我国水资源开发利用以及对环境的影响

1我国水资源开发利用及其对环境的影响姓名：袁俊领学号：20085080194城市与环境科学学院地理科学专业摘要：开发利用水资源常常必须兴建水利工程（如蓄水工程，引水工程，防洪工程，水力发电工程等），而水利工程的兴建必然引起环境变化（这正是人类改造自然的一种重要手段），这种变化就是水利工程对环境影响的后果，具有两个方面：积极的有利影响方面和消极的不利影响方面。自古以来，水利工程都是以改善环境，促进生产发展为使命，从消除洪涝旱碱等自然灾害来说是对环境的极大改善，这是主导方面。我国水利建设遵循“除害兴利，综合治理”的原则，取得了巨大成就，举世公认。全国现有水库86000多座，总库容4000亿立方米，占我国地表径流的六分之一；水闸25000多座，堤防160000千米，灌溉面积7亿亩，排灌站7000万马力，水电站装机容量2000万千瓦，机电井2000多万眼。这些工程发挥了巨大的经济效益和环境效益，但是过去侧重防洪、灌溉、发电、航运、供水等生产需要，从生态观点，生态平衡的分析角度分析甚少。水利工程兴建必然要以破坏某些自然环境，社会环境为代价的，如果处理不当，会引起局部冲刷、淤积、地下水位升降、土地淹没、次生盐碱化、沼泽化、诱发地震、气候变化、疾病传播以及阻鱼、碍航等生态环境问题，限制了工程效益的发挥，给国民经济和人民生活带来不利的影响。关键词：水资源；开发利用；自然环境；社会环境；物理影响；化学影响；生物影响什么是生态观点？生态学是生物学的一个分支科学，它主要研究生物和周围环境的相互关系。美国生态学家E.奥杜姆认为：生态学是研究自然界结构和机能的科学，是对自然界最大的综合研究。生态学把生物学和环境看成是一个有机整体，环境是生物生存的不可缺少的条件。对生物有直接作用的环境因素称生态因素，各种生态因素不是孤立地对生物起作用，而是综合起来对生物发生影响的，生态因素的这种综合就构成了生态环境。在生态学中，还常把生物与环境的相互关系，用生态系统的概念来加以研究。生态系统简单地说，就是自然界的生物与环境之间密切联系，所形成的占有一定空间，具有一定结构和功能的自然有机整体。生态系统在一定时间内，其结构和功能处于相对稳定状态，其物质和能量的输入与输出接近相等，且在外来干扰下通过自我调节恢复到原来稳定状态。这种稳定状态就是“生态平衡”。生态学理论的中心思想就是整体思想，也就是系统思想，它分析食物，不仅2考虑单个因素，还要考虑多种因素的综合作用，不仅考虑目前的情况，还要考虑将来的影响发展。生态观点，就是生态学理论中心思想的体现。在水利建设事业中，往往只顾及短期利益，而忽视了长远影响；只考虑到单方面的效益，而未考虑对整个环境生态的影响。这类例子很多，例如我国修建的三门峡水利工程，水库淤沙带来的严重后果，导致工程不能使用。又如埃及阿斯旺高坝修建所造成的影响是非常典型的，它的不良后果是：（1）水库建成后，蓄泄关系改变，且清水下泄，使水库下游河流沿岸侵蚀加剧，岸边村庄被冲毁；地中海沿岸的侵蚀亦加重，海水倒灌。（2）尼罗河上游有丰富的有机质，每年由洪水带至下游，对农业灌溉十分有利，由于水库修建，致使尼罗河三角洲，广大的冲积平原，肥料来源减少，农业生产受到影响。（3）含有丰富有机质的泥沙减少，使以此为养分的水生浮游生物减少三分之一。进一步影响到水生浮游生物为饲料的沙丁鱼，据统计，沙丁鱼的捕捞量，从建库前的每年18万吨降到500吨。（4）加剧了血吸虫病向下游新灌区蔓延，对居民的健康带来严重危害。此外，库区淹没，盐渍化损失也是较大的（当然，阿斯旺大坝的经济效益也是巨大的。因此，对它的利弊和成败的评价，长期争议）。由此可见，兴建水利工程，如果缺乏生态观点，往往会事与愿违，且会给子孙后代留下灾难的祸根。这就使我们必须对每一项水利工程研究其修建后所产生的影响对于许多已修建的水利工程，对其产生的影响进行评价，称为回顾评价。以便总结经验教训并提出进一步克服或改善不利影响的措施。