大型水利工程对环境的影响.docx

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大型水利工程对环境的影响

大型水利工程对生态环境的影响

洪敏

摘要：

南水北调中线工程是一项大型水利工程,实施后对周围环境有很大影响.因而在前期研究中,必需进行环境的分析与预测,其中主要有:

调水对供水区环境的影响评价、水文情势变化对汉江中下游环境的影响、以及淹没和移民等问题对丹江口库区环境的影响评价。

关键词：

南水北调中线工程;环境影响;评价

Impactonenvironmentofthelarge-scaleirrigationworks

HongMin

（CollegeofResourceandEnvironmentScience,SichuanNormalUniversity,Chengdu610068）

Abstract:

ThecentrelineprojectofSouth-NorthWaterDiversionisanitemoflarge-scaleirrigationworks,haveverygreatinfluenceonthesurroundingenvironmentafterimplementing.Thereforeinstudying,mustdoanalysisandpredictionofenvironmentwell,asfollows,mainlyamongtheminearlierstageAdjusttheimpactonenvironmentofcontributingregionofwaterandappraise,thehydrologysituationischangedsuchimpactsonreservoirareaenvironmentofDanjiangkouofthequestionastheimpactonmidstreamanddownstreamenvironmentofHanRiver,andfloodingandimmigrant,etc.andappraisedetc.

Keywords:

CentrelineprojectofSouth-NorthWaterDiversion;Environmentalimpact;Appraisal

1引言

人类兴修水利工程有着悠久的历史，但到本世纪初才随着科学技术的进步获得了飞跃的发展.世界各国修筑了大量的水坝、水库、运河等工程在调节径流、保护下游安全、确保工农业和城市生活用水、发电、航运、养殖以及旅游等方面带来了巨大的效益。

水利工程除上述积极作用外，也由于设计时，往往单纯考虑一时的经济效益，忽视了对当地生态环境的影响问题，致使自然环境和生物群落受到破坏，局部地区出现生态危机；进而危害人类。

例如修筑堤坝能妨碍鱼类的回游、产卵区的规模和数量以及鱼类的繁殖和发育，同时也能影响下游水文状况、水域的大小和河流的自净能力。

此外，排水渠道常常造成进入其中的鱼类死亡，有时，有时又能使水生生物进入集水区。

疏干溺谷、沼泽、河口地带和泻湖等同样会造成鱼类或其他水生生物资源减少，甚至消失。

水利工程建设和对生态系统的保护看来是两个相反的课题。

但是，今天人们正在探索使二者相反相成的途径。

下面以南水北调中线工程为例子，来分析一下其对环境的影响。

南水北调中线工程是一项跨流域调水的特大工程,对解决北方地区工农业缺水、城镇供水、促进国民经济增长,将起巨大作用[1～4]。

中线调水方案近期是由汉江的丹江口水库调水,远期从长江直接调水补充[1,5].按工程设计丹江大坝调水后坝顶高程将由现在的162m加高到,正常蓄水位由原来的157m提高到170m,总库容达到亿m3,水库可调水量为130亿m3。

中线工程的总干渠,自陶岔渠首引水,途经南阳盆地边缘,从方城垭口穿越江淮分水岭沿伏牛山前平原,经宝丰、禹州、新郑西,在郑州西北孤柏嘴穿越黄河,再沿太行山东麓,经焦作、新乡、安阳、邯郸、石家庄、唐县、房山直达北京玉渊潭.总干渠全长1266km.天津干渠自河北省徐水县西黑山村北由总干渠分水向东入天津西河闸,全长142km[5]。

2调水对供水区环境影响的评价

供水区环境状况分析

自然环境特点

中线工程供水范围主要包括唐白河平原、豫东淮北平原和海河平原，纵跨北亚热带、暖温带和温带,自然环境南北差异大。

供水区总的地势是西高东低,南高而北低,以平原为主,可全程自流引水送水,运行成本低.南部是向南开口的南阳盆地,往北是一望无际的黄淮海平原.

本区光热资源丰富,10℃以上的积温为3800℃～4900℃;日照时数较长,达2100～2800h[6].可满足二年三熟和一年两熟农作物种植需要.丰富的热量资源为水分蒸发提供了充足的能源.

