大型水利工程对环境的影响

大型水利工程对与生态环境的关系兴修水利工程的原因水利工程对生态环境的影响兴修大型水利工程大型对社会、环境的潜在影响是巨大和复杂的。简言之，其影响包含直接的或间接的、短期的或长期的、诱发的或积累的、一次的或两次的等等因素。积极影响：（1）大型蓄水库（如我国的黄河小浪底工程）既能防沙除涝，又能增加库区空气湿度，改善其周围绿色植被的生长。如前苏联的中亚和哈萨克的沙漠，由于调入了大量的水，部分地区已变成繁茂的绿洲。（2）跨流域调水工程会解决“调水地区”易遭洪水威胁的灾害问题，挽救地区性生态危机。如：原苏联的北水南调等工程除工农业用水之外，还可缓解里海水位下降而引起的生态环境恶化。我国的南水北调工程，将会很好地缓解因南涝北旱所带来的生态环境恶化问题。（3）优化水质，减少水污染和下游河道的泥沙淤积。这些积极的影响已经在一些大型水利工程中得到印证，对改善周围地区的环境生态起到了很重要的积极作用。以黄河流域上的大型水利工程为例：黄河上游水利枢纽大都地处沟壑区,库区河谷狭窄,人口很少,淹没损失不大,植被和珍稀动植物少,生态结构简单。龙羊峡、刘家峡水库是黄河上游防洪工程体系中的拦蓄工程,对确保兰州市、盐锅峡水电站和八盘峡水电站的防洪安全发挥了重要作用,同时,调节宁蒙河段凌汛期水量,为西北电网的调峰、调频和下游防洪、防凌、灌溉及缓解下游断流发挥了重要作用。也为龙羊峡、刘家峡地区的旅游、养殖和改变区域环境创造了条件,龙羊峡、刘家峡人工水库已成为美丽的旅游景点,大坝锁黄河,高峡出平湖。碧波荡漾,湖光山影,黄河水在这里是清的,清清的黄河水,是大自然的赋予,是人们对黄河利用和改造的结果。水库蓄水后,库区效应使库周局部湿度增加,改善了局部小气候。生态环境向良性转化,库周用水条件得到改善。水库建成后为库区渔业的发展提供了有利的条件。消极影响：（1）诱发地震。由于大量水体的聚集，会使库区地壳结构的地应力发生变化，为诱发地震创造条件。（2）输水渠道两岸由于渗漏，使地下水位抬高，造成大面积土壤次生盐碱化、沼泽化。高边坡地区还会因土壤含水过高而引起滑坡或泥石流。（3）对调出水地区生态也有不利影响。如原苏联的北水南调工程造成原流入喀拉海的淡水量和热量减少，西伯利亚大片森林遭破坏，风速加大、春雨减少、秋雨骤增，严重影响农业生态环境。4）对生物多样性的影响。生物多样性是指在一定时间和空间内所有生物物种及其变异的生态系统。生物多样性的减少主要是由于人类各种经济和社会发展活动造成的。水利工程建设的大发展，淹没了成片的森林草地，是不容忽视的重要原因。水利工程建设对生物多样性产生的影响通常可分为对陆生生物和水生生物产生的影响:①对陆生生物的影响。对陆生生物的影响总的来说有(个方面，一个是永久性及直接的影响，指库区淹没和永久性的工程建筑物对陆生植物和动物造成的直接破坏；另一个是间接的影响，指局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等所造成的对动植物的种类、结构及生活环境等的影响。水库兴建、蓄水将会淹没大片陆地，这对陆生生物的生长栖息地、觅食地产生危险，所以水利工程对陆生生物带来的影响大多是不利的。具体表现为河滨植被、河流植物面积的减少，微生物多样性的降低，鸟类、两栖动物和昆虫栖息地的改变或避难所的消失，造成物种数量的减少和某些物种的消亡。②对水生生物的影响。由于水利工程作用的对象主要是水体，所以水生生态系统受工程影响较直接、明显。水库的兴建抬高了水位，改变了河流水生生态系统，破坏了水生生物的生长、产卵所必需的水文条件和生长环境此外，水库淹没区和浸没区原有植被的死亡以及土壤可溶盐都会增加水体中氮磷的含量，加上库区周围农田、森林和草原的营养物质随降雨径流进入水体，从而形成富营养化的有利条件。兴建水利工程对水生生物的影响重点体现在对鱼类资源的影响上：a.阻隔了鱼类洄游通道。水库大坝截断江河，使洄游性鱼类不能顺利完成其生活周期，河流的梯级开发会加重这一影响。