对拟建工程事先估计可能发生的不利影响，并提出为减少不利影响应当采取的措施，称为预断评价（事先评价）。对水利工程引起的环境影响的评价问题已为世界各国所重视。1973年第十一届国际大坝会议有关大坝和环境的论文达50多篇。美国政府于十年前就要求在进行水资源开发利用的规划设计时，必须对各种方案都要作环境影响评价。我国的方针是，发展生产与保护环境同时并进，《中华人民共和国环境保护法（试行）》规定：“开垦荒地，围海、围湖造田、新建大中型水利工程等，必须事先做好科学调查、切实采取保护和改善环境的措施，防止破坏生态系统。”同时还要求，建设单位及其主管部门，必须在基本建设项目可行性论证及各设计阶段，均编制基本建设项目环境影响报告书。31.关于水利对自然环境的影响工程对环境生态的影响，一般认为应从对自然环境的影响和对人类社会环境的影响两个方面加以考虑。现针对蓄水工程，且侧重不利影响分述如下：主要分为物理影响、化学影响及生物影响。1.1物理影响主要包括河库的演变、水文情势的变化，以及对气候的影响和对地震的影响。1.1.1淤积和冲刷水库建成后将引起河床的演变，上游河床因水流速度减缓，泥沙淤积而不断提高。泥沙淤积带来的直接影响是使水库库容减小，乃至危及水库的使用寿命。我国三门峡水库1960年建成蓄水后，一年内泥沙淤积达12.8亿立方米,占入库沙量的93.2%，至1964年汛后，淤积量已达40亿立方米，水库淤积延伸至渭河下游，潼关以上干流60余公里。蓄水期间潼关河床抬高4.5米，渭河河口形成拦门沙，以后不得已被迫停止蓄水改建。丹江口水利枢纽工程的泥沙淤积也是突出的例子。修建水库后，下游河床因清水冲刷可能出现下切，坝址下游的严重冲刷有可能危及坝身的安全，在下游一定范围内，两岸岸坡，堤防基础，桥墩，沿江码头都将受到冲刷。三门峡水库蓄水后，清水下泄淘刷下游黄河大堤，造成严重威胁。丹江口水库下游冲刷范围长达500千米，至1975年的冲刷总量已超过3.75亿吨。1.1.2水文径流条件的改变水库蓄水，进行径流调节，必然引起上下游的水位、流量、流速、水温等一系列水文条件的变化，并由此带来各种影响。大幅度水位变动的库区，常可以造成库岸大规模的侵蚀和坍塌；库区地下水升高又可造成土地盐渍化、早泽化。水库的调蓄与泥沙沉淀，使河流洪枯水流量比减小，并改变下游河道天然情况下的水沙过程，从而引起下游河道的再造床作用，引起同流量的水位下降，比降减缓，流速减小等变化其次，库周围地区的大小支流，在水库形成后，其下游段是水库的组成部分，由于受库水位的顶托，支流库尾段泥沙淤积，致使支流洪水下泄不畅，导致沿河洪水位抬高，洪水淹没面积增大，淹没时间增长。同时，还由于产流、汇流条件的改变，洪水进入水库距离变短，洪水波进库后的传递速度增快等，将使干支流洪水变得迅猛和洪峰增大。1.1.3对气候的影响建筑水坝后，水库库面形成广阔的水域，蒸发量加4大，太阳辐射热得到调节，使河床区及邻近地区气温及温度等要素发生改变，引起区域小气候状况发生变化，如水位的变化，降水分布的变化，以及季节温差可能变小或比较稳定等。1.1.4对地震的影响诱发地震，这是水库蓄水可能产生的一个新问题。世界上迄今发现约有三十座水库在蓄水后地震活动有所增加，我国的新丰江水库，建坝前坝区从未发生破坏性地震。1959年9月蓄水，水位猛涨，地震活动加剧，1962年3月19日发生6.1级地震。可见水库可能诱发地震。但对此尚有不同意见，认为仍然是构造性地震，而不是诱发地震，故还需进一步探索。1.2化学影响化学影响主要表现在影响水质。1.2.1水库建成后，水流速度减缓，水库的澄清作用显著，水的感官性状可有所改善。但是流速降低以后，水库的稀释扩散自净作用降低，如果水库周围有污染源存在，必将对水质带来恶化的影响。由于水库蓄水，水位升高，水压力加大，库区如有有害矿物，可被水淹没或通过岩体裂隙、溶洞外渗，也可造成水库水质污染。