祁開云

摘要 水利工程項(xiàng)目的建設(shè)會對水環(huán)境產(chǎn)生重要影響，包括導(dǎo)致水體生態(tài)失衡、水土流失等問題。為了降低這些負(fù)面影響，需要采取一系列的優(yōu)化途徑，包括促進(jìn)水體生態(tài)恢復(fù)與保護(hù)、采用可持續(xù)的土地管理措施、實(shí)施河道生態(tài)修復(fù)計劃、加強(qiáng)水資源管理與補(bǔ)給恢復(fù)等，實(shí)現(xiàn)水利工程與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。

關(guān)鍵詞 水利工程；水環(huán)境；生態(tài)恢復(fù)

中圖分類號：F407.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）12–0-03

Analysis of the Impact and Optimization Approaches of Water Conservancy Project Construction on Water Environment

Qi Kai-yun （Water Conservancy Construction Management Station in Tianzhu Zangzu Autonomous County， Gansu Province， Tianzhu， Gansu 733000）

Abstract The construction of hydraulic engineering projects will have a significant impact on the water environment， including causing ecological imbalances in water bodies， soil erosion， and other issues. In order to reduce these negative impacts， a series of optimization measures need to be taken， including promoting water ecological restoration and protection， adopting sustainable land management measures， implementing river ecological restoration plans， strengthening water resource management and supply restoration， etc.， to achieve harmonious development between water conservancy engineering and ecological environment.

Key words Water conservancy engineering; Water environment; Ecological restoration

隨著社會經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，水利工程項(xiàng)目在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的建設(shè)，滿足了人類對水資源的需求。然而，這些工程項(xiàng)目建設(shè)也給水環(huán)境帶來了不利的影響，對生態(tài)系統(tǒng)和水資源造成了潛在威脅。因此，研究水利工程項(xiàng)目對水環(huán)境的影響及優(yōu)化途徑具有重要意義，保證水資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的健康。

1 水利工程項(xiàng)目建設(shè)對水環(huán)境的影響

1.1 水體生態(tài)失衡

水利工程一直是人類社會發(fā)展的重要組成部分，其被廣泛用于供水、灌溉、發(fā)電、防洪和交通等方面。然而，盡管水利工程對社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有積極作用，但也不可避免地會對水環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。水利工程項(xiàng)目通常需要修建大壩儲存和調(diào)控水資源，而大壩的建設(shè)會改變河流的自然流動方式，從而水體生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。主要體現(xiàn)在以下4個方面：

第一，大壩的建設(shè)會導(dǎo)致河流的水位上升，淹沒周圍的生態(tài)系統(tǒng)，如濕地和棲息地，這些區(qū)域通常是各種野生動植物的棲息地，大壩的興建會導(dǎo)致其失去棲息地，從而對生物多樣性造成威脅。第二，大壩的建設(shè)會改變水體的水溫、流速等物理和化學(xué)性質(zhì)，從而影響水體中的生物群落。第三，大壩的建設(shè)會影響遷徙魚類的通行，阻礙魚類的洄游，對漁業(yè)產(chǎn)生負(fù)面影響。第四，大壩的建設(shè)會影響水體的沉積物運(yùn)輸和營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)，大壩通常會截留上游水域的沉積物，使得下游地區(qū)的河床侵蝕和沙洲消失，導(dǎo)致下游地區(qū)的土壤侵蝕加劇，影響農(nóng)業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)，水體中的營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)也會受到干擾，水體產(chǎn)生富營養(yǎng)化問題，如藍(lán)藻暴發(fā)和水體富營養(yǎng)化[1]。

1.2 增加水土流失的風(fēng)險

在工程施工和運(yùn)營過程中，水利工程往往會引發(fā)水土流失，從而對水環(huán)境造成負(fù)面的影響。水利工程項(xiàng)目的建設(shè)通常涉及土地平整、土壤挖掘和植被破壞等活動，這些活動會削弱土壤的穩(wěn)定性。一旦土壤失去植被的保護(hù)，雨水沖刷和河流流動會加劇侵蝕土壤，將其帶入水體。此外，施工期間可能會開挖大量土石方，使原本穩(wěn)定的地形受到破壞，從而增加水土流失的風(fēng)險。水利工程項(xiàng)目還涉及水體的調(diào)控，如河道的改道、河床的整治和堤防的建設(shè)，這些活動可能會改變水體的流動速度和方向，導(dǎo)致局部的水土流失問題。水利工程項(xiàng)目建設(shè)后，水體的水位和水流可能會發(fā)生變化，這也會對沿岸地區(qū)的土壤穩(wěn)定性產(chǎn)生影響[2]。水位上升可能會淹沒土地，導(dǎo)致土壤侵蝕，流速的變化可能會淋失土壤中的養(yǎng)分，降低土壤肥力，對農(nóng)業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。

