水利工程建设与保护生态环境可持续发展探究

戴成根，王 正，张 平，辛 虹

（连云港市水利建筑安装工程有限公司，江苏 连云港 222000）

近年来，大型建筑水利工程满足了人口的一定需求，但也对生态环境产生了负面影响。生态环境退化是当今人类面临的主要全球挑战之一。随着自然资源利用的增加，我们不得不重新考虑如何改变现有的生态环境，从不平衡转向新的平衡，并采取适当措施来解决这个问题。当前，水利的发展方向是使工程水利成为新资源，而生态是经济和社会可持续发展的基础。

1 水利工程建设对于生态环境的重要性分析

随着对水资源需求的增加和对水资源的不可持续利用，许多地区都不同程度地出现了缺水现象。缺水地区缺水，工农业和家庭缺水以及群众饮用水短缺直接影响到人们的身心健康和安全。水利设施的建设与区域水资源重叠，为区域的发展和生存提供了基础，在这方面，水利建设具有重要意义。此外，水资源分布不均，水资源稀缺地区发展相对滞后，需要合理配置水资源，才能实现均衡减少自然灾害造成的损失。从水利系统的角度看，它们具有一定的保障作用，一旦发生自然灾害，水利工程能够有效启动防护模式，既保证了环境的正常运行，又有效减少了灾害造成的破坏，从而保证了社会经济的发展。通过建设水利工程可以改善当地恶劣环境。鉴于地区之间的差异，气候也存在明显差异，在高度干旱地区，降水是水资源的主要来源，而水利工程的建设可以显著增加降水量。水利工程建设通过太阳能蒸发和其他步骤收集水并改善空气中的湿度，因此降水可以满足环境的需要。当区域经济稳定时，水库也出现了轻微的气候效应，这对确保生态系统的可持续发展起到了作用[1]。

2 水利工程建设与生态环境之间的关系

2.1 水利设施建设是环境综合可持续发展的客观需要

生态环境是人类生存发展的基础。它不仅为人民提供粮食和其他生产、生活手段，而且为我们提供赖以生存的自然条件，并在维持水循环、净化空气和灾害管理方面发挥重要作用。人类社会的生存和发展总是依赖于自然生态系统的支持，由于水是万物之源，具有孕育和调节生命的强大潜力，水利设施建设归根到底是以水资源为中心的人类活动，而且只有水利设施的建设才能改善和弥补自然环境的原始缺陷和伴随而来的破坏，这是环境综合可持续发展的客观要求。

2.2 健康的生态环境是水利工程的保护伞

水利工程是在自然生态环境中建设起来的，虽然人类具有改造世界的巨大能力，但大自然的力量是不可阻挡的。良好的生态环境可以为水利工程提供保护伞；同时，如果水利工程处于水土流失、山体滑坡等环境问题造成的恶劣自然条件下，是不可持续的，面对自然灾害，人类面临的损失更为严重。

2.3 以人为本的工程建设，是恢复自然包括生态环境的活动

水利工程是管理和分配自然地表水和地下水以谋取利润的设施.水利工程是在自然生态的基础上，在自然生态环境中建设的.水利设施的建设实质上是人类恢复自然、融入自然生态环境及其对自然环境的影响的活动[2]。

3 水利工程建设的作用和对自然环境的影响

自古至今，水利设施建设一直在进行中，其存在的意义在于为人民的利益合理利用水资源。同时，水利设施建设还可以提供有效的防汛保障，更能保障人民群众的安全和经济财产。但在水利设施建成后，可能会对环境产生一定的影响。

3.1 影响水文条件

水库建成后，河流下游的水流发生变化，对环境造成影响。同时，水库不仅可以存储汛期的洪水，还可以拦截非汛期基流。水库建成后，河流下游的水位将显著降低，甚至下降。与此同时，周围的水位也将下降，许多环境和生态问题将发生变化：下游的天然湖泊或池塘将干涸；地下水位也会下降；河口易形成海水回流；河流自净能力降低；在发电高峰负荷下，承担发电任务的水库日流量变化较大，导致下游河道水位发生较大变化，影响许多相关行业（如航运、灌溉、水产养殖等）；如果停水和水位下降，水质也可能恶化。

