水利工程規(guī)劃的生態(tài)環(huán)境影響探析

孫華林（天津市華淼給排水研究設(shè)計(jì)院有限公司，天津300190）

水利工程規(guī)劃的生態(tài)環(huán)境影響探析

孫華林
（天津市華淼給排水研究設(shè)計(jì)院有限公司，天津300190）

水利工程規(guī)劃的目的是為了消除水害和開(kāi)發(fā)利用水資源，其類(lèi)別比較多樣，包括防洪工程、農(nóng)田水利工程、水力發(fā)電工程、航道和港口工程、供水和排水工程等，但任何類(lèi)別的水利工程其對(duì)周邊環(huán)境影響都比較大，論文以水利工程生態(tài)環(huán)境影響為研究?jī)?nèi)容，梳理水利工程對(duì)生態(tài)環(huán)境各方面的影響作用，為水利工程規(guī)劃的發(fā)展提供參考。

水利工程；生態(tài)效應(yīng)；規(guī)劃

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.143

1 引言

所謂的水利工程，實(shí)際上是為了對(duì)自然界中的地表水和地下水進(jìn)行控制和調(diào)配而修建的一種工程，主要是為了減少人們財(cái)產(chǎn)和安全的損失與傷害，推動(dòng)社會(huì)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在社會(huì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展程度不斷深化的情況下，人們開(kāi)發(fā)利用水資源的程度也在不斷加深，工程規(guī)模越來(lái)越大，水利工程開(kāi)始擺脫以往單項(xiàng)工程的束縛和阻礙，順利成為流域綜合開(kāi)發(fā)中的一員。在水利工程建設(shè)速度和規(guī)模不斷深化的情況下，環(huán)境受到的影響也在不斷的加深，人們?cè)絹?lái)越重視水資源的合理開(kāi)發(fā)和使用。

在對(duì)水利工程規(guī)劃進(jìn)行生態(tài)效應(yīng)分析和研究的過(guò)程中，本文主要從生態(tài)基礎(chǔ)上著手，深入分析和研究生態(tài)學(xué)原理，對(duì)水利工程規(guī)劃所產(chǎn)生的生態(tài)影響進(jìn)行深入的分析和研究，并有針對(duì)性地保留已有的水利工程，以及對(duì)保留的工程進(jìn)行改善和升級(jí)。

2 水利工程規(guī)劃的生態(tài)效應(yīng)特征

水利工程規(guī)劃的生態(tài)效應(yīng)涉及領(lǐng)域和范圍非常大，所產(chǎn)生的作用和影響不容小覷。水利工程規(guī)劃生態(tài)效應(yīng)的特征主要為：（1）時(shí)間動(dòng)態(tài)性，水利工程在修建完成之后，它所產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)和未修建之前不一樣，發(fā)揮作用的時(shí)間也不一樣，有的水利工程從修建完成之后就會(huì)產(chǎn)生生態(tài)影響，有的是隨著時(shí)間來(lái)進(jìn)行變化和體現(xiàn)的；（2）空間變異性，因?yàn)槊總€(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度和地理特征都不一樣，所以水利工程對(duì)生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的影響也不一樣；（3）兩面性，生態(tài)效應(yīng)主要分為正效應(yīng)和負(fù)效應(yīng)，我們應(yīng)該對(duì)因水利工程導(dǎo)致的生態(tài)問(wèn)題進(jìn)行有針對(duì)性，全面具體地分析和研究；（4）系統(tǒng)性，一個(gè)流域因水利工程的存在而形成了一個(gè)工程—社會(huì)—自然—生態(tài)的人類(lèi)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，每個(gè)環(huán)節(jié)都是相互聯(lián)系和影響的，是一個(gè)具有整體功能和綜合效益的集群；（5）滯后性，從短時(shí)間來(lái)看，水利工程帶給人們的都是經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，對(duì)生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)一般都是在后期發(fā)展中呈現(xiàn)出來(lái)，而且會(huì)因?yàn)楦鞣N不確定的因素，而具有潛在性或出現(xiàn)緩慢的特點(diǎn)；（6）生態(tài)效應(yīng)和影響具有傳遞性，在對(duì)生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程中，我們應(yīng)該從源影響層面入手，層層深入進(jìn)行分析和研究，進(jìn)而得到最后的結(jié)果；（7）放大性，環(huán)境在受到人類(lèi)的影響之后，會(huì)呈現(xiàn)出加速度的發(fā)展態(tài)勢(shì)；（8）生態(tài)效應(yīng)具有積累性，梯級(jí)開(kāi)發(fā)很容易影響流域的經(jīng)濟(jì)資源結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)的沖突與平衡、社會(huì)結(jié)構(gòu)的解體與重構(gòu)，而且這種影響較單項(xiàng)工程而言具有群體性、系統(tǒng)性、累積性、潛在性等顯著特征，因此更加深遠(yuǎn)復(fù)雜[1]。

