生態(tài)脆弱地區(qū)水利工程施工的環(huán)境效應(yīng)

（新疆兵團(tuán)水利水電工程集團(tuán)有限公司，新疆 烏魯木齊 830011）

我國(guó)水資源總量豐富，但人均占有量少，時(shí)空分布差異較大。近年來隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，耗水量增大，水污染嚴(yán)重，水資源逐漸成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。為此國(guó)家投入了大量的資金修建水利工程以改善這種狀況，由《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2019》可知，我國(guó)僅水庫就有98822 個(gè)，總庫容達(dá)到895.9億立方米。水利工程是為控制、利用和保護(hù)地表及地下水資源與環(huán)境修建的各項(xiàng)工程建設(shè)的總稱[1]。按用途可分為防洪、灌溉、水力發(fā)電、港口航道、供水排水、環(huán)境水利、海涂圍墾等，具有影響面廣、規(guī)模大、投資高、技術(shù)復(fù)雜、工期長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境影響大等特點(diǎn)[2]。

水利工程施工除保證工程質(zhì)量外，對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)同樣不可忽視。在我國(guó)生態(tài)脆弱地區(qū)如新疆、西藏等邊疆地區(qū)，水資源分布差異更為顯著，更迫切需要水利工程的建設(shè)來發(fā)展清潔能源，改善流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉條件，提高流域人民生活水平，促進(jìn)邊疆少數(shù)民族貧困地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。如果在該地區(qū)修建水利工程時(shí)對(duì)環(huán)境保護(hù)不夠重視，對(duì)環(huán)境的破壞可能是不可逆轉(zhuǎn)的。因此在這些地區(qū)修建水利工程時(shí)，更應(yīng)該注意施工對(duì)環(huán)境的影響，把環(huán)境保護(hù)的理念和意識(shí)、政策和措施融入到工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行及管理的全過程中，確保工程在取得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙贏的同時(shí)，能有效減少對(duì)環(huán)境的污染與生態(tài)的破壞，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共處和可持續(xù)發(fā)展[3]。

1 水利工程施工對(duì)環(huán)境的影響

水利工程建筑物包括擋水建筑物、泄水建筑物和專門建筑物，在工程施工過程中往往會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大影響，在生態(tài)脆弱地區(qū)的影響更為嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

1.1 對(duì)水質(zhì)的影響

水利工程施工期間施工人員排放的生活污水或丟棄的生活垃圾、施工機(jī)械日常維修和工作狀態(tài)時(shí)機(jī)械冒出的油污和油滴、生活廢渣等一系列的排放對(duì)當(dāng)?shù)睾恿魉|(zhì)有一定的影響，嚴(yán)重影響河道的生態(tài)環(huán)境，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，威脅水生生物生存。施工過程中常采用炸藥進(jìn)行爆破，使用的傳統(tǒng)硝基炸藥中含有致癌、致毒、致突變的物質(zhì)三硝基甲苯，炸藥殘留物進(jìn)入水體也會(huì)嚴(yán)重影響水質(zhì)并危及生態(tài)安全。此外，污水中可能還存在重金屬和其它有毒物質(zhì)，惡化了當(dāng)?shù)氐乃鷳B(tài)環(huán)境，影響居民的身體健康。重金屬作為一種不能被降解的有毒物質(zhì)，只能沿著食物鏈被富集或分散[4]，對(duì)水生動(dòng)物和人類的健康危害最為嚴(yán)重，廣泛存在于機(jī)械用油及部分建筑材料中，隨著機(jī)械廢油的排放和廢棄建筑材料的丟棄引入?yún)^(qū)域水環(huán)境中。

1.2 對(duì)空氣的影響

水利工程施工中常使用大量的機(jī)械設(shè)備，產(chǎn)生的工業(yè)廢氣直接排放，產(chǎn)生大量灰塵[5]。同時(shí)水利工程往往建設(shè)于遠(yuǎn)離居民區(qū)的偏遠(yuǎn)地區(qū)，交通條件較差，工程機(jī)械運(yùn)輸建筑材料碾壓土質(zhì)道路，造成道路凹凸不平，建筑材料拋灑產(chǎn)生大量揚(yáng)塵。此外，在建筑材料堆放場(chǎng)地，受到大風(fēng)等自然條件的影響，也會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵現(xiàn)象。

