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        遼寧省水庫建設(shè)對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響分析

        2017-03-12 10:26:33遼寧省凌源市水利局設(shè)計(jì)院
        河南水利與南水北調(diào) 2017年1期
        關(guān)鍵詞:庫岸庫區(qū)水溫

        □(遼寧省凌源市水利局設(shè)計(jì)院)

        遼寧省水庫建設(shè)對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響分析

        □劉慧艷(遼寧省凌源市水利局設(shè)計(jì)院)

        文章基于遼寧省水庫建設(shè)現(xiàn)狀,著重分析遼寧水庫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成的負(fù)面與有利影響,如:河流形態(tài)影響、水文情勢影響、水溫影響、水質(zhì)污染影響、庫區(qū)淤積、庫岸穩(wěn)定性、地下水位升高、局地氣候改善與周圍環(huán)境影響等,并針對水庫建設(shè)的負(fù)面影響提出相應(yīng)的形成機(jī)理、防治策略,為水庫建設(shè)工程生態(tài)環(huán)保工作提供理論支持。

        水庫建設(shè);生態(tài)環(huán)境影響;分析評價(jià)

        0 引言

        遼寧水利工程發(fā)展迅速,為人們生產(chǎn)生活帶來便利的同時(shí),也帶來了很多生態(tài)環(huán)境問題,并且這些生態(tài)環(huán)境問題的產(chǎn)生也嚴(yán)重制約了水利工程的進(jìn)一步發(fā)展。對此,文章圍繞遼寧水庫建設(shè)現(xiàn)狀,基于水庫的植被區(qū)系和構(gòu)成,對水庫建設(shè)所造成生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行分析、評價(jià)。

        1 水庫建設(shè)概況

        水庫作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施,對遼寧省經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要作用,在農(nóng)業(yè)灌溉、防洪減災(zāi)等方面能發(fā)揮出巨大的效益,為遼寧經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障社會(huì)安全做出卓越貢獻(xiàn)。然而,為滿足基本生存需求,遼寧地區(qū)的水庫建設(shè)者過于注重技術(shù)和經(jīng)濟(jì),忽視了水庫建設(shè)對周圍生態(tài)環(huán)境造成的實(shí)際影響,產(chǎn)生水土流失、水質(zhì)污染、物種減少等現(xiàn)象?;诖?,必須對水庫建設(shè)所造成的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行分析,以采取有效策略加以防治。

        2 水庫植被區(qū)系和構(gòu)成

        水庫周圍由于陡坡,長期受到流水的侵蝕,已經(jīng)形成很多峽谷,區(qū)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(dāng)?shù)剌^為常見的類型,很少見到珍稀種類。調(diào)查得知,森林覆蓋率達(dá)到42%,具體的植被區(qū)系構(gòu)成見表1。

        表1 庫區(qū)植被區(qū)系構(gòu)成一覽表

        3 水庫建設(shè)造成的生態(tài)環(huán)境影響分析評價(jià)

        3.1 對河流形態(tài)造成的影響

        河流要保持健康狀態(tài),必須用水進(jìn)行維持,具有良好河道用水,是保證河槽穩(wěn)定的基礎(chǔ)。水庫攔蓄勢必對河道行水造成影響,無法滿足河槽保持穩(wěn)定的基本要求,容易出現(xiàn)下河道位移、涮深與淤積物堆積等現(xiàn)象,導(dǎo)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(shè)對江河攔端以后,會(huì)對河流自身水文情勢造成影響。對于將調(diào)蓄防洪作為主要目標(biāo)的水庫,其在不同季節(jié)上的水位改變和河流保持相反,水位變化幅度較大,汛期時(shí),水庫處在低水位的運(yùn)行狀態(tài)。與自然形成的江河相比,水庫增大了江河在枯水時(shí)期的實(shí)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(biāo)準(zhǔn)[2]。與此同時(shí),還能提升下游工農(nóng)產(chǎn)業(yè)的用水保障率,確保水電站出力。通過對水庫管理實(shí)施的問卷調(diào)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(shí)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(huì)形成一片很大的水流停滯區(qū),由于受到太陽輻射與水理化等特征作用影響,會(huì)產(chǎn)生新的水域環(huán)境。研究結(jié)果顯示,大型水庫的水溫狀況在絕大部分段落中保持穩(wěn)定分層型,洪水等作用不會(huì)對水溫造成太大影響。在庫尾處,水溫分層現(xiàn)象并不明顯。水庫的水溫在水平方向上表現(xiàn)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(jié)的變化會(huì)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(wěn)定的狀態(tài)。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(shè)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(fù)到自然的狀態(tài),水溫和沿程距離之間保持指數(shù)曲線關(guān)系。

