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摘要:随着社会经济的发展,南四湖水资源开发利用的程度越来越高,在人类享受水利工程带来的巨大经济和社会效益的同时,水利工程的建设对南四湖地区水文、气候、降水等生态环境造成了不同程度的影响,也使河流、湖泊等水生态系统遭到了破坏,乃至造成对自然生态系统的影响。在水利工程设计与建设中,如何积极主动采取环保措施与对策,重视对河流生态的修复和保护,将生态和环境效益作为工程的长期效益目标,确保生态环境健康、持续发展,将成为今后水利工程建设所面临的重要课题。
关键词:水利工程;生态环境;影响;对策
1 前言
环境气候的日益恶化正成为全球性问题,作为生命之源、生态之基、生产之要的水利工作,同样面临如何促进水利工程与生态环境和谐发展的重要课题。随着社会经济的发展,南四湖水资源开发利用的程度越来越高,在人类享受水利工程带来的巨大经济和社会效益的同时,水利工程的建设对南四湖地区水文、气候、降水等生态环境造成了不同程度的影响,也使河流、湖泊等水生态系统遭到了破坏,乃至造成对自然生态系统的影响。在水利工程设计与建设中,应积极主动采取环保措施与对策,注重对河流生态的修复和保护,将生态和环境效益作为工程的长期效益目标,确保生态环境健康、持续发展。
2 概述
南四湖作为我国第六大淡水湖,承接苏鲁豫皖4省8市35个县(区)53条河流来水,总容积60.22亿m3,流域面积31400km2,主要水利工程包括二级坝枢纽、韩庄枢纽、蔺家坝枢纽、湖西大堤及湖东堤等,是南水北调东线重要调蓄湖泊,具有调节洪水、蓄水灌溉、水产养殖、航运交通、改善生态环境等多重功能。南四湖气候、水域、生物资源、自然条件优越,生态型经济发展蕴藏着巨大潜力。
随着社会经济的发展,南四湖开发利用的程度越来越高,自上个世纪80年代以来,由于周边地区各类污染性较强的工业无节制地发展,对湖水污染日趋严重,加之人们在很长一段时间内对沿湖湿地盲目围垦,以及对湖区资源的掠夺性开发,在我们享受水利工程带来的巨大经济和社会效益的同时,也对当地水文、气候、降水等生态环境造成了不同程度的影响,使河流、湖泊等水生态系统及自然生态系统发生了一些改变,南四湖的生态环境明显下降,沿湖湿地大面积减少,从而大大降低了沿湖湿地对湖水水质的缓冲、调控、自净和保护作用,导致了湖区水生动、植物明显减少,有的物种甚至已经灭绝。因此,作为全省乃至全国具有代表性的典型湖泊生态区域、南水北调工程的一个重要调蓄水库,积极开展南四湖流域水利工程建设与生态环境的研究工作,将具有重要的现实意义及指导价值。
3 南四湖水利工程对生态环境的影响
3.1 对自然环境的影响
一般情况下,地区性气候状况受大气环流所控制,但修建大、中型水库及灌溉工程后,原先的陆地变成了水体或湿地,使局部地表空气变得较湿润,对局部小气候会产生一定的影响,造成降雨的时间、空间分布发生改变。
南四湖湖区形成了大面积蓄水,湖面面积1300km2,在阳光辐射下,蒸发量增加,空气变得湿润,造成南四湖湖区和邻近地区的降雨量有所减少,而一定距离的外围区降雨则有所增加,一般来说,地势高的迎风面降雨增加,而背风面降雨则减少。夏季水面温度低于气温,气层稳定,大气对流减弱,降雨量减少;但冬季水面较暖,大气对流作用增强,降雨量增加。
3.2 对水文的影响
南四湖汇集周边53条河流来水,水利枢纽工程修建后改变了下游河道的流量过程,从而对周围环境造成一定影响。南四湖不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位下降,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态改变问题:
(1)二级坝、韩庄水利枢纽工程对上游来水进行控制截流,造成下级湖和韩庄运河河道地区的地下水位下降;
