引水工程對生態環境的影響研究

（滁州學院生物與食品工程學院，滁州 安徽239000）

隨著社會經濟的不斷發展，工農業和居民用水量也越來越大。為滿足龐大的用水需求，以及實現水資源優化合理分配，興建引水工程已成為解決缺水地區水資源供需矛盾的重要舉措[1]。引水工程的修建不僅能夠緩解缺水地區水資源匱乏的矛盾，而且還改善了人們生產、生活的方式，并為當地人民帶來了一定的社會經濟效益[2]。然而，就在引水工程帶來可觀的社會效益與經濟效益的同時，其對生態環境產生的不同程度的影響也是不容忽視的。

一、國內外引水工程概況

早在20世紀末，世界上先后已有20多個國家實施了跨流域引水工程[3]。據不完全統計，美國目前已建成跨流域引水工程10余項，如加利福尼亞北水南調工程、科羅拉多河——大湯普森工程等[4]。澳大利亞從1949年便開始興建雪山調水工程，該工程覆蓋面積約3200立方千米，輸水管道長達80千米[5]。

在我國的早期，邗溝工程溝通了長江與黃河；靈渠溝通了長江與珠江等。改革開放后，我國又相繼修建了20座大型跨流域調水工程，如山西引黃入晉、甘肅引大入秦等。目前，我國正抓緊開展一些大型跨流域調水工程，如引江濟巢、引江濟淮、牛欄江引水入滇等[6]。

二、引水工程對生態的影響

國外已經開展了許多關于引水工程生態影響的研究工作，其主要是通過定性或定量的方法來預測可能帶來的生態影響[7]。Carles等[8]以西班牙引水工程為例，認為引水工程及大壩的建設具有一定的阻隔作用，造成了其魚類生境的片段化及生境形態的改變。Michael[9]明確了引水工程的可行性與有效性，但同時也指出了引水工程給生態帶來的潛在影響，包括水文情勢的改變、外來物種的侵入等。

我國大多是從引水工程自身出發，繼而改良和削減生態影響[7]。例如，劉進琪[10]認為干旱缺水地區自身生態環境本就十分脆弱，若在此建立引水工程，必會對其生態環境產生巨大影響，其影響包括泥沙情勢、水生生物生存狀況等。祈繼英等[11]對在工程建設過程中的大壩的建設進行了更進一步的分析，大壩在調蓄水資源、減少洪澇災害的同時，也會引起一些生態環境影響。

（一）對水生生態的影響

1.對受水區水生生態的影響

大量水資源的輸入增加了受水區水生生物的多樣性。引水工程的實施擴大了受水區部分水生生物的生存空間，從而有利于其生長繁殖[12]。如為拯救塔里木河下游瀕臨毀滅的生態系統，新疆利用博斯騰湖高水位向下游進行生態輸水，前后輸水量共達22.94億立方米[13]。生態輸水使得塔里木河地下水位上升，繼而生物量和生物多樣性增多[14]。

2.對調水區水生生態的影響

大量水資源的調出在一定程度上使調水區物種發生了變化。陳吉余等[15]認為南水北調工程造成了長江河口生物物種發生變化。相較于1983年，到1998年浮游生物減少了69%；相較于1992年，到1998年底棲生物減少了54%。

（二）對陸生生態的影響

1.對受水區陸生生態的影響

劉金珍[16]認為引水工程對受水區陸生生態的影響均為有利影響。引水工程帶來的大量水資源，改變了受水區水鹽平衡狀況，使其功能結構趨于穩定等[17]。此外，受水區植被覆蓋率有了明顯的提高，農業生態環境也得到了大大的改良。

2.對調水區陸生生態的影響

庫區小氣候的改善使得其周邊植被多樣性增多是引水工程對調水區陸生生態的主要有利影響[16]。尚宇明[18]認為南水北調西線工程所需水庫建成后，庫區周圍小范圍氣候得到了明顯改善，為濕生植物的生長繁殖創造了有利條件。但引水工程為調水區陸生生態所帶來的弊卻大于利。吳春華[19]認為南水北調西線一期工程調出大量水資源，減弱了漢江水分功能，部分濕生植被逐漸演變為中生或旱生。此外，引水工程施工占地會減少附近動植物的棲息地。還有施工所需材料可能會給外來物種的入侵創造了條件，從而干擾了調水區陸生動植物等[16]。

三、引水工程對環境的影響

（一）對自然環境的影響

1.對水環境的影響

引水工程改善了受水區水質環境。受水區水量增加，徑污比提高，水的自凈能力也有所提高。此外，引水過程會加速水體的流動，從而增加了水中溶解氧含量，繼而水體污染物降解的能力增強，水質環境得以改善[12]。如在2007年引江濟太調水工程中，太湖水位的上升及梅梁湖泵站的引流加速了周圍水體的流動，使得水中溶解氧的含量增多，從而有效抑制了貢湖及周圍湖泊藍藻的生長[20]。但引水工程對受水區水質有益影響需建立在用水合理的基礎上。馬輝濤[21]認為受水區如果不合理利用來水，還會使得水污染排放量增大。