1.3 水利工程對水中氧含量及溶解氧的影響

水利工程的建設(shè)會對水中氧含量及溶解氧產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，這些工程的修建往往會導(dǎo)致水體流動性的改變，可能減少水體與大氣之間的交換，限制氧氣的溶解和擴(kuò)散。例如：大壩的興建會形成水庫，在水庫底部因沉積物而減少溶解氧的產(chǎn)生，限制底部水體的氧氣供應(yīng)。此外，水利工程可能改變水流速度和水體混合程度，影響氧氣在水中的擴(kuò)散和分布。在此情況下，水中溶解氧的含量可能減少，影響水體內(nèi)生物的生存與繁殖。氧氣不足對水生態(tài)系統(tǒng)的影響尤為顯著，可能導(dǎo)致水中生物群體的減少或遷移，并對整個生態(tài)鏈產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。因此，水利工程的規(guī)劃與建設(shè)必須考慮如何最大限度地降低對水中溶解氧含量的負(fù)面影響，維護(hù)水域生態(tài)平衡和生物多樣性的穩(wěn)定。

1.4 水利工程對地方氣候和降水分布的影響

水利工程的建設(shè)和實(shí)施可能對當(dāng)?shù)氐臍夂蚝徒邓植籍a(chǎn)生潛在的影響。這種影響通常與水體儲存、流動和分配有關(guān)。水利工程如水庫、引水渠和排水溝等的興建會改變區(qū)域水循環(huán)系統(tǒng)，影響局部氣候。例如：水庫的建造可能在其周圍形成微氣候，由于水面的蒸發(fā)作用，局部地區(qū)可能出現(xiàn)更高的濕度和溫度，進(jìn)而影響其周圍植被的生長，同時也可能在一定程度上改變當(dāng)?shù)氐臍鉁胤植?。此外，水利工程的建設(shè)可能改變水文循環(huán)，影響當(dāng)?shù)氐慕邓Ｊ胶图竟?jié)性分布。在此情況下，降水的時序、強(qiáng)度和空間分布可能發(fā)生變化，進(jìn)而對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)、生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響。因此，在水利工程的規(guī)劃和實(shí)施過程中，相關(guān)人員必須充分考慮對地方氣候和降水分布帶來的潛在影響，最大限度地降低其不利的影響，并制定相應(yīng)的應(yīng)對措施來保護(hù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境。

2 水利工程項(xiàng)目建設(shè)對水環(huán)境影響的優(yōu)化途徑

2.1 促進(jìn)水體生態(tài)恢復(fù)與保護(hù)

