水利工程建設對生態(tài)環(huán)境的影響

張繼冰

(安丘市水利局河道養(yǎng)護中心 山東安丘 262100)

水利工程項目是國家經(jīng)濟建設的基礎性工程，關系到經(jīng)濟的發(fā)展與人們生活水平的提升。河流對整個流域內生態(tài)環(huán)境體系有著深遠的影響，水利工程建設是人類改造自然、改造生存環(huán)境的重要手段。通過水利工程建設可以起到調蓄洪水、提高水資源利用效率的作用，但是在這一過程中也會導致周圍植被破壞、生物生存條件發(fā)生改變、環(huán)境污染等問題的發(fā)生，不利于社會的可持續(xù)發(fā)展。因此，在水利工程建設過程中應尊重自然規(guī)律，提高對河流生態(tài)的重視，制定相應的保護措施，促進河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。

1 水利工程在經(jīng)濟建設中的重要性分析

水利工程建設在社會發(fā)展過程中發(fā)揮著非常重要的作用，其本質在于除害興利，為社會創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益與社會效益。其重要性主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 起到調蓄洪水的作用

水利工程建設的主要形式有堤壩、水庫、水閘等，當雨季來臨時都能夠起到良好的泄洪、排澇、蓄水、減災的作用。第一，疏浚河道、修建堤壩是提高泄洪能力的關鍵。堤壩工程可以對洪水起到約束的作用，防止洪水泛濫而對沿河兩岸的城市、農(nóng)村造成破壞。第二，興建水庫工程可以起到調蓄洪水的作用。利用山谷、湖泊、洼地、河道等地理條件興建大壩、軟圍堤等工程，對徑流進行疏導，形成人工湖泊，既可以避免河道兩岸遭受洪水威脅，還可以蓄積淡水資源，用于人們的生產(chǎn)與生活。第三，利用水閘工程起到防洪排澇的作用，具體見圖1。水閘的形式有很多種，建設的目的是既起到擋水的作用，又能在洪水來臨時泄洪，枯水時則可蓄水。其他一些儲水能力較強的沼澤、濕地等，經(jīng)過人工建設后都可以更好地揮其蓄水的作用[1]。

圖1 某地的防洪排澇“安全閘”

1.2 提高水電資源的利用率

當前世界能源日益緊張，氣候環(huán)境逐漸惡化，在這樣的背景下加快水電能源的開發(fā)與利用，對緩解能源緊張的現(xiàn)狀意義重大。我國地域廣闊，很多地區(qū)蘊含著豐富的水能資源，通過攔河建壩，興建水電站，取代高能耗、高污染的火電[2]，比如我國的三峽水電站和白鶴灘水電站。據(jù)統(tǒng)計，到2018年年底的時候三峽水電站的累計發(fā)電量達到了1 000億kWh，相當于節(jié)約標煤0.319億t，減少0.858億t CO2的排放量。

2 水利工程建設對環(huán)境產(chǎn)生的影響

水利工程建設在推動社會經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮著非常重要的作用，但是在實現(xiàn)巨大經(jīng)濟效益與社會效益的同時也對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生深遠的影響。

2.1 水利工程建設對生態(tài)環(huán)境的積極作用

水利工程在供水、防洪、灌溉、發(fā)電、航運等領域都起到了積極的作用。通過在河道上興建水利工程，按照季節(jié)和下游的用水需求對水流起到很好的調節(jié)作用，使水資源得到了合理的配置，在旱季防止河道斷流，在雨季防止洪澇災害的發(fā)生，有效提高了水資源的利用效率，保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)步進行[3]。比如黃河小浪底水利樞紐工程（見圖2），主體由攔河大壩、泄洪建筑和引水發(fā)電站幾個部分組成，自1999年開始下閘蓄水，在科學的管理與精心的調度下，該工程在防洪、灌溉、生態(tài)、發(fā)電等方面取得了巨大效益，對黃河下游的生態(tài)環(huán)境改善發(fā)揮了重要作用。據(jù)資料顯示，在2003年黃河流域遭遇了罕見的“華西秋雨”天氣，通過小浪底樞紐工程的有效調節(jié)，避免了黃河下游灘區(qū)發(fā)生洪災的可能，僅此次經(jīng)濟效益超過了110 億元；眾所周知，黃河水流泥沙嚴重，小浪底水利樞紐采用了“人工擾沙”的方式，讓河沙隨自然水流一起入海，對下游水庫起到了減淤的作用；小浪底水庫對下游水量進行調節(jié)，有效防止了黃河下游斷流的幾率，為農(nóng)業(yè)灌溉提供保障；由于黃河下游的用水得到保障，河口的植被得到恢復，濕地面積逐漸增加，極大地改善了生態(tài)環(huán)境。

