淺談水利工程對生態環境影響及措施

杜曉晴，徐 志

（1.中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京102600；2.中國長江三峽集團有限公司，北京100038）

1 環境保護的重要意義

水利工程是為了有效控制水資源，防止自然災害的發生，重新規劃地下水量的合理使用及分配方式，以充分滿足目前中國廣大人民在日常生活和社會生產中對水資源的利用。但隨著近幾年國內水利工程項目的增加，生態環境受到影響，植被遭到破壞，水土流失等問題也越來越嚴重，水質受到污染，水體富營養化逐漸突出。

生態環境是自然界人們賴以生存的基礎和前提，若不及時采取有效的措施，社會經濟在其發展的過程中將可能會對生態環境產生一定的破壞，如果這種破壞太嚴重，還將可能對人們的健康生存構成威脅。水利工程對民生有著重要的作用，同時各行業都在其發展過程中與水利工程密不可分，這也導致了水利工程的數量不斷增加，規模也在不斷壯大。但是，水利工程的建設將會對其生態環境造成某種程度的破壞，可見，加強水利工程建設中生態環境的保護并采取相應的治理措施意義重大。

2 水利工程建設對環境的影響

2.1 對水質影響

水利工程的施工會改變水資源的原有狀態，改變其自然流動狀態。水利工程在施工期間，特別是在枯水期進行的施工，施工人員數量多，會在水域內產生大量的生活垃圾、污廢水或建筑垃圾，如果不及時進行處理，會直接進入到臨近的地方或者水體中，導致其他水體中COD、BOD5、SS、磷等有害化學污染物的含量大幅度增加，對水利工程所在地區或者水域的水質造成不良后果。若建設水庫工程，原有水流速度變緩，降低水體自凈能力，進而影響水中污染物含量[1]。

水利工程由于流域性的調度變化也很有可能會對河流水質造成一定影響，以太湖流域調度舉例[2]，整個流域屬于典型的平原河網分布地區，流域為整治洪水，為能夠有效保障整個流域的防洪、供水、水資源和自然生態安全，增加水利工程的建設不可或缺，得出結論水利工程越少，流域水質指標變好；河網水流通性較差，水質變差。

綜上，水庫建設期間，若不采取措施，施工將會對環境造成污染，但水庫運行后，對下游河道的水質起到凈化作用。進一步完善水利項目的調度，可以更好地促進中國河網和水系的正常有序運行，改善河道和流域的水環境。

2.2 對氣候影響

水利工程建成后會對當地氣候產生直接影響，一般來說工程建設規模越大，對于項目所在地氣候的影響變化就越大。主要原因是由于新建的水庫對氣候產生了較大的影響，水庫蓄水過程，會對周圍局部的氣候產生影響，進而隨著氣候的變化而影響水文循環，導致水資源在一定的時空上再次分配，對于水循環中的降雨、蒸發、徑流都產生直接的影響。中國最大水利樞紐工程是三峽水庫[3]，該水庫建成后，水庫庫區年平均氣溫逐漸緩慢下降，年平均降水量與年平均降水天數有所增加，年平均相對濕度逐漸減小，風速有所增加，蒸發量減少。造成庫區氣候變化的主要原因有2點：①庫區大面積的陸地土壤改變為水面，水體的物理性質——輻射質、熱容、導熱率等均與陸地不同，進而改變庫區與大氣之間的熱交換，導致庫區“冬季增溫，夏季降溫”；此外，建庫后水體占地面積增加，使得與局地特殊地形相耦合造成水汽與風場的變化，加上庫區與大氣外循環之間的相互作用，使得蓄水后降水量與降水日數均呈增加趨勢；蓄水后水面面積擴大且水面的粗糙度比陸面小，導致風速增加，年均相對濕度減小。②蓄水后年平均氣溫、年平均相對濕度與日照時數變化導致蒸發量呈下降趨勢。

