水利工程施工中的生态环境问题及对策研究

王广昌

（山东省调水工程运行维护中心寿光管理站，山东 寿光262700）

1 水利工程施工中的生态环境问题

从总的情况来说，水利工程施工对生态环境中的气候、水文、泥沙淤积、水体、地质、土壤和动植物和水生生物等均会产生显著的影响。具体情况分述如下。

1.1 水利工程施工对气候的影响

通常情况下，地区性气候状况会受到大气环流控制，但修建水利工程后原先的陆地区域变成了水体或湿地，这会使该区域的地表空气变得较为湿润，给当地局部区域的气候带来一定的影响。比如，大、中型水利工程施工过程中或结束后，会对该地区的降雨量的多少、气温的高低和风与雾出现的次数等产生一定的影响。例如，我国三峡水库对库区及邻近区域产生了一定的影响：第一，春、夏、秋3 季相对湿度有不同程度的增加，冬季则有所减少。第二，水库区域内的年平均降水量增加了3mm。第三，全年雾日天数变化并不明显，平均增加1～2d但风速有所增加【1】。

1.2 水利工程施工对水文的影响

水利工程施工过程会逐渐改变下游河道的流量，从而对周边的环境产生一定影响。例如，长江中下游在历史上曾是干流、支流和浅水湖相互联通的网络系统，长江两岸中型以上的湖泊有100 多个。但由于防洪抗旱等原因，我国在长江中下游大兴水利工程，这很大程度上遏制了长江与其支流和湖泊间的自由交汇，从而再难以实现水文循环。首先，水利工程施工中形成的蓄水湖泊会抬高水位，增大水面面积，这样会使蒸发量加大改变水分的循环过程。其次，水利工程施工过程中岩石的透水性会增加，进而升高地下水的水位。水利工程对水流流速频率、流量稳定性、水位落差、来水时间与时期和水分循环等都会产生剧烈的影响。最后，水利工程施工过程会使水温变化，水库流速自上而下逐渐减小从而改变水体性质【2】。

1.3 水利工程施工会造成泥沙淤积问题

水利工程施工会让水库大部分泥沙淤积在上游河段，从而让河段河床抬高淤积带延伸到上游河口，两岸地下的水位也会随之抬高，造成施工区域两岸的农田盐碱化。以黄河三门峡水利枢纽工程为例，该工程在20 世纪60 年代就已经基本建成，但不久后却陷入了极其尴尬的局面，由于泥沙迅速淤积抬高了河床，威胁到上游关中平原的安全甚至当时的西安也面临威胁。三门峡水利枢纽工程建成后，335m 以下库容接近1×1010m3，但仅过了5a 后就已经淤积了5×109t 的泥沙，占到了整个库容的一半。后来经历了2 次大规模的改建后，三门峡水利枢纽才逐渐缓解了泥沙淤积问题。

1.4 水利工程施工对水体的影响

水利工程施工过程能够让原本流动的水在水库里暂时停滞，水流停滞后不仅影响航运而且还能影响水温和水质。第一，船舶上行和下行的航速容易受水利工程施工的影响。第二，当水利工程施工时施工区域河流流速会变小，降低了水气界面交换的速度和污染物迁移扩散的能力，水体的自我净化能力也比修建水利工程前差。水流流速过小水体的透明度会增强，这有利于藻类的光合作用，光合作用能够为藻类大量繁殖储存必需的能量。

1.5 水利工程施工对地质的影响

水利工程（尤其是大型水利工程）施工中，可能会诱发地震、塌陷和滑坡等不良地质灾害。大型水利工程建成的水库蓄水后可能会诱发地震，主要原因是由于水体压重引起地壳应力的增加，越拉越多的水逐步渗入到岩石断层中可让地球岩石断层之间的润滑度增加，岩层中空隙的水压增强进而易引发垮塌现象。自2013 年统计以来，三峡库区附近每年发生在各个震级范围内的地震次数、年度总次数以及最大震级，详情见表1。