        3.4 對水質(zhì)造成的影響

        水庫攔河筑壩建設(shè)必定會(huì)使江河水流動(dòng)力特性發(fā)生變化,對江河當(dāng)中的污染物移動(dòng)、轉(zhuǎn)化與擴(kuò)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(qū)內(nèi)污染物主要來于工業(yè)生產(chǎn)廢水及農(nóng)業(yè)耕種污染。有些水庫還會(huì)開展養(yǎng)殖業(yè),由于未能對水庫自身納污能力進(jìn)行綜合考慮,使得水庫的水質(zhì)逐漸趨向于富營養(yǎng)化[3]。另外,還有一部分水庫具有景觀價(jià)值,由于水庫管理欠缺,旅游業(yè)開展也會(huì)對水質(zhì)造成污染。在80座接受調(diào)查的水庫當(dāng)中,水質(zhì)為I類的水庫有54座,占比68%;水質(zhì)為II類的水庫有22座,占比28%;水質(zhì)為III類的水庫有4座,占比4%。

        遼寧省水文局針對省內(nèi)的河流水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行了評價(jià),接受水質(zhì)評價(jià)的水庫共有89座。其中,整年水質(zhì)在III類以上的水庫有69座,占比78%;整年水質(zhì)為III類的水庫有10座,占比11%;整年水質(zhì)在III類以下的水庫有10座,占比11%。從水質(zhì)評價(jià)結(jié)果看,水庫建設(shè)對水質(zhì)造成了較大的污染。

        3.5 對庫區(qū)淤積與庫岸穩(wěn)定性造成的影響

        水庫在完成蓄水之后,庫區(qū)淤積與庫岸的侵蝕作用會(huì)對水庫中的水環(huán)境造成嚴(yán)重影響,同時(shí)還會(huì)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(huì)在水邊線等位置出現(xiàn)庫岸形成現(xiàn)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(jìn)程中,會(huì)出現(xiàn)水質(zhì)與生態(tài)環(huán)境變化,水庫投入使用后,會(huì)逐步與外界環(huán)境形成全新平衡。

        通過調(diào)查得知,在水庫建設(shè)完畢以后,水庫的水位會(huì)出現(xiàn)一定變化,進(jìn)而對山體穩(wěn)定性造成影響。在接受調(diào)查的水庫中,約有69%的水庫山體處在相對穩(wěn)定的狀態(tài);約有28%的水庫在過去出現(xiàn)塌岸現(xiàn)象,但當(dāng)前已處在穩(wěn)定狀態(tài),不會(huì)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(shí)質(zhì)性影響,同時(shí)還會(huì)對下游的河道造成沖刷,但實(shí)際影響偏小,不會(huì)對上游和下游民眾生活生產(chǎn)造成影響;60%的水庫不存在淤積現(xiàn)象,對庫容無任何影響,存在的沖刷作用現(xiàn)已得到有效保護(hù)。