圖2 黃河小浪底水利樞紐工程

2.2 水利工程建設對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響

人類興建水利工程，導致河道的自然環(huán)境因素發(fā)生了改變，從而引起水體及河道周圍生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變，生態(tài)系統(tǒng)整體受到影響。

2.2.1 對水資源產(chǎn)生影響

水利工程建設過程中需要對河道的水流進行人為的控制，進行截流、改道等。一般水利工程堤壩區(qū)域內的水流量是比較大的，水體的流速也比較快，但是下游會受到上游水利工程建設的影響，人為控制會導致下游水體流速明顯下降。長期處于這種狀態(tài)下河道下游的泄洪量就會下降，每年的枯水期會延長，而河道周邊的濕地面積減少，甚至河道可能出現(xiàn)斷流，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。由于在水利工程建設過程使用到各種機械設備，往往會造成大量垃圾堆積，如果這些垃圾沒有得到及時的處理，就有可能進入河道內，在長期的作用下就會影響到河道水體的水質[4]。

2.2.2 對氣候條件產(chǎn)生影響

在水利工程建設過程中水庫的蓄水量提高和水域面積的擴大，會對建設區(qū)域及周邊天氣溫差造成影響，冬季氣溫明顯升高，而夏季氣溫明顯下降；施工區(qū)域內地勢空曠，缺少了樹木等自然條件的阻擋，風速就會變大；水庫蓄水量的改變也會導致白天水汽蒸發(fā)量增加，容易導致大規(guī)模降水的情況發(fā)展，而下游因水量變少會減少水汽的蒸騰，自然降水也隨之減少。

2.2.3 對大氣環(huán)境產(chǎn)生影響

在水利工程建設過程會因工程需要而使用到化學制品，比如對巖體進行爆破施工，會產(chǎn)生許多有毒有害氣體，對大氣環(huán)境造成影響；施工過程中使用到水泥、粉煤灰等建筑材料，再加上機械施工，會產(chǎn)生大量粉塵，也會影響到大氣環(huán)境。

2.2.4 對生物生長環(huán)境產(chǎn)生影響

水利工程施工會導致植物的生長環(huán)境改變，生物多樣性受到破壞。由于水庫建成后水流速度變緩，更適合浮游生物的生長，水體中的泥沙沉降后水體的透明度提高，浮游植物的光合作用得到提高；水體面積增加后營養(yǎng)鹽類物質增多，溶于水后為水生植物提供大量的營養(yǎng)物質，但是其他種類的水生生物的生長卻受到抑制。由于水庫建設，切斷了洄游類魚群、水生植物、微生物的洄游通道，有些生物因此而消亡[5]。比如小浪底樞紐工程建成后水流變緩，半洄游性魚類銅魚卻適合在流速較快的環(huán)境中產(chǎn)卵，生存環(huán)境被改變。

2.2.5 其他方面的影響

利工程建設過程中大型機械的使用、車輛運輸，都會產(chǎn)生噪聲危害，從而對周邊居民的生活產(chǎn)生影響。施工過程中可能會封堵道路，車輛運輸會造成交通擁堵，渣土掉落污染環(huán)境等；大型水利工程建設會破壞周圍的自然景觀、名勝古跡、文化遺產(chǎn)，比如：三峽水利工程興建時導致大量本地居民離開了祖祖輩輩生活的地方。水環(huán)境的改變也可能會引發(fā)一些水介疾病的流行。