表1 2013—2018 年三峡水库方圆50km内每年发生在各个震级范围内的地震次数

从表1 可知，三峡水电站的修建对三峡库区附近的地震情况影响比较强烈，自2013 年以来无论是每年地震发生次数还是每年地震震级中的最高等级都有一定程度的上升。

1.6 水利工程施工对土壤的影响

水利工程施工对土壤的影响主要分2 个部分：第一部分是积极影响。水利工程施工能够保护两岸农田免受洪水冲刷的灾害，通过拦截天然径流和调节地表径流等措施，补充土壤的水分，改善土壤养分和内热情况。第二部分是消极影响。水利工程的施工也能够使下游平原的淤积肥源减少，造成土壤肥力下降现象。同时，输水渠道两岸由于水分的渗透而地下水位升高，这容易造成大面积土壤的盐碱化和沼泽化。

1.7 水利工程施工对动植物和水生生物的影响

水利工程施工虽然能够防止洪水的侵害，提前拦截一部分水在水库里，减轻了下游的防洪压力，使得水流“均匀化”。但是，下游的一些更偏爱水流更急的和水位更高的鱼类可能会受到影响，如影响了鱼类的繁殖后代。以长江水系为例，近年来，长江的大规模开发改变了水生生物的水流生活环境，对长江上游珍稀和特有鱼类产生了无可挽回的重大影响，如“四大家鱼”是长江主要的经济鱼类，但是，水利工程的修建改变了原有的水温和水流状况，阻断了鱼类的洄游路径，影响了鱼类产卵孵化。诚然，当水利工程修建完成并且当地水生态又达到新的均衡后，也会产生新的物种或者适合其他鱼类的生存。另外，水利工程施工也会对下游的水生植物产生影响，下游湖泊水位太低会产生“富营养化”现象。

2 降低水利工程施工对生态环境影响的措施

水利工程要想真正地为人类造福，必然要从保护生态环境出发，努力设法让水利工程施工对生态环境的影响降到最低。

2.1 借助水利和环境法律

我国政府相关部门应当把水利工程施工与生态环境保护之间的关系上升到法律层面，借助我国的法律法规来约束水利工程盲目乱修和乱挖现象。努力规范我国水利工程施工部门的行为，让水利工程施工领导和工作人员在生态环境保护的法律下，恰当地开展水利施工工作，使工程进度与环境保护共同推进，减轻因水利工程施工对生态环境造成的“不可逆”破坏现象。

2.2 规范水利工程施工过程

大部分西方发达国家都有土木工程师协会章程，也称“工程师的伦理守则”。比如，有的规定工程师对社会、专业、雇主和同僚等4 个方面的责任，其中，在对社会的责任里明确指出“守法奉献”之后是要尊重自然、维护生态平衡、珍惜自然资源和保护文化遗产。我国政府有关部门应当将“工程伦理化为人”的思想观念贯穿在所有水利工程施工人员的行为准则中，懂得尊重自然和敬畏自然的理念，才能够避免对自然造成重大的且不可弥补的损害【3】。现代水利工程应当从工程最初规划设计到运行报废的全寿命周期，既要尊重水的规律顺应水势而为，也要统筹考虑社会、经济和生态等各方面的协调发展和综合效益。

2.3 建立水利工程审核制度

重大水利工程建设应当贯彻“节水优先，空间均衡、系统治理、两头发力”的新时期水利工作方针，让节约水资源和提高水资源的利用效率作为我国开展水利工程的基础。通过逐步完善水利工程审核制度，让那些对生态代价造成难以承受后果的水利工程项目坚决不能够施工。水利工程规划和建设必须确保生态安全，如果水利工程施工对生态环境的破坏程度非常大，那么，该项目将会立即叫停。但是，那些能够给生态环境产生好处的水利工程要坚定支持，如大藤峡水利枢纽，该水利工程不仅有利于防洪发电，而且有利于提高航运效率【4】。大藤峡水利枢纽解决了珠三角“咸潮”的问题，水利部在广东和广西等地区反复勘测，反复论证后，最终才经上报国务院批准开工建设的。

3 结语

水利工程施工能够对生态环境产生多方面的影响，不仅包括施工地区的气候、水文和水体，而且包括泥沙淤积状况、地质、土壤以及动植物和水生物。为了尽量降低水利工程施工对生态环境的影响，本文从法律层面、制度层面和实践层面分别做出了详细的分析，旨在使水利工程施工既能够取得施工成果，又能够实现保护环境的目标。