(2)河流中原本流动的水在南四湖水库里停滞,降低了水、气界面交换的速率和污染物的迁移扩散能力,因此复氧能力减弱,水库水体自净能力比河流弱,水质下降;
(3)南四湖内水流流速缓慢,泥沙等悬移质沉积于湖底,长期累积不易迁移,形成泥沙淤积,容易导致南四湖库容减小,调蓄能力下降。
3.3 对鱼类和生物物种的影响
水利工程的大规模修建,改变了南四湖区域内原有的天然生态平衡和水文地质情况,打破了原有水系内植物和动物的生活环境,对其个体和种群均造成一定影响,致使某些物种不能适应新的生态环境而灭亡。南四湖湖内水位变化较大,例如南阳、微山岛测站,年内水位变化均达1m以上,水温结构随之发生变化,导致水质分层,对下游鱼类繁衍和农作物生长带来一定危害;南四湖水利枢纽泄洪时,由于过闸流量较大,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病,幼鱼死亡率较高。
3.4 其他
沂沭泗河洪水东调南下续建工程湖西大堤加固工程、南水北调东线工程、京杭运河湖西航道整治一期工程等在南四湖管理范围内相继施工,造成植被破坏、水土流失、空气污染、噪音污染、水污染等一系列问题。例如工程弃渣堆放和料场开采占用大量土地,会造成水土流失、植被破坏,对地貌景观和自然土壤损坏较大。施工开挖、填筑围堰、冲洗骨料、灌浆等过程都将产生悬浮物含量很高的施工废水和生活污水,如不经过处理直接排入南四湖湖内,将使下游水质受到污染。由于水利工程施工所需土石方工程量较大,施工开挖过程中会产生大量的粉尘,粉尘对周围空气质量产生不利的影响,还有施工车辆尾气和生活与生产燃煤废气也会污染周围的空气。施工过程中大量使用的大型施工机械产生噪声,开挖山体采用的爆破施工技术也产生噪音。施工弃渣堆放,易造成局部水土流失和泥石流,淤塞河道,影响南四湖行洪安全,如不及时清理,将对南四湖地区生态环境造成一系列危害。
4 对策措施
水利工程建设促进了南四湖地区社会发展,但是不可避免地在一定程度上改变了自然面貌和生态环境,使已经形成的平衡状态受到干扰破坏。当今南四湖水利工作者的职责是研究由平衡状态到不平衡状态再到平衡状态的发展规律,大力发展生态水利,遵循“因势利导,因地制宜”的原则,合理规划,周全设计,精心施工,加强科学管理,将工程对环境的不利影响减小到最低程度。水利工程能否带来环境效益,能否把对环境的负面影响降低到最低限度是衡量水利工程建设成败的重要标志之一。因此,我们必须充分应用现代科学技术,深入研究自然与生态的平衡机制,研究水利工程建设对生态、环境的近期和长远的影响。 为了水利工程建设与生态环境的和谐发展,需要重点进行以下工作:
4.1 建立水利工程环境影响监测机制
建议地方水利部门在已有的水文和水质监测站网的基础上,针对南四湖水利工程,建设局部区域环境监测体系,对水文情势、局部气候、河道泥沙、鱼类渔业、水质、水生物、岸边植被、鸟类、当地文化等开展全面的分析,对水利工程附近局部区域的生态环境作全面地了解,对发生的或即将发生的危害采取措施,使各方面的损失达到最小。
4.2 开发目标和生态保护目标相协调
我国过去的水利资源规划,按照流域梯级开发模式,追求100%的开发率,往往忽视了工程开发会给生态环境带来危害。流域管理机构应该积极配合地方政府,充分发挥参谋协助作用,重视水利工程建设和河流梯级开发对生态、环境的影响,合理制定流域综合规划,对南四湖流域进行统筹规划,协调建设,合理布局。南四湖流域内水利工程建设应坚持工程建设与生态保护相结合的原则,重视工程建设前期工作,水土保持、环境影响与工程建设同时设计同时批复同时建设;对非防洪工程进行防洪影响评价,以消除或减轻对南四湖行蓄洪的影响。
对南四湖水利资源的开发,不可仅仅盯着眼前的、局部的经济利益,而应该着眼长远,对整个生态系统负责。应按照“大水利”思路制定总体规划,改变“技术经济最优”的工程目标。以水资源合理配置为基本依据,以生态建设和环境保护为根本目标,达到工程项目的选择、建设和运营都要真正体现生态效益、经济效益、社会效益的统筹兼顾。