供水区年平均降水量为1000～500mm,自南向北递减,且时空分布不均.降水年际变化大,年内分配不均,年降水变率为24%～34%,一年之中4～10月的降水量占全年的85%[6],易造成春旱和夏、秋洪涝灾害。

供水区年均天然径流量为亿m3,相应的径流深为95mm.其分布规律与降水量基本一致.供水区年最大可能蒸发量大部分地区在800mm以上,干旱指数为～,由南向北递增。

供水区植被土壤类型:

淮河以北属暖温带落叶阔叶林和疏林灌丛棕壤、褐土地带,以南属北亚热带常绿阔叶和落叶阔叶混交林黄棕壤地带。

社会经济状况

供水区内地势平坦、人口密集、经济发达、交通方便、土地利用率高.全区总控制面积约万km2,耕地面积万km2,总人口1亿多人.整个供水区是我国城镇和工业密集的地带,也是我国主要的粮、棉、油、果品、肉类的商品基地.此外,本区京广、焦枝铁路纵贯南北,京津、石德、陇海铁路横贯其间,城市化水平高,除北京和天津外,还有15座重要的大中城市.属我国精华地区之一。

主要环境问题

中线工程主要供水对象的黄淮海平原,属于北方严重缺水的地区之一,早在20世纪70年代后期由于工农业生产的迅速发展水资源供需矛盾日益尖锐,水资源危机,导致生态环境日趋恶化.为解决危机,多年来虽然也采取了一系列开源节流措施,但只能为这个地区生产发展,勉强维持必要的供水,另一方面是依靠开采地下水和挤占农业用水,以及农业灌溉利用大量未经处理的污废水,来维持城市和工业用水.不少地区由于过度开发水资源,已造成一系列严重的生态环境问题。

其主要表现在:

（1）由于超采地下水,使下降漏斗的面积不断扩大,导致地面沉降和出现地裂缝危害。

（2）城市和工矿企业排泄污水,导致水资源污染日益加深,鱼类和水生生物大幅度减少。

（3）被迫饮用深层高氟地下水的地区,居民地氟病发病率很高,如沧州地区少年儿童都患有氟斑牙,氟骨病发病率很高,严重影响患者身心健康。

（4）河水入海水量减少,导致下游河道严重淤积,大大削弱了泄洪排涝能力。

（5）由于缺水,导致污染物、农药和化肥残留物及土壤盐分等在地下水和土层下部聚集,带来严重的生态环境隐患。

（6）水资源短缺还造成地区之间、工农业之间的争水矛盾.省、市边界,上、下游,左、右岸之间争水矛盾时有发生,如遇大旱,有可能酿成严重的社会问题。

因而,实施南水北调中线调水,向本区调入相当规模的优质水,这不仅是本区社会、经济和环境发展的需要,从长远看也是保证我国国泰民安的需要。

调水的环境效益和影响

中线工程调水规模巨大,调水量130亿m3,引水水质为Ⅱ类[5,7],具有色度低、硬度低、溶解氧充足等特点.在总干渠总体布置中,采取了防止污水入渗的措施,可保证沿线水质符合用水要求。

增加优质工业和城市生活用水、改善城市生态环境

目前,南水北调中线工程沿线城市,其居民生活用水、工业用水、城市绿化美化用水在量和质上程度不同地存在问题.居民用水条件恶化身心健康受到影响;工业设备受损,产品质量下降城市河流黑臭,影响市容市貌。

本工程为城市提供的优质水约58亿m3,可大大改善居民用水条件,保障人民健康和卫生水平减少工业用水处理费用,稳定提高产品质量;规划部分环境用水,改善城市及旅游环境.

