水利水电工程对环境影响及预防措施

　水利水电工程对环境的影响及预防措施

　王超

　水利水电学院

　水利类

　【 摘要】

　水利水电工程是以防洪、发电、灌溉、供水等为目标的除害兴利的综合性工程，具有显著的社会经济效益和环境效益。但在兴建过程中难免对区域原有的自然环境和生态平衡产生一定的影响。本文将从水利水电工程对自然环境的影响，对社会环境的影响两方面进行阐述，并提出如何有效保护周边环境的办法。

　【 关键词】

　水利工程

　环境影响

　有效保护

　1 水利工程开发现状与环境 ................................................................................... 错误!未定义书签。

　2 水利工程中的主要环境问题的分析 ................................................................... 错误!未定义书签。

　2 2 ．1 1

　 自然环境方面 ............................................................................................. 错误! 未定义书签。

　2.1.1

　工程建设对水文情势的影响

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　2.1.2

　工程建设对泥沙淤积的影响

　............................................................ 错误 ! 未定义书签。

　2.1.3

　工程建设对局地气候、水库水温结构、水质和地震的影响

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　2.1.4

　工程建设对土壤环境的影响

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　2.1.5

　工程建设对动植物、水生生物的影响

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　2.1.6

　工程建设对上、中下游及河口的影响

　............................................ 错误 ! 未定义书签。

　2 2 ．2 2

　 社会环境方面 ............................................................................................. 错误! 未定义书签。

　2.2.1

　工程建设对人口迁移、土地利用的影响

　........................................ 错误 ! 未定义书签。

　2.2.2

　工程建设对人群健康的影响

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　2.2.3

　工程建设对文物古迹和自然景观的影响

　..................................... 错误 ! 未定义书签。

　3 如何有效的解决水利工程引起的环境问题 ....................................................... 错误!未定义书签。

　3.1

　 提高水资源承载力 ....................................................................................... 错误! 未定义书签。

　3.2

　 维 持生态环境承载力 ................................................................................... 错误! 未定义书签。

　3.3

　 公平约束 ....................................................................................................... 错误! 未定义书签。

　3.4

　 技术约束 ....................................................................................................... 错误! 未定义书签。

　3.5

　 完善水利工程供水权 ................................................................................... 错误! 未定义书签。

　3.6

　 正确理解环境对水利工程的制约 ............................................................... 错误! 未定义书签。

　4 结语 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。

　参考文献 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。

　1 水利工程开发现状与环境

　我国是世界上水利工程建设项目最多的国家。中国水力资源总量居世界首位，开发前景广阔。我国水力能源总量仅次于煤而居第二位，水力能源也是中国现有能源中唯一可以大规模开发的可再生能源，是一种清洁能源。因此。在未来较长一段时间内水利水电建设仍是国民经济的重要基础产业。

　人类修建水利工程的目的主要是解决防洪、发电及供水等问题。几十年来，我国在江河治理、水土保持、植树造林、污染治理等方面虽取得了很大成就，但是，由此也带来了一系列新的问题，例如，水资源更有效的合理利用、水资源工程建设对地区气候环境的影响、跨流域大范围水资源调配带来的生态问题、大型水库蓄水后对库岸边坡稳定。以及河道断流后对植被、动物生存、水土流失、湖泊淤塞、土壤退化、自然灾害、土地沙化等影响。近年来，随着我国工程建设步伐的加快，水利水电工程开发利用程度已近30％，资源水利已成为国家经济、社会持续稳定发展的基础。水利工程在灌溉、发电、防洪、城市供水、调水、渔业、旅游、航运等方面为人们带来效益的同时，也对生态环境带来负面影响，这一问题也越来越多地被认识和重视。

　2 水利工程中的 主要 环境问题 的分析

　兴建水利工程就像做任何事情一样都必须付出代价，主要是以某些自然、社会环境和土地为代价，在付出代价的同时，我们也要考虑水利工程对环境影响的利弊问题。环境问题可归纳为两方面，即对自然环境的影响与对社会环境的影响。其影响程度遵循如下规律：水库建设规模越大对环境的负面影响越大；在河流中、下游修水库比上游高山峡谷建库存在的更多的负面影响；多沙河流建库的负面影响多于少沙河流；干流上建库比在支流上建库存在的更多的负面影响。