水利工程項(xiàng)目的建設(shè)與發(fā)展在滿足社會經(jīng)濟(jì)需求的同時，也會對水環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，而通過采取一系列措施促進(jìn)水體生態(tài)恢復(fù)與保護(hù)，可以最大限度地降低這些影響。全球生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的例子表明這一策略的重要性。根據(jù)國際生態(tài)學(xué)會的數(shù)據(jù)，生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)每年可以提供約500億美元的經(jīng)濟(jì)收益，包括濕地修復(fù)、水質(zhì)改善和棲息地保護(hù)等項(xiàng)目，它們有助于提升生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和健康水平，促進(jìn)生態(tài)服務(wù)的供應(yīng)，如水源保護(hù)和生物多樣性維護(hù)。與其他生態(tài)系統(tǒng)相比，淡水生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性非常豐富。它占地球表面不到1%，卻為超過25%的脊椎動物提供了家園，包含世界上41%的已知魚類物種。這意味著保護(hù)水體生態(tài)系統(tǒng)對維護(hù)全球生物多樣性具有重要作用。生態(tài)工程的成功案例證明了其在水環(huán)境保護(hù)中的潛力。例如：美國國家海洋與大氣管理局指出，全球范圍內(nèi)的濕地恢復(fù)項(xiàng)目已經(jīng)提高水質(zhì)、降低洪水風(fēng)險，并提供了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，價值約為每年2 200億美元。這些生態(tài)工程項(xiàng)目包括濕地修復(fù)、河流重建和植被恢復(fù)等，為水體生態(tài)系統(tǒng)提供了更多的機(jī)會來自我修復(fù)。根據(jù)聯(lián)合國數(shù)據(jù)，全球有超過 20 億人口面臨著水資源緊缺的風(fēng)險。通過實(shí)施可持續(xù)的水資源管理策略，如減少用水、提高水效率和保護(hù)水體生態(tài)系統(tǒng)，可以確保水資源的可持續(xù)供應(yīng)。例如：澳大利亞的水資源管理改革已經(jīng)在過去20年中減少了用水，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，同時保護(hù)了濕地和河流的健康。根據(jù)一項(xiàng)關(guān)于環(huán)境保護(hù)的全球調(diào)查，大約70%的受訪者表示他們愿意采取行動保護(hù)環(huán)境。因此，相關(guān)部門可以通過提高公眾對水體生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)識和重視，使其積極參與環(huán)保行動。例如：可以開展通過環(huán)境教育和意識活動，幫助公眾了解水資源是如何受到影響的，以及該采取怎樣的措施保護(hù)水環(huán)境。

通過采取具體的數(shù)據(jù)支持的措施，如生態(tài)工程、生物多樣性保護(hù)、可持續(xù)的水資源管理和公眾教育，我們可以促進(jìn)水體生態(tài)恢復(fù)與保護(hù)。這不僅有助于減輕水利工程項(xiàng)目對水環(huán)境的負(fù)面影響，還能夠確保水體生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)發(fā)展，為社會和經(jīng)濟(jì)提供重要的生態(tài)服務(wù)。這些措施不僅有助于改善水體質(zhì)量，還為未來的子孫后代提供了可持續(xù)的水資源。

2.2 采用可持續(xù)的土地管理措施

水利工程項(xiàng)目建設(shè)對水環(huán)境的影響通常涉及土地利用和水資源管理方面。為了降低這些影響，需要采取可持續(xù)的土地管理措施。以下是一些可持續(xù)土地管理措施。

2.2.1 生態(tài)恢復(fù)與保護(hù) 在水利工程項(xiàng)目周邊或受影響區(qū)域內(nèi)，實(shí)施生態(tài)恢復(fù)與保護(hù)項(xiàng)目是至關(guān)重要的。首先，濕地修復(fù)是一項(xiàng)有效的措施，可以重建自然濕地，促進(jìn)水體凈化和維護(hù)生物多樣性。通過恢復(fù)濕地功能，如濕地植被的種植和濕地水系的恢復(fù)，可以提供生物棲息地，并過濾水質(zhì)，減少污染物負(fù)荷。其次，棲息地保護(hù)也是必不可少的措施，保護(hù)野生動植物的棲息地對維持生態(tài)平衡至關(guān)重要。相關(guān)部門可以設(shè)立保護(hù)區(qū)、限制開發(fā)以及實(shí)施管理措施以保護(hù)珍稀物種的棲息地。最后，通過植被的重新種植和管理，可以防止土壤侵蝕和泥沙淤積，改善土壤現(xiàn)狀，并為野生動植物提供適宜的生長環(huán)境?？傊鷳B(tài)恢復(fù)與保護(hù)需要綜合考慮不同環(huán)境因素，采取多種手段，以促進(jìn)生物多樣性，提高水體水質(zhì)，減少對環(huán)境的破壞，實(shí)現(xiàn)生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展。

