浅析水利工程环境影响及控制措施

夏普

【摘要】水利工程是为实现水资源在地域、时空上的重分配，起到蓄洪、发电、航运、供水、灌溉等一系列工作的重要工程。随着社会的进步，水利工程发挥的作用愈发显著，其对生态环境的影响也越来越大。本文系统分析了水利工程对环境的几大重要影响，针对特定影响，简要介绍了一些广泛使用的控制措施。并联系我国国情，适当探讨了我国在某几个领域上存在的欠缺。

【关键词】水利工程；环境影响；措施

一、水利工程的环境影响

（一）对自然环境的影响

1.对河道环境的影响

水利工程会造成水位高低、流量大小等水文条件的变化。河道流量可能会显著降低；上游水流流速减慢，壅高库水位。而由于地表水和地下水相互连通，当大坝拦截了上下游水的流通时，将降低下游水的供给能力，从而导致地下水位的降低。

不可否认，水利工程的兴建，给环境带来了一些好的影响。比如水库的建设，起到了蓄水防洪的重要作用，它对养殖业的贡献，也一定程度上提高了物种的多样性。然而，水利工程大面积的施工范围，极有可能导致周围土地、植被不同程度的遭到破坏：地下水位升高时，附近建筑物地基被浸泡松软，面临垮塌的危险；地下水位降低时，土壤部分肥料被水体带走，水中的盐分也会残留在土壤中，而导致土壤盐碱化并影响收成；土壤的盐碱性也将导致周围植被的生长效率降低，破坏了河道生态系统的稳定性；施工建设还可能产生大量噪音，排放污染物导致水质恶化，河道严重受损，水生生物生存受到影响。

水利工程对河道环境的另一个不利影响就是导致水体携带了大量的泥沙，显著增大了排沙难度。有些地方在建设水电站时，江水到达其库尾水位的变动段时，流速降低，江水携带的泥沙大量沉积于河道中，形成拦河坝，不仅影响水流正常运动，还将导致下游河道含沙量降低，清水大量下泄，下游河道、堤防底脚冲刷严重。为了防止拦河坝的出现，往往采用工程船舶进行维护性疏浚，疏浚过程中又会再次掀起河底沉积的泥沙及其他污染物，破坏库区环境。

2.对自然气候的影响

水利工程对降雨、大气等多种自然气候都能产生影响。

水利工程建设会使一部分陆地资源转化成水资源，在阳光的照射下，水面表层水蒸发到空气中，空气湿度增加，引发降雨。而在一年不同的时段，降雨量也会大不相同：冬季水面较暖，大气对流加强，降雨量增大；夏季水温较低，大气对流不明显，降雨量减小。

水利工程對大气生态系统的影响有好有坏。

（1）水电站依靠可再生的水能发电，相比燃煤消耗极大的火电站，能有效减少CO2的排放。同时，坝区水库的形成能一定程度的提高库面以上植物吸收CO2的能力。

（2）一些大型水电站的水库有时会淹没周围的森林，林木经水浸泡腐烂，光合作用受阻，可能释放出一些有害气体进入大气，对大气产生不良影响。

（二）对社会环境的影响

1.对人口迁移的影响

水利工程的修缮经常促使水库淹没范围内居民的迁移。移民决策和移民范围并不由移民自身决定，而是取决于工程建设需要，因此常与民众的自由意志相悖，容易引起冲突和抗议。另外，当地居民有时也会因为搬迁补偿数额达不到预期而与政府方面产生冲突，因此水利工程造成的人口迁移问题有时会显得相当复杂棘手。

2.对人群健康的影响

水库修建后库区水位抬高，水面扩大，河流流水条件发生改变，病原体的分布和栖息环境改变。从事水电站修缮的人群与水接触的机会大，容易沾染病原体，这些病原体在人口密集处大量迁移、传染，严重提高了发病率。巴西位于萨拉州的水库开发区中，一些水库中就出现了埃及血吸虫中间宿主小泡螺孽生，附近居民存在一定比率的患病现象。

