梁鉅鑫
摘 要 水庫作為重要的水源地之一,隨著經(jīng)濟的發(fā)展不斷受到?jīng)_擊,其自身的環(huán)境不斷受到威脅。水庫庫區(qū)的環(huán)境問題各種各樣,但為了達到可持續(xù)發(fā)展的目的,要對水庫的水環(huán)境不斷的進行改善,所以研究水庫庫區(qū)的環(huán)境問題是很重要的。本文主要根據(jù)水電站水庫環(huán)境的變化情況進行討論,研究變化趨勢,并提出了相關(guān)的管理和工程措施。
關(guān)鍵詞 水庫 水環(huán)境 富營養(yǎng)化 環(huán)境保護
中圖分類號:P343 文獻標識碼:C
水資源是人類賴以生存的重要資源,對水資源的保護和可持續(xù)利用是保證社會持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。合理發(fā)開和保護水資源需要我們從規(guī)劃到后期維護全過程的綜合考慮。新中國成立后,為了改善不同地區(qū)的環(huán)境,我國集中了大量的人力和物力用于水利水電工程。而水庫主要致力于防洪、灌溉、水產(chǎn)品養(yǎng)殖、調(diào)節(jié)河道航運、發(fā)電、城市生活用水水源以及旅游觀光等作用。我國目前統(tǒng)計的大小水庫數(shù)目約在8萬座以上。眾多的水庫帶來了開發(fā)過程中大量的環(huán)境保護和水庫長遠發(fā)展的問題。而現(xiàn)在水庫所處的的環(huán)境主要面臨人類生活導致水體污染,水體富營養(yǎng)化兩類突出問題。如何改善水庫水環(huán)境是現(xiàn)在的重要議題之一。
一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
人類是從研究湖泊的富營養(yǎng)化現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了該類問題。水庫作為人為的大面積水環(huán)境也會出現(xiàn)類似的情況。北歐地區(qū)最早發(fā)現(xiàn)了湖泊中出現(xiàn)了藍藻的大量繁殖現(xiàn)象,隨之而來的第二次世界大戰(zhàn),現(xiàn)代化工業(yè)的猛進帶動了農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,化學化工技術(shù)的利用也涉入到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,人類對化肥的過度使用,使得土壤里面的營養(yǎng)在伴隨降水過程中,不斷的流入到湖泊中,特別是硝酸鹽一類的化肥所引發(fā)的湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)象極為嚴重,世界各地也突然意識到了環(huán)境的破壞。經(jīng)濟協(xié)作與開發(fā)組織對湖泊的富營養(yǎng)化進行了深入討論,從現(xiàn)象發(fā)生的原因出發(fā)到測定,隨之制定的評價機制都表現(xiàn)了該問題對于人類生存的關(guān)鍵性。國外許多學做從上世紀開始建立了如磷輸入-輸出模式,湖泊富營養(yǎng)化生態(tài)動力學模型,浮游生物模擬分析,水層和底泥的內(nèi)在水生系統(tǒng)動態(tài)模型等各類用分析方法。
我國對于該方面的研究起步較晚,從武漢東湖監(jiān)測和野外模擬實驗開始,國內(nèi)的院校和研究機構(gòu)對于水體的富營養(yǎng)機理進行了深入研究。水生生物的生長規(guī)律成為了我國在研究該方面的一個重要切入點。國內(nèi)的技術(shù)發(fā)展使得我們對國內(nèi)的湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)象建立了較為詳細的模型,通過實測驗證了模型的描述能力。
二、水庫水環(huán)境評價的理論基礎
(一)水電站水庫的特征。
水電站作為重要的水利水電工程其主要目的是利于水能轉(zhuǎn)化為人類利用的電能。該工程包含了電站樞紐相關(guān)設施,通過攔河壩攔截河流抬升水位形成水頭差,利用能量轉(zhuǎn)換原理帶通相關(guān)的發(fā)電設備。另外,水庫工程也是水利水電工程的重要組成部分。該部分使河道與庫區(qū)的低洼地形區(qū)域通過儲蓄水資源形成人工水域,該河段經(jīng)過攔水壩成為了一種具有可調(diào)性的存儲容器。不同時段水庫的蓄水位是不同的,對應著防洪水利調(diào)節(jié)等作用。
(二)水庫污染。
水電站水庫在起到蓄水作用的同時也變成了污染物蓄積的地方。庫區(qū)流域內(nèi)的河流因承受工業(yè)企業(yè)的污水廢水排放而形成污染源。同時該區(qū)域內(nèi)的居民所排放的生活污水也構(gòu)成了水污染。加上通過地表徑流將土壤中的物質(zhì)代入水體也形成了污染,并且該污染與當?shù)氐慕涤炅恳约皬姸取⑺亮魇闆r、土質(zhì)特性、土地維護使用情況息息相關(guān)。這些污染中主要體現(xiàn)在有機耗氧物、化學有毒物質(zhì)、石油污染、放射性物質(zhì)、富營養(yǎng)化物質(zhì)、致病性(傳染?。┪⑸餅橹饕乃w污染因子。