4.3 加强水利工程建设施工监管
对南四湖范围内水利工程建设施工过程严格监管,在施工过程中充分考虑生态环境,尽量采用有利于动、植物生长、无污染的环保材料,避免或尽可能减少对环境的影响。施工现场污染物排放必须满足国家规定,施工废弃物指定地点堆放,文明施工,减少噪音、水质、大气的污染,施工现场监理环保监测机构,对严重破坏环境野蛮施工的企业给予重罚。
4.4 及时进行生态恢复
积极配合地方政府,督促建设单位对水利工程建设破坏的植被景观及时恢复,在南四湖管理范围内,制订工程区的全面绿化规划,以保护已经形成的生态平衡。目前南四湖湖西大堤采用了植被护坡,内外堤坡种植草皮和护堤林,植物的根系增强了坡面表层稳定,减小地表径流对堤坡的冲刷,防止水土流失,对边坡稳定起到了重要作用;在南四湖沿湖宜林地带进行植树造林,形成防护林带,保持水土、涵蓄水源,即可保证南四湖湿地面积的稳定性,又能拦截农田回流水,防止水源污染,使水质初步净化,逐步形成稳固而又有生态效益的防护结构体系。
在南四湖流域范围的生物圈内,研究生物资源的利用、保护和生产的合理的方式,控制规划人群自身的发展,保持生物种群的恰当比例。逐步形成南四湖湖内渔产丰富,候鸟栖息,风景优美,绿树成荫的良好局面。
积极采取措施,减少恶劣环境对南四湖生态的影响。2002年,南四湖流域降水量严重偏少,遭受了百年不遇的特大干旱,上级湖南阳站7月16日湖水干涸,下级湖微山站8月15日接近湖水干涸,为了挽救濒临绝境的南四湖生态,国家防总紧急组织实施向南四湖应急生态补水1.1亿m3,使得在南四湖低洼的底部保持了一部分水体和湿地,以维持湖内生态系统的延续。
综上所述,水利工程建设对生态环境产生很大的影响,我们要积极采取措施减轻其不良影响,改善和保护生态环境。今后水利工程开发建设,应以科学发展观为指导,建立与生态环境友好发展的水利工程建设体系,实现水利建设与生态环境的和谐发展。
参考文献
[1] 曹永强,水利水电工程建设对生态环境的影响分析,人民黄河,2005
[2] 张祖陆,南四湖湖泊湿地生态健康评价,中国人口·资源与环境 2008
关键词:水利工程;生态环境;影响;对策
1 前言
环境气候的日益恶化正成为全球性问题,作为生命之源、生态之基、生产之要的水利工作,同样面临如何促进水利工程与生态环境和谐发展的重要课题。随着社会经济的发展,南四湖水资源开发利用的程度越来越高,在人类享受水利工程带来的巨大经济和社会效益的同时,水利工程的建设对南四湖地区水文、气候、降水等生态环境造成了不同程度的影响,也使河流、湖泊等水生态系统遭到了破坏,乃至造成对自然生态系统的影响。在水利工程设计与建设中,应积极主动采取环保措施与对策,注重对河流生态的修复和保护,将生态和环境效益作为工程的长期效益目标,确保生态环境健康、持续发展。
2 概述
南四湖作为我国第六大淡水湖,承接苏鲁豫皖4省8市35个县(区)53条河流来水,总容积60.22亿m3,流域面积31400km2,主要水利工程包括二级坝枢纽、韩庄枢纽、蔺家坝枢纽、湖西大堤及湖东堤等,是南水北调东线重要调蓄湖泊,具有调节洪水、蓄水灌溉、水产养殖、航运交通、改善生态环境等多重功能。南四湖气候、水域、生物资源、自然条件优越,生态型经济发展蕴藏着巨大潜力。
随着社会经济的发展,南四湖开发利用的程度越来越高,自上个世纪80年代以来,由于周边地区各类污染性较强的工业无节制地发展,对湖水污染日趋严重,加之人们在很长一段时间内对沿湖湿地盲目围垦,以及对湖区资源的掠夺性开发,在我们享受水利工程带来的巨大经济和社会效益的同时,也对当地水文、气候、降水等生态环境造成了不同程度的影响,使河流、湖泊等水生态系统及自然生态系统发生了一些改变,南四湖的生态环境明显下降,沿湖湿地大面积减少,从而大大降低了沿湖湿地对湖水水质的缓冲、调控、自净和保护作用,导致了湖区水生动、植物明显减少,有的物种甚至已经灭绝。因此,作为全省乃至全国具有代表性的典型湖泊生态区域、南水北调工程的一个重要调蓄水库,积极开展南四湖流域水利工程建设与生态环境的研究工作,将具有重要的现实意义及指导价值。
