水利工程施工中的生態(tài)環(huán)境問題及對策研究

王廣昌

（山東省調(diào)水工程運(yùn)行維護(hù)中心壽光管理站，山東 壽光262700）

1 水利工程施工中的生態(tài)環(huán)境問題

從總的情況來說，水利工程施工對生態(tài)環(huán)境中的氣候、水文、泥沙淤積、水體、地質(zhì)、土壤和動植物和水生生物等均會產(chǎn)生顯著的影響。具體情況分述如下。

1.1 水利工程施工對氣候的影響

通常情況下，地區(qū)性氣候狀況會受到大氣環(huán)流控制，但修建水利工程后原先的陸地區(qū)域變成了水體或濕地，這會使該區(qū)域的地表空氣變得較為濕潤，給當(dāng)?shù)鼐植繀^(qū)域的氣候帶來一定的影響。比如，大、中型水利工程施工過程中或結(jié)束后，會對該地區(qū)的降雨量的多少、氣溫的高低和風(fēng)與霧出現(xiàn)的次數(shù)等產(chǎn)生一定的影響。例如，我國三峽水庫對庫區(qū)及鄰近區(qū)域產(chǎn)生了一定的影響：第一，春、夏、秋3 季相對濕度有不同程度的增加，冬季則有所減少。第二，水庫區(qū)域內(nèi)的年平均降水量增加了3mm。第三，全年霧日天數(shù)變化并不明顯，平均增加1～2d但風(fēng)速有所增加【1】。

1.2 水利工程施工對水文的影響

水利工程施工過程會逐漸改變下游河道的流量，從而對周邊的環(huán)境產(chǎn)生一定影響。例如，長江中下游在歷史上曾是干流、支流和淺水湖相互聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，長江兩岸中型以上的湖泊有100 多個。但由于防洪抗旱等原因，我國在長江中下游大興水利工程，這很大程度上遏制了長江與其支流和湖泊間的自由交匯，從而再難以實現(xiàn)水文循環(huán)。首先，水利工程施工中形成的蓄水湖泊會抬高水位，增大水面面積，這樣會使蒸發(fā)量加大改變水分的循環(huán)過程。其次，水利工程施工過程中巖石的透水性會增加，進(jìn)而升高地下水的水位。水利工程對水流流速頻率、流量穩(wěn)定性、水位落差、來水時間與時期和水分循環(huán)等都會產(chǎn)生劇烈的影響。最后，水利工程施工過程會使水溫變化，水庫流速自上而下逐漸減小從而改變水體性質(zhì)【2】。

1.3 水利工程施工會造成泥沙淤積問題

水利工程施工會讓水庫大部分泥沙淤積在上游河段，從而讓河段河床抬高淤積帶延伸到上游河口，兩岸地下的水位也會隨之抬高，造成施工區(qū)域兩岸的農(nóng)田鹽堿化。以黃河三門峽水利樞紐工程為例，該工程在20 世紀(jì)60 年代就已經(jīng)基本建成，但不久后卻陷入了極其尷尬的局面，由于泥沙迅速淤積抬高了河床，威脅到上游關(guān)中平原的安全甚至當(dāng)時的西安也面臨威脅。三門峽水利樞紐工程建成后，335m 以下庫容接近1×1010m3，但僅過了5a 后就已經(jīng)淤積了5×109t 的泥沙，占到了整個庫容的一半。后來經(jīng)歷了2 次大規(guī)模的改建后，三門峽水利樞紐才逐漸緩解了泥沙淤積問題。

1.4 水利工程施工對水體的影響

水利工程施工過程能夠讓原本流動的水在水庫里暫時停滯，水流停滯后不僅影響航運(yùn)而且還能影響水溫和水質(zhì)。第一，船舶上行和下行的航速容易受水利工程施工的影響。第二，當(dāng)水利工程施工時施工區(qū)域河流流速會變小，降低了水氣界面交換的速度和污染物遷移擴(kuò)散的能力，水體的自我凈化能力也比修建水利工程前差。水流流速過小水體的透明度會增強(qiáng)，這有利于藻類的光合作用，光合作用能夠為藻類大量繁殖儲存必需的能量。

1.5 水利工程施工對地質(zhì)的影響

水利工程（尤其是大型水利工程）施工中，可能會誘發(fā)地震、塌陷和滑坡等不良地質(zhì)災(zāi)害。大型水利工程建成的水庫蓄水后可能會誘發(fā)地震，主要原因是由于水體壓重引起地殼應(yīng)力的增加，越拉越多的水逐步滲入到巖石斷層中可讓地球巖石斷層之間的潤滑度增加，巖層中空隙的水壓增強(qiáng)進(jìn)而易引發(fā)垮塌現(xiàn)象。自2013 年統(tǒng)計以來，三峽庫區(qū)附近每年發(fā)生在各個震級范圍內(nèi)的地震次數(shù)、年度總次數(shù)以及最大震級，詳情見表1。

表1 2013—2018 年三峽水庫方圓50km內(nèi)每年發(fā)生在各個震級范圍內(nèi)的地震次數(shù)

從表1 可知，三峽水電站的修建對三峽庫區(qū)附近的地震情況影響比較強(qiáng)烈，自2013 年以來無論是每年地震發(fā)生次數(shù)還是每年地震震級中的最高等級都有一定程度的上升。