2.3 對泥沙淤積的影響

水利工程的建設降低水體流速，會改變水利工程下游河道泥沙輸送方式和泥沙沉淀形式。在水利工程設計階段，會深入地分析泥沙淤積如何影響水庫的規模、壽命和綜合經濟效益等，其中在建設大壩處上游泥沙淤積的變化規律會對大壩形式和確定死水位產生較大的影響。庫區內部的泥沙和淤積物的分布也會對水庫產生影響，主要通過計算泥沙顆粒、含沙量、淤積狀態及排除污染物情況來評價。水利工程建成后泥沙產生淤積，會減小過水斷面，對河道行洪產生不利影響。河道產生泥沙淤積，會抬高河床所在高程，削弱河道安全行洪，形成安全隱患。

以三門峽水利工程為例，由于該工程的建設改變了上下游泥沙沉淀，下游變得清澈，但是上游卻變得泥沙淤積嚴重，造成渭河嚴重污染。渭河泥沙淤積現狀如圖1所示。

圖1 渭河泥沙淤積現狀

2.4 水利工程對水生環境的影響

水庫工程蓄水調節，水庫水流變緩，水庫儲水水深增加，水體體積及水域面積增大，導致下游河流的水動力發生變化[4]。

一是直接影響河流中的生物，改變原有的水生環境，影響水中微量元素含量，導致部分生物難以適應新環境出現死亡。經過多年統計，水利工程建設后，大部分生物難以適應新環境，經常出現動植物的死亡。因此，水利工程在設計階段必須重視生態環境保護工作，避免水利工程建設后對生態環境產生巨大影響。

二是間接影響陸地植物的生長，施工會增加硬化占地，減少植物覆蓋，破壞當地的生態環境，加劇水土流失。該項工程完成后貯蓄水，導致植物體被洪水所淹沒，同時還會直接影響室內的空氣濕度與溫度。一些動植物可能會因此而遭到嚴重的破壞，導致這些動植物生長的可持續性而遭到損害。

2.5 施工過程中的影響

施工期間工程設備項目數量多，需要的技術工人多，施工過程強度越高，施工造成的環境污染越嚴重[5]。由于中國水利建設工程大部分建設在道路不便的偏僻山谷或者是農村低山地區，距離材料購買廠較遠，增加建筑材料成本費用。石方施工爆破隧道開挖、隧洞施工爆破隧道開挖、進水口、調壓井、斜洞、纜車、塔吊及水上水下和高空維護操作等，施工影響大，安全維護管理工作更為煩瑣。因此，施工過程中產生影響較大。

3 水利工程建設中保護生態環境的措施

水利工程建設過程中會對環境造成各種各樣的影響，在施工過程中應采取合理的措施，實施環境保護措施，可以有效減少對生態環境的破壞。

3.1 提高環境保護的意識

相關人員應該高度重視生態環境問題，樹立良好的環境保護意識。水利工程建設期間，設計師們需要合理地規劃和解決工程建設項目，全面地分析各種生態環境的問題。首先，水利工程必須做到生態效益、經濟效益和社會效益之間的統籌并舉；其次，建立健全并貫徹完善國家有關水利法律法規，對于嚴重造成損害和或者可能會嚴重影響涉及到地區生態環境的建設項目，應當重新組織開展風險評估和監督考核。總而言之，興修的大型水利建設工程本身也就是進行一次良性的生態改造，使之朝著一個更加有利于人類健康和諧生活的方向不斷前進，然而一次興修的大型水利建設工程，勢必需要徹底地打破其自身原有的自然生態平衡，關鍵在于水利工程建設和項目施工的全過程中，重視興修水利工程項目的環保和保持生態系統的平衡。

3.2 施工中采取環境保護措施

3.2.1 水環境保護措施

在施工中增加了沉砂池，產生廢水全部流經沉砂池，除去粗砂顆粒物，在沉砂池后布設了抽水水泵和調節池，將廢水通過回收再利用循環。沉砂池附近可布設干化池，產生的棄渣及時晾干后送至附近的渣土場。生活污水全部回收運走，嚴禁排入河道或水庫中。綜上，以上措施可以避免水環境的污染。

