□(遼寧省凌源市水利局設計院)
遼寧省水庫建設對當地生態環境的影響分析
□劉慧艷(遼寧省凌源市水利局設計院)
文章基于遼寧省水庫建設現狀,著重分析遼寧水庫基礎設施建設對當地生態環境造成的負面與有利影響,如:河流形態影響、水文情勢影響、水溫影響、水質污染影響、庫區淤積、庫岸穩定性、地下水位升高、局地氣候改善與周圍環境影響等,并針對水庫建設的負面影響提出相應的形成機理、防治策略,為水庫建設工程生態環保工作提供理論支持。
水庫建設;生態環境影響;分析評價
遼寧水利工程發展迅速,為人們生產生活帶來便利的同時,也帶來了很多生態環境問題,并且這些生態環境問題的產生也嚴重制約了水利工程的進一步發展。對此,文章圍繞遼寧水庫建設現狀,基于水庫的植被區系和構成,對水庫建設所造成生態環境問題進行分析、評價。
水庫作為重要的基礎設施,對遼寧省經濟發展有重要作用,在農業灌溉、防洪減災等方面能發揮出巨大的效益,為遼寧經濟發展、保障社會安全做出卓越貢獻。然而,為滿足基本生存需求,遼寧地區的水庫建設者過于注重技術和經濟,忽視了水庫建設對周圍生態環境造成的實際影響,產生水土流失、水質污染、物種減少等現象?;诖?,必須對水庫建設所造成的生態環境問題進行分析,以采取有效策略加以防治。
水庫周圍由于陡坡,長期受到流水的侵蝕,已經形成很多峽谷,區域小氣候具有相對較好的水熱條件。植物類型十分豐富,但大多是當地較為常見的類型,很少見到珍稀種類。調查得知,森林覆蓋率達到42%,具體的植被區系構成見表1。

表1 庫區植被區系構成一覽表
3.1 對河流形態造成的影響
河流要保持健康狀態,必須用水進行維持,具有良好河道用水,是保證河槽穩定的基礎。水庫攔蓄勢必對河道行水造成影響,無法滿足河槽保持穩定的基本要求,容易出現下河道位移、涮深與淤積物堆積等現象,導致下游河道不斷萎縮,大幅減弱了河道自身的行洪能力[1]。
3.2 對上游、下游水文情勢造成的影響
水庫建設對江河攔端以后,會對河流自身水文情勢造成影響。對于將調蓄防洪作為主要目標的水庫,其在不同季節上的水位改變和河流保持相反,水位變化幅度較大,汛期時,水庫處在低水位的運行狀態。與自然形成的江河相比,水庫增大了江河在枯水時期的實際流量,減低豐水總流量,特別是對洪峰期流量有顯著的減弱作用,這在很大程度上提升了江河下游的防洪標準[2]。與此同時,還能提升下游工農產業的用水保障率,確保水電站出力。通過對水庫管理實施的問卷調查得知,對上游、下游水文情勢造成利好影響的水庫約占總量66%,且其余水庫對情勢造成的實際情況較小。
3.3 對上游、下游水溫造成的影響
大型水庫完成蓄水以后,會形成一片很大的水流停滯區,由于受到太陽輻射與水理化等特征作用影響,會產生新的水域環境。研究結果顯示,大型水庫的水溫狀況在絕大部分段落中保持穩定分層型,洪水等作用不會對水溫造成太大影響。在庫尾處,水溫分層現象并不明顯。水庫的水溫在水平方向上表現為等溫分布,在垂直方向上有顯著差異,特別是在高溫夏季,水溫伴隨深度增大而減小,季節的變化會對水溫造成很大影響;其中,5~40 m深度是溫躍層,此層水溫隨深度變化最大;大于40 m的深層是滯溫層,水溫處在相對穩定的狀態。通過水溫測定得知,水庫的下泄水溫度在15℃左右保持恒定,為典型低溫水,和水庫建設以前的水溫狀況存在很大差別。伴隨下游沿程不斷增長,水溫可以不斷恢復到自然的狀態,水溫和沿程距離之間保持指數曲線關系。
3.4 對水質造成的影響
水庫攔河筑壩建設必定會使江河水流動力特性發生變化,對江河當中的污染物移動、轉化與擴散造成影響,使得江河自身納污能力大幅減弱。在形成水庫以后,庫區內污染物主要來于工業生產廢水及農業耕種污染。有些水庫還會開展養殖業,由于未能對水庫自身納污能力進行綜合考慮,使得水庫的水質逐漸趨向于富營養化[3]。另外,還有一部分水庫具有景觀價值,由于水庫管理欠缺,旅游業開展也會對水質造成污染。在80座接受調查的水庫當中,水質為I類的水庫有54座,占比68%;水質為II類的水庫有22座,占比28%;水質為III類的水庫有4座,占比4%。
遼寧省水文局針對省內的河流水質現狀進行了評價,接受水質評價的水庫共有89座。其中,整年水質在III類以上的水庫有69座,占比78%;整年水質為III類的水庫有10座,占比11%;整年水質在III類以下的水庫有10座,占比11%。從水質評價結果看,水庫建設對水質造成了較大的污染。