2.2.2 水土保持措施 水土保持措施對維護(hù)生態(tài)平衡和可持續(xù)農(nóng)業(yè)至關(guān)重要。首先，梯田是一種傳統(tǒng)且有效的水土保持方法，通過將坡地劃分成多個梯田級別，減緩水流速度，減少水土流失。例如：中國南方的云南和廣西地區(qū)利用梯田系統(tǒng)長期維持水土保持，不僅保護(hù)了土壤，還塑造了獨(dú)特的景觀，成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的支柱。其次，在河流、湖泊或農(nóng)田周邊種植防護(hù)林帶，如沿岸樹木、灌木或草本植物，能夠減緩水流速度、攔截泥沙和污染物、防止侵蝕、保護(hù)水質(zhì)。例如：日本的櫻島地區(qū)通過種植海岸防護(hù)林，有效減少了風(fēng)沙侵襲，保護(hù)了土壤和周邊海域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后，植被覆蓋和多樣性的種植也是保護(hù)土壤的關(guān)鍵措施。在農(nóng)田、草地和山坡等地種植多樣化的植被，如農(nóng)作物輪作、綠肥覆蓋和引入不同種類的植物，有助于改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，減少水土流失。例如：印度的一些農(nóng)戶采用了多種農(nóng)作物輪作和綠肥覆蓋的方法，成功保護(hù)了土壤肥力，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。梯田、防護(hù)林帶、植被覆蓋和植物多樣性的改善是關(guān)鍵的水土保持措施，它們通過不同方式減少水土流失，維護(hù)水質(zhì)，保護(hù)土壤肥力，為可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)平衡提供重要支持。這些方法的實(shí)施對全球各地的土地資源保護(hù)和農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

2.2.3 控制農(nóng)業(yè)面源污染 農(nóng)業(yè)面源污染的控制對維護(hù)水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。首先，推廣有機(jī)農(nóng)業(yè)通過減少化學(xué)農(nóng)藥和化肥的使用，可以降低農(nóng)業(yè)對水環(huán)境造成的負(fù)面影響。例如：在歐洲的一些農(nóng)業(yè)區(qū)，通過引入有機(jī)農(nóng)業(yè)種植方式，成功減少了農(nóng)藥和化肥的使用量，同時提高了土壤質(zhì)量，減少了水體中的污染物含量。其次，精準(zhǔn)施肥也是控制農(nóng)業(yè)面源污染的重要手段。利用現(xiàn)代技術(shù)和科學(xué)方法，農(nóng)民可以根據(jù)土壤條件和作物需求精確施用肥料，避免過量施肥導(dǎo)致養(yǎng)分流失，減輕農(nóng)業(yè)對水環(huán)境的負(fù)擔(dān)。以中國的某些農(nóng)業(yè)區(qū)為例，農(nóng)戶采用精準(zhǔn)施肥技術(shù)，根據(jù)土壤養(yǎng)分情況和作物需求，合理施用化肥，有效減少養(yǎng)分流失，改善周邊水體的水質(zhì)。通過建設(shè)農(nóng)田污水處理設(shè)施，能夠有效攔截和處理農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的廢水，阻止污水中的化學(xué)物質(zhì)和養(yǎng)分進(jìn)入周邊水體。例如：一些發(fā)達(dá)國家在農(nóng)田周邊建設(shè)了專門的污水處理設(shè)施，將農(nóng)業(yè)廢水進(jìn)行處理和過濾，減少了對河流和湖泊的污染。

2.3 實(shí)施河道生態(tài)修復(fù)計劃

2.3.1 河道岸線生態(tài)恢復(fù) 河道岸線生態(tài)恢復(fù)是重要的河道生態(tài)修復(fù)計劃組成部分。一方面，通過種植沿岸植被，包括濕地植物和喬木灌木等，鞏固岸線土壤，減少岸坡的侵蝕和坍塌，同時提供生物棲息地。另一方面，修復(fù)自然水體的生態(tài)過程，恢復(fù)河道的自凈能力，促進(jìn)水體中底棲動植物的恢復(fù)，提高水質(zhì)。例如：美國科羅拉多州對科羅拉多河流域開展了大規(guī)模的岸線生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目，通過種植本土植物、修復(fù)濕地，有效地改善了河道岸線的生態(tài)環(huán)境，提高了水質(zhì)。

2.3.2 河道水質(zhì)治理與污染物減排 通過引入先進(jìn)的水處理技術(shù)和工程手段，對河流進(jìn)行污染物治理，減少廢水排放和污染物輸入。例如：在德國的萊茵河流域，采用先進(jìn)的污水處理技術(shù)和政策措施，大幅減少了工業(yè)廢水和城市污水對河流的排放，提高了水質(zhì)，恢復(fù)了河道的生態(tài)系統(tǒng)。

