水利工程建设对保护生态环境可持续发展的影响分析

2021-01-22 21:10
四川水泥 2021年1期
关键词:河流水利工程变化

戴 娟

Energy conservation and environmental protection 节能环保

水利工程建设对保护生态环境可持续发展的影响分析

戴 娟

(金塔县板滩水库管理所,甘肃 735300)

水利工程是人类为了改善生活质量而建设的,水利工程的建设必然会对周围生态环境产生影响,因此如何实现人与自然的和谐相处就是研究的关键课题。河流生态环境是实现河流生态系统柜功能的根本保障,只有对河流生态环境进行保护才能够实现资源的可持续利用。水利工程可以帮助人们实现防洪、农田灌溉、发电等功能,可以缓解我国水资源紧缺现状。但是显然水利工程在建设以后也会对当地环境产生一些负面影响,如何将收益与成本进行平衡,对于保护河流生态环境具备重要意义。

水利工程建设;生态环境保护;可持续发展;消极影响;积极影响

1 研究水利工程对河流生态影响的重要意义

河流是人类文明发展的起源,各大古文明的发源地都是在大河流域,水源与人类生活息息相关,河流也是最容易受到人类影响的生态系统之一,尤其是现代化科技不断革新情况下,人类改造自然、改造生存环境的技术和手段也在不断更新,植被的破坏、水利工程建设、河岸固化、水资源和生物的过度开发等行为都严重导致了河流生态系统服务功能的退化。水利工程的建设对当地的河流生态系统的影响是有两面性的,人类在发展的同时应该重视对于河流生态的影响,保持河流生态系统能够健康发展。

2 水利工程建设相关的河流生态系统产品

2.1 供水

水利工程的典型代表就是水坝,通过修建水坝可以实现淡水资源的储蓄,并为附近居民提供可用的淡水资源,根据不同地区的水质情况,可以将所蓄淡水应用在工业、农业、生活用水、湿地补水等不同情况下。

2.2 水产品生产

水资源生态系统的特征之一就是水产品的生产,大面积的水域可以为水产养殖提供良好的环境,河流生态系统中含有大量的营养物质,河流中自养生物通过光合作用将无机物转化为有机物,为生河流生态系统提供充足的养分,而河流中的异养生物将产生的有机物转化为自身的能量,进而产生大量的水产品,可以为人类的生活、生产提供原材料。

2.3 内陆航运

尽管现代社会交通便利,但是内陆航运还具备成本低、运输量高的优势具有重要作用。修建水利工程可以促进航运业的发展,节省能源,促进环境的可持续发展。

2.4 水力发电

水利工程的修建可能会导致河流上下游落差增大,所储备的水资源可以通过修建水力发电厂的形式,将水的势能转化为电能,水力发电是一种高效、无污染的清洁发电方式,可以促进减少人类对化石能源的需求,促进环境保护。

3 水利工程建设对于生态环境可持续发展的积极影响

3.1 调蓄洪水

河流生态系统对于洪水的调蓄起到重要作用,水利工程如堤坝、水库都能够调节水量、削弱洪峰,将短时间内剧增的水量滞后释放出去,削弱洪水的危害,减少由于突降暴雨引发洪水,所带来的经济损失。一些储水能力较高的生态环境,如湿地、沼泽、大面积的植被区同样能够起到一定的固水储水作用。

3.2 物质输送

河流生态系统在流动过程中携带了泥沙,这些泥沙在入海口处与海水相冲击形成三角洲,保护了入海口处的土地可以免受海浪的侵蚀,能够逐渐形成陆地。同时河流中存在的生物营养物质包含生命所需的氮、磷、钾等元素,可以帮助实现全球的物质循环,在入海口处提供了大量的营养物质,养活了无数的水生物。

3.3 储蓄水源

河流生态系统内可以储存大量的天然水源,这些淡水资源一方面可以在枯水期对下流河流补充水分,同时还能够保证地下水的水位;同时储存的水源还可以直接用于农业生产和居民生活,提高人类生活的便利程度。

