李都智
(額敏縣水利局 新疆 額敏 834600)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,水利工程在社會(huì)生活各個(gè)方面得到應(yīng)用,如:防洪,灌溉,發(fā)電,航運(yùn)等,帶來(lái)了較為可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí),也對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了巨大的影響。水利工程施工過(guò)程中,工程本身與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)程度是衡量一個(gè)水利工程的好壞、設(shè)計(jì)是否合理、施工是否得當(dāng)?shù)闹匾笜?biāo)之一。
改革開(kāi)放以來(lái),水利工程建設(shè)取得了巨大的成果。全國(guó)共建成水庫(kù)9萬(wàn)余座,累積堤防長(zhǎng)度29.72萬(wàn)km,已經(jīng)初步形成了良好的防洪、排澇、灌溉、供電等水利工程體系。水利工程在促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展、保護(hù)水土資源的同時(shí),也會(huì)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的破壞。準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)和處理水利工程與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系,是保證水利工程與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)利益,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
水利工程建設(shè)會(huì)引起環(huán)境變化。水庫(kù)總?cè)萘吭?0億m3以上,面積在100km以上的大型水庫(kù)對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蛴绊懹葹槊黠@。其中對(duì)水溫、風(fēng)速、溫度、降水量影響較為明顯。有研究表明:水庫(kù)上空空氣透明度比居民居住區(qū)高出10%左右,水面上空紫外線比陸地高出30%、氣溫降低4℃~5℃,濕度高出15%左右。
水庫(kù)對(duì)降雨量影響主要有以下幾方面原因。
(1)水庫(kù)水面蒸發(fā)比較強(qiáng),使得空氣中濕度很大,具有增加降水量的作用。
(2)水庫(kù)的地區(qū)的低溫效應(yīng)可使周邊降水量發(fā)生改變。庫(kù)區(qū)外圍降雨量有所增加,與庫(kù)區(qū)臨近地區(qū)相對(duì)減少,地勢(shì)高迎風(fēng)增加降雨,背風(fēng)面降雨減少。
(3)降雨分布時(shí)間發(fā)生改變。夏季庫(kù)區(qū)水面溫度低于氣溫,氣層穩(wěn)定,使得大氣對(duì)流減弱,降雨量減少。但冬季水面較為溫暖,大氣對(duì)流作用增強(qiáng),降雨量增加。
水庫(kù)建成后,庫(kù)區(qū)與空間的接觸由陸地轉(zhuǎn)變?yōu)樗?,與空氣能量交換的方式以及強(qiáng)度均發(fā)生變化,從而導(dǎo)致氣溫變化。庫(kù)區(qū)冬季氣溫可比陸地高出3℃左右,而夏季可以降低4℃左右。
水利工程的修建,改變了地區(qū)內(nèi)水文循環(huán)情況,對(duì)整個(gè)流域地區(qū)產(chǎn)生了不同程度的影響。水利工程完工后,原有河流水位升高變成湖泊,水面面積增大,增加光照下水面蒸發(fā)量,引起水循環(huán)變化。另一方面導(dǎo)致水庫(kù)發(fā)生滲漏,使得地下水位升高。根據(jù)水庫(kù)調(diào)蓄水能力不同,其影響水位變化不同。與天然河道相比,水庫(kù)流速變化也十分明顯,在水庫(kù)的尾端其流速接近天然河道流速,而越靠近壩前其流速越緩。
水利工程的建設(shè)將改變庫(kù)區(qū)河道內(nèi)泥沙運(yùn)輸沉降模式,對(duì)水利工程附近生態(tài)環(huán)境具有一定影響。水庫(kù)蓄水后,對(duì)上游減速較小,水流攜帶的泥沙淤積與庫(kù)內(nèi),使得庫(kù)區(qū)容水量降低,減低水庫(kù)的使用效益。泥沙淤積庫(kù)中是水利工程中一個(gè)重要的環(huán)境問(wèn)題。水利工程完工后上游水壩阻斷天然河道,使得河流生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生改變,改變?cè)泻拥赖倪\(yùn)輸沉降泥沙規(guī)律,使得整個(gè)河流系統(tǒng)的水文特征發(fā)生改變。同時(shí)水庫(kù)蓄水因生態(tài)系統(tǒng)的改變,導(dǎo)致水體懸浮物質(zhì)以及泥沙沉積,減少水庫(kù)需水量影響水庫(kù)的經(jīng)濟(jì)效益和使用年限。
