□朱洪光(河南省永城市水利局)
改革开放以来,我国的农业、工业以及轻工业都有了很大的改变,经济实力获得了大幅提升,水利、水电事业也获得了极大的成就,大坝建设技术已经达到了国际化的先进水准。大型水利工程建设,不但促进了我国的经济发展,也改变了人们工作、生活的状况,可是在这个成就的背后,也出现了很多问题,特别是水利工程建设给生态环境造成的影响。比如江河湖海的水文状况的改变、水环境质量的问题、对于人类健康的问题、大气的问题以及环境地质的问题等。
水利工程中,例如水库在建成之后,其库区以及空间的接触,是通过陆面变成水面,和空气里的能量交换形式以及强度都出现了改变,进而使得气温产生改变。大水库的水深是7m以上,到冬季的时候,平均气温会比陆地气温高出1.80~2.90℃,可是到了夏季,通常起到了降温的作用,尤其对于干旱地区来讲,其降温效果更加明显,平均可以下降1.00~4.00℃。对于高原地区就会体现出增温的效果,增温数值非常小,为0.20~0.80℃。对于春秋两季来讲,大水库可以提升年平均温度0.80~1.90℃,对于较为极端的低气温来讲可以提升3.00~5.00℃,气温的日较差大约会降低2℃左右,年较差会降低1.50~2.00℃,对于干旱地区会降低5.00℃。由此可以看出大型水库局部温度影响较为明显。
一是水面蒸发比较强,空气湿度过大,具备了令降水增加的正效应;二是气流进到水域之后,因为风速的加速,流线辐散,出现下沉运动,具备了令降水减少的负效应;三是暖季时期,水上温度比陆上温度低,大气层构造比陆上稳定,并不利于对流的发展,也具备了降低降水的负效应。对于湿润以及相对湿润的区域来讲,由于水气相对充足,对降水的主要条件起到决定性的因素是对流发展或者空气上升运动的强弱,因此在暖季成为了第二、第三两个负效应的主要因素,水域或者周遭邻近区域的降水会有明显降低。而对于寒冷季节来讲,因为水域令降水加大的正效应超出使得降水减少的负效应,湿润和相对湿润区域的水域和周围邻近区域的降水会有所提升。对于我国季风区来讲,由于降水大多集中在暖季,因此水域通常都具备了令其周围地区年降水量降低的作用。对于干旱地区来讲,是水气来源或者空气湿度决定了降水,而水域或者周遭空气湿度全年每个月都要比干燥的陆地大出很多,尤其是相对湿度,水域比陆地更具有降水的条件,因此不管是寒冷季节还是暖季,水域都具备了加大降水量的正效应。
1.3.1 对水文系统的影响
各类水利工程的创建不仅会转变流域周围的水文循环状况,对整体周围流域也会发生不同程度的影响,这些影响具有好的一面,也具有不好的一面。例如水坝的修建会令水流方向的河流出现非连续化,而原有流动的河流生态系统就变为相对静止的人工湖。水流的速度、水域的深度、水流边界的条件以及温度都会由于影响而出现改变。并且,因为大多数的岩层都具有一些透水的能力,这就无法避免的出现了渗漏的现象,使得地下水位提升。这种形势下水库的水位变化以及在自然条件下水文的变化具有极大的区别。例如蓄水能力强的水库水位变化幅度极高,而径流式水库的水位变化就没有那么显著,季节周期性也不容易观察。
1.3.2 对水域温度的影响
水域温度的改变是因为水库构造使得流入、流出水流温度不同,进而出现温差的现象。水利工程所形成的水温变化,成为了水库建设里无法避免的现象。水库流速通过上流到坝址处逐渐降低,水体的性质也出现了变化,长时间停留在库内的水和大气之间的热量出现了变化而引发水温以及流态的变化。
1.3.3 对周围水域水质的影响
水利工程建设会令水域水质出现变化。具体来讲,这样的影响大致包含了两个方面。首先,工程关系到的水源由于通过长距离运输以及长时间储存,通常会使得其中水溶氧的容量提升,所以丰富了水体资源的容量;其次,水利工程会令水体从整体上得到提升,流速变慢,这也令污染物的扩散出现困难。
1.4.1 对土壤的影响
1.4.1.1 浸没