3 水利工程規(guī)劃生態(tài)效應(yīng)分析

3.1 對(duì)局部氣候和大氣的影響

水利工程規(guī)劃很容易對(duì)庫(kù)區(qū)的微氣候環(huán)境產(chǎn)生影響，具體來(lái)說(shuō)會(huì)改變庫(kù)區(qū)的氣溫、風(fēng)速、濕度和降水。通過(guò)分析和研究大量的研究資料可以知道，水利工程水面上空比成片的房屋群上空的空氣透明度高8%～10%；水面上空比陸地上空的紫外線輻射高出30%，氣溫也比陸地的溫度低4～5℃，相對(duì)濕度會(huì)增加10%～15%。在一般條件下，地區(qū)性氣候都是在大氣環(huán)流的影響下進(jìn)行變化的，但是因?yàn)樗こ痰男藿?，氣候就?huì)出現(xiàn)變化，主要表現(xiàn)在對(duì)降雨、氣溫、風(fēng)和霧等氣象因子的影響。

1）對(duì)降雨量的影響。最明顯的變化就是降雨量會(huì)增加，之所以出現(xiàn)這種變化是因?yàn)樗畮?kù)的蓄水面積非常大，蒸發(fā)量增加，形成降雨。同時(shí)，降雨的地區(qū)也會(huì)出現(xiàn)變化，因?yàn)樗畮?kù)的低溫效應(yīng)，水庫(kù)和周邊地區(qū)的降雨會(huì)減少，較遠(yuǎn)地區(qū)的降雨會(huì)增加。此外，地勢(shì)高的迎風(fēng)面會(huì)增加降雨。降雨的時(shí)間也會(huì)出現(xiàn)變化，夏季水面的溫度比一般地區(qū)溫度要低，所以大氣層比較穩(wěn)定，降雨會(huì)減少。冬季水面溫度較高，大氣對(duì)流比較強(qiáng)烈，所以降雨會(huì)增加。

2）對(duì)氣溫的影響。在水庫(kù)修建完成之后，庫(kù)區(qū)和空間需要通過(guò)水面進(jìn)行連接，和空氣間交換能量的方式和強(qiáng)度也不同于以往，一般情況下，水庫(kù)的平均氣溫要高一些。

3）對(duì)大氣的影響。大壩建設(shè)對(duì)大氣所產(chǎn)生的影響是我們最為關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。國(guó)際上將該問(wèn)題當(dāng)成第一位問(wèn)題，但是這個(gè)問(wèn)題在我國(guó)并沒(méi)有得到這種程度的重視，因?yàn)槲覈?guó)的電站一般都分布在高山峽谷中，水庫(kù)的面積也比較小。同時(shí)我國(guó)并沒(méi)有大量的大面積森林庫(kù)區(qū)。

3.2 對(duì)河道的影響

在水利工程規(guī)劃的過(guò)程中，對(duì)河道的整治是非常重要的一項(xiàng)工作。水生態(tài)環(huán)境離不開(kāi)河道，在河道生態(tài)治理的過(guò)程中，護(hù)岸工程能夠很好地預(yù)防和減少水土流失，具有非常突出的地位和價(jià)值。此外，水利工程建設(shè)也會(huì)對(duì)河道產(chǎn)生多種影響[2]。