3 南四湖水利工程对生态环境的影响
3.1 对自然环境的影响
一般情况下,地区性气候状况受大气环流所控制,但修建大、中型水库及灌溉工程后,原先的陆地变成了水体或湿地,使局部地表空气变得较湿润,对局部小气候会产生一定的影响,造成降雨的时间、空间分布发生改变。
南四湖湖区形成了大面积蓄水,湖面面积1300km2,在阳光辐射下,蒸发量增加,空气变得湿润,造成南四湖湖区和邻近地区的降雨量有所减少,而一定距离的外围区降雨则有所增加,一般来说,地势高的迎风面降雨增加,而背风面降雨则减少。夏季水面温度低于气温,气层稳定,大气对流减弱,降雨量减少;但冬季水面较暖,大气对流作用增强,降雨量增加。
3.2 对水文的影响
南四湖汇集周边53条河流来水,水利枢纽工程修建后改变了下游河道的流量过程,从而对周围环境造成一定影响。南四湖不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位下降,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态改变问题:
(1)二级坝、韩庄水利枢纽工程对上游来水进行控制截流,造成下级湖和韩庄运河河道地区的地下水位下降;
(2)河流中原本流动的水在南四湖水库里停滞,降低了水、气界面交换的速率和污染物的迁移扩散能力,因此复氧能力减弱,水库水体自净能力比河流弱,水质下降;
(3)南四湖内水流流速缓慢,泥沙等悬移质沉积于湖底,长期累积不易迁移,形成泥沙淤积,容易导致南四湖库容减小,调蓄能力下降。
3.3 对鱼类和生物物种的影响
水利工程的大规模修建,改变了南四湖区域内原有的天然生态平衡和水文地质情况,打破了原有水系内植物和动物的生活环境,对其个体和种群均造成一定影响,致使某些物种不能适应新的生态环境而灭亡。南四湖湖内水位变化较大,例如南阳、微山岛测站,年内水位变化均达1m以上,水温结构随之发生变化,导致水质分层,对下游鱼类繁衍和农作物生长带来一定危害;南四湖水利枢纽泄洪时,由于过闸流量较大,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病,幼鱼死亡率较高。
3.4 其他
沂沭泗河洪水东调南下续建工程湖西大堤加固工程、南水北调东线工程、京杭运河湖西航道整治一期工程等在南四湖管理范围内相继施工,造成植被破坏、水土流失、空气污染、噪音污染、水污染等一系列问题。例如工程弃渣堆放和料场开采占用大量土地,会造成水土流失、植被破坏,对地貌景观和自然土壤损坏较大。施工开挖、填筑围堰、冲洗骨料、灌浆等过程都将产生悬浮物含量很高的施工废水和生活污水,如不经过处理直接排入南四湖湖内,将使下游水质受到污染。由于水利工程施工所需土石方工程量较大,施工开挖过程中会产生大量的粉尘,粉尘对周围空气质量产生不利的影响,还有施工车辆尾气和生活与生产燃煤废气也会污染周围的空气。施工过程中大量使用的大型施工机械产生噪声,开挖山体采用的爆破施工技术也产生噪音。施工弃渣堆放,易造成局部水土流失和泥石流,淤塞河道,影响南四湖行洪安全,如不及时清理,将对南四湖地区生态环境造成一系列危害。
4 对策措施