        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(huì)出現(xiàn)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(qū)保持在2.00~3.00 m時(shí),就會(huì)發(fā)生浸沒現(xiàn)象,當(dāng)潛水層浸沒到地表耕作層以后,會(huì)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(diào)查發(fā)現(xiàn),在接受調(diào)查的水庫中,約有45%地下水位出現(xiàn)升高跡象,現(xiàn)已采取相應(yīng)措施,暫不會(huì)對生產(chǎn)生活實(shí)際造成影響;約有45%在出現(xiàn)地下水位升高跡象后未采取相應(yīng)措施,但不會(huì)對生產(chǎn)生活實(shí)際造成影響;其余水庫的庫腳水位大幅提升,水庫下游已經(jīng)出現(xiàn)大面積沼澤。

        3.7 對庫區(qū)周圍環(huán)境造成的影響

        水庫建設(shè)涉及到的移民安置問題需對庫區(qū)周圍土地進(jìn)行利用,這會(huì)使庫區(qū)周圍的土地資源出現(xiàn)明顯的變化,進(jìn)而造成水土流失等現(xiàn)象。這一問題主要體現(xiàn)在兩點(diǎn):其一,移民安置區(qū)生產(chǎn)開發(fā)造成的水土流失;其二,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)造成的水土流失。庫區(qū)周圍的公路與房屋建設(shè)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(fù)植被覆蓋。通過調(diào)查可知,在遼寧地區(qū)通常需要2-3 a才能自然恢復(fù)植被。

        3.8 對局地氣候造成的影響

        水庫建成后,會(huì)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(qū)周邊氣候出現(xiàn)變化。數(shù)據(jù)表明,中型以上的水庫具有較為顯著的湖泊效應(yīng),庫區(qū)冬季的平均氣溫比水庫建設(shè)前提升約1℃,夏季的平均氣溫比水庫建設(shè)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(fā)量與水域面積呈正比關(guān)系,增大了庫區(qū)周圍濕度,降水增多;霧日明顯增多,風(fēng)力提升明顯,但實(shí)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(jìn)了作物的不斷生長,尤其是以水生作物為主的地區(qū),對局地氣候進(jìn)行了有效改善,有利于當(dāng)?shù)胤N植業(yè)發(fā)展,優(yōu)化居民生活環(huán)境。

        4 總結(jié)

        近幾年,遼寧河流水資源開發(fā)力度增強(qiáng),水庫數(shù)量增多,為滿足人與自然和諧相處的要求,必須對水庫建設(shè)所造成的環(huán)境影響進(jìn)行分析。

        水庫建設(shè)勢必會(huì)對周圍的生態(tài)環(huán)境造成影響,其中包含了負(fù)面和有利影響,負(fù)面影響有河道行洪能力減弱、土地沼澤化、水質(zhì)污染、水土流失等,有利影響包括氣候條件改善、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等。

        對于水庫建設(shè)帶來的有利影響,應(yīng)確保這一作用得以持續(xù)發(fā)揮;對于水庫建設(shè)帶來的負(fù)面影響,應(yīng)結(jié)合水庫實(shí)際情況,采取適宜的環(huán)境措施進(jìn)行處理,為水庫運(yùn)營及功能發(fā)揮等提供良好環(huán)境。

        [1]張俊華,高承恩,陳南祥.水庫建設(shè)對生態(tài)環(huán)境影響的評價(jià)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,10(5):2876-2878.

        [2]胡寶柱,高磊磊,王娜.水庫建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響分析[J].浙江水利水電??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2013,11(2):41-43.

        [3]王化可,劉奇.安徽白蓮崖水庫建設(shè)的生態(tài)環(huán)境影響分析[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,11(3):121-124.

        [4]陳文祥.水庫建設(shè)對生態(tài)資產(chǎn)的影響及其評價(jià)[J].水利發(fā)展研究,2014,12(10):9-14.

        [5]何菲菲.水庫建設(shè)對生態(tài)環(huán)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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        :A

        :1673-8853(2017)01-0008-02

        2016-11-14

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