右图为长江刀鱼由于大型水库的影响，如今其价格已经不菲。b.改变鱼类区系组成。水库形成后，水体的水文条件发生较大变化，从而改变了鱼类的栖息环境。不同的鱼类栖息环境不同，因此，库区的鱼类组成常发生明显的变化。C.影响鱼类繁殖。水库的存在和运行影响鱼类的产卵场和鱼类的产卵活动，水库蓄水后水流减缓、水深加大和泥沙沉积则对喜在急流河底产卵的鱼类不利；水库运行时，库水位的变动不利于在草上产卵的鱼类繁殖，因为水库水位的消落常将它们的卵暴露在库岸上致其死亡。（5）对生物、水文、水温等其它不利影响。大型水利工程改变了原有水文条件，影响了地下水质和水温，造成居民的迁徙、集中，加快城市扩展，导致可用耕地日趋减少。水利工程对水文情势的影响。水利工程必然改变了天然河流的水文特征和结构，这一点体现在水利工程的建设使上游水流流速变慢，水深增大等等。这些改变对当地的水体影响很大，例如，水流流速的变缓以及水深的增加都会减弱水利的自净能力；水温德改变会改变水体中各种成分的含量（BOD、微生物等）。而这些改变时很难消除的，只能通过在建设水利工程前的论证分析、理论研究，选择一个能把这些影响降到最低的方案。（6）施工时影响土地的利用。在施工过程中，占用了大片的土地，这些土地往往遭到破坏，造成浪费；同时很有可能破坏周围的植物，造成该地的生态破坏。这一点的影响也很难全部消除，我们能做的就是提高施工技术，尽可能的减小这些影响；而在施工的同时，我们要加强对环境的保护，做到一边施工一边保护，不造成工程计划范围外的环境破坏。（7）施工废弃物、悬浮物及生活垃圾的影响。这一点不比多说，在施工过程中，施工产生的各种污染物或多或少都会造成土壤、河流的污染。我个人认为，只要施工人员的素质和环保意识得到保证，这一方面的影响还是不会太严重的。（8）对局部气候和大气的影响水利枢纽工程建设会使库区微气候环境条件有所改变，包括气温、风速、湿度、降水等。有关研究表明，水面上空比成片的房屋群上空空气的透明度高8%~10%；水面上空与陆地上空相比较，紫外线辐射高出30%，气温降低4~5℃，相对湿度提高10%~15%。一般情况下，地区性气候状况受大气环流控制，但大中型水库和灌溉工程的修建，使原先的陆地变成了水体或湿地，对局部小气候产生了一定的影响，主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响。①对降雨量的影响a.降雨量有所增加。这是由于修建水库形成了大面积蓄水，在阳光辐射下，蒸发量增加，引起降雨。b.降雨地区分布发生改变。水库低温效应的影响可使降雨地区分布发生改变：库区和邻近地区的降雨量有所减少，而一定距离的外围区降雨则有所增加；地势高的迎风面降雨增加，而背风面降雨则减少。c.降雨时间分布发生改变。夏季水面温度低于气温，气层稳定，大气对流减弱，降雨量减少；但冬季水面较暖，大气对流作用增强，因而降雨量增加。②对气温的影响。水库建成后，库区与空间的接触由陆面变为水面，与空气间的能量交换方式和强度均发生变化，从而导致气温发生变化，库区年平均气温略有升高。③对大气的影响。在谈到大坝与生态问题时，首先谈到的最重要问题就是大坝建设对大气的影响。从世界范围看，这个问题十分突出，因此，国际上把对大气的影响看做是建坝对生态影响的首要问题。但是，这个问题在中国并不严重，原因有两个：a.中国的电站虽然很大，但多属高山峡谷型水库，与国外的水库相比，库水面面积并不大；b.我国有大面积森林的库区不多（9）对水文情势和水温的影响①对水文情势的影响。水利工程尤其是水利枢纽工程的兴建改变了流域水文循环情势，对整个流域产生不同程度的影响，其影响有利有弊。水库蓄水后，原先的河流变为湖泊，水位抬高且水面面积增大，这一方面加大了水面的蒸发量，引起水分循环变化；另一方面由于岩层具有一定的透水性，水库会发生渗漏，使地下水水位升高。水库水位的变化与天然情况下水位的变化大不相同。调蓄能力较大的水库，其水位变幅较大；而径流式水库的水位变幅不大，不会出现明显的季节性变化。