水利工程建设促进了南四湖地区社会发展,但是不可避免地在一定程度上改变了自然面貌和生态环境,使已经形成的平衡状态受到干扰破坏。当今南四湖水利工作者的职责是研究由平衡状态到不平衡状态再到平衡状态的发展规律,大力发展生态水利,遵循“因势利导,因地制宜”的原则,合理规划,周全设计,精心施工,加强科学管理,将工程对环境的不利影响减小到最低程度。水利工程能否带来环境效益,能否把对环境的负面影响降低到最低限度是衡量水利工程建设成败的重要标志之一。因此,我们必须充分应用现代科学技术,深入研究自然与生态的平衡机制,研究水利工程建设对生态、环境的近期和长远的影响。 为了水利工程建设与生态环境的和谐发展,需要重点进行以下工作:
4.1 建立水利工程环境影响监测机制
建议地方水利部门在已有的水文和水质监测站网的基础上,针对南四湖水利工程,建设局部区域环境监测体系,对水文情势、局部气候、河道泥沙、鱼类渔业、水质、水生物、岸边植被、鸟类、当地文化等开展全面的分析,对水利工程附近局部区域的生态环境作全面地了解,对发生的或即将发生的危害采取措施,使各方面的损失达到最小。
4.2 开发目标和生态保护目标相协调
我国过去的水利资源规划,按照流域梯级开发模式,追求100%的开发率,往往忽视了工程开发会给生态环境带来危害。流域管理机构应该积极配合地方政府,充分发挥参谋协助作用,重视水利工程建设和河流梯级开发对生态、环境的影响,合理制定流域综合规划,对南四湖流域进行统筹规划,协调建设,合理布局。南四湖流域内水利工程建设应坚持工程建设与生态保护相结合的原则,重视工程建设前期工作,水土保持、环境影响与工程建设同时设计同时批复同时建设;对非防洪工程进行防洪影响评价,以消除或减轻对南四湖行蓄洪的影响。
对南四湖水利资源的开发,不可仅仅盯着眼前的、局部的经济利益,而应该着眼长远,对整个生态系统负责。应按照“大水利”思路制定总体规划,改变“技术经济最优”的工程目标。以水资源合理配置为基本依据,以生态建设和环境保护为根本目标,达到工程项目的选择、建设和运营都要真正体现生态效益、经济效益、社会效益的统筹兼顾。
4.3 加强水利工程建设施工监管
对南四湖范围内水利工程建设施工过程严格监管,在施工过程中充分考虑生态环境,尽量采用有利于动、植物生长、无污染的环保材料,避免或尽可能减少对环境的影响。施工现场污染物排放必须满足国家规定,施工废弃物指定地点堆放,文明施工,减少噪音、水质、大气的污染,施工现场监理环保监测机构,对严重破坏环境野蛮施工的企业给予重罚。
4.4 及时进行生态恢复
积极配合地方政府,督促建设单位对水利工程建设破坏的植被景观及时恢复,在南四湖管理范围内,制订工程区的全面绿化规划,以保护已经形成的生态平衡。目前南四湖湖西大堤采用了植被护坡,内外堤坡种植草皮和护堤林,植物的根系增强了坡面表层稳定,减小地表径流对堤坡的冲刷,防止水土流失,对边坡稳定起到了重要作用;在南四湖沿湖宜林地带进行植树造林,形成防护林带,保持水土、涵蓄水源,即可保证南四湖湿地面积的稳定性,又能拦截农田回流水,防止水源污染,使水质初步净化,逐步形成稳固而又有生态效益的防护结构体系。
在南四湖流域范围的生物圈内,研究生物资源的利用、保护和生产的合理的方式,控制规划人群自身的发展,保持生物种群的恰当比例。逐步形成南四湖湖内渔产丰富,候鸟栖息,风景优美,绿树成荫的良好局面。
积极采取措施,减少恶劣环境对南四湖生态的影响。2002年,南四湖流域降水量严重偏少,遭受了百年不遇的特大干旱,上级湖南阳站7月16日湖水干涸,下级湖微山站8月15日接近湖水干涸,为了挽救濒临绝境的南四湖生态,国家防总紧急组织实施向南四湖应急生态补水1.1亿m3,使得在南四湖低洼的底部保持了一部分水体和湿地,以维持湖内生态系统的延续。
综上所述,水利工程建设对生态环境产生很大的影响,我们要积极采取措施减轻其不良影响,改善和保护生态环境。今后水利工程开发建设,应以科学发展观为指导,建立与生态环境友好发展的水利工程建设体系,实现水利建设与生态环境的和谐发展。
参考文献
[1] 曹永强,水利水电工程建设对生态环境的影响分析,人民黄河,2005
[2] 张祖陆,南四湖湖泊湿地生态健康评价,中国人口·资源与环境 2008