趙培培 宋瑞明 劉方
【摘 要】本文在介紹現(xiàn)階段水利工程特點的基礎(chǔ)上,淺談了水利工程對下游生態(tài)環(huán)境的影響,主要包括對下游水文特征、河床、濕地等的影響。并探討了消減水利工程所產(chǎn)生不利影響的幾點建議,以實現(xiàn)水利工程趨利避害,人水和諧,更好的造福于人類的目的。
【關(guān)鍵詞】水利工程;河流;生態(tài)
1.現(xiàn)階段水利工程特點
新中國成立以來,為了控制及合理配置水資源以達(dá)到興利除弊的目的而修建了一大批中小型水利工程,主要用來防洪、灌溉、除澇、供水、發(fā)電等。水利工程的修建減少了洪澇災(zāi)害,為農(nóng)田灌溉提供便利的同時,也帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。水利工程一般具有規(guī)模大、技術(shù)復(fù)雜、資金投入多、施工時間長、影響范圍廣,運行年限久等特點。
近年來,由于全球氣候的異常變化以及水資源供需矛盾越來越尖銳,國家加大了對水利工程的投入:對已有的水利工程進(jìn)行維修、加固以及河道的治理;修建大型水利工程,實施跨流域調(diào)水;嚴(yán)格執(zhí)行水資源“三條紅線”,實施最嚴(yán)格的水資源管理制度。
2.水利工程對下游生態(tài)環(huán)境的影響
水利工程帶來巨大綜合理利用效益的同時,由于人類活動,必然會產(chǎn)生環(huán)境問題。此外,由于早期的水利工程建設(shè)時主要考慮的是經(jīng)濟(jì)效果評價,忽視了水利工程對環(huán)境的影響,特別是對下游生態(tài)環(huán)境的影響;在建設(shè)以及運行管理過程中,由于監(jiān)管不嚴(yán)、缺乏控制等導(dǎo)致生態(tài)惡化,已成為水利工程影響下不可避免的事實。水利工程的修建改變了下游河流的水文特征、河床形態(tài),對兩岸的濕地、農(nóng)田產(chǎn)生一定的影響。
2.1水利工程對河流水文特征的影響
一般是在天然河道上游修建的水利工程,對河流具有調(diào)蓄作用。在豐水季節(jié),水庫蓄積降水,使得下游河道中的水位降低,洪峰流量變小,流速趨于平緩,特殊情況下還會出現(xiàn)斷流的現(xiàn)象。由于地下水和河水的補排關(guān)系,地下水位也會降低,進(jìn)而產(chǎn)生一系列生態(tài)環(huán)境問題;枯水季節(jié),水庫向下游泄水,此時的河水流量比天然情況下大。水庫的調(diào)蓄作用改變了下游河流天然情況下的流量規(guī)律,使下游河流的汛期發(fā)生變化。
下游的水質(zhì)發(fā)生明顯的變化。水庫的修建,使庫區(qū)水流趨于平緩,甚至靜止,水流的移流強(qiáng)度和紊動擴(kuò)散強(qiáng)度降低,水體中污染物濃度稀釋擴(kuò)散能力隨之降低,而且水汽界面上的氣體交換速度也隨之降低,導(dǎo)致水體的自動凈化能力降低。此外,含沙量也發(fā)生明顯變化。庫區(qū)水流變緩,使水流中攜帶的泥沙等物質(zhì)下沉,淀積于庫底,使下游沖積平原的肥力減小。
這些水文要素的改變,打破了下游河流、河流與其周圍環(huán)境原有的平衡,使原有的生態(tài)環(huán)境受到一定的破壞。
2.2水利工程對下游河床的影響
在不同的地形構(gòu)造及地貌的作用下,天然河道多曲折迂回,在水流的侵蝕作用下,深槽與淺灘交替出現(xiàn),河床自由擺動,以適應(yīng)河流的變化,是河流長期演化的結(jié)果。
水利工程多對天然河道進(jìn)行整治,主要包括控制和調(diào)整河勢、改善流態(tài)、局部疏浚、裁彎取直、河道展寬等。河流的整治,使得下墊面因素發(fā)生變化。對河勢調(diào)整,穩(wěn)定河道主流位置,改善水流,以適應(yīng)新的下泄流量;河流的裁彎取直,使迂回曲折的河道人為地變得直順,改變了河床的長期演化的結(jié)果,深槽與淺灘交替出現(xiàn)的現(xiàn)象發(fā)生變化,使得河床更容易發(fā)生侵蝕;此外,護(hù)岸工程的修建也對河床產(chǎn)生影響。河道的整修及護(hù)岸工程的修建,直接影響著河流的流速及流態(tài),而河流流速、流態(tài)的變化又影響著河床的演化。
2.3水利工程對下游濕地的影響