3.4 保持水土

河流生态系统中携带了大量泥沙,这些泥沙可以巩固河流沿岸的土壤,可以防止土地退化。

3.5 净化环境

河流生态系统可以实现对空气、水质的净化功能,保持局部范围内的生态环境和气候环境。河流生态系统内包含大量的植物,这些植物通过光合作用可以吸收空气内部的二氧化碳,提高空气内氧气含量。同时,河流水体表面蒸发的水分可以提高周围环境的空气湿度,可以将空气中的固体颗粒吸收到物体表面,净化空气。河流生态系统内的水生生物可以通过消化、分解等方式将一些有毒有害物质分解成对环境没有影响的基本元素。

3.6 维持物种多样性

河流生态系统包含了陆地河岸生态、湿地及沼泽生态等多种生态系统,可以为大量水生动、植物如鸟类、鱼类、无脊椎爬行动物、两栖动物、浮游生物等微生物提供生存环境,保持地球的物种多样性。人类在保证自身发展的同时无权利剥夺其他生物生存的权利。

4 水利工程对河流生态系统服务功能的影响

修建水利工程会导致河流生态系统非生物影响因素的改变,进而引起生物影响因素的改变,最后导致整个河流生态系统服务功能的改变。

4.1 非生物影响因素对河流生态系统服务功能的影响

4.1.1 水文变化对河流生态系统服务功能的影响

水文变化包括流量、水位的变化,水利工程的建设会人为导致河流原有流量调节模式受到影响,水坝可以调节河流生态系统的蓄水能力,减少了水文极端变化的情况,调节河流水位以及地下水水位,上游地下水水位会上升,下游地下水补给减少,因此水位降低显著,会引起河流生态系统服务功能的变化。

4.1.2 水质变化对河流生态服务系统功能的影响

水质变化是因为人工水利工程的建设过程中的人为活动产生了一系列的物理、化学、生物作用,改变了原地区的水质情况。如果水质因为水利工程的建设而变差,首先会影响水体自身的净化能力,某些情况下还会导致水体散发臭味,影响空气质量;其次水中微量元素的变化会导致生态系统中原有物种发生改变,一些不适应新环境的生物可能会因此影响到其生长和繁殖,生物多样性受到负面影响。

4.1.3 泥沙、河道、河床、河口等变化对河流生态服务系统功能的影响

水利工程会影响河流中携带泥沙的运动,原本会被水流携带到河流中下游或者是入海口附近,但是由于水利工程的兴建,大量泥沙会被截留在水坝等水利工程上游,影响了河道、河床和河口的变化。

4.2 生物影响因素对河流生态系统服务功能的影响

水利工程的建设首先会影响非生物因素的改变,进而引起生物影响因素的改变。首先河流生态系统的变化会导致生态系统内水生植物的种类,影响水生植物的栖息、繁衍方式,但是有扩大了水体面积,促进了水鸟等生物的繁衍,也提供了更大的水产养殖空间;其次水利工程的建设会影响周围植被,影响环境对二氧化碳的光合作用。河流生态环境内的生物包含大量的营养元素,这些营养元素在环境内不断循环、转化。水利工程所导致的非生物与生物环境的变化,也会对营养元素的循环产生影响。

5 水利工程建设对于生态环境可持续发展的消极影响

一般在水坝等水利工程中,会人为地将河流中的水储存在水坝上游,对河流水流量起到调节作用,形成一部分较大面积的静态水域,这部分水域的生态环境与流动水域不同,更容易受到阳光及周围生态环境的影响,导致其生态环境特点与自然河流的生态环境不同,可能会对生态环境造成消极影响。

5.1 静态水域的温度变化

由于自然河流处于流动状态,因此河流中不容易形成明显的温度分层,但是水库中的水温,会伴随季节以及水深的变化存在明显的温度分层现象,且不同温度层中的水质也存在明显差别。比如在水库的深层水域中,由于水体本身基本不存在流动,因此该处水温一般温度较低,含氧量较少,水的浑浊度也较高。静态水域的生物分布相较于普通河流来说也存在较为明显的分布。

5.2 水利工程对周围土地以及建筑的毁坏

以典型的三峡大坝作为例子,三峡大坝的建立淹没了大量的居民生活区,以及周围的一些名胜古迹,对于周围的景观、自然文化遗产、人文文化遗产都有一定的破坏,也影响了水库周围的生物栖息地范围及生物种类。其他的一些水利工程如果不能够严格控制水位,也可能会导致对周围居民区以及物种多样性的负面影响。