1）河道的順直化會(huì)對(duì)自然水系產(chǎn)生影響，降低河水的凈化功能，危害到生物的發(fā)展和繁衍，嚴(yán)重影響環(huán)境的質(zhì)量。

2）河道橫斷面幾何規(guī)則化，這種情況下，自然化的河流會(huì)從以往的復(fù)雜形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿舾煞N幾何規(guī)則斷面，會(huì)對(duì)河流橫斷面深潭淺灘交錯(cuò)的自然格局產(chǎn)生影響。

3）修建堤防會(huì)導(dǎo)致河流側(cè)向的非連續(xù)化，在汛期中，主流和分流會(huì)因?yàn)榈谭蓝艿接绊?，阻止水流的橫向擴(kuò)展，形成另一種側(cè)向的水流非連續(xù)性。

4）對(duì)河口進(jìn)行整治會(huì)影響該地區(qū)的潮水位，影響排澇總水量。

5）人工裁彎改直工程會(huì)造成河床演變，引發(fā)河道沖刷，導(dǎo)致河道水位下降。

3.3 對(duì)水質(zhì)的影響

水利工程在規(guī)劃過(guò)程中，會(huì)引起水質(zhì)的變化，一方面，水體在長(zhǎng)距離的運(yùn)送或存儲(chǔ)過(guò)程中，復(fù)氧過(guò)程完成得非常成熟和成功，水體中的環(huán)境容量資源會(huì)增加。另一方面，庫(kù)區(qū)的水體高度會(huì)增加，水流的速度降低，污染物不容易進(jìn)行擴(kuò)散和排解。

3.4 對(duì)土壤和環(huán)境地質(zhì)的影響

1）對(duì)土壤的影響。水庫(kù)在正式投入使用之后，沿岸地區(qū)的地下水也會(huì)出現(xiàn)一定程度的變化，靠近堤壩地區(qū)的地下水位會(huì)升高，將土地變?yōu)辂}堿地。在被地下水浸沒(méi)的地區(qū)，土壤中的氧氣會(huì)減少，微生物的活動(dòng)頻率減少，土壤營(yíng)養(yǎng)流失，不利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)。地表過(guò)度濕潤(rùn)，植物的根系無(wú)法有序進(jìn)行呼吸作用，包氣帶會(huì)受到損壞[3]。

此外，從水庫(kù)沿岸向地下滲透的水體會(huì)在蒸發(fā)作用下將水中的鹽分留在地表中，導(dǎo)致土地變成鹽堿地。水利工程并不一定會(huì)引起鹽堿化，但如果水庫(kù)的設(shè)計(jì)和施工不當(dāng)，鹽堿化就一定會(huì)出現(xiàn)。

2）對(duì)環(huán)境地質(zhì)的影響。在修建大壩之后，該地區(qū)很容易出現(xiàn)地震、滑坡、塌岸、水庫(kù)滲漏等地質(zhì)災(zāi)害。水庫(kù)之所以會(huì)導(dǎo)致地震的出現(xiàn)，是因?yàn)榇竺娣e的蓄水會(huì)增加水壓，巖石和斷裂面因?yàn)樗畨旱挠绊懗霈F(xiàn)縫隙，巖層和地殼的地應(yīng)力平衡被打破，所以地震就會(huì)出現(xiàn)。水庫(kù)在投入使用之后，水庫(kù)水位增高，堤壩邊土體的抗剪強(qiáng)度減弱，很容易出現(xiàn)塌方、山體滑坡和巖體掉落現(xiàn)象。水庫(kù)一旦出現(xiàn)滲漏，周邊的水文條件也會(huì)出現(xiàn)變化，很容易影響水庫(kù)周邊地下水的質(zhì)量。