3.对人文、经济等其他方面的影响

水利工程导致了一部分土地被淹没，一些埋于地下的古文物将不可避免地遭到破坏；同时，围绕一些大型的水利工程，政府有时会建设水利风景区。水利风景区不仅具有良好的生态价值，也大幅度提高了当地旅游业的开展，有助于政府打造特色旅游文化，创造了大量的经济收入。同时，水利风景区也具有宣传水利文化的优势。像中国三峡水电站、美国著名的胡佛大坝，都依靠旅游业的开展，获得了大量的经济收入。

二、水利工程环境影响控制措施

（一）常见控制措施

1.生态调度理论与技术

生态调度理论是针对具体的河流水利水电工程对象，探讨其调度和运行对河流生态系统的影响及相应的对策措施的一种理论。一般大型水利水电工程生态调度过程中都需涉及的几个共性问题有：水库富营养化控制、水库泥沙淤积问题、下泄水库溶氧问题、自然水情的模拟问题等。

2.做好监测工作

对所有修建项目进行监测，并定制预案，问题一经发现立刻解决，难以解决的问题可以采取相应的补偿机制，将损失降到最小。另外，对站点、库区环境也要实时监测，利用已有的水文水质监测站网，从中小型流域开始进行试点工作并逐渐推广，保障水质、大气、土壤等环境处在平衡正常的状态。此外，还可建立生态补偿长效基金，用于生态补偿和中长期的、重大的环境保护共性问题研究。

（二）关于我国水利工程在控制措施上的欠缺的思考

1.伊泰普水电站与“鱼道”

伊泰普水电站作为在生态建设上具有模范意义的水电站，其关于生态环境维护的一个重要措施就是“鱼道”的修建。伊泰普水电站设有两条人工水渠：一条水流湍急，用于运动员进行水上项目的训练与比赛；另一条呈阶梯状分布，方便逆流而上的鱼群洄游产卵，最大限度地减少了环境改变对鱼类的影响，降低了大坝对下游渔业生产的影响。

目前，我国的许多水利工程设施也逐渐开始研发并使用“鱼道”。然而，我国对鱼类的生态习性、鱼道的基础理论体系等研究还不够深入，“鱼道”在技术上很难完全发挥作用。最明显的一个问题就是：鱼不一定甘愿受人类摆布，顺从地在鱼道中穿行。鱼群穿越鱼道进入其他水渠的可能性依旧很高。

要解决这一难题，首先需要确保鱼能迅速发现并集结于鱼道进口。因此，可以适当增加鱼道进口的数量。同时，考虑到某些进口可能存在流速太小，远低于一般鱼类临界流速的情况，可以把进水设置在不同高程处，通过对流量实时监测，对应不同高程开启不同的进口，并对进口采取适当的补水措施。

除了鱼道进口，鱼道过流断面和出口也应该根据鱼类习性因地制宜，设计相关的保证措施。比如出口处不应设在泄水建筑物附近，以免鱼群沿水流重新回到水渠使鱼道失效。总的来说，“鱼道”在我国的发展还任重道远，需要集思广益。

2.长距离调水工程与溶解氧

近年来，我国长距离调水工程运用愈加广泛。当调水进入调蓄水库时，库内的水温结构、营养程度等环境因素都将因扰动而发生变化。而保障水库水质处在高标准状态又显得尤为重要，因此，有不少学者提出，可以通过监测水中溶解氧（SOD）的变化、探索沉积物耗氧机制来实现对水质状态的追踪。

关于沉积物耗氧机理，目前主要采用原位测量法。美国方面推荐使用原位测试仓技术进行测量，而我国暂未研究出较好的测量方法。

由于SOD受温度、PH、底层水流速、水体营养程度等多因素的影响，因此，建立多环境因素耦合作用下沉积物耗氧响应机理的相关模型，能在一定程度上帮助我们更好地研究监测技术。

参考文献

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