水體經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存,使得水的復(fù)氧過(guò)程充分形成,豐富水中潛在的環(huán)境資源。同時(shí),水庫(kù)水位升高,水流緩慢減緩了污染物的擴(kuò)散。一般河流水的礦化度較低也就是我們所說(shuō)的水質(zhì)硬度較低,PH值比較適中,其溶氧量豐富。河流的開(kāi)發(fā)對(duì)水質(zhì)造成巨大的影響,其中水庫(kù)工程對(duì)水質(zhì)的影響最為明顯。水庫(kù)工程完工后,其區(qū)域內(nèi)水流速度減小,有利于消減溶解礦物質(zhì),減少生化需氧量,增加水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相對(duì)濃度。同時(shí)與水庫(kù)相連的上游河流的自潔能力降低,導(dǎo)致入庫(kù)河流水質(zhì)污染加重。庫(kù)內(nèi)水溫一旦出現(xiàn)分層現(xiàn)象,庫(kù)內(nèi)形成密度屏蔽,導(dǎo)致冷水層改變成厭氧生物層,使得不溶解固體物質(zhì)沉降形成營(yíng)養(yǎng)富集。其主要體現(xiàn)在兩方面。
(1)庫(kù)區(qū)水流減慢,使得水體在庫(kù)區(qū)滯留時(shí)間長(zhǎng),產(chǎn)生沉降現(xiàn)象。降低水體渾濁度,懸浮物質(zhì)沉降,庫(kù)區(qū)內(nèi)水流速度降低,使得藻類活動(dòng)量增大,其呼吸產(chǎn)生的二氧化碳與水中的金屬離子結(jié)合,降低水體硬度,減少有毒物質(zhì)產(chǎn)生的幾率。
(2)水流速度降低,導(dǎo)致水與空氣交換速率降低,使得水中含氧量降低,水庫(kù)自潔能力降低。水體透明度加大,使得藻類光合作用充分,產(chǎn)生水體營(yíng)養(yǎng)富集。被淹沒(méi)的植物以及有機(jī)物質(zhì)會(huì)降低水中含氧量,釋放大量二氧化碳,產(chǎn)生溫室效應(yīng)。同時(shí),水庫(kù)影響到河流水量,引起河道萎縮,改變農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)。
水利工程完工后導(dǎo)致周邊的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化。一般情況下,出現(xiàn)水壩附近地下水位升高現(xiàn)象,會(huì)引起土地沼澤化,鹽堿化,以及侵沒(méi)土地的現(xiàn)象。在侵沒(méi)區(qū)域出現(xiàn)土壤含氧量降低,降低微生物活動(dòng),降低肥力,影響作物生長(zhǎng)。土壤含水量過(guò)高將導(dǎo)致植物根系腐爛。當(dāng)水位達(dá)到耕作層時(shí),使得土壤濕度發(fā)生變化,影響植物無(wú)法正常生長(zhǎng)。同時(shí),由于滲漏補(bǔ)給地下水,經(jīng)過(guò)毛細(xì)管滲入地表,在強(qiáng)烈的蒸騰作用下,使得地面鹽堿化。
水利工程可能會(huì)觸發(fā)地震、滑坡等不良地質(zhì)災(zāi)害,大量的蓄水導(dǎo)致水壓增大,容易產(chǎn)生因水壓過(guò)大引起的巖石斷裂,使得巖層與地殼內(nèi)原有的地應(yīng)力改變,誘發(fā)地震現(xiàn)象。同時(shí),水庫(kù)需水量增大,水面上升,引起岸邊土質(zhì)強(qiáng)度降低,誘發(fā)塌方以及滑坡現(xiàn)象。
水利工程的建設(shè)會(huì)導(dǎo)致森林、草地的淹沒(méi),影響水生及陸生生物的多樣性。對(duì)陸生生物具有永久性、間接性兩個(gè)方面影響,庫(kù)區(qū)水位提高對(duì)陸地上建筑物以及陸生生物造成永久性的破壞。局部氣候的改變使得水庫(kù)周邊地區(qū)地理環(huán)境產(chǎn)生變化,土地鹽堿化、沼澤化,都是對(duì)庫(kù)區(qū)陸地動(dòng)植物的多樣性產(chǎn)生間接的影響。水利工程直接改變了水生生態(tài)系統(tǒng),所以對(duì)水中生物多樣性影響較為明顯。最直接的影響是,水利工程改變了河流系統(tǒng),破壞了原有生物的繁殖,生長(zhǎng)環(huán)境,使得水中物種種類發(fā)生改變。同時(shí),水庫(kù)區(qū)域?qū)ν寥浪釅A度以及含氧量,攜帶礦物質(zhì)都有所改變,這也是影響水中生物多樣性的一個(gè)重要原因。
綜上所述,水利工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響體現(xiàn)在多個(gè)方面,我們應(yīng)該注重水利工程發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)重點(diǎn)考慮其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,保證水利工程經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境和諧可持續(xù)發(fā)展,把科學(xué)科學(xué)設(shè)計(jì)水利工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響作為評(píng)價(jià)水利工程的重要內(nèi)容,結(jié)合科學(xué)實(shí)踐,積極發(fā)揮其有利影響,降低負(fù)面影響,保證水利工程社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益最大化,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,同時(shí)做到人與自然和諧相處?!?/p>
[1]介玉娥,胡玉梅,等.小浪底水庫(kù)蓄水后氣候變化對(duì)生態(tài)、農(nóng)業(yè)的影響[J].氣象與環(huán)境學(xué),2009,32(9):252-255.
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