3.2 影响气候条件

一般来说，地区气候受大气控制，然而，当大中型水库或灌溉设施建成后，由于原有土地变成湿地或水体，其所在区域的空气状况改变，亦可能会带来一些轻微的气候影响。到水库建设时，陆空能量交换强度因陆地变为水而发生变化，进而对个别地区的温度产生一定影响，年平均气温普遍上升。水库建成时，由于蓄水量大，当阳光蒸发时，会产生大量降雨，导致降雨区降水分布发生变化。

3.3 影响土壤条件

水库蓄水后库区周边土地被淹没，盐渍化、沼泽化严重。

（1）水库区域的地面浸没。在洪水地区和周围地区，土壤通风条件恶化，土壤微生物活性降低，土壤肥力降低，作物生长将受到严重损害。

（2）库区土壤沼泽化。土壤沼泽化是由于地下水位随库区水位上升而引起的。周围环境湿度过高也会导致植物根系腐烂和呼吸困难。

（3）库区土壤盐渍化。库区土壤入渗补给的地下水通过毛细管上升至地表。由于蒸发，水中的盐集中在水面上，导致库区盐碱化。由于土壤溶液的高渗压，植物会发生生理性干旱。

（4）当水库水位上升时，它会造成邻近地区的土壤沼泽化。这导致了巨大数量植物的根部腐烂，造成严重的呼吸问题，最终死亡。

（5）由于水库的建设，周边大部分地区被水淹没，无法继续提供良好的土壤呼吸条件，极大地抑制了土壤微生物的活动，降低了土壤肥力，严重阻碍了作物种植。

4 水利工程建设项目对生态环境可持续发展的影响

自20世纪50年代末以来，我们更加关注水利工程建设对生态环境的影响。政府条例指出，兴建中大型水利设施时，必须首先考虑环境因素。

4.1 对水利工程的负面影响

（1）由于有些水技术工作是在区域间一级进行的，目的是转移水资源，因此在这一过程中，由于渗漏而可能增加地下水的水平，从而导致大片土地的沼泽化和盐化。在高斜坡地区，有时会出现山泥倾泻。

（2）水库的建立会破坏当地生物的自然栖息地，破坏旧的生态平衡体系，破坏当地的食物链，并引发瘟疫等灾难。例如，当其水库达到正常水位时，“三峡”工程可能会淹没广阔的人文景观。

（3）由于水库已建成之后，蓄水量大，导致库区地壳结构荷载变化，容易引发地震。例如，印度科因水库发生6.5级地震；地震发生时，美国发生了5.7级地震。

4.2 对水利工程的积极影响

无论是南水北调工程或另一项水资源规管工程，双方都可以取得双重效果。一方面解决了干旱地区缺水问题，另一方面也解决了“积水区”的洪水威胁。例如，我国正在实施的“南水北调”项目，无疑是对严重缺水的北方居民的一个重要好处，满足了他们迫切的饮用水需求。同时，也减缓了南方洪涝灾害的蔓延，大大改善了南方、北方和南方的生态状况。此外，我国黄河底部、三峡建设等大型水库不仅具备防洪除沙能力，而且提高了库区空气湿度，改善了周边植被的生存条件[3]。

5 实现水利工程建设与生态环境可续持发展的措施

5.1 转变思想观念

要保证水利设施建设和生态环境的可持续发展，必须树立科学发展观。即人与自然和谐相处，完善生态水利建设方法等。根据这一科学发展理念，通过合理协调水利建设与生态环境的关系，可以实现这两个方向的可持续发展。此外，还必须对资源的保护和开发采取综合办法，使与防洪、灌溉、供水、恢复等有关的水利工程得到加强。有效地恢复和改善了水资源的生态环境。换言之，优化水利生态系统可以为地区经济发展提供一定的保障。因此，环境保护必须在施工阶段全面实施，以最大限度地发挥其优势。