3.2.2 大氣環境保護措施

施工過程中，砂石粉碎機加工后的粉塵應直接采用封閉式循環、半干法等低塵工藝進行施工，揚塵口處采取灑水降塵。施工過程中土石方開挖時，采用濕法作業。運輸汽車在運送含塵散裝物料時，運輸汽車上的人員應該自行加蓋一層篷布，以有效地減少并且控制汽車在運輸途中產生的灰塵。施工中的除塵炮霧機作業如圖2所示。

圖2 施工中的除塵炮霧機作業

3.2.3 固體廢棄物處理措施

生產生活的垃圾應集中化處理利用，施工過程中產生的各種建筑廢物應當及時進行分類回收處理和再次循環利用，不能被綜合利用的部分統一集中運輸至指定的消納場進行統一消納和再處理。水利工程在建設和開挖時產生的廢棄物和填料在施工期間均可以被運輸到其他場地，例如在工業場地進行建設和施工時的填方處理，不能被統一采取集中或者運輸到指定的消納場進行統一消納。

3.3 優化水利工程規劃設計方案

工程設計方案應充分考慮到生態與環境保護的重要性，并且應該融入“生態設計”的理念，要進行生態化建設，這樣才能夠達到建設主體工程所具備的功能性需要，又可以很好地達到維持生態環境的目標。項目經過多個設計、多方案對比后，確定最優設計方案。

3.4 加強對水利工程每個環節的管理

水利工程在申請立項后，依據法律法規在項目開工前需要進行編制《項目環境影響評價報告》和《項目水土保持方案報告》，分別論證分析是否對環境造成影響、施工時是否嚴重加劇土壤流失。這兩個前期評價報告，能對項目施工及運行過程中對環境的影響提出指導與建議。在此基礎上，水利工程建設期間，應該更加注意加強對周邊生態環境的監測，特別重視對周邊土壤質量、地下水體、土壤結構、大氣、噪聲等多項生態環境指標的監測，動態地監測施工期間周邊生態環境的變化，出現問題的時候及時調整。必要時根據生態環境中可能出現的各種具體情況，適當地調整水利工程建設和施工的方案，對所有的施工環節都進行了合理的控制，嚴格地依據國家相關的法律法規和技術標準的規范來做好施工和操作，盡量避免對生態環境的污染和破壞，為人民營造良好的生態環境。

3.5 完善生態環境保護內容和制度

水利工程雖然是推動社會經濟和生活發展的一種重要基礎性設施，有利于合理優化資源的綜合利用與分配，但對生態環境帶來許多負面影響。因此，建立一套健全的生態環境防治與保護的相關法律法規是必要的，這樣不但可以充分激發社會責任意識和環境保護意識，還能夠提升中國的生態環境防治與保護的質量。例如，當地的環保主管部門應當加強對水利工程施工過程中的監督和管理，加大對其施工過程中的懲戒、獎勵力度，對一些違背了施工原則、嚴重損害生態環境的施工活動行為給予處罰。同時，在組織開展水利工程環評工作中，針對其實際影響、潛在可能性等方面進行評價，完善環評內容與標準，體現環評的重要性。

4 結論

水利工程建成后會對生態環境造成一定影響，可分為有利和不利影響，但施工中主要為不利影響——體現在對生態環境的破壞。因此，水利工程在建設過程中的全過程階段，包括規劃設計階段和施工建設階段，需要及時采取合理有效的保護措施保護施工范圍內的區域內生態環境。水利工程所帶來的各種環境問題多種多樣，只要不斷尋求解決辦法，施工中重視生態環境的重要性，就能夠采取有效措施和方法。水利項目建設能否給環境造成良好的效益，能夠把對于環境造成負面影響的風險降至最低程度，也是衡量一個水利項目優劣的標準之一。生態環境的提高一方面需要治理，但更重要的是防控，本文分析水利工程對環境的影響，可以為生態環境的保護和治理提供方向。