与天然河道相比，水库的流速变化也很明显。在水库的不同库段，流速的变化不一样，一般越靠近库尾，流速越接近天然河道，越近坝前，流速越小，在某些条件特殊的库湾，流速甚至接近于零。拦河筑坝使水文情势发生突变，影响原河流的生态过程和功能。水文情势的主要变化包括：流量的稳定化与流速频率的变化；季节性高峰流量的丧失，流速变缓，急流状态消失；水位落差变化平缓，来水时间、来水时期改变；水量向上蒸发和向下渗漏改变水分循环等。②对水温的影响。水温变化指水库的特殊水温结构使入流和出流产生温差的现象。水库工程引起水温变化，是水库建设中不可避免的现象。水库流速从上游到坝址处逐渐减小，水体性质也发生了改变，长期滞留在库内的水与大气之间的热量产生变化引起水温和流态产生变化。（10）对泥沙的影响水利枢纽工程的建设将改变库区和上下游河道泥沙的输移及沉降模式，对上下游及工程区的生态环境产生一定的影响。水库蓄水后，上游流速减小，水库来水携带的泥沙将会在库区内淤积，而水库泥沙淤积会减小库容，从而降低水库的运行效益。泥沙问题是水利工程建设中最重要的环境问题之一。在河流上建坝，阻断了天然河道，导致河道的流态发生变化，改变了河流的泥沙运动规律，进而引发整条河流上下游和河口的水文特征发生改变，这是建坝带来的最大生态问题之一，也是最令人担忧的问题，应该特别慎重对待。水库蓄水后，流速降低，河水挟沙能力减弱，水体中的悬浮物质或多或少地沉积下来，不仅影响到航道的运用，而且减少了水库的库容，影响水库的使用年限。水库的回水沉积作用对河道形态也有影响。河流被大坝拦截后，泥沙在水库底部沉积，形成一个回水三角洲，这个三角洲朝水坝方向渐渐递升，泥沙颗粒变细（11）对土壤和环境地质的影响①对土壤的影响。水库蓄水后，将导致沿岸地下水状态发生变化，通常在水库的近坝部分出现地下水升高，而库周地下水位升高，会浸没土地，并使土地沼泽化、盐碱化。a浸没。在浸没区，因土壤中的通气条件差，会造成土壤中的微生物活动减少、肥力下降，从而影响作物生长。b沼泽化。过分湿润致使植物根系衰败、呼吸困难，当潜水层达到耕作层时，造成土壤湿度过大，以至大多数包气带被破坏。c盐碱化。由库岸渗漏补给地下水，经毛细管作用升至地表，在强烈蒸发作用下，使水中盐分浓集于地表，形成盐碱化。土壤溶液渗透压过高，可引起植物生理干旱。当然，盐碱化不是水利工程建设必然带来的，也有设计、运行不当造成的②对环境地质的影响a.大型水库蓄水后可诱发地震。水库诱发地震主要是因为巨大体积的蓄水增加的水压，以及在这种水压力下岩石裂隙和断裂面产生润滑，使岩层和地壳内原有的地应力平衡被改变。值得注意的是，水库蓄水可以在天然地震较少和地震强度较弱的地区，诱发较强烈的地震。b.库岸产生滑塌。水库蓄水后，由于水位升高，岸坡土体的抗剪强度降低，故易发生塌方山体滑坡及危险岩体失稳。c.水库渗漏。水库渗漏造成周围的水文条件发生变化，若水库为污水库或尾矿水库，则将造成水库周围地区和地下水体的污染。(12).对河道的影响河道整治是水利工程建设的组成部分。河道是水生态环境的重要载体，护岸工程是河道生态治理的一项重要措施，对保护堤防免受冲刷、防止水土流失具有重要作用。与此同时，水利工程建设对河道的影响也是显著的，主要体现在以下几个方面:①河道顺直化工程改变了自然水系，使生态结构单一化，生物群落减少，河水净污能力削弱,从而降低了环境质量，引起生态退化；②河道横断面几何规则化，往往会把自然河流的复杂形状变成若干种几何规则断面，改变了河流横断面深潭浅滩交错的自然格局；③构筑堤防会引起河流侧向的非连续化。因为堤防妨碍汛期主流与岔流之间的沟通，阻止了水流的横向扩展，形成另一种侧向的水流非连续性；④河口整治工程可能造成岸线、河床高程变化，由此可能会影响到该地区的潮水位，从而影响排涝总水量；⑤人工裁弯改直工程会造成河床演变，引发河道冲刷，导致河道水位下降河道断面几何规则化：结语这些工程不仅发挥了巨大的防洪、防凌、灌溉、供水等社会效益,减轻和防止了生态环境灾难的发生,而且开发了黄河