1.3 對(duì)動(dòng)植物的影響

水利工程施工需要大量工程用地，砍伐植被，破壞森林農(nóng)田等，損壞了當(dāng)?shù)氐耐寥澜Y(jié)構(gòu)和植被環(huán)境，改變了原本的地形地勢(shì)，水土流失情況因此產(chǎn)生且情況轉(zhuǎn)變得十分嚴(yán)峻。嚴(yán)重的水土流失使得動(dòng)植物的棲息地破壞，植被的破壞還會(huì)影響該區(qū)域內(nèi)的光合作用，從而減少了該區(qū)域內(nèi)空氣中的氧氣含量，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的居民和其他動(dòng)物的生存也帶來了一定的威脅，動(dòng)物被迫遷移，影響陸地生態(tài)系統(tǒng)平衡。此外，施工產(chǎn)生的揚(yáng)塵會(huì)影響植物的光合作用，造成植物死亡，還會(huì)影響動(dòng)物的呼吸，使動(dòng)物患病或遷徙。

在施工期間，施工人員聚集可能會(huì)出現(xiàn)捕獵野生動(dòng)物的現(xiàn)象，也會(huì)對(duì)野生動(dòng)物產(chǎn)生一定威脅。施工期間不可避免的還會(huì)產(chǎn)生一定的水體污染，對(duì)于水生生物來說，水體的污染對(duì)施工河段內(nèi)的浮游生物例如藻類、動(dòng)物等的優(yōu)勢(shì)種群的數(shù)量和生存質(zhì)量產(chǎn)生影響。水生生物作為魚類的天然飼料，數(shù)量的減少會(huì)影響魚類的生存。一般而言，5-8月為魚類產(chǎn)卵期，水利工程施工期如果在豐水期則會(huì)對(duì)魚類產(chǎn)卵產(chǎn)生較大的人為干擾，如果施工期在枯水期則相對(duì)影響較小[6]。施工區(qū)距離河道較近，施工人員釣、捕魚等行為均有可能發(fā)生，若任由施工人員隨意捕撈，將對(duì)工程所處河段魚類資源產(chǎn)生不利影響。

1.4 噪聲的污染

水利工程建設(shè)時(shí)常需要開山辟地，進(jìn)行爆破作業(yè)，爆破產(chǎn)生的爆炸聲嚴(yán)重干擾當(dāng)?shù)厝祟惡蛣?dòng)物的正常生活。此外，使用各種大型機(jī)械設(shè)備，施工過程中機(jī)械的轟鳴聲會(huì)產(chǎn)生不同程度的噪聲污染。尤其當(dāng)水利工程位于居民密集區(qū)時(shí)，常需要夜間施工，且水利工程施工周期長(zhǎng)，對(duì)居民的生活產(chǎn)生不良影響，嚴(yán)重影響居民的身心健康。

1.5 對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

水利工程的施工要占用一部分土地和農(nóng)田,除用于建造水工建筑物以外，還需要用于堆放建筑材料和施工過程中人員的安置，減少了原有的耕地面積，影響了區(qū)域農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)。在施工過程中, 常需要對(duì)河道進(jìn)行截流或?qū)Я鳎?dāng)河道截流時(shí)會(huì)形成堰塞湖，淹沒上游土地，當(dāng)河道導(dǎo)流時(shí)，可能會(huì)因河道的變化淹沒河岸邊的一些耕地, 尤其當(dāng)施工地點(diǎn)處在地勢(shì)平坦地區(qū)時(shí)這種影響更為顯著。此外，施工過程中對(duì)河道進(jìn)行截留還會(huì)影響下游的輸水量，導(dǎo)致下游農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水嚴(yán)重不足，對(duì)下游沿岸農(nóng)田灌溉及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。