　2 2 ． 1 自然环境方面

　包括工程兴建，对水文条件的改变。对水域床底形态的冲淤变化；对水质、表 图表 1 表 图表 2 我国库区功能统计

　小气候、地震、土壤和地下水的影响；对动植物、水域中细菌藻类、鱼类及其水生物的影响；对景观和上、中、下游及河口的影响等。

　2.1.1

　工程建设对水文情势的影响

　水利工程建设改变了天然河流的水文特征和结构。在河流上建坝，使上游水流速减缓、水深增大，水体自净能力减弱；库区水体增大后，水温结构也会发生变化；对水体密度、溶解氧、微生物和水生生物都会产生影响；下游河道的径污比和鱼类繁殖条件发生变化；水库蓄水后可引起周围地区地下水位上升。导致土壤环境变化等。

　2.1.2

　工程建设对泥沙淤积的影响

　水利工程的建设将改变库区和下游河道泥沙的输移和沉积模式。例如，1964年前苏联为埃及在尼罗河上修建的阿斯旺大坝。大坝建成前。

　图表 3 水库可能引起的泥沙沉积

　尼罗河每年向地中海输送泥沙并使之向海岸淤积的速度和海水对岸边的侵蚀速度大致相等；大坝建成后，泥沙被截留在水库内，地中海岸的冲刷得不到补偿，固有的自然平衡状态受到破坏。另一个例子是，三门峡工程为了使黄河下游地上河不再淤高，设计时想把黄河的泥沙全部拦截在-VI峡水库内，使黄河下游变清，这种做法严重损害了上游的渭河。而且设计中没有设置底孔排沙系统，后经两次改建渭河下游泥沙仍大量淤积，这不仅使蓄水库容减少而且形成了“地上河”，经常引起洪涝灾害。中国科学院和中国工程院两院院士、前水利部部长钱正英呼吁“三门峡水库停止蓄水不再发电”。

　2.1.3

　工程建设对局地气候、水库水温结构、水质和地震的影响

　大型水库的建设使库区微气候环境条件有所改变，包括气温、风速、湿度、降水等。水库的水温结构分为分层型和混合型两种。混合型的水温结构对环境的影响比分层型小。水库水温的变化主要取决于水温的分层温度的变化。水库下部的低温水表 图表 4 水电站施工现场

　对农作物、水生生物、人类生活等有如下危害：1.造成农作物(主要是水稻)减产；2.影响水生生物(主要是温水鱼类)的生长和繁殖；3.不利于工作、学习和娱乐。水利工程建设对水质产生了一定影响：一方面。水体经过长距离的输送或一定时间的贮藏，会使富氧过程充分，从而丰富了水体潜在的环境容量资源。另一方面，在库区内水位抬高。水流缓慢。不利于污染物的扩散。同时水库中由于大量水体的聚集。会使库区地壳结构的地应力发生变化，容易诱发地震，特别是随着高坝水库的修建．强烈的水库地震时有发生。

　2.1.4

　工程建设对土壤环境的影响

　水利工程建设对土壤环境的影响也是有利有弊：一方面。通过筑堤建库、疏通水道等措施，保护农田免受淹没冲刷等灾害；通过拦截天然径流、调节地表径流等措施补充了土壤的水分，改善了土壤的养分和热状况。另一方面．水利工程兴建也使下游平原的淤泥肥源减少，土壤肥力下降；同时输水渠道两岸由于渗漏使地下水抬高。造成大面积土壤的次生盐碱化和沼泽化。例如，阿斯旺大坝的兴建使泥沙淤积在水库内，汛期洪水不再泛滥肥沃两岸的土地。三峡水库的中下游地区大面积低湖田面临沼泽化威胁．渍害田比例增大。

