段 明
(江西省鄱陽湖水利樞紐建設(shè)辦公室,江西 南昌 330009)
生態(tài)環(huán)境背景下的環(huán)境工程需要將氣象、水文等方面的影響充分考慮到生態(tài)影響中,使地域內(nèi)的環(huán)境得到優(yōu)化。全面認知生態(tài)水利工程的價值,采用環(huán)境保護、環(huán)境優(yōu)化的理念進行實踐配置,促使水利樞紐工程具備可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)價值。同時,提高生態(tài)穩(wěn)定性,有利于降低地區(qū)生態(tài)的負面影響?;诖?,本文針對潘陽湖水利樞紐工程對生態(tài)環(huán)境影響進行分析。
鄱陽湖水利樞紐工程位于江西省境內(nèi),主體工程切合《鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃》要求,閘址位于鄱陽湖入江水道長嶺-屏峰山湖段,閘址控制流域面積16.22 km2,入湖多年平均流量4690 m3/s,多年平均年徑流量1481億m3。工程屬于大型水利樞紐工程,為I等(1)型工程模式,具備供水、養(yǎng)殖、航運、病蟲防治等方面的功能。
鄱陽湖氣候為亞熱帶濕潤季風氣候,年平均降水量在1631.7 mm左右。日照充足,年平均氣溫在17.3℃左右。景區(qū)匯集湖口、南昌、萬年、豐城等15個市/縣,當?shù)馗孛娣e達1051萬畝。當?shù)氐纳鷳B(tài)農(nóng)業(yè)、工業(yè)的發(fā)展較為迅速,且該地區(qū)能交通形式較好,能夠直接聯(lián)通各個長江口岸區(qū)域。
鄱陽湖水利樞紐工程建成后,會對湖泊的的水位產(chǎn)生一定的影響,造成湖周邊地區(qū)提水困難,甚至可能出現(xiàn)工程性缺水,同時對湖泊水質(zhì)產(chǎn)生影響。
以2000年平水年、2001年枯水期為例。對2000年9月至2001年3月對鄱陽湖的水位變化狀況進行分析。
(1)無水利樞紐工程,以星子為例,水位介于8.6 m~14.4 m之間,9月~10月,鄱陽湖南北水位之間的差距在1 m以內(nèi),11月之后,南北水位之間的差距超過3 m,水位差距顯著增加。因此,鄱陽湖南北水位會出現(xiàn)較大的差異,湖水在11月~3月期間,由南向北水位變化不斷增加。
(2)有水利樞紐工程,9月~10月鄱陽湖的水位下降速度明顯加快,南北湖面水位之間的差異降低;12月~3月,在水利樞紐的調(diào)節(jié)下,南部湖面水位影響不大,但北部湖面的水位逐漸上升,升高1 m~3 m。當星子的水位小于13 m,北部湖面水位降低的速度超過南部湖面,兩者水位差距逐漸增大;當水位超過13 m,南北湖面水面之間的差異非常小。為避免北部湖面水位出現(xiàn)持續(xù)降低的情況,尤其是在枯水期,能夠提高北部湖面的水位,避免出現(xiàn)南北湖面差距較大的情況。因此,在水利樞紐的調(diào)整作用下,南北湖面水位之間的動態(tài)變化差異明顯降低,尤其是在枯水年,水利樞紐工程對鄱陽湖水位的影響超過平水年。
(1)鄱陽湖水利樞紐工程修建完成后,使鄱陽湖的水位始終處于較高水位,鄱陽湖的周期性發(fā)生一定變化,特別是枯水期,導致湖內(nèi)水動力學特征產(chǎn)生一定的變化,上述變化會對鄱陽湖污染物遷移轉(zhuǎn)化產(chǎn)生一定的影響。當鄱陽湖的水動力學特征發(fā)生變化后,流速逐漸降低,導致湖內(nèi)有機污染物的降解速度顯著降低。水利樞紐工程的配置與調(diào)控下,隨著水體中的污染物而發(fā)生一定改變,且這一措施會受制于生物沉降方面的影響,導致水體動力功能受到影響(溶解系數(shù)降低10.1%~14.8%、底泥釋放系數(shù)增加14.5%~20.7%)。平水期,水利樞紐閘門處于調(diào)控狀態(tài),鄱陽湖的水位逐漸升高,湖內(nèi)污染物的濃度逐漸降低;枯水期,湖相發(fā)生一定的變化,湖容與湖面顯著增加,湖內(nèi)的水質(zhì)可以達到Ⅲ類水標準,但是部分湖面(如河流入尾閭區(qū)域)出現(xiàn)污染物富集的問題,濃度顯著提高,特別是在枯水期,湖水的流動速度降低,導致鄱陽湖呈現(xiàn)富營養(yǎng)化。
(2)對鄱陽湖整體流速產(chǎn)生一定影響,對鄱陽湖的自凈能力產(chǎn)生不良影響??菟?,鄱陽湖的TP和TIN濃度都有所增加,前者增加20.55%,后者增加20.42%。對水體環(huán)境進行分析,結(jié)合水利樞紐的運營目標進行控制,促使局部水體的水體環(huán)境及其基本容量得到合理鞏固,有利于改善枯水期水體的水質(zhì)[1]。同時,在水環(huán)境的作用下,沉水植物的產(chǎn)量不斷增多,也會一定程度稀釋水體中的富養(yǎng)化漂浮物,降低水體中的氯化鈉、氯化鉀等鹽濃度,有利于增加水體的功能及透明度。