增加农业用水、改善农业生态　

供水区由于水资源紧缺出现工业用水挤占农业用水现象、造成农业用水明显不足,农业生态防护林体系脆弱,以致沙尘暴天气时有发生,本工程为农业提供的灌溉用水达25亿m3,水质良好.为供水区农田林网化和改善农业生态环境、优化农业结构、提高粮食产量创造了条件。

增加回灌水量、稳定地下水位,控制地面沉降

多年来许多地区因为对地下水严重超采,引起地下水下降漏斗的范围逐渐扩大,造成多处出现地表沉降和地裂缝等严重环境地质问题,南水北调的水调来后,城市地区可通过控制地下水的开采量和回灌补水的办法,促使地下水位逐渐回升到适宜水位。

广大平原农业区,待水调来后可普遍采用井渠结合的办法,科学的安排渠灌和井灌的次数和时间,就能有效控制地下水位在适宜埋深范围内,以逐渐达到防止地面沉降和地裂缝的危害,从而改善供水区的环境地质。

改善饮用水水质、保障人群健康

由于本区城市工矿企业规模和数量、城镇居民人口数量迅猛增加,相应排污水量增大、环境污染日益严重,这对水资源本就缺乏的北方地区来说更加剧了水资源供需矛盾.由于大量未经处理的污废水直接排入河道,对周围水体造成严重污染.居民以及牲畜饮用了这些含有毒物质的水后对身体健康产生严重的危害。

南水北调后,供水区各水域的水量增多了,水质变好了,水环境状况将得到明显改善.虽然,要减轻水环境污染,关键在于搞好环境保护和环境的综合治理.但是,通过调水,增加优质水源,提高水体的自净能力,也是一项极其重要的途径.水调来后,首先满足人们饮用优质水源,对减轻恶性肿瘤等疾病和摆脱长期饮用高氟水等困境,将起积极的作用。

3对汉江中下游环境的影响评价

汉江干流自丹江口至碾盘山为中游,碾盘山以下为下游,中下游全长652km。

南水北调中线工程对汉江中下游环境的影响主要有以下几方面[7]。

关于水量的问题

汉江流域平均年径流量591亿m3,1995年工业需水在50亿m3以上,生活用水在12亿m3左右,预测到2020年,工业用水将达140亿m3以上,生活用水将达到20亿m3.根据湖北省水利厅资料,按汉江中上游地区农业灌溉分片进行灌溉区灌溉制度设计,各片综合灌溉定额95%的保证率为～hm2,根据1996年现状及2020年规划的灌溉面积,计算汉江中下游供水范围多年平均灌溉需水量2020年为亿m3,因此到2020年汉江中下游工农业用水、生活用水预计将达到250亿m3,应当说,调水对汉江中下游地区还是有影响的。

对水生生物的影响

调水后汉江中下游江段流量减少,水位稳定,会使汉江中下游沿岸城镇与工业排放污染物的稀释自净能力减弱、浮游藻类可能发生爆发性的生长繁衍形成水华,对渔业和水环境带来不利影响。

对鱼类影响主要有,经济鱼类仍将以草食性鱼类和摄食底栖无脊椎动物的鱼类为主.产漂流性卵鱼类的产卵场,干流襄樊以上段可能消失或缩小,襄樊以下段基本稳定,支流唐白河则可能增大;对产粘性卵的鱼类没有多大影响.由于鱼类栖息,繁殖和摄食条件改变,成鱼种群数量减少,其中影响最大的是鳙鱼。

对河道及防洪、航运、取水的影响

调水后由于水沙条件发生变化,河床相应变化调整,中游在沿程普遍冲刷的同时,支汊淤堵、洲滩并岸、水流归槽、河床变化逐趋稳定。

水量减少及河势的变化,汉江中下游洪峰流量和水位有较大幅度下降、大洪水威胁可基本缓解,既减轻了沿江人民的防汛负担,又消除了洪水造成的心理压力。

流量过程调平、枯水流量增大,水流集中归槽、上下深槽进一步贯通、碍航浅滩减少、航道趋向稳定,航运条件改善。

调水后一些干流沿岸直接从汉江提水或靠打牛提井提取由汉江水源补充的浅层地下水的工矿企业及沿江城镇居民生产、生活用水将会受到影响,直接提水的泵站有一部分将抽不到水,用井水的也会因地下水位下降而取水不足甚至无水可取。

因此,在实施南水北调中线工程时,要搞好汉江的梯级开发和引江济汉工程,把本工程的不利影响降低到最低值,在保证向北方地区供水同时,也要保证汉江中下游地区经济、社会环境等可持续发展。