河流的側(cè)向滲流和河水漫灘是兩岸濕地的主要水源。河水漫灘時,不僅為兩岸濕地補給水分同時也帶來大量養(yǎng)分。由于水庫的對河流的調(diào)蓄作用,河流下游水流發(fā)生漫灘的幾率減?。蛔o(hù)岸的修建及河道的整治,加強(qiáng)了水流沿河床的流動,削弱了水流的側(cè)向滲透,河流的側(cè)向滲流量也減小,同時也阻礙了河流與兩岸濕地的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。兩岸濕地的水源及養(yǎng)分的減少,使得濕地逐漸萎縮,導(dǎo)致各種動植物的數(shù)量和種類不斷減少,生物多樣性減弱,生態(tài)退化。此外,濕地中的許多植物能夠降解水中的污染物,隨著濕地的退化,對河水的凈化能力也減弱了。
2.4水利工程對下游農(nóng)田的影響
水利工程的修建對河流下游的農(nóng)田具有兩面性。
一方面,水利工程的修建減少了洪澇災(zāi)害的發(fā)生,一定程度上確保了糧食安全;水利工程的修建,使水量重新分配,為枯水季節(jié)解決農(nóng)田干旱問題提供可能。另一方面,在豐水年和平水年,水庫的調(diào)蓄作用使下游流量減小,甚至斷流,地下水位降低等。因此,下游總水量減少,農(nóng)田水利灌溉用水比例也相應(yīng)減少,為豐水年和平水年下游農(nóng)田灌溉帶來不利影響。下游地區(qū)為解決農(nóng)田干旱缺水問題,抽取地下水進(jìn)行農(nóng)田灌溉,致使地下水位不斷下降,并形成惡性循環(huán),造成下游地下水短缺,人們的正常飲水難以保證;此外,水質(zhì)的變差對農(nóng)土壤中微生物的活動、氮磷含量等帶來不利影響,并影響農(nóng)作物的正常生長,為下游人們的正常生產(chǎn)、生活帶來不利影響。
3.消除水利工程對下游生態(tài)環(huán)境不利影響的幾點建議
水利工程的在興利除弊的同時也帶來了不利影響,下文將探討如何減弱水利工程帶來的不利影響,使水利工程更好的造福人類。
第一,對水利工程進(jìn)行評價時要用新時期對水利工程的要求進(jìn)行評價,即由以前只注重經(jīng)濟(jì)效果評價轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)效果評價和生態(tài)效果評價相結(jié)合,在經(jīng)濟(jì)效果評價中加入生態(tài)因素,不再以追求經(jīng)濟(jì)利益最大為最終目標(biāo)。
第二,各水利工程,無論大小,嚴(yán)格實行最嚴(yán)格的水資源管理制度,統(tǒng)一調(diào)配水量,嚴(yán)格控制用水總量,提高用水效率,嚴(yán)格控制排污總量。做好切實有效的水資源規(guī)劃、管理工作,以盡量減少對下游河流的不利影響。
第三,對下游兩岸濕地及河口進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,當(dāng)出現(xiàn)濕地缺水時,調(diào)整水資源規(guī)劃及管理工作,通過調(diào)節(jié)下游河流的水量,逐漸恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)。注重護(hù)岸的管理工作,多植韌性強(qiáng),匍匐性好,耐生長的地被植物,并注重生長其的管理工作。
最后,定時抽樣調(diào)查水中魚類種類組成和比例,當(dāng)某類魚數(shù)量出現(xiàn)驟減時,對其進(jìn)行人工繁殖,以達(dá)到原有平衡狀態(tài)。
4.結(jié)語
如何在水利工程中趨利避害,實現(xiàn)社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益綜合目標(biāo)最大,是現(xiàn)代水利工程的主要工作內(nèi)容。只有著眼于長遠(yuǎn)利益,實施最嚴(yán)格水資源管理制度,制定切實有效的水資源規(guī)劃和管理,做到經(jīng)濟(jì)效果評價和生態(tài)效果評價相結(jié)合,才能實現(xiàn)人水和諧,實現(xiàn)綠色水利,使水利工程長遠(yuǎn)造福于人類。
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