5.3 水利工程对环境因素的影响

水库在储蓄水资源的同时还会影响周围地区的地下水水位、地质结构、以及局部范围内的气候状况,如果不考虑周围生态环境任意修建水利工程可能会引发地震、地下水水位变化、山体滑坡等自然灾害,因此在兴建水利工程时必须要对工程项目进行严格评估,并对方案进行适当调整,尽可能减小对生态环境的影响,在保证生态环境的根本基础上,提高其使用价值。

5.4 水利工程对生物生态环境以及习性的影响

水利工程的建设势必会造成地形的变化,影响原有生物的自然习性和生存范围,水库的兴建会导致一些回游生物无法回到上游产卵,造成生物习性的改变,或者是一些生物的栖息地彻底被水库淹没,导致其对周围居民的生活产生影响。

6 水利工程建设中生态环境可持续发展的保护措施

6.1 建立科学完整的生态环境影响评价体系

在兴建水利工程以前应该对工程对生态环境的影响进行科学完整的评估,理性分析水利工程对生态环境的正面以及负面影响,充分考虑到水利工程的双面作用。在制定生态环境影响评价体系应该遵循以下原则,保证评价体系的系统性、指标差异性、功能相似性、以及指标可量化性,具体的评价指标应该包含以下方面:

6.1.1 对供水及相关功能的影响

水利工程建成后会影响上下游的供水情况、帮助为居民提供饮用水、为农田提供用水,这也是人类兴建水利工程的根本目的。因此供水相关功能的指标可以包含水利工程建成前后附近城市用水量变化、附近农田灌溉面积的变化、蓄水储水能力的变化、水利工程的发电量、航运的变化来表示。

6.1.2 对生态支持功能的影响

水利工程的建成会影响附近的生态,因此对生态支持功能的影响可以通过生态环境内生物的种类、数量,水质的变化、水体附近空气质量的变化、河流对于污染物的处理能力的变化来表示

6.1.3 对调节功能的影响

水利工程可以增强河流生态环境的调节功能,改变河流的水文过程。因此对条件功能的影响可以通过水库的储水量、上下游水体含沙量的变化、水量的变化来表示。此外,水利工程的水文调节功能还会影响上下游植被种类以及面积的变化,因此在设置指标时还应该考虑到湿地、沿岸绿地的面积变化、河口泥沙沉积量变化等因素。

6.1.4 对文化美学功能的影响

人为水利工程的建设会影响自然风景的美感,任何一处自然风景都是具有不可替代性的。修建水利工程不可避免的会破坏原有自然景观,因此在修建过程中应该考虑到自然景观的美学价值和文学价值,对文化美学功能的影响可以通过经济学的价值评估方式来进行辅助评价。

6.2 建立以及健全生态环境可持续发展的补偿机制

既然水利工程的建设会对生态环境产生负面影响,因此必须在水利工程建设之前就制定相应的补偿机制。积极探索既能符合水利工程要求、又能对环境造成最小影响的补偿办法,比如附近居民的搬迁问题、周围生物生态环境的保护问题、人文文化遗产的保护等问题。

7 结束语

河流生态系统对于人类的影响是无可替代的,人为的水利工程对于河流生态系统既有正面的影响,也有负面的影响,因此人类在修建水利工程的过程中,应该尽量放大优点并减少缺点。本文通过对研究水利工程建设对河流生态环境可持续发展的重要意义、水利工程建设相关的河流生态系统产品、水利工程建设对于生态环境可持续发展的积极影响、水利工程对河流生态系统服务功能的影响、水利工程建设对于生态环境可持续发展的消极影响、水利工程建设中生态环境可持续发展的保护措施这六方面进行了分析,希望能够帮助相关工作者能够意识到水利工程对河流生态环境的影响。

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戴娟(1978.12- ),女, 2001年参加工作,甘肃金塔人,本科学历,工程师,主要从事水利工程建设管理工作。

K928

A

1007-6344(2021)01-0079-02

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