1.6 對(duì)區(qū)域小氣候的影響

水利工程的施工建設(shè)會(huì)對(duì)施工附近的區(qū)域小氣候產(chǎn)生影響，這種影響在規(guī)模較大的灌溉工程或者蓄水水庫上表現(xiàn)最為明顯。區(qū)域周邊空氣的濕度及環(huán)境的溫度在水利工程施工后會(huì)得到一定的改變，區(qū)域內(nèi)的氣候條件也會(huì)因此受到影響。由于水的比熱容大，在蓄水水庫周圍氣溫會(huì)出現(xiàn)降低的現(xiàn)象，環(huán)境會(huì)產(chǎn)生低溫效應(yīng)而增加降雨量。此外，還會(huì)因蒸發(fā)量的增大而影響區(qū)域的降雨量。在水利工程施工建設(shè)結(jié)束后, 庫區(qū)會(huì)和水面相靠,導(dǎo)致空間能量改變, 最終使得氣溫提升。區(qū)域氣候的改變會(huì)影響原生生態(tài)系統(tǒng)，土著生物可能不會(huì)再適應(yīng)新的生態(tài)系統(tǒng)而可能滅亡或遷徙，對(duì)環(huán)境的影響是不可逆轉(zhuǎn)的。

2 施工中的環(huán)境保護(hù)措施

水利工程施工中的環(huán)境保護(hù)不能只注重個(gè)別細(xì)節(jié)，應(yīng)以大局為重，統(tǒng)籌兼顧，把業(yè)主、監(jiān)理和施工方三者應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任充分落實(shí)。制訂工程施工期環(huán)境保護(hù)計(jì)劃，落實(shí)環(huán)境影響評(píng)價(jià)和環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)中確定的減免措施，盡量減輕施工對(duì)原有生態(tài)環(huán)境的破壞，使水利工程建設(shè)與資源環(huán)境的良性循環(huán)和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展相協(xié)調(diào)，在造福人類的同時(shí), 保護(hù)好生態(tài)環(huán)境。

2.1 監(jiān)理方的環(huán)境保護(hù)措施

監(jiān)理工程師的職責(zé)不能僅局限于合同、進(jìn)度、質(zhì)量和建設(shè)資金使用等的管理方面, 還要把環(huán)保方面的管理得到加強(qiáng)。落實(shí)監(jiān)理方的環(huán)境保護(hù)責(zé)任，使之成為水利工程施工環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要措施。建立健全環(huán)境監(jiān)理組織體系, 完善各項(xiàng)監(jiān)理制度和監(jiān)理程序, 對(duì)建立措施進(jìn)行落實(shí)，實(shí)行分工負(fù)責(zé)，對(duì)施工單位的環(huán)保工作實(shí)施情況進(jìn)行監(jiān)督。依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)對(duì)施工方出現(xiàn)的污染環(huán)境的施工行為采取措施，責(zé)成施工方限期整改。

2.2 施工方的環(huán)境保護(hù)措施

施工方應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工活動(dòng)及施工人員的管理, 嚴(yán)格按照施工合同中環(huán)保條款的要求，實(shí)行環(huán)保工作專人負(fù)責(zé)，責(zé)任到人的制度。環(huán)境保護(hù)計(jì)劃要與施工計(jì)劃同步進(jìn)行，只有這樣才能妥善處理施工過程中出現(xiàn)的環(huán)保問題，具體可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行環(huán)境保護(hù)。

（1）減小施工過程中對(duì)空氣的危害。

為減小施工過程中對(duì)空氣的危害，在工程施工期需配備噴水設(shè)施，主要作用是在無雨期定時(shí)噴水降塵；當(dāng)工程施工涉及對(duì)巖石層鑿裂、鉆孔、爆破工作時(shí)應(yīng)盡量采用濕法作業(yè)；此外，可以通過修建施工運(yùn)輸?shù)缆返姆绞礁纳七\(yùn)輸條件，減少建筑材料拋灑；在施工車輛運(yùn)輸建筑材料時(shí)還應(yīng)該進(jìn)行覆蓋，防止運(yùn)輸過程中產(chǎn)生揚(yáng)塵；施工材料堆放場(chǎng)地應(yīng)充分利用防塵網(wǎng)，防止因大風(fēng)等自然條件產(chǎn)生揚(yáng)塵現(xiàn)象。施工機(jī)械盡量使用優(yōu)質(zhì)燃料，減少有毒、有害氣體的排放量。