1.2.2水库泥沙可以吸附污染性元素（铅、汞、镉、砷等），从而改变水中化学元素的性质，影响水质。如水中汞易被泥沙吸附而沉淀，在底泥中转化为硫化汞，通过微生物的作用生成毒性更大的甲基汞。1.2.3当库内排入大量的有机物质（生活污水及工业废水）,使氮、磷元素增加，促进水库内藻类等浮游植物的生长，而大量的藻类在水面又形成密集的“水花”。这时，将耗去大量溶解氧，使水质恶化，水库逐渐富营养化。这种富营养化的水库，失去了原有的价值，不能养鱼、灌溉，水体原有生物区系发生改变，整个水域生态系统遭到破坏。水库一旦富营养化后，很难恢复本来面目。怎样预防水库富营养化以及如何治理富营养化的水库，是一个值得研究的问题。1.3生物影响1.3.1水库建成后，改变了库区及周围的环境条件，如水库淹没、库水位的变化等可影响沿岸生物的生长，原有的森林植被遭到破坏，植物群落改变，水库的岸边常生长一些浮叶及挺水植物。这种植物群落的变化可以导致水库周围的早泽化。51.3.2修建大型水库，还影响到鸟类及一些哺乳类动物的天然觅食及栖息地，这种生活环境的改变将引起动物的重新分布。对于珍贵动物，必须加以保护以防绝种。1.3.3对鱼类的影响，也是特别严重的，渔业在国民经济中占有重要地位。修建大型水库，能形成广阔的水域，为养鱼提供良好条件。但同时也改变了鱼的生态环境。如河流建坝以后，切断了洄游性鱼类减产，甚至绝种；鱼类产卵场的淹没破坏，影响鱼的繁殖；由于下游水文条件改变，引起鱼类饵料生物的变化，也直接影响鱼类的经济产量；高坝溢流，水流翻滚，卷入大量空气，造成水中氮气过饱和，可使鱼得气泡病而死亡。如何采取措施，保持原有鱼种，发展渔业生产，这是需要研究解决的课题。2对人类与社会环境的影响对人类的影响，主要考虑是否会造成疾病的蔓延，对人类健康造成危害。因为水库建成后，淹没区扩大，库边往往是杂草丛生的沼泽地，为许多传染性疾病的昆虫（如疟蚊），钉螺提供了滋生的场所。对此，必须引起充分的注意。兴建水库，可获得防洪、灌溉、发电、供水的综合效益，大大改善了人类生活条件。但也可能使人类的社会环境受到一定的影响，这主要表现在以下情况。2.1土地的淹没损失：大型水库蓄水后，不可避免地要淹没大片农田，这对人多地少的国家而言，是一个严重问题。淹没损失的补偿，是复杂的社会经济问题，需要慎重对待。2.2移民问题：水库淹没带来的大量居民及工厂的迁移和安置也是十分复杂的社会问题，要统筹兼顾，妥善解决。2.3文物古迹，铁路公路，桥隧涵洞，矿产资源等遭受淹没问题，需要慎重对待，妥善处理，有些可能拆迁，有些不允许淹没又不能拆迁，这就迫使工程的规划设计改变方案。2.4景观影响：一般来说，大坝和水库可以使自然界景观增添光彩，成为旅游圣地，但这必须事先注意到避免设计与施工中破坏景观（如刊发林木，乱设取料场等）。在水库水位変幅区，也要考虑库岸的草木植被。此外，施工时的污染（噪音、污水、灰尘等污染），泄流水雾等都是工程兴建带来的环境问题，都必须认真对待。6综上所述，水利工程兴建所带来的环境问题是多方面的。它们之间又是相互关系相互制约的。全面评价工程对环境的影响，由此衡量水利工程开发兴建的利弊，并提出对策和措施，这是研究水资源开发利用的一个重要方面。参考文献：【1】施成熙、梁瑞驹编，陆地水文学原理，中国工业出版社，1964年。【2】华东水利学院水文系编，径流形成原理（讲义）,1980年。【3】南京大学地理系，中山大学地理系合编，普通水文学，人民教育出版社，1979年。【4】R•K林斯雷等著,工程水文学,水利出版社,1981年.【5】Raudkiui,AruedJ.,Hydrology,Pergamom,1979年。【6】DonaldM.Gray,HandbookonThePrinciplesofHydrology,IHD,1970年。【7】Biswas,Asit,K.,ModelsforWaterQualityManagement,McGraw-Hill,1981年。