水庫對流域地理環(huán)境的影響

廣東 薛恩芹

河流水量隨著氣候的季節(jié)變化而發(fā)生變化，雨季容易引發(fā)下游洪澇，旱季時河床出露，泥沙淤積，對沿河人民的生產(chǎn)生活帶來很大的影響。為了調(diào)節(jié)河流水量的季節(jié)變化，人類在河流的中上游地區(qū)修建水庫，達(dá)到雨季蓄水旱季放水的作用。筆者搜集相關(guān)題目，對“水庫”這一主題進(jìn)行系統(tǒng)的歸納總結(jié)。

一、水庫的選址

水庫通過大壩將河水?dāng)r截，蓄積在庫區(qū)，庫區(qū)內(nèi)原本的土地以及農(nóng)田村莊會被淹沒。因此水庫選址時，要考慮庫址、壩址以及修建水庫后是否需要移民因素等。另外水庫修建后，由于下滲容易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。因此在地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件下，修建水庫重點要考慮兩個因素：第一，區(qū)域內(nèi)必須有一個可供儲水的盆地或洼地用作庫址，該處等高線呈口袋型，“袋大”腹地寬闊，庫容量大；第二，大壩應(yīng)建在等高線密集的河流峽谷出口最窄處，以減少工程量，節(jié)省投資，確保大壩安全。

二、水庫的主要作用

1.蓄水和放水

水庫修建之后，雨季時蓄水，以減小下游洪峰流量。旱季時，排水補給下游水量，為下游灌溉提供水源，避免下游斷流，從而減小河流下游徑流量的季節(jié)變化。很多時候，水庫管理人員會提前開閘放水，騰出庫容為后面的雨季分洪做準(zhǔn)備。而旱季時開閘放水，可以沖刷河道的淤泥，減輕入?？诘南坛薄?/p>

2.發(fā)電

水庫的高水位水經(jīng)引水系統(tǒng)流入廠房，推動水輪發(fā)電機組發(fā)出電能，再經(jīng)升壓變壓器、開關(guān)站和輸電線路輸入電網(wǎng)。水能屬于清潔能源，可循環(huán)利用。

3.養(yǎng)殖

修建水庫后，高峽出平湖，水體空間廣闊，可以適當(dāng)?shù)姆硼B(yǎng)水庫魚和鴨，但要控制好數(shù)量，避免庫區(qū)水質(zhì)惡化。

4.其他

水庫周邊群山環(huán)繞，空氣清新，遠(yuǎn)離鬧市，容易開發(fā)成旅游區(qū)，比如廣東河源的萬綠湖水庫風(fēng)景區(qū)。而大江大河中上游地區(qū)修建水庫，通過船閘的調(diào)度，使得下游地區(qū)的船只可以進(jìn)入到庫區(qū)，改善了通航條件。

三、修建水庫對流域地理環(huán)境的影響

自然環(huán)境中的各要素是相互聯(lián)系、相互影響的，牽一發(fā)而動全身。在河流中上游地區(qū)修建水庫，必然會對流域內(nèi)的其他要素產(chǎn)生影響。

首先是大壩攔截了河水，形成人工湖泊，使得入海水量減少，入?？谔幰壮霈F(xiàn)海水倒灌。根據(jù)實際天氣狀況和需要，人工控制水庫出水量，一年中雨季蓄水，旱季放水，使得下游水量季節(jié)變化減小。庫區(qū)蓄水后，下滲增多，使得庫區(qū)周邊的地下水位升高。由于水體的比熱容較大，白天庫區(qū)周邊升溫較慢，氣溫較低；夜晚庫區(qū)周邊降溫較慢，氣溫較高，也就是說庫區(qū)周邊晝夜溫差變??；另外庫區(qū)蒸發(fā)出大量的水汽使得周邊相對濕潤。水庫改變了庫區(qū)周邊的小氣候。庫區(qū)水源充足，生存空間廣，利于魚類、藻類等水生生物的生長，吸引水鳥等動物前來棲息，庫區(qū)生物多樣性增多。但是因為大壩的阻隔，阻隔了魚類的洄游，影響到部分魚類的繁衍生息。

其次大壩攔截泥沙，長時間后庫區(qū)庫容會變小。由于水庫的攔截，使得下游地區(qū)的泥沙含量減少，下游流水堆積形成的沖積平原、入?？诘娜侵扌纬伤俣茸兟?，而入?？谟捎诤３钡那治g作用，易出現(xiàn)海岸線倒退的現(xiàn)象。另外海潮會把淤泥帶入河道，造成河道淤塞，不利于通航。

圖1 河流入?？谖恢脠D

四、修建大壩的利弊

關(guān)于大壩建設(shè)的爭論由來已久，而且在近十幾年來愈演愈烈。支持大壩建設(shè)的人認(rèn)為，大壩具有防洪、灌溉、發(fā)電、供水、漁業(yè)、航運、旅游等多方面的綜合效益，大壩是發(fā)展經(jīng)濟和改善人民生活條件的必需，開發(fā)水電有利于減排溫室氣體，有利于能源可持續(xù)利用，與大壩對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響相比，大壩的利遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于弊。