3.5 對(duì)人口遷移和土地利用的影響

水利工程的規(guī)劃必須要面對(duì)和解決移民這一問(wèn)題。在修建水庫(kù)的過(guò)程中，移民以往的生產(chǎn)、生活以及人際社會(huì)關(guān)系都會(huì)被打破，他們的政治、經(jīng)濟(jì)和文化會(huì)出現(xiàn)翻天覆地的變化。在對(duì)移民進(jìn)行安置的過(guò)程中，還需應(yīng)對(duì)和解決安置地人口增加，資源和基礎(chǔ)設(shè)施不健全等問(wèn)題。水利工程范圍和規(guī)模的不同，對(duì)移民產(chǎn)生的影響不一樣。例如，我國(guó)古代著名的水利工程都江堰，通過(guò)分析研究歷史資料和文獻(xiàn)可以知道，該水利工程的移民問(wèn)題并不明顯。萬(wàn)家寨水利樞紐及引黃工程也對(duì)移民進(jìn)行了很好的安置，增強(qiáng)了移民的生活質(zhì)量。從宏觀層面來(lái)分析，水利工程的規(guī)劃會(huì)加劇人口的遷移，也會(huì)導(dǎo)致人地矛盾和沖突的加劇。在修建水利工程的過(guò)程中，周邊的居民和工作人員的健康都會(huì)受到廢水、廢氣、噪聲和固體廢棄物的傷害。

4 結(jié)語(yǔ)

一個(gè)水利工程的規(guī)劃涉及多個(gè)部門(mén)，離不開(kāi)各個(gè)部門(mén)之間的交流和溝通。（1）在水利工程的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該選定合適的目標(biāo)，盡可能避免大量移民問(wèn)題的出現(xiàn)，避免對(duì)耕地面積較大的地區(qū)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。同時(shí)，應(yīng)該對(duì)已有的水利工程所產(chǎn)生的危害和不利影響進(jìn)行深入分析和研究，找到根源問(wèn)題，有針對(duì)性地解決，盡可能減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的損害。（2）應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)，對(duì)水利工程所產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行追蹤觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。（3）我國(guó)應(yīng)該完善相關(guān)法律法規(guī)，不能將水利工程建設(shè)在重點(diǎn)保護(hù)地區(qū)和景區(qū)，對(duì)負(fù)面影響較大的水利工程進(jìn)行深入審查和評(píng)定。（4）應(yīng)該秉承人和自然和諧相處的思想，不能忽視水利工程中的生態(tài)環(huán)境，充分發(fā)揮水利工程的積極作用，更好地推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

【1】尚淑麗，顧正華，曹曉萌.水利工程生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究綜述[J].水利水電科技進(jìn)展，2014,34(1):14-19.

【2】張正浩，張強(qiáng)，鄧曉宇，等.東江流域水利工程對(duì)流域地表水文過(guò)程影響模擬研究[J].自然資源學(xué)報(bào),2015(4)：684-695.

【3】魯春霞,劉銘，曹學(xué)章，等.中國(guó)水利工程的生態(tài)效應(yīng)與生態(tài)調(diào)度研究[J].資源科學(xué),2011,33(8):1418-1421.

Ecological Environment Impact of Hydraulic Engineering Planning

SUN Hua-lin
(Tianjin Hua Miao Research&Design Institute of Water and Waste Water Co.Ltd.,Tianjin 300190,China)

The hydraulic engineering planning is designed to eliminate hazards and utilize water resources, it has many types, including floodcontrol engineering, irrigation and water conservancy engineering, hydropower engineering, port and waterway engineering, water supply anddrainage engineering, but any kind of hydraulic engineering has a large impact on the surrounding environment. This paper take hydraulicengineering of ecological environmental impact as the research content, combing the hydraulic engineering effecting on all aspects of theecological environment,offer are ference for the development of hydraulic engineering.

hydraulic engineering；ecological efficiency；planning

TV212

A

1007-9467（2016）12-0100-03

2016-10-26

孫華林（1972～），男，天津人，高級(jí)工程師，從事給排水及水利工程設(shè)計(jì)與研究。