（2）減少污廢水的排放。

砂石料加工系統(tǒng)、混凝土拌和站、機(jī)械修理廠是水利工程施工期的主要工業(yè)廢水來源，污染因子主要為SS、CODcr 和石油類幾種。生活污水主要為CODcr、BOD5、糞大腸桿菌等，集中在生活區(qū)和施工管理區(qū)。對(duì)于工業(yè)廢水和生活污水應(yīng)采取不同的方式進(jìn)行減排，對(duì)工業(yè)廢水而言，可減少砂石料加工過程中沖洗等廢水的排放量，對(duì)施工機(jī)械應(yīng)加強(qiáng)維修和保養(yǎng)，防止油料泄露。對(duì)于生活污水應(yīng)控制生活污水的排放量，設(shè)置污水處理池，對(duì)生活污水和工業(yè)污廢水進(jìn)行預(yù)處理，使之達(dá)到排放要求。

（3）使用乳化炸藥。

對(duì)于爆破量大的水利工程建設(shè)項(xiàng)目，采用安全、環(huán)保、高效的乳化炸藥替代傳統(tǒng)的硝基炸藥。乳化炸藥的成份主要為無機(jī)氧化劑70～85%、水分9～13%、碳?xì)淙剂?～6%、乳化劑0.4～1.5%和密度調(diào)節(jié)劑0.1～5%，其中無極氧化劑主要由硝酸銨、硝酸鈉、硝酸鈣等組成，炸藥殘留物主要為無極硝酸鹽類，對(duì)人體無毒害作用，可大大降低爆破施工對(duì)人體和水體的危害。

（4）加強(qiáng)噪聲控制。

水利工程施工對(duì)施工區(qū)域聲環(huán)境的污染較為集中，主要集中在施工期，因此加強(qiáng)噪聲控制的重點(diǎn)時(shí)期是施工期?？刂圃肼曃廴臼紫葢?yīng)分析噪聲的來源，然后再提出相應(yīng)的解決措施。施工期的噪聲來源主要分為三種，一是混凝土拌合系統(tǒng)、砂石料加工系統(tǒng)等固定聲源噪聲；二是爆破等間歇性瞬時(shí)噪聲；三是交通噪聲。對(duì)于固定聲源噪聲采用的解決方式是加強(qiáng)機(jī)械檢修，淘汰老舊機(jī)械，聲源處設(shè)置隔音圍欄等，對(duì)于爆破等瞬時(shí)噪聲，應(yīng)精細(xì)化計(jì)算炸藥用量，減少爆破次數(shù)和用藥量，盡量避免夜間施工，對(duì)于交通噪聲，可采用合理安排車輛工作時(shí)間，對(duì)車速進(jìn)行限制等。

（5）減少植被的破壞。

工程施工對(duì)植被的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是永久性建筑物占?jí)阂约八畮煅蜎]產(chǎn)生的植被生物量永久損失；二是臨時(shí)性占地造成的生物量暫時(shí)性損失，施工結(jié)束后輔以人工措施可以逐漸恢復(fù)。但是在生態(tài)脆弱區(qū)，植被的破壞是很難修復(fù)的，甚至是不可逆轉(zhuǎn)的。表層土壤和植被的結(jié)構(gòu)被破環(huán)后，表層土壤在暴雨、徑流和風(fēng)力等自然條件下極容易造成水土流失，影響區(qū)域生態(tài)平衡。因此水利工程施工場(chǎng)地除必須對(duì)植被進(jìn)行破壞以外，盡量不破壞場(chǎng)地以外的植被。

3 結(jié)語

水利工程的建設(shè)關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)產(chǎn)生的效益評(píng)價(jià)不僅局限在經(jīng)濟(jì)效益上，應(yīng)以其產(chǎn)生的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益相耦合的閾值進(jìn)行評(píng)價(jià), 因此必須深入研究和探討工程建設(shè)對(duì)周圍環(huán)境的影響。在水利工程施工建設(shè)中要正視環(huán)境保護(hù)問題，明確水利工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，不斷完善工程施工建設(shè)體系，減小水利工程施工對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，使水利工程的建設(shè)為我國(guó)生態(tài)脆弱邊境地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到促進(jìn)作用。