2.3.3 生態(tài)連通與棲息地重建 建立生物多樣性走廊，恢復(fù)魚類、鳥類等生物遷徙和繁殖的通道，為野生動植物提供合適的棲息地。例如：澳大利亞的墨爾本河流域進(jìn)行了棲息地重建工程，重建河道周圍的濕地，增加了鳥類和魚類的棲息地，有助于維護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的平衡。這些河道生態(tài)修復(fù)計劃綜合運(yùn)用了植被恢復(fù)、水質(zhì)治理、生態(tài)連通和棲息地重建等手段，有助于提高河道生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和健康度，減輕水利工程建設(shè)對水環(huán)境帶來的負(fù)面影響。

2.4 加強(qiáng)水資源管理與補(bǔ)給恢復(fù)

根據(jù)我國水利部的數(shù)據(jù)，我國人均水資源擁有量只有2 200 m3/年，遠(yuǎn)低于世界平均水資源量。而根據(jù)聯(lián)合國的標(biāo)準(zhǔn)，1 000 m3/年以下的水資源量屬于水資源短缺國家。我國的水資源短缺問題在不同地區(qū)表現(xiàn)得尤為嚴(yán)重，如北方干旱地區(qū)。因此，加強(qiáng)水資源管理與補(bǔ)給恢復(fù)至關(guān)重要。

第一，根據(jù)我國國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，我國農(nóng)業(yè)用水占到全國總用水量的超過60%。然而，由于農(nóng)業(yè)灌溉效率相對較低，大量水資源被浪費(fèi)。相關(guān)部門可以實(shí)施現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)、提高農(nóng)田水管理水平以及推廣水資源智能管理系統(tǒng)等舉措，顯著提高水資源利用效率。例如：采用滴灌和噴灌系統(tǒng)，減少了農(nóng)田水的浪費(fèi)，提高了農(nóng)作物產(chǎn)量。

第二，根據(jù)我國生態(tài)環(huán)境部的數(shù)據(jù)，我國的水環(huán)境質(zhì)量問題主要表現(xiàn)在重金屬污染、化學(xué)物質(zhì)污染和有機(jī)物污染等方面。這些污染物不僅會對人類健康構(gòu)成威脅，還會損害水生生態(tài)系統(tǒng)。相關(guān)部門可以加強(qiáng)水資源管理，包括加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測、加強(qiáng)工業(yè)和農(nóng)業(yè)排放控制、提高污水處理效率等措施，這些均有助于改善水資源質(zhì)量。

第三，根據(jù)我國地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)，我國超過40%的地下水資源處于過度開采狀態(tài)，導(dǎo)致地下水位下降、地面沉陷等問題。相關(guān)部門可以實(shí)施地下水管理制度、制定嚴(yán)格的地下水開采許可制度、開展地下水補(bǔ)給工程等措施，保證地下水資源的可持續(xù)利用。我國政府已經(jīng)采取一系列措施加強(qiáng)水資源管理與補(bǔ)給恢復(fù)。根據(jù)我國水利部的數(shù)據(jù)，我國自2011年以來已經(jīng)投入超過5 000億元用于水資源管理和補(bǔ)給恢復(fù)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目涵蓋水資源保護(hù)、水質(zhì)改善、農(nóng)田水利和地下水補(bǔ)給等領(lǐng)域。這些投資和政策措施的實(shí)施將有助于提高我國的水資源利用效率，改善水資源供應(yīng)，提高水質(zhì)，減輕水資源的過度開采問題，確保水資源的可持續(xù)利用，同時促進(jìn)社會和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)束語

水利工程項(xiàng)目建設(shè)對水環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響包括生態(tài)失衡、水土流失、河道改道、水源涵養(yǎng)功能減弱及水中生物多樣性喪失。為了降低這些不利影響，相關(guān)部門需要采取促進(jìn)水體生態(tài)恢復(fù)與保護(hù)、可持續(xù)的土地管理措施、河道生態(tài)修復(fù)計劃、水資源管理與補(bǔ)給恢復(fù)及生態(tài)友好的工程施工方法等優(yōu)化途徑，從而實(shí)現(xiàn)水利工程與水環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，維護(hù)水資源可持續(xù)利用和生態(tài)平衡。

參考文獻(xiàn)

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