对于浸没的区域,由于土壤里的通气条件较差,会使得土壤里的微生物活动降低、肥力降低,进而对作物的生长起到影响。
1.4.1.2 沼泽化
过于湿润会令植物的根系衰败,呼吸出现困难,如果潜水层达到耕作层时,会使得土壤的湿度过大。
1.4.1.3 盐碱化
因为库岸的渗漏为地下水提供了补给,上升到地表之后,在强烈的蒸发作用下,令水里的盐分集中在地表,形成了盐碱化。土壤溶液的渗透压过大,会使得植物生理出现干旱。当然,盐碱化并非水利工程建设的必然结果,也存在因为设计、运行不当形成的。
1.4.2 对环境地质的影响
1.4.2.1 大型水库在蓄水之后或许会出现地震现象
水库引发的地震大多是由于巨大体积的蓄水加大的水压,和对于此种水压力之下岩石裂缝以及断裂面造成的润滑,令岩层以及地壳里存有的地应力平衡遭到改变。值得关注的是,水库蓄水可以对天然地震降低以及地震强度降低的地区,引发较大的地震。
1.4.2.2 库岸出现滑塌
水库蓄水之后,由于水位的上升,岸坡土体的抗碱强度降低,容易出现塌方、山体滑坡和危害岩体失稳等现象。
1.4.2.3 水库渗漏
水库的渗漏使得周遭的水文条件出现转变,如果水库是污水库或者尾矿水库,就会形成水库周遭区域以及地下水体的污染。
1.5.1 对陆生生物造成的影响
对于陆生生物造成的影响整体来讲包括两个方面:首先,永久性和直接的影响。指的是库区淹没以及永久性的工程建筑物对陆生植物以及动物产生的直接性破坏。其次,间接影响。指的是局部气候的转变、土壤的沼泽化、盐碱化等原因使得动植物的种类、构造以及生活环境出现了变化而引发的影响。由于水库的建设、储水会把大量的陆地淹没,这对于那些陆生生物的生存之地觅食之地造成影响,因此,水利工程对于陆生生物的影响大多不利。具体可以体现在河滨植被、河流植物面的降低,微生物多样性的降低,鸟类以及两栖动物、昆虫栖息地的变化以及避难所的消失,使得物种数量大量减少,一些物种也逐渐灭亡。可是由于水利工程而淹没的土地大多是流域或者沿岸的一些平原、农田、坡地等海拔相对较低的区域,主要以农作物为主,动物极少,所以,水库的兴建而引发土地淹没对农业的影响很大,对动物的影响不大。水利工程在运转之后,水库水体的存在造成了空气相对湿度有所提升,进一步降低了森林火灾的发展率,减少了水库周围的防火等级,对于水库周围的陆生植物的生态系统构造的稳定以及植物生长十分有利。并且,水利工程的建设也会加大流域沿岸的湿地以及沼泽的面积,而对于这一带的两栖生物和水禽类来讲十分有利,可以加大他们的种类以及密度。
1.5.2 对水生生物的影响
因为水利工程作用的对象大多是水体,因此水生生物会直接受到工程的影响。水库的建设提升了水位,改变了河流水生生态环境,对水生生物的生长、产卵所必备的水文条件以及生长条件产生影响。
水利工程对于目前社会经济的发展十分重要,它可以通过水力进行发电,推进我国可持续发展战略的进行,通过水利疏导、存储来应对旱涝灾害。可是对于兴建大型水利工程来讲,一定会将原有的生态平衡打破,影响生态环境。给人类的发展、环境的保护提供先决条件,当前水利工程的建设一定要意识到生态环境保护工作的重要性。透过水利工程的设计和施工等方面的研究以及对生态环境转变的引导,体现了生态环境的良性循环。把水利工程建设所影响到的环境朝着良性方向发展,实现环境保护的目的。并且,建设施工相应单位也要透过环境评价、工程价值评价以及长时间跟踪评价对生态环境进行随时监控,并对出现的问题通过科学的方式进行应对,加快我国环境保护工作的实施。
总而言之,水利工程会对生态环境造成极大的影响,有的影响还具备了长期性。所以,只有通过不断努力,找到可以改变不良影响的方法,转变和保护生态环境,通过生态环境的保护来加快水利建设的正常循环,尤其是通过科学的发展观作为指导,创建和生态环境友好的水利工程建设体系,展现水利开发以及生态环境保护的相互发展。
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