劉樹樓
(公主嶺市水政監察大隊,吉林公主嶺136100)
優化水利工程建設 消除對生態環境的影響
劉樹樓
(公主嶺市水政監察大隊,吉林公主嶺136100)
隨著我國社會經濟和技術的不斷發展,我國水利工程建設也獲得了快速發展。國家水利工程的基礎建設不僅是完成防洪、發電和灌溉的重要手段,在提高資源充分利用方面也起到了重要的作用。因此,優化水利工程建設是提高社會經濟發展的重要手段。但是由于水利工程建設規模的逐漸擴大,其對社會生態環境的影響也不斷受到關注。通常水利工程建設周期長、建設難度也比較大,因此在建設過程中經常會影響建設地區周圍的生態環境,并且建設水利工程對生態環境的影響更是衡量其建設成功與否的標準。
水利工程;生態環境;影響分析
可持續發展作為人類社會和經濟發展過程中總結出來的生存與發展的基本戰略,同時也是人類在社會與經濟活動中和自然界之間關系的重新界定。隨著人類社會經濟的逐漸發展和進步,對自然界的索取逐漸的擴大,導致了很多資源和能源的浪費,并且人類向自然界不斷的排放污染物造成了生態平衡破壞、社會環境惡化等現象,這些都與可持續發展戰略相違背。水利水電工程的不斷興建,有利于人類社會和經濟的迅速發展。盡管能為人類社會帶來可觀的經濟效益,同時也會自然界的水體、氣候、地質等產生了一定的破壞,使得生態環境受到嚴重的影響。因此,如何在增加水利水電工程建設提高社會經濟的同時僅避免其對生態環境產生破壞,這將成為當今社會人們面臨的一個主要問題。
三峽大壩是我國最大的水利工程建設項目,國際上許多研究機構都曾研究其對地區降水的影響,并采用了衛星數據和數字模擬測試儀器分析研究。結果表明,由于三峽大壩的建設造成的用地變化,導致了三峽大壩和秦嶺之間地區的降水量增加,而三峽大壩附近的降水比從前減少。目前我國的水利樞紐工程建設工程很多,這些水利工程建設會導致區域附近的氣候環境變化較大。特別是水庫容量在10億立方米以上,水域面積超過100公里的大型水庫對地域氣候的影響非常嚴重。水利工程建設主要影響氣溫和降雨兩個方面。
1.1對局部氣溫的影響
在水利工程建設完成后,當水庫表面與空間的接觸由原來的陸面變成水面,會造成其與空氣間的能量交換方式以及交換強度產生變化,從而造成氣溫不斷變化。由于大水庫的存在,在冬季區域平均氣溫可比陸地高1.8℃~2.9℃,而在夏季大水庫一般是發揮著降溫作用,尤其是在干旱地區降溫效果非常明顯,平均可下降1.0℃~4.0℃。在高原地區大水庫則會有增溫效應,但是增溫效果較小。在春秋兩季,大水庫可增加平均氣溫0.8℃~1.9℃,日最高氣溫與最低氣溫差平均減小2℃左右,年氣溫差減小1.5℃~2.0℃,而在干旱地區比較突出,可減小5℃左右,因此,在水利工程建設后大水庫對周圍氣溫影響是非常突出的。
1.2對局部降雨的影響
水利工程建設對降水的影響主要有以下幾方面:一是由于水面蒸發較強,空氣濕度較大,會促進降水的增加;二是氣流進入水域及周圍后,由于風速較大,流線輻散,進一步形成下沉運動,進而使得降水減少;三是在夏季,水上溫度比陸地上低,大氣層結構與陸地上相比較穩定,對流程度減少,這也會導致降水減少。在氣候濕潤和比較濕潤地區,由于水汽相對充足,決定降水的主要因素是對流的運動或空氣上升的強弱程度,因此,在暖季后兩個方面起主要的作用,水域及其周圍區域的降水有顯著下降。而在冬季,由于水域使降水增加的影響比后兩者顯著,導致濕潤和比較濕潤地區的降水將會有一定的上升。具統計分析,小浪底水庫蓄水后,研究了庫區降水量的變化情況,結果顯示水域區周圍55公里的范圍內,平均降雨量上升了16.9%,并且水域和周邊的溫度均呈上升趨勢。
2.1對水文情勢的影響
水利工程特別是水利樞紐工程的建設會改變其水文循環和地貌情勢,這會對整個水域產生一定程度的影響。一方面水庫蓄水后,之前的河流改為湖泊,水位上漲并且水面面積變大,這促進了水面的蒸發量,進而引起水分循環發生變化。另一方面,由于地下巖層具有一定的滲水性,促使地下水水位升高。水庫水位的變化規律與天然情況下水位的變化差異較大。對于大水庫,其水位變化相對較大,而徑流式水庫的水位變化相對較小,不會產生明顯的季節性影響。除此之外,攔河壩的建立使水文情勢產生突變,嚴重影響原河流區域的生態過程和功能。水文情勢的主要變化涵蓋有:水域流量的穩定化和流速頻率的變化;季節性高峰水域流量的下降,流速變緩;水位落差變化趨于平緩,以及水量的蒸發和滲漏都會改變水分循環等。
2.2對水溫的影響
對水溫的影響主要是指水庫的特殊水溫結構使得入流和出流形成溫差的現象。水利工程產生的水溫變化是水庫建設中無法消除的因素。由于水庫流速從上游逐漸到壩址處會不斷降低,水體性質也逐漸產生改變,并且長期停留在水庫內的水與大氣之間的熱對流的變化,會影響水溫和流態產生嚴重變化。
要充分認識到水利水電工程的建設對于生態環境可能產生的各種潛在的影響,特別是在工程的規劃、設計、施工等過程中都要符合生態環境的要求,使水利水電工程能夠在降低對生態環境不利影響的基礎上,真正造福人類。
TV22
ADOI編號:10.14025/j.cnki.jlny.2016.22.039
劉樹樓,大專學歷,公主嶺市水政監察大隊,助理工程師,研究方向:水利工程。