3.5 對庫區淤積與庫岸穩定性造成的影響
水庫在完成蓄水之后,庫區淤積與庫岸的侵蝕作用會對水庫中的水環境造成嚴重影響,同時還會波及到水庫基本功能。在蓄水開始以后,由于存在侵蝕與堆積等作用,會在水邊線等位置出現庫岸形成現象。對于大型水庫而言,其庫岸主要由沖蝕與堆積等作用形成,通常以坍落和滑坡形式分布。在淤積與庫岸的不斷形成進程中,會出現水質與生態環境變化,水庫投入使用后,會逐步與外界環境形成全新平衡。
通過調查得知,在水庫建設完畢以后,水庫的水位會出現一定變化,進而對山體穩定性造成影響。在接受調查的水庫中,約有69%的水庫山體處在相對穩定的狀態;約有28%的水庫在過去出現塌岸現象,但當前已處在穩定狀態,不會對水庫安全等造成影響;僅有3%的水庫存在安全問題。另外,約有40%左右的淤積對水庫庫容造成實質性影響,同時還會對下游的河道造成沖刷,但實際影響偏小,不會對上游和下游民眾生活生產造成影響;60%的水庫不存在淤積現象,對庫容無任何影響,存在的沖刷作用現已得到有效保護。
3.6 對地下水位造成的影響
水庫在完成蓄水以后,其周邊地下水位會出現升高跡象,容易造成土地沼澤化。在地下水位上升至離地表1.00~1.50 m,且干旱地區保持在2.00~3.00 m時,就會發生浸沒現象,當潛水層浸沒到地表耕作層以后,會加大土壤濕度,使得很多包氣帶遭到破壞,最終形成大面積土地沼澤化[4],如圖1所示。

圖1 土地沼澤化圖
通過調查發現,在接受調查的水庫中,約有45%地下水位出現升高跡象,現已采取相應措施,暫不會對生產生活實際造成影響;約有45%在出現地下水位升高跡象后未采取相應措施,但不會對生產生活實際造成影響;其余水庫的庫腳水位大幅提升,水庫下游已經出現大面積沼澤。
3.7 對庫區周圍環境造成的影響
水庫建設涉及到的移民安置問題需對庫區周圍土地進行利用,這會使庫區周圍的土地資源出現明顯的變化,進而造成水土流失等現象。這一問題主要體現在兩點:其一,移民安置區生產開發造成的水土流失;其二,基礎設施建設造成的水土流失。庫區周圍的公路與房屋建設工程大多處于邊坡之上,如果沒有遭到人為干擾,可在4-5 a以后恢復植被覆蓋。通過調查可知,在遼寧地區通常需要2-3 a才能自然恢復植被。
3.8 對局地氣候造成的影響
水庫建成后,會由熱容量相對較大的水域替代熱容量相對較小的陸地,使得庫區周邊氣候出現變化。數據表明,中型以上的水庫具有較為顯著的湖泊效應,庫區冬季的平均氣溫比水庫建設前提升約1℃,夏季的平均氣溫比水庫建設前升高約1℃,晝夜溫差減小,極端最高、最低氣溫均有明顯變化;蒸發量與水域面積呈正比關系,增大了庫區周圍濕度,降水增多;霧日明顯增多,風力提升明顯,但實際影響范圍固定[5]。除此之外,水庫流域上的防洪與灌溉促進了作物的不斷生長,尤其是以水生作物為主的地區,對局地氣候進行了有效改善,有利于當地種植業發展,優化居民生活環境。
近幾年,遼寧河流水資源開發力度增強,水庫數量增多,為滿足人與自然和諧相處的要求,必須對水庫建設所造成的環境影響進行分析。
水庫建設勢必會對周圍的生態環境造成影響,其中包含了負面和有利影響,負面影響有河道行洪能力減弱、土地沼澤化、水質污染、水土流失等,有利影響包括氣候條件改善、促進農業生產等。
對于水庫建設帶來的有利影響,應確保這一作用得以持續發揮;對于水庫建設帶來的負面影響,應結合水庫實際情況,采取適宜的環境措施進行處理,為水庫運營及功能發揮等提供良好環境。
[1]張俊華,高承恩,陳南祥.水庫建設對生態環境影響的評價[J].安徽農業科學,2013,10(5):2876-2878.
[2]胡寶柱,高磊磊,王娜.水庫建設對生態環境的影響分析[J].浙江水利水電??茖W校學報,2013,11(2):41-43.
[3]王化可,劉奇.安徽白蓮崖水庫建設的生態環境影響分析[J].新疆師范大學學報(自然科學版),2014,11(3):121-124.
[4]陳文祥.水庫建設對生態資產的影響及其評價[J].水利發展研究,2014,12(10):9-14.
[5]何菲菲.水庫建設對生態環境的影響分析[J].黑龍江水利科技,2016,12(1):18-19.
(編輯:劉青)
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2016-11-14