水利工程建設對生態環境的影響

張繼冰

(安丘市水利局河道養護中心 山東安丘 262100)

水利工程項目是國家經濟建設的基礎性工程，關系到經濟的發展與人們生活水平的提升。河流對整個流域內生態環境體系有著深遠的影響，水利工程建設是人類改造自然、改造生存環境的重要手段。通過水利工程建設可以起到調蓄洪水、提高水資源利用效率的作用，但是在這一過程中也會導致周圍植被破壞、生物生存條件發生改變、環境污染等問題的發生，不利于社會的可持續發展。因此，在水利工程建設過程中應尊重自然規律，提高對河流生態的重視，制定相應的保護措施，促進河流生態系統的恢復，實現水資源的可持續發展。

1 水利工程在經濟建設中的重要性分析

水利工程建設在社會發展過程中發揮著非常重要的作用，其本質在于除害興利，為社會創造巨大的經濟效益與社會效益。其重要性主要表現在以下幾個方面。

1.1 起到調蓄洪水的作用

水利工程建設的主要形式有堤壩、水庫、水閘等，當雨季來臨時都能夠起到良好的泄洪、排澇、蓄水、減災的作用。第一，疏浚河道、修建堤壩是提高泄洪能力的關鍵。堤壩工程可以對洪水起到約束的作用，防止洪水泛濫而對沿河兩岸的城市、農村造成破壞。第二，興建水庫工程可以起到調蓄洪水的作用。利用山谷、湖泊、洼地、河道等地理條件興建大壩、軟圍堤等工程，對徑流進行疏導，形成人工湖泊，既可以避免河道兩岸遭受洪水威脅，還可以蓄積淡水資源，用于人們的生產與生活。第三，利用水閘工程起到防洪排澇的作用，具體見圖1。水閘的形式有很多種，建設的目的是既起到擋水的作用，又能在洪水來臨時泄洪，枯水時則可蓄水。其他一些儲水能力較強的沼澤、濕地等，經過人工建設后都可以更好地揮其蓄水的作用[1]。

圖1 某地的防洪排澇“安全閘”

1.2 提高水電資源的利用率

當前世界能源日益緊張，氣候環境逐漸惡化，在這樣的背景下加快水電能源的開發與利用，對緩解能源緊張的現狀意義重大。我國地域廣闊，很多地區蘊含著豐富的水能資源，通過攔河建壩，興建水電站，取代高能耗、高污染的火電[2]，比如我國的三峽水電站和白鶴灘水電站。據統計，到2018年年底的時候三峽水電站的累計發電量達到了1 000億kWh，相當于節約標煤0.319億t，減少0.858億t CO2的排放量。

2 水利工程建設對環境產生的影響

水利工程建設在推動社會經濟發展過程中發揮著非常重要的作用，但是在實現巨大經濟效益與社會效益的同時也對生態環境產生深遠的影響。

2.1 水利工程建設對生態環境的積極作用

水利工程在供水、防洪、灌溉、發電、航運等領域都起到了積極的作用。通過在河道上興建水利工程，按照季節和下游的用水需求對水流起到很好的調節作用，使水資源得到了合理的配置，在旱季防止河道斷流，在雨季防止洪澇災害的發生，有效提高了水資源的利用效率，保障工農業生產穩步進行[3]。比如黃河小浪底水利樞紐工程（見圖2），主體由攔河大壩、泄洪建筑和引水發電站幾個部分組成，自1999年開始下閘蓄水，在科學的管理與精心的調度下，該工程在防洪、灌溉、生態、發電等方面取得了巨大效益，對黃河下游的生態環境改善發揮了重要作用。據資料顯示，在2003年黃河流域遭遇了罕見的“華西秋雨”天氣，通過小浪底樞紐工程的有效調節，避免了黃河下游灘區發生洪災的可能，僅此次經濟效益超過了110 億元；眾所周知，黃河水流泥沙嚴重，小浪底水利樞紐采用了“人工擾沙”的方式，讓河沙隨自然水流一起入海，對下游水庫起到了減淤的作用；小浪底水庫對下游水量進行調節，有效防止了黃河下游斷流的幾率，為農業灌溉提供保障；由于黃河下游的用水得到保障，河口的植被得到恢復，濕地面積逐漸增加，極大地改善了生態環境。

圖2 黃河小浪底水利樞紐工程

2.2 水利工程建設對生態環境產生的影響

人類興建水利工程，導致河道的自然環境因素發生了改變，從而引起水體及河道周圍生態環境發生改變，生態系統整體受到影響。

2.2.1 對水資源產生影響

水利工程建設過程中需要對河道的水流進行人為的控制，進行截流、改道等。一般水利工程堤壩區域內的水流量是比較大的，水體的流速也比較快，但是下游會受到上游水利工程建設的影響，人為控制會導致下游水體流速明顯下降。長期處于這種狀態下河道下游的泄洪量就會下降，每年的枯水期會延長，而河道周邊的濕地面積減少，甚至河道可能出現斷流，對生態環境產生不利影響。由于在水利工程建設過程使用到各種機械設備，往往會造成大量垃圾堆積，如果這些垃圾沒有得到及時的處理，就有可能進入河道內，在長期的作用下就會影響到河道水體的水質[4]。

