tǒng)一消納。

    3.3 優(yōu)化水利工程規(guī)劃設(shè)計方案

    工程設(shè)計方案應(yīng)充分考慮到生態(tài)與環(huán)境保護的重要性,并且應(yīng)該融入“生態(tài)設(shè)計”的理念,要進行生態(tài)化建設(shè),這樣才能夠達到建設(shè)主體工程所具備的功能性需要,又可以很好地達到維持生態(tài)環(huán)境的目標。項目經(jīng)過多個設(shè)計、多方案對比后,確定最優(yōu)設(shè)計方案。

    3.4 加強對水利工程每個環(huán)節(jié)的管理

    水利工程在申請立項后,依據(jù)法律法規(guī)在項目開工前需要進行編制《項目環(huán)境影響評價報告》和《項目水土保持方案報告》,分別論證分析是否對環(huán)境造成影響、施工時是否嚴重加劇土壤流失。這兩個前期評價報告,能對項目施工及運行過程中對環(huán)境的影響提出指導(dǎo)與建議。在此基礎(chǔ)上,水利工程建設(shè)期間,應(yīng)該更加注意加強對周邊生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測,特別重視對周邊土壤質(zhì)量、地下水體、土壤結(jié)構(gòu)、大氣、噪聲等多項生態(tài)環(huán)境指標的監(jiān)測,動態(tài)地監(jiān)測施工期間周邊生態(tài)環(huán)境的變化,出現(xiàn)問題的時候及時調(diào)整。必要時根據(jù)生態(tài)環(huán)境中可能出現(xiàn)的各種具體情況,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整水利工程建設(shè)和施工的方案,對所有的施工環(huán)節(jié)都進行了合理的控制,嚴格地依據(jù)國家相關(guān)的法律法規(guī)和技術(shù)標準的規(guī)范來做好施工和操作,盡量避免對生態(tài)環(huán)境的污染和破壞,為人民營造良好的生態(tài)環(huán)境。

    3.5 完善生態(tài)環(huán)境保護內(nèi)容和制度

    水利工程雖然是推動社會經(jīng)濟和生活發(fā)展的一種重要基礎(chǔ)性設(shè)施,有利于合理優(yōu)化資源的綜合利用與分配,但對生態(tài)環(huán)境帶來許多負面影響。因此,建立一套健全的生態(tài)環(huán)境防治與保護的相關(guān)法律法規(guī)是必要的,這樣不但可以充分激發(fā)社會責(zé)任意識和環(huán)境保護意識,還能夠提升中國的生態(tài)環(huán)境防治與保護的質(zhì)量。例如,當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保主管部門應(yīng)當(dāng)加強對水利工程施工過程中的監(jiān)督和管理,加大對其施工過程中的懲戒、獎勵力度,對一些違背了施工原則、嚴重損害生態(tài)環(huán)境的施工活動行為給予處罰。同時,在組織開展水利工程環(huán)評工作中,針對其實際影響、潛在可能性等方面進行評價,完善環(huán)評內(nèi)容與標準,體現(xiàn)環(huán)評的重要性。

    4 結(jié)論

    水利工程建成后會對生態(tài)環(huán)境造成一定影響,可分為有利和不利影響,但施工中主要為不利影響——體現(xiàn)在對生態(tài)環(huán)境的破壞。因此,水利工程在建設(shè)過程中的全過程階段,包括規(guī)劃設(shè)計階段和施工建設(shè)階段,需要及時采取合理有效的保護措施保護施工范圍內(nèi)的區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境。水利工程所帶來的各種環(huán)境問題多種多樣,只要不斷尋求解決辦法,施工中重視生態(tài)環(huán)境的重要性,就能夠采取有效措施和方法。水利項目建設(shè)能否給環(huán)境造成良好的效益,能夠把對于環(huán)境造成負面影響的風(fēng)險降至最低程度,也是衡量一個水利項目優(yōu)劣的標準之一。生態(tài)環(huán)境的提高一方面需要治理,但更重要的是防控,本文分析水利工程對環(huán)境的影響,可以為生態(tài)環(huán)境的保護和治理提供方向。

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