(三)水庫水質(zhì)污染預測模型。
水庫水質(zhì)污染預測模型是水庫水環(huán)境保護的最重要手段之一。通過對該地域的時間和空間的規(guī)模和范圍構(gòu)建各個因素之間的關(guān)系。用數(shù)學語言描述模型的變化,確定相關(guān)變量的參數(shù)以及約束條件。研究模型的過程中會發(fā)現(xiàn)無關(guān)和弱相關(guān)的公式和參數(shù),及時進行篩選。最后通過使用實際測試所得的參數(shù)進行驗證模型的可行性。
通常按照水體類型和水質(zhì)組分這兩種方式分類。在選擇水質(zhì)模型的是必須對所研究的水質(zhì)組成成分的變化規(guī)律進行尋找。每個地區(qū)和流域的水質(zhì)組成成分的擴散和平流取決于當?shù)氐乃w的水動力學和水文特性。對主導因素進行研究,弱相關(guān)的擴散項可以忽視。河床的斷面、污染物的排入量等短時間內(nèi)可認定為定制,這類水質(zhì)模型往往選用靜態(tài)用于減少模型的復雜性和資料的需求量。
三、水電站水庫環(huán)境保護措施
首先需要建立流域水資源保護的統(tǒng)一管理體質(zhì)并在逐層分級的工作中對責任制體制的建立也需要明確。水量和水資源是一對相互依存的關(guān)系。需要在考慮流域的近期和長遠方面統(tǒng)籌兼顧,平衡各部門地區(qū)之間的利益,以保護環(huán)境為基本點實施統(tǒng)一措施,詳盡的表現(xiàn)在規(guī)劃、配置、調(diào)度、管理的一致性上。同時對流域內(nèi)進行分級負責,達到節(jié)約和優(yōu)化的最佳。其次,完善相關(guān)的法律法規(guī),根據(jù)國家現(xiàn)有的各類污染物排放標準對庫區(qū)的實際情況訂制庫區(qū)的污染物 排放標準,水庫水質(zhì)保護和整個流域內(nèi)的環(huán)境進行總體規(guī)劃,特別是飲用水水源地域的保護區(qū)制定。加強庫區(qū)的宣傳工作,讓各個單位和群眾注意到事情的重要性,養(yǎng)成良好的意識。再次,加強該流域內(nèi)的各個梯級之間的調(diào)度協(xié)調(diào)和聯(lián)動性。整個流域內(nèi)的各個梯級水電站和水庫都是相互關(guān)聯(lián)的,水質(zhì)的變化也隨著梯級會有迭加、衰減以及轉(zhuǎn)移效果。通過相互協(xié)調(diào)工作處理水污染情況,在良好的調(diào)控管理下對不同時期的水庫污染治理均能起到良好的效果。
水庫庫區(qū)的水質(zhì)保護措施需要從蓄水前就開始工作,庫底的清理在建筑物清理、衛(wèi)生防疫、林地清理等細則上需要十分徹底的工作。除了底部,漂浮物的及時清理工作也需要定期和及時。水庫的富營養(yǎng)化防治需要法律法規(guī)和經(jīng)濟手段的配合實際工作來處理。減少磷類化肥,加強水土保持,倡導科學的耕種制度,對庫區(qū)流域的工業(yè)廢水污水以及城鎮(zhèn)生活污水的及時治理都需要在整體規(guī)劃之際就納入注意事項之中。
四、總結(jié)
本文介紹了水電站水庫環(huán)境保護的相關(guān)理念,對庫區(qū)的水質(zhì)保護注意事項進行了討論。但是對于環(huán)境保護這一龐大的工程來說只是非常片面的。對于庫區(qū)的水體富營養(yǎng)化的產(chǎn)生機理、水庫生態(tài)環(huán)境和水庫水質(zhì)的監(jiān)控方法和改善措施的研究、水庫水環(huán)境的改善技術(shù)還需要更深入的研究,使庫區(qū)水環(huán)境更符合持續(xù)發(fā)展的要求。□
(作者單位:成都華霖環(huán)??萍加邢薰荆?/p>
參考文獻:
[1]呂蘭軍.潘陽湖富營養(yǎng)化調(diào)查與評價.湖泊科學,1996,8(3):241-247.
[2]舒金華.我國城市湖泊和環(huán)境問題與對策探討.湖泊科學,199l,3(1):61-66.
[3]Jorgenson S E.Application of ecological modeling in environmental management,Part A.Elsevier Scientific Co.,1983.
[4]富國.湖庫富營養(yǎng)化敏感分級概念及指標體系研究.環(huán)境科學研究,2005,l8(6):75-79.
[5]劉永,郭懷成,戴永力等.湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康評價方法研究.環(huán)境科學學報,2004,24(4):723—729.