2.2.2 對氣候條件產生影響

在水利工程建設過程中水庫的蓄水量提高和水域面積的擴大，會對建設區域及周邊天氣溫差造成影響，冬季氣溫明顯升高，而夏季氣溫明顯下降；施工區域內地勢空曠，缺少了樹木等自然條件的阻擋，風速就會變大；水庫蓄水量的改變也會導致白天水汽蒸發量增加，容易導致大規模降水的情況發展，而下游因水量變少會減少水汽的蒸騰，自然降水也隨之減少。

2.2.3 對大氣環境產生影響

在水利工程建設過程會因工程需要而使用到化學制品，比如對巖體進行爆破施工，會產生許多有毒有害氣體，對大氣環境造成影響；施工過程中使用到水泥、粉煤灰等建筑材料，再加上機械施工，會產生大量粉塵，也會影響到大氣環境。

2.2.4 對生物生長環境產生影響

水利工程施工會導致植物的生長環境改變，生物多樣性受到破壞。由于水庫建成后水流速度變緩，更適合浮游生物的生長，水體中的泥沙沉降后水體的透明度提高，浮游植物的光合作用得到提高；水體面積增加后營養鹽類物質增多，溶于水后為水生植物提供大量的營養物質，但是其他種類的水生生物的生長卻受到抑制。由于水庫建設，切斷了洄游類魚群、水生植物、微生物的洄游通道，有些生物因此而消亡[5]。比如小浪底樞紐工程建成后水流變緩，半洄游性魚類銅魚卻適合在流速較快的環境中產卵，生存環境被改變。

2.2.5 其他方面的影響

利工程建設過程中大型機械的使用、車輛運輸，都會產生噪聲危害，從而對周邊居民的生活產生影響。施工過程中可能會封堵道路，車輛運輸會造成交通擁堵，渣土掉落污染環境等；大型水利工程建設會破壞周圍的自然景觀、名勝古跡、文化遺產，比如：三峽水利工程興建時導致大量本地居民離開了祖祖輩輩生活的地方。水環境的改變也可能會引發一些水介疾病的流行。

3 水利工程建設生態環境的保護對策

興建水利工程，對于促進經濟的繁榮意義重大，但是在興建過程中應減少人為改變生態環境的行為，影響到生態環境的可持續發展。

3.1 完善生態環境影響評價體系

在水利工程建設過程中，應通過科學的評估，對興建水利工程的產生的正面價值與負面影響進行綜合的分析，對水利工程建設起到指導作用[6]。

第一，對下游供水情況做出評估。分析水利工程建成之后對下游經濟發展產生的影響，解決下游供水短缺的問題，緩解農田灌溉的難題，這也是興修水利工程的根本目的之一。在評估中，需要綜合考量下游覆蓋流域內城市用水量的變化情況、農田灌溉面積的改變、發電能力的提升以及航運、蓄水等方面產生的變化。

第二，對生態環境功能做出評估。對流域范圍內生物種類、數量的變化情況做出綜合性分析，對水體水質的變化情況做好監測，對水域周圍空氣變化情況做好監測，對水體污染物的變化情況做好監測，對各項監測結果進行科學的分析。

第三，對水利工程的調節能力做出評估。通過監測水庫蓄水量的變化、上下游水體中含沙量的變化、下游水量的變化，對下游流域內植被的種類、覆蓋面積情況、濕地的增減等做好調查，分析水利工程對下游的影響，確定水利工程的調節能力。

第四，對社會帶來的影響做好評估。自然景觀具有不可替代性，文物建筑也不應該遭到破壞，因此在水利工程建設中應堅持不破壞原有自然景觀的原則，需要在建設前對自然景觀的價值、文物建筑的歷史價值做出評估。

3.2 水利工程建設中堅持綠色施工的理念

為降低對生態環境的影響，在施工過程中必需堅持綠色施工的理念，施工人員應具有保護生態環境和珍愛自然環境的意識，不破壞、捕殺施工區域內的野生動物，并按照施工要求做好環境的保護工作。對施工過程中發生的破壞生態環境的行為進行處理，施工完成后盡快恢復現場的植被。施工過程中采取環保措施，減少揚塵、噪聲的影響，妥善做好建筑垃圾、生活垃圾的處理。使用較為先進的機械設備，減少噪音的產生，提高施工效率，縮短水利工程建設工期[7]。

3.3 完善水利工程建設生態補償機制

針對水利工程建設會對流域內生態環境帶來負面影響，應在建設初期建立生態補償機制，主要針對建設過程中生物多樣性的保護、自然景觀文化的保護以及居民的遷移補償等。補償機制應遵守“誰損害、誰治理、誰補償”的原則，明確補償主體、劃定補償范圍。針對生態環境的補償，應在建設完成后提升當地的生態效益，盡快恢復被破壞的地表植被、水體群落等，建設過程中有效降低對生態環境產生的破壞。在水利工程運營過程采取定期和不定期的方法做好各種環境要素的監測工作，為科學調度提供科學依據。通過科學的論證與研究，采取生態流量泄放、分層取水、魚類增殖放流等方法，維護生物生存的自然狀態[8]。

4 結語

綜上所述，在水利工程建設過程中應注意事物的兩面性，在水利工程促進社會經濟發展的同時也必需解決環境污染與破壞的問題，不能以犧牲環境作為社會經濟發展的代價。基于水利工程建設帶來的負面影響，在建設初期應做好全面的分析與評估工作，盡量降低水利工程建設對流域內生態環境造成的污染與破壞，做好生態恢復工作。