充分協(xié)調(diào)湖口、南昌、萬年、豐城等15個市/縣等區(qū)域的環(huán)境優(yōu)化方法,合理的改善污染配置問題。需控制一定單元中的污染協(xié)調(diào),根據(jù)環(huán)境保護措施將湖泊的負載量控制在2.08萬t/a~152.8萬t/a之間。在此過程中,化學厭氧量和生物需氧量會直接干系到水體功能的穩(wěn)定性,主要因為在不同區(qū)域配置中,不同區(qū)域的湖泊負載量均不統(tǒng)一,且需要在一定的預(yù)測機制中能夠進行鞏固[2]。首先,可將環(huán)境預(yù)測的污染量控制在2020年的負載結(jié)果之內(nèi),并將COD、NH4+以及TP的含量控制在穩(wěn)定范疇之內(nèi),在一定預(yù)定機制中衰減了水環(huán)境功效的負面影響[3]。其次,在水體環(huán)境配置過程中,湖泊的負荷情況不斷增長會在一定程度加劇當?shù)氐奈廴玖浚偈瓜鄳?yīng)污染情況在指定的配比范疇之內(nèi)。因此,水污染的情況較原始生態(tài)功能均有一定程度的衰減。
合理精準水質(zhì)功效配置,采用合理的預(yù)測配置方法分析當?shù)氐乃|(zhì)功效,確保主體水質(zhì)能夠隨著TP功能的改變而發(fā)生一定改變。首先,水質(zhì)功效會由于水位的功能而發(fā)生改變,見圖1。主要是因為水體中的污染物難免會占比一定物質(zhì)的量濃度,促使水體的指標數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)固在合理范疇之內(nèi)。其次,在5月~9月份水文的變化情況與鄱陽湖南部的水質(zhì)的變化效果相當,確保水體的濃度參數(shù)在一定運行模式中降低控制。
圖1 不同時間內(nèi)水位的變化情況
通過采用上述的方式進行優(yōu)化,綜合設(shè)定的枯水期、豐水期之間的水體平衡度,將水體現(xiàn)狀功能控制在額定范疇之內(nèi)(IV類水體S=856.4 km2)。同時,通過對不同徑流水體的功能進行調(diào)控,將水體的現(xiàn)狀進行改善,有利于提高水體的基本水質(zhì)。在竣工驗收期間,水體自身具備一定的自凈屬性,能夠充分協(xié)調(diào)各站點水體的功能效果,有利于將豐水期的功能進行鞏固調(diào)控,減輕枯水期的水體的負面影響。
樞紐工程的特殊性,對河床功能有一定影響,隨著藻類水華驅(qū)動因子而發(fā)生改變。當用水過度時,需要對部分區(qū)域的水體功能進行控制,降低不同富營養(yǎng)化水體的停留時間。
設(shè)立有效的自然保護區(qū)和緩沖區(qū),在一定機制中進行水體保護,從而降低富養(yǎng)化水體的負面影響。通過設(shè)立合理的生態(tài)保護區(qū),并在一定工作機制中進行種族維護,有利于提高水產(chǎn)的基本資源。在亞熱帶季風氣候作用下,隨著氣候空間中構(gòu)架出一個資源種群的模式,從而在生態(tài)的環(huán)境的要求中進行實踐配置,有利于保護水體中的鱖族群。同時,水體調(diào)控后也會與自然空間形成配套管理措施,在合理模式中維護自然空間的生長規(guī)律,穩(wěn)固鯉、鯽的生存空間,并促使各類動物在指定區(qū)域內(nèi)進行產(chǎn)卵。
鄱陽湖水利樞紐工程配置的過程中,結(jié)合自然景物的配置原則進行實踐,根據(jù)當?shù)貧夂颉h(huán)境等方面情況的影響進行分析,從而提高鄱陽湖生態(tài)的穩(wěn)定性。根據(jù)鄱陽湖水利樞紐工程的特點進行優(yōu)化配置,結(jié)合必要的管控技術(shù)、影響情況、生態(tài)演變規(guī)律進行分析,確保所有的配置方案能夠在結(jié)構(gòu)配置中實現(xiàn)優(yōu)化。同時,解決過程中,結(jié)合生態(tài)模式下水利工程模式進行項目調(diào)控,根據(jù)枯水期對水利工程的負面影響進行調(diào)研,有利于確保鄱陽湖水利工程更為完整,這對于維系生態(tài)的完整性有積極的作用[4]。
針對工程建設(shè)、運行可能會產(chǎn)生的影響,重點研究工程對湖泊生態(tài)的功能的配置問題,有利于維持生態(tài)和諧??傊?,根據(jù)水利樞紐工程對鄱陽湖水位和水質(zhì)的影響形式進行分析,有利于確保生物資源能夠合理應(yīng)對水資源方面的負面影響,分別針對水環(huán)境污染、水質(zhì)功效以及富養(yǎng)化水體提出優(yōu)化配置策略,這樣才能合理地促進生態(tài)、經(jīng)濟、社會趨于正向模式發(fā)展,從而實踐可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)保戰(zhàn)略。