引水工程在一定程度上惡化了調水區水質環境。肖嬋[22]等利用一定的方法對調水前后的水質類別變化進行分析，認為調水引起了調水區水量減少、水質發生了變化，從而一系列水環境問題接踵而來。

2.對土壤的影響

引水工程的實施使得受水區局部土壤鹽漬化。1960年前后，黃淮海平原中北部一帶曾因大蓄大引，使得地下水位上升至臨界深度，而造成土壤鹽漬化的迅速蔓延[23]。土壤鹽漬化往往與人類對水資源不合理利用息息相關。馬輝濤[21]認為如果引水工程排水方法不合理，再加上水環境的變化，便使得地下水位高于一定范圍，灌溉渠水生態的平衡就會受到影響，受水區土地土壤鹽漬化。

3.對大氣的影響

引水工程對大氣的影響主要是對區域氣候的影響，其中降雨量、氣溫反映較為明顯。一般來說，區域降雨量主要與空氣濕度有關，受水區蓄水面積增加，部分水一旦經過陽光照射后，便較快的轉化為水蒸氣，從而增加了受水區的空氣濕度，繼而降雨量增加。相比之下，調水區空氣濕度在實施引水工程后會有所降低，繼而降雨量也會相應有所減少。相對于氣溫而言，引水工程所帶來的影響主要體現在庫區周圍。據相關研究表明，在冬季，當在一些大型水庫修建之后，會使周圍平均氣溫上升2～4℃；而在夏季，庫區周圍平均氣溫反而會低一些，最高可以降低4℃[24]。

（二）對人文環境的影響

1.對調水區人文環境的影響

（1）對當地人口的影響

引水工程的實施將使調水區人口逐漸上升，有利于調水區及全國人口分布均勻。在南水北調西線工程實施前，受水區人口密度遠大于調水區，秦蓓蕾[25]等認為西線工程修建后，調水區的生存條件將會得到極大改善，再加上西部的大開發，會吸引更多外來人員的遷入。

（2）對經濟的影響

引水工程的實施為調水區的經濟提供了發展平臺。在南水北調工程中，調水區中的少數民族以畜牧業為主，工業發展緩慢。但引水工程實施后，調水區得到的投資費用近千億元。再加上施工過程中所消耗的農副產品、建材等，加快了當地運輸業、餐飲業等的發展[25]。但就在引水工程為調水區帶來經濟效益的同時，也對其帶來了一定的經濟損失。如大量水資源的調出，使得南水北調西線工程的調水區僅發電損失年值達246億元[26]。

2.對受水區人文環境的影響

（1）疾病及污染傳入

輸入管線傳播疾病是跨流域調水對生態環境最不利的影響[21]。部分病毒病菌隨水流運輸傳播，各種傳染病得以蔓延，從而影響了人類的健康。例如：大量瘧蚊在非洲的一些調水工程中得以傳播[27]。受水區接收到大量水資源后排水量會隨之增加，若此時排水操作不當，部分水資源便會受到威脅。一項調查研究表明，我國居民的大部分患病原因及部分死亡原因都與生活用水不潔密不可分[27]。

（2）促進了相關產業的發展

引水工程的實施促進了受水區相關產業的發展，其中對旅游業及漁業的影響較為明顯。水域面積的擴大以及調水設施和道路的新建，為人們提供了休閑娛樂場所，從而為旅游業的發展創造了條件。如澳大利亞雪山工程所修建的大小不一的水庫為國家公園增添了新景觀，加上外來植物的引進，促進了該地區及周圍城鎮旅游業的發展[28]。受水區水量的增加利于其魚類及餌料生物的生長繁殖，再加上營養物質的增多，更為漁業的發展提供了有利條件。如塔里木河下游由于引水生物量及生物多樣性增加，引水也使得營養鹽進入水體，從而魚類增多，促進了當地漁業的發展[14]。

四、結語與展望

各類水利工程的建設，有利于維護人民群眾切身的利益，也有利于推動社會和經濟的發展。但在實施相關工程的同時，應把對生態環境的保護放在重要位置。

根據引水工程對生態環境產生的不利影響，筆者提出以下幾點研究展望：

（一）及時實施生態修復。在引水的過程中，利用生態系統自我調節的能力加上適當的人為措施，如引入已消失的本土動植物、建設人工濕地等，使得被破壞的生態系統盡快恢復其平衡狀態。

（二）實施動態環境監測。為了更好地開展對生態環境的綜合管理工作，應借助如“3S”、物聯網等監測系統，實施對水質、水量、環境變換等的長期有效的監測。

（三）重視水污染防治工作。引水沿線及調水區的水質會直接影響到受水區。針對引水沿線及受水區眾多的污染源，應及時做好防治工作，以確保流入受水區的水質。

（四）實施生態環境補救措施。引水過后，調水區及受水區局部生態環境會遭到破壞，應及時實施一些措施加以補救。如受水區局部地區在引水過后會出現土壤次生鹽漬化現象，控制地下水位、減少和防治渠道滲漏等都可以降低其不利影響。