1.6 水利工程施工對土壤的影響

水利工程施工對土壤的影響主要分2 個部分：第一部分是積極影響。水利工程施工能夠保護(hù)兩岸農(nóng)田免受洪水沖刷的災(zāi)害，通過攔截天然徑流和調(diào)節(jié)地表徑流等措施，補(bǔ)充土壤的水分，改善土壤養(yǎng)分和內(nèi)熱情況。第二部分是消極影響。水利工程的施工也能夠使下游平原的淤積肥源減少，造成土壤肥力下降現(xiàn)象。同時，輸水渠道兩岸由于水分的滲透而地下水位升高，這容易造成大面積土壤的鹽堿化和沼澤化。

1.7 水利工程施工對動植物和水生生物的影響

水利工程施工雖然能夠防止洪水的侵害，提前攔截一部分水在水庫里，減輕了下游的防洪壓力，使得水流“均勻化”。但是，下游的一些更偏愛水流更急的和水位更高的魚類可能會受到影響，如影響了魚類的繁殖后代。以長江水系為例，近年來，長江的大規(guī)模開發(fā)改變了水生生物的水流生活環(huán)境，對長江上游珍稀和特有魚類產(chǎn)生了無可挽回的重大影響，如“四大家魚”是長江主要的經(jīng)濟(jì)魚類，但是，水利工程的修建改變了原有的水溫和水流狀況，阻斷了魚類的洄游路徑，影響了魚類產(chǎn)卵孵化。誠然，當(dāng)水利工程修建完成并且當(dāng)?shù)厮鷳B(tài)又達(dá)到新的均衡后，也會產(chǎn)生新的物種或者適合其他魚類的生存。另外，水利工程施工也會對下游的水生植物產(chǎn)生影響，下游湖泊水位太低會產(chǎn)生“富營養(yǎng)化”現(xiàn)象。

2 降低水利工程施工對生態(tài)環(huán)境影響的措施

水利工程要想真正地為人類造福，必然要從保護(hù)生態(tài)環(huán)境出發(fā)，努力設(shè)法讓水利工程施工對生態(tài)環(huán)境的影響降到最低。

2.1 借助水利和環(huán)境法律

我國政府相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)把水利工程施工與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系上升到法律層面，借助我國的法律法規(guī)來約束水利工程盲目亂修和亂挖現(xiàn)象。努力規(guī)范我國水利工程施工部門的行為，讓水利工程施工領(lǐng)導(dǎo)和工作人員在生態(tài)環(huán)境保護(hù)的法律下，恰當(dāng)?shù)亻_展水利施工工作，使工程進(jìn)度與環(huán)境保護(hù)共同推進(jìn)，減輕因水利工程施工對生態(tài)環(huán)境造成的“不可逆”破壞現(xiàn)象。

2.2 規(guī)范水利工程施工過程

大部分西方發(fā)達(dá)國家都有土木工程師協(xié)會章程，也稱“工程師的倫理守則”。比如，有的規(guī)定工程師對社會、專業(yè)、雇主和同僚等4 個方面的責(zé)任，其中，在對社會的責(zé)任里明確指出“守法奉獻(xiàn)”之后是要尊重自然、維護(hù)生態(tài)平衡、珍惜自然資源和保護(hù)文化遺產(chǎn)。我國政府有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)將“工程倫理化為人”的思想觀念貫穿在所有水利工程施工人員的行為準(zhǔn)則中，懂得尊重自然和敬畏自然的理念，才能夠避免對自然造成重大的且不可彌補(bǔ)的損害【3】?，F(xiàn)代水利工程應(yīng)當(dāng)從工程最初規(guī)劃設(shè)計到運(yùn)行報廢的全壽命周期，既要尊重水的規(guī)律順應(yīng)水勢而為，也要統(tǒng)籌考慮社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)等各方面的協(xié)調(diào)發(fā)展和綜合效益。

2.3 建立水利工程審核制度

重大水利工程建設(shè)應(yīng)當(dāng)貫徹“節(jié)水優(yōu)先，空間均衡、系統(tǒng)治理、兩頭發(fā)力”的新時期水利工作方針，讓節(jié)約水資源和提高水資源的利用效率作為我國開展水利工程的基礎(chǔ)。通過逐步完善水利工程審核制度，讓那些對生態(tài)代價造成難以承受后果的水利工程項目堅決不能夠施工。水利工程規(guī)劃和建設(shè)必須確保生態(tài)安全，如果水利工程施工對生態(tài)環(huán)境的破壞程度非常大，那么，該項目將會立即叫停。但是，那些能夠給生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生好處的水利工程要堅定支持，如大藤峽水利樞紐，該水利工程不僅有利于防洪發(fā)電，而且有利于提高航運(yùn)效率【4】。大藤峽水利樞紐解決了珠三角“咸潮”的問題，水利部在廣東和廣西等地區(qū)反復(fù)勘測，反復(fù)論證后，最終才經(jīng)上報國務(wù)院批準(zhǔn)開工建設(shè)的。

3 結(jié)語

水利工程施工能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生多方面的影響，不僅包括施工地區(qū)的氣候、水文和水體，而且包括泥沙淤積狀況、地質(zhì)、土壤以及動植物和水生物。為了盡量降低水利工程施工對生態(tài)環(huán)境的影響，本文從法律層面、制度層面和實踐層面分別做出了詳細(xì)的分析，旨在使水利工程施工既能夠取得施工成果，又能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。