调水工程对生态环境的影响

第1页调水工程对生态环境的影响【摘要】近年来因为水资源分配不均，经济发展的不平衡，各国都兴建了一批调水工程。输水工程能够使受水地区迅速缓解缺水状况，促进经济发展，因此，人们容易忽视输水工程带来的生态环境方面的影响。而现在，问题也渐渐出现了，引起了人们的广泛关注。文章主要从调水区、水量通过区、受水区的角度分析调水工程的生态环境影响。【关键词】调水工程生态影响由于地球上水资源分布十分不平均，导致一系列的生态与环境和社会经济问题，因此许多国家通过兴建调水工程对水资源进行重新分配。社会经济发展不平衡，仅凭流域内调水已难以满足经济发达地区的用水需求，迫切需要跨流域调水，跨流域调水规划便应运而生了。大规模、长距离、跨流域的调水也成为人类重新分配水资源，缓解缺水地区供需矛盾的主要途径。由于输水工程都会迅速改善受水区的缺水情况，促进受水区经济的迅速发展，所以人们对输水工程对生态环境的影响所带来的负面效应可能会忽视。但是目前，国外的调水工程大部分已中止或不再实行，原因是已兴建的个别调水工程对生态环境产生了不利影响，引发了人们对调水工程的争论。针对此问题，本文着重分析了输水工程可能产生的生态环境问题，希望能对我国调水工程工作有所启示。一调水工程对生态环境的正面影响1．减少调出水地区的洪涝灾害对于水量输出区，严重的洪涝灾害可以说是最大的生态环境灾难。输水工程在水量输出区具有明显的防洪效益，其防洪作用本质上就是减轻生态环境灾难的发生。如伊拉克的底格里斯一萨萨尔湖一幼发拉底调水工程，既能有效地控制西部沙漠沙丘推移，又具有防洪效益。又如南水北调中线的汉江丹江口枢纽工程，大坝将加高，防洪库容增大，防洪能力提高。在和三峡水库联合运行的有利条件下，通过合理调度，可避免像1935年型的汉江特大洪水的灾害。2.改善输水通过区气候环境、地下水和水质状况输水工程有利于改善两岸沿线气候、环境，尤其有利于沿线地下水的补充。而输水渠道对自然生态环境更大的影响在于对土地生态系统的影响，许多荒原、沙漠、沿岸地带经过灌溉成为肥沃良田、菜地、林场和果园，两岸沿线地下水位普遍升高，对地下水超采地区是一个有益的补充。一般说来，调水工程要求引水水源地水质要优于用水区水质，这样才能减少对用水区的污染。引江济太试验中，太湖水质劣于长江水质，调入的长江水质为Ⅱ一Ⅲ类，对太湖水体产生明显的释污效果。第2页3.缓解调入水地区的生态危机调水可以使缺水地区增加水域，导致水圈和大气圈、生物圈、岩石圈之间的垂直水气交换加强，有利于水循环，改善受水区气象条件，缓解生态缺水问题。水源对因缺水而引发的地区性生态危机，将获得起死回生的生态效益、环境效益。另外，调水还可以增加受水区地表水补给和土壤含水率，形成局部湿地，有利于净化污水和空气，汇集、储存水分，补偿调节江湖水量，保护濒危野生动植物。俄罗斯北水南调工程缓解了里海水位从20世纪30年代以来的下降趋势，挽救了该地区的生态危机。二调水工程对生态环境的负面影响1、对调出水地区的不利影响(1)输水工程会导致调水江河流量减少，产生河口咸水倒灌，破坏河口生态系统。输水工程实施后使江河径流减少，或多或少将减弱对抵御海水入渗的缓冲力。如美N~Jn,N词水使萨拉门托河与升华金河流入旧金山湾的淡水减少了40％，导致海湾水质恶化，引起海水入侵三角洲。(2)输水工程可能引起调出水区生态环境用水不足的问题。如南水北词中线工程的源头汉江丹江口水库，虽然已经取得了重大经济效益，但近年来每年枯水期汉江中下游水质均发生异常情况，先后发生过3次大范围较严重的“水华”泛滥，藻类繁殖，江水腥臭变色，而且发生时间间隔越来越短，持续时间越来越长，污染范围越来越大。造成这种状况的原因：①由于沿江城市废污水大量排放；②由于江河中下游径流量减少，使得流速缓慢，水体自净能力变差，在适宜的温度和光照条件下而产生“水华”。这充分反映了汉江中下游生态环境用水的不足。(3)可能造成河道过流条件恶化。从河流调水，必须增加河流的流量和流速，这势必会引起河床的不稳定，使调水河道的过流条件恶化。如巴基斯坦调水工程，在河道中设置拦河坝，使泥沙沉淀，河床淤高，减小了河道的排水能力。(4)可能使调水区下游及河口地区工农业水源枯竭，水质恶化。如大通河下游连城盆地和河口地区，有一批国家重大、重点企业。他们一直依赖大通河供水，但由于从大通河引水的工程项目颇多，致使水量愈来愈紧缺，更重要的是水污染问题严重。这对于水环境容量极为有限的大通河而言是难以承受的。因此上游河段水资源必须预留出相当部分供下游使用，才能保证下游水生态环境的稳定。2．对输水通过区生态环境的负面影响(1)输水工程最大的特点是输水线路较长，所以无论是地下隧洞、地下埋管，还是开挖明渠都会大量破坏地貌、占用大量宝贵土地资源，导致新增水土流失。(2)受到工程技术条件的影响，输水渠道渗水，导致地下水位上升，引起土壤盐渍化，使农业生产遭受巨大影响。如巴基斯坦西水东调工程中有3条灌溉渠，排灌系统规划不完善，每年渗漏达数第3页十亿，引起两岸各数百米宽地带沼泽化。