反對大壩建設(shè)的人則列出了一長串大壩對社會和生態(tài)環(huán)境的不利影響：淹沒耕地和礦產(chǎn)資源，淹沒森林、草原和野生動物棲息地；淹沒自然景觀和文物古跡；造成大批非自愿移民；阻斷江河，影響航運和魚類洄游；影響陸生和水生生態(tài)系統(tǒng)，損害生物多樣性；阻礙了河流的自由奔流，甚至造成河道斷流，損害了河流的健康生命；大壩有巨大的潰壩風(fēng)險，特別在戰(zhàn)爭時期是易受攻擊的要害部位，是懸在人們頭上的“定時炸彈”等。

國際社會對水壩建設(shè)的激烈爭論應(yīng)該引起我們的足夠重視，它警示大壩的建設(shè)者和管理者，在對每一條河流進(jìn)行開發(fā)、對每一座大壩進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，都應(yīng)當(dāng)十分慎重地對待生態(tài)問題，要把“人水和諧”的理念貫穿到規(guī)劃設(shè)計、建筑施工和運行管理的全過程，從而使大壩建設(shè)既能滿足人口增長和經(jīng)濟社會發(fā)展對防洪、供水、糧食和能源安全的需求，同時又能達(dá)到保護生態(tài)環(huán)境的雙贏目標(biāo)。

【針對訓(xùn)練】

【例1】圖2為“我國南方某區(qū)域等高線地形圖”，當(dāng)?shù)財M修建一座水庫，其水壩的壩頂海拔為500米。讀圖回答問題。

圖2 水庫周邊環(huán)境圖

(1)水庫壩址有A處和B處兩個選擇方案。請選擇其中一個方案簡述其主要的利與弊。

(2)若在B處修建大壩，請計算大壩的高度范圍。

【解析】(1)水庫范圍應(yīng)是由大壩及其接觸到的最高一條等高線共同所組成的閉合區(qū)域。在A處修建海拔500米的大壩，那么圖3中灰色陰影部分為庫區(qū)范圍。而在B處修建大壩，庫區(qū)范圍便是灰色+黑色區(qū)域。因此在A處修大壩庫區(qū)容量較小，蓄水量少；B處修大壩后庫區(qū)容量大，蓄水量大。但A處修大壩淹沒了丁村莊及周邊土地，而B處修建大壩后會淹沒甲和丁村莊及其周邊土地，從淹沒的土地面積來說A處修建大壩少，B處修建大壩多。

圖3 庫容范圍圖

(2)大壩高度=大壩頂部的海拔H頂-底部的海拔H底(圖4)。H頂=500米，H底峽谷兩側(cè)有500米等高線經(jīng)過，說明谷底的最低海拔在300～500米之間。因此大壩高度介于0～200米之間。

圖4 大壩橫截面圖

【參考答案】(1)A方案：庫區(qū)面積和蓄水量小，淹沒土地少，工程量小，人口遷移規(guī)模小。B方案：庫區(qū)面積和蓄水量大，淹沒土地多，工程量大，人口遷移規(guī)模大。

(2)0～200米之間

【例2】河流中下游地區(qū)的湖泊對河流徑流有調(diào)節(jié)作用，河流或湖泊上游地區(qū)修建水庫，對湖泊的水位有著重要的影響。下圖①、②分別為水庫修建前后湖泊的橫截面示意圖，讀圖回答2，3題。

圖5

2.水庫修建后庫區(qū)以下河段的外力作用變化特點是

( )

A.搬運作用減弱，沉積作用增強

B.侵蝕作用增強，沉積作用減弱

C.侵蝕作用增強，搬運作用增強

D.侵蝕作用減弱，沉積作用增強

3.水庫修建后，湖泊水位下降，特別是枯水期更為明顯，最可能的原因是

( )

①水庫蓄水，使湖泊得到江水補給減少

②水庫蓄水，使庫區(qū)降水增多，湖區(qū)降水減少

③干流水庫建成后，河流下切加劇，江湖水位差加大，湖水外泄

④湖泊上游水庫修建，汛期蓄水、枯水期放水

A.①② B.③④ C.①③ D.②④

【解析】第2題，對比兩幅圖可以發(fā)現(xiàn)，修建水庫后河床變深，推斷：流水侵蝕河床的泥沙，使得河床變深。水庫修建后增加了庫區(qū)以下河段落差，水流速度加快，侵蝕作用增強，沉積作用減弱。B正確。而河流搬運能力不僅與流速有關(guān)，還與流量等有關(guān)，水庫修建后下游河段流速增加但流量減少，搬運能力變化不明確。