3 水利工程建設生態(tài)環(huán)境的保護對策

興建水利工程，對于促進經(jīng)濟的繁榮意義重大，但是在興建過程中應減少人為改變生態(tài)環(huán)境的行為，影響到生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

3.1 完善生態(tài)環(huán)境影響評價體系

在水利工程建設過程中，應通過科學的評估，對興建水利工程的產(chǎn)生的正面價值與負面影響進行綜合的分析，對水利工程建設起到指導作用[6]。

第一，對下游供水情況做出評估。分析水利工程建成之后對下游經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生的影響，解決下游供水短缺的問題，緩解農(nóng)田灌溉的難題，這也是興修水利工程的根本目的之一。在評估中，需要綜合考量下游覆蓋流域內城市用水量的變化情況、農(nóng)田灌溉面積的改變、發(fā)電能力的提升以及航運、蓄水等方面產(chǎn)生的變化。

第二，對生態(tài)環(huán)境功能做出評估。對流域范圍內生物種類、數(shù)量的變化情況做出綜合性分析，對水體水質的變化情況做好監(jiān)測，對水域周圍空氣變化情況做好監(jiān)測，對水體污染物的變化情況做好監(jiān)測，對各項監(jiān)測結果進行科學的分析。

第三，對水利工程的調節(jié)能力做出評估。通過監(jiān)測水庫蓄水量的變化、上下游水體中含沙量的變化、下游水量的變化，對下游流域內植被的種類、覆蓋面積情況、濕地的增減等做好調查，分析水利工程對下游的影響，確定水利工程的調節(jié)能力。

第四，對社會帶來的影響做好評估。自然景觀具有不可替代性，文物建筑也不應該遭到破壞，因此在水利工程建設中應堅持不破壞原有自然景觀的原則，需要在建設前對自然景觀的價值、文物建筑的歷史價值做出評估。

3.2 水利工程建設中堅持綠色施工的理念

為降低對生態(tài)環(huán)境的影響，在施工過程中必需堅持綠色施工的理念，施工人員應具有保護生態(tài)環(huán)境和珍愛自然環(huán)境的意識，不破壞、捕殺施工區(qū)域內的野生動物，并按照施工要求做好環(huán)境的保護工作。對施工過程中發(fā)生的破壞生態(tài)環(huán)境的行為進行處理，施工完成后盡快恢復現(xiàn)場的植被。施工過程中采取環(huán)保措施，減少揚塵、噪聲的影響，妥善做好建筑垃圾、生活垃圾的處理。使用較為先進的機械設備，減少噪音的產(chǎn)生，提高施工效率，縮短水利工程建設工期[7]。

3.3 完善水利工程建設生態(tài)補償機制

針對水利工程建設會對流域內生態(tài)環(huán)境帶來負面影響，應在建設初期建立生態(tài)補償機制，主要針對建設過程中生物多樣性的保護、自然景觀文化的保護以及居民的遷移補償?shù)?。補償機制應遵守“誰損害、誰治理、誰補償”的原則，明確補償主體、劃定補償范圍。針對生態(tài)環(huán)境的補償，應在建設完成后提升當?shù)氐纳鷳B(tài)效益，盡快恢復被破壞的地表植被、水體群落等，建設過程中有效降低對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的破壞。在水利工程運營過程采取定期和不定期的方法做好各種環(huán)境要素的監(jiān)測工作，為科學調度提供科學依據(jù)。通過科學的論證與研究，采取生態(tài)流量泄放、分層取水、魚類增殖放流等方法，維護生物生存的自然狀態(tài)[8]。

4 結語

綜上所述，在水利工程建設過程中應注意事物的兩面性，在水利工程促進社會經(jīng)濟發(fā)展的同時也必需解決環(huán)境污染與破壞的問題，不能以犧牲環(huán)境作為社會經(jīng)濟發(fā)展的代價?；谒こ探ㄔO帶來的負面影響，在建設初期應做好全面的分析與評估工作，盡量降低水利工程建設對流域內生態(tài)環(huán)境造成的污染與破壞，做好生態(tài)恢復工作。