同时由于排水不足，导致土地盐渍、土壤盐碱化、肥力遭破坏和粮食减产，每年影响24000h㎡耕地。(3)输水工程和其他水电工程一样，淹没损失是不可避免的，如果处理不当，会影响输水工程沿线的生态环境。如移民问题，输水工程线路长，可能会出现大量移民，无论移民怎样安置都会给新的移民安置区带来一定压力，更甚者，还会造成毁林开荒，水土流失等问题，使移民安置区生态环境恶化。(4)输水工程施工过程中，会造成大气、噪声，粉尘污染，危害施工区居民和施工人员的身体健康。(5)对输水工程沿线的洼淀和湖库蓄水造成不利影响。调水沿线常有多处洼淀和湖库调蓄，使原来的自然生态环境中增添了庞大水域，这对于河流水文特征、库区水状态、水生生物、岸边植物、水体水质、气温、降水、鱼产等生态环境均有可能造成不利影响。3．对调入水地区生态环境的不利影响(1)污染输入。明渠输水易受污水侵害，由于引水带来新的污水排放量的增加，可能产生二次污染，对受水区的生态环境造成不利影响。举世瞩目的“南水北调”中线工程源头为汉江，汉江是长江最大的支流，原本是我国最洁净的一条江。但由于山西旬阳境内沿岸的重金属工业向汉江排放废污水，污染物严重超标，使“南水北调”中线工程源头水质受到污染威胁，从而可能会对受水区的水质造成不利影响。(2)疾病传入，这是最大的不利影响。在调水过程中某些有害物质和元素，在不同地域因冲而减，或因淤而增，特别是病毒病菌流运传播，使伤寒、痢疾、霍乱等得以蔓延。美国芝加哥密执安湖引水工程是近代最早和最有争议的调水工程之一。原因是1948年芝加哥受到流行性伤寒的侵袭，后查明是密执安湖的供水管道进口遭污染的缘故。南非奥兰治河调水工程沿途取水都用于灌溉和生活，随着农业的发展，血吸虫的宿主钉螺和人口密度相应增加，扩大和加重了血吸虫病的发病率。（3）调水工程改变了水质，破坏了河流原有水生环境，从而对生态与环境造成不良影响。调水工程将水资源从一条河流调向另一条河流，也意味着水的物理化学性质的变化。例如，底克索玛湖(LakeTexoma)与盐度较高的红河(RedRiver)相接导致底克索玛湖湖水的电导率较高(电导率1300～1500s／cm)，底克索玛湖湖水注入相对的淡水湖莱温湖(LakeLavon)(电导率300I．zs／em)，从而改变了莱温湖的电导率。在干旱地带电导率的变化常常会引发各种问题。再如，由于建设调水工程，墨累河(Murray)和马兰比吉河(Murrumbidgee)河流的浊度、碱度、ph值也降低了。除了化学性质的变化外，水的物理性质也发生了改变，并对生态与环境造成了一些不良影响。例如，从澳大利亚东部地区的雪山雪域以及尤卡宾湖地区调水到西部干旱的墨累河和马兰比吉河流，第4页导致受水地区在相当大一段距离内的河水水温降低。（4）调水工程将对河岸生态系统造成影响，也许有利，也许不利，各地很难判定。河岸生态系统是陆地和水生生态系统之间的过渡地带，具有复杂性、动态性、多样性等特点。河岸生态系统是最先接触到跨流域调水带来的变化的生态系统。河岸生态系统是维护生态系统生物多样性的关键。此外，通过河岸生态系统我们能了解环境变化可能会影响毗邻景观要素之间的相互作用。首先，地下水位的变化导致河岸植被发生变化，可能抑制也可能促进某些植物的生长。其次，水流模式的变化引起植物群落变化。由于跨流域调水破坏了原有的水流模式，进而引起河岸栖息地重新构造以及营养物质的重新分配。这样的变化就会导致河岸植物群落的变化，形成新的植被模式。再次，原有的地域界限被打破，导致外来植物入侵。跨流域调水打破了原有的地域界限．流域之间的水源及各种物质（如盐分、有机物、无机物以及各种生物）发生转移。目前对复杂的河岸植物群落来说，还不能确定生境改变会对其产生怎样的影响。但各种实例证明了入侵者往往会带来一些负面效应。如加利福尼亚州水道工程就是一个例子，那里的河水水质受到了严重的影响，造成不良植物的生长，形成优势种群，打乱了原有的生态平衡，给环境带来了不良影响。三结语总之，在利用水资源时，要统筹兼顾多重功能和用途；对某一水体的利用和保护的设计和实践，不能仅为解决局部问题，而忽略水生态系统的整体性、协调性、自生性，应跨学科、跨行业统一考虑水环境、水安全、水景观、水生态等。要把水资源系统与生态环境、社会经济相耦合作为一个整体一水资源生态经济复合系统来考虑，使水资源一社会经济一生态环境协调统一发展。希望我国的南水北调工程能够尽量减少这些不利影响，成为一个较完美的调水工程。【参考文献】[1]汪明娜、汪达.调水工程对环境利弊影响综合分析.水资源保护，2002年第4期.[2]王金贵、肖秀芹、武立辉、靳子明.调水工程的生态环境效应.水利科技与经济，2008年1月，第14卷第1期.[3]刘莹、王冬梅、刘孝盈、于琪洋、徐慧.国外调水工程对生态与环境影响的研究与对策.国外水利，2008，8.[4]美国加利福尼亚调水工程综述.国外水利.[5]汪达.国外跨流域调水工程及其利弊述评.研究与探讨.