5.2 建立基于环境可持续发展的补偿机制

水利工程的建设必然会对环境产生一定的影响。为了在竣工后恢复生态，必须建立基于环境可持续发展的补偿机制。笔者认为，首先要设计合理、科学的方法来计算水利工程建设造成的环境损害成本，进一步研究相应的补偿机制，尤其是水利设施建设前移民的补偿机制；二是充分发挥水利功能，在周边地区和库区上游进行供水，既能促进周边地区的经济发展，又能保护周边地区的环境；第三，利用水利设施开发水资源，要兼顾周边地区经济发展和生活用水需求，特别注意科学利用水资源，兼顾生态和水条件，确保充足的供水，保持生态平衡，平衡基本需水。

5.3 创新施工工艺

水利工程项目的施工建设不可避免地会对环境产生影响，但为了确保可持续的环境发展，通常有必要将这种影响降至最低，优化并创新施工过程。在施工技术的创新和优化过程中，首先应详细分析传统施工机械应用的风险因素，然后对其进行相应的规范和改进，以确保施工技术的应用更符合要求。例如，在水利工程项目基础设施的建设中，我们应尽可能降低影响深度，以避免对工程地质结构造成严重破坏，或根据需要在主要处理过程中加强保护，以促进有效缓解。此外，为了有效控制以往水利工程施工中存在的各种环境污染因素，如施工过程中产生的大量粉尘，需要及时进行现场保护，在恶劣地区需要高渗透性保护层。避免大量粉尘泄漏；严格控制施工现场的噪声，最大限度地优化机械设备，确保隔音保护，使其免受环境生物的影响和威胁[4]。

5.4 谨慎考虑水利设施的施工地点

水利工程可以改变河流流向，适当地进行联合，以满足施工需要。因此，有必要先勘察环境，组织专家对河流进行全面评估，充分了解河流的环境和条件，以及项目是否可以进行建设。根据收集到的数据，以环境保护为出发点，讨论科学的方法。不会影响周围居民的生活，并尽量减少对周围植被和土壤的破坏。

5.5 建立有效的环境影响评价体系

为了确保有效的环境保护和可持续发展，我们需要在建设水利工程项目时建立和完善环境影响评估体系。在建设水利工程项目之前，必须对现场和环境进行检查，以评估环境影响。同时，在水利工程的设计中应引入环境保护原则，并制定适当的措施，以有效减少对环境的不利影响。环境影响评估体系要求对经济、生态等进行多边评估，确保水利关系项目的经济发展和环境保护（见图1）。一般来说，还应考虑负载系数。至于水资源的承载力方面，虽然一些流域资源丰富，但不能随意使用。超过水资源承载力将不可避免地导致环境变化和对环境的不利影响。水资源的开发应低于流域水资源的安全承载能力，在环境承载力方面，经济和发展不应损害环境，但应确保能够维持河流本身的生态需求，并确保维持河流系统最基本生态功能所需的最低水量；保持河流形态和盐度的动态平衡，以及湖泊和低地水体的功能。这是生态系统健康的必要条件。因此，在设计环境影响评价体系时，应考虑环境和社会因素，以确保水利工程项目的可行性。在此之前，有必要检查设备和环境，并评估其对环境的影响。同时，将环境保护原则引入水利工程项目设计中去，制定适当的措施，以有效减少对环境的负面影响。关于环境影响评估制度，有必要进行经济和环境评估。为了保证水利工程项目的经济发展和环境保护，还应考虑与水荷载相关的荷载系数。虽然水资源丰富，但在一些集水区，水资源没有得到定期利用。我们需要维持河流的生态需求和基本生态功能；维持河流和咸水之间的动态平衡以及低洼湖泊的蒸发功能是生态系统健康的必要条件。因此，在设计环境影响评价系统时，必须考虑许多因素，例如环境和社会因素。确保节水项目的可行性[5]。

6 结语

因此，水利工程建设项目随着社会科学技术的发展而不断涌现。总的来说，无论从正面或负面来看，兴建水利设施对环境的影响，都需要重新重视环境的可持续发展，以尽量减少负面影响。一是要建立合理的环境影响评价体系，二是要注意水利设施建设的规划和选址，最后建立水利设施建设对环境造成损害的赔偿机制。只有这样才能保证生态环境的可持续发展，从而促进我国水建设的健康稳定发展。