4对丹江口库区环境的影响评价

为保证适当的水量适时地输向供水区,丹江口水库需要按最终规模续建.正常蓄水位由157m提高到170m。

淹没涉及湖北省的丹江口市、郧县、郧西县、十堰市,河南省的淅川县,陕西省的白河县,幅员面积,其中耕地约万hm2,需迁移人口约25万人.造成淹没和移民对环境的影响[8,9]。

移民环境容量和移民环境影响

本工程移民中农业人口约占%.农民以土地为依托,实行以大农业安置为主,适当发展第二产业,积极发展第三产业.在充分考虑移民环境容量前提下,对土地资源较为丰富的地区,实行就地后靠,在土地资源不足、开发难度大的地区,实行外迁。

同时采用移民安置区的生产建设规划与区域经济规划相结合,全面规划、多方集资、加大生态环境恢复与改造力度,加速资源开发,促进生产力发展,总的说来,具备妥善安置移民的基本容量。

但本工程移民数量大、涉及范围广、部分移民为二次搬迁,社会心理因素复杂,在移民搬迁及安置初期存在着因建房、筑路、垦殖等因素,导致森林植被砍伐,覆盖率下降,存在水土流失、生态破坏的可能性.发展第二、第三产业又可能造成新的环境污染.因此需在提高环境意识的前提下,通过环境规划研究,因地制宜切实可行地制订环境保护政策,设置强有力的环境保护机构,投入合理的资金,防治污染、保护生态。

关于诱发地震问题

丹江口水库初期规模蓄水后1～8a中,地震活动较蓄水前增加,其特征是震中自库外逐渐向库岸迁移,在距丹江口水库1～3km的林茂山和宁湾瓦房沟的碳酸盐岩分布区形成两个微震密集区.蓄水后8～16a地震活动逐渐减弱,频度和强度较蓄水前还低.地应力的积聚和释放按地质年代记,丹江口水库最终如果可能诱发地震,也将大为滞后,且强度不会很大。

关于水质问题

根据实测资料,丹江口水库水质优良.加高大坝后,陶岔引水渠首断面水质可达地面水环境质量Ⅱ类标准,其它各处除高锰酸盐指数稍高外,均可满足各类用水要求。

对水生生物的影响

丹江口水库加高后,水面更大、流速更缓,库岸线增长,水体的外源性营养物质增加,为发展库区渔业提供了有利的基础条件。

5综合环境影响评价

南水北调中线工程供水区因水资源短缺,目前其生活环境、生产环境、生态环境和人群健康已经受到严重威胁.随着本地区工农业生产的不断发展,人口的持续增长和水资源时空分布不均的状况进一步恶化,如不妥善地解决这种威胁,则可能转化成社会、经济和环境危机.本工程的主要任务是弥补当地水资源不足,改善广大黄淮海平原中部地区生活、生产和环境用水状况,是一项使区域社会不断进步、经济不断发展、环境日益改善的重大举措。

本工程的调水量是在充分考虑汉江中下游包括环境用水在内的各种用水要求后拟定的,水多多调、水少少调.总的说来大坝加高后进行调水,对基本解决汉江大洪水威胁有利,对水质、航运、取水和水生生物的影响是利弊同在,但汉江中下游可以采取一些措施消除或减缓不利因素如引江济汉工程、汉江梯级开发工程等.为保证中线南水北调的水质,特别要注意汉江上游及丹江口水库库区水源区的环境质量问题,严禁在以上地区布局重化工业及严重污染的轻工业,如造纸、电镀等厂矿。

丹江口大坝加高后对库区移民和移民区环境的影响是严重的,应该妥善处理,消除影响。

对移民工程要投入适当的资金,制定相应的政策、增加管理和科技投入,不断改善、提高移民安置区环境质量。

事实说明，人类变革自然的活动具有两重性：

既能改造自然，创造新的生存条件；又能破坏自然，损害人类的生存环境。

人类在创造任何一个局部环境时，都或多或少地造成两种截然相反的效应。

因此，我们必须充分地发展与应用现代科学技术，深入地研究自然与生态的平衡机制，研究人类变革自然时对生态近期与长远的影响，预测新技术对自然的影响，并以此为依据，合理地规划自己的行为，减少变革自然的盲目性所造成的不良后果。

参考文献

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