　2.1.5

　工程建设对动植物、水生生物的影响 修筑堤坝将使鱼类特别是洄游性鱼类的正常生活习性受到影响，生活环境被打破，严重的会造成灭绝。例如，长江特有的白甲鱼、岩原鲤、中华鲟在渔业产量中的比重已很少，特别是白暨豚近几年来的种群数量急剧下降。水利工程的建设使自然河流出现了渠道化和非连续化的态势，这种情况造成库区内原来的森林、草地或农田被淹没水底，陆生动物被迫迁徙。

　2.1.6

　工程建设对上、 中下游及河口的影响

　水利工程建设对整个流域都将产生不同程度的影响。影响较大的主要是库区且多为不利影响，中下游地区所受影响有利有弊，影响的时间一般是长期的，影响范围有的延伸至河岸。河岸是咸淡水交汇的地方，环境条件复杂多变且往往受到上游各水利工程的叠加作用；水利工程的兴建还会对河岸水质及水体自净能力产生影响，对生物环境及生物多样性产生影响，对两岸沼泽湿地、河口三角洲和滨海湿地产生影响而且还会引起咸水入侵、海岸侵蚀等一系列问题。例如，三峡工程的兴建不利影响主要集中在库区，库区内泥沙淤积，坝下河道冲刷，库区少大型滑坡可能复活等。而中下游在工程兴建后可以有效地减免洪水灾害，有利于血吸虫病的防治，减缓洞庭湖淤积，延长湖泊寿命，改善中下游枯水期水质及通航条件，对河岸和近海生态环境有长远影响。

　 2 2 ． 2 社会环境方面

　工程建设对社会环境方面的影响主要包括对人口迁移、土地利用、人群健康和文物古迹的影响，以及因防洪、发电、航运、灌溉、旅游等产生的环境效益影响等。因此，在工程规划设计阶段，必须全面了解其对环境各个方面的影响及其程度，以便比较方案和提出防治措施。

　2.2.1 工程建设对人口迁移、土地利用的影响

　移民安置问题是水利工程建设的大课题，其对环境的影响是深远的。兴建水库，淹没土地，必将使人地矛盾更加紧张。如果移民未加妥善安置，还会造成毁林开荒、引起水土流失等问题。众所周知，三峡工程中移民总量达到1 13万，我国在三峡工程的建设中制定了开发性移民政策，不仅要给移民淹没补偿费，而且使移民及迁入区人民生产和生活水平得到提高，确保长治久安。

　 图表 5 三峡移民区域

　1984年，党中央、国务院决定三峡工程水库移民实行开发性移民方针。1985年至1992年三峡工程移民工作进 行了8年试点，1993年开始大规模实施。至1997年10月底，在开发性移民方针指引下，一期移民搬迁安置任务顺利完成，保证了大江截流的如期实现。大 规模实施5年间，三峡库区发生了翻天覆地的变化，开发性移民方针日益深人人心。实践证明，开发性移民方针是能够使水库移民“搬得出、稳得住、逐步能致富” 的方针，是“对国家负责、对移民负责、对历史负责”的方针。

　图表 6 黄河流域主要水库淹没耕地及移民情况

　2.2.2

　工程建设对人群健康的影响 水利工程在施工过程中会引起诸多环境因素变化，例如，施工期产生的废污水、废气、噪声、固体废弃物等会影响施工区的卫生环境和当地居民及施工人员的健康。水利工程在运行过程中会改变某些病原体孳生环境及传媒栖息地。例如，阿斯旺水利枢纽工程建成后水介疾病的传媒体不再被洪水冲刷，因此，血吸虫病、疟疾、肠胃炎等发病率急剧上升。据统计，水库一带居民血吸虫病发率约为80％，部分三角洲地带几乎高达100％ ，对当地居民的健康造成严重威胁。

　2.2.3 工程建设对文物古迹和自然景观的影响

　水利工程的建设使部分文物古迹和自然景观被淹没。文物古迹作为中华民族 图 表 7 三 峡 周 边 古 迹

　的宝贵财富，反映了一定历史时期的社会制度、社会生产、社会风情、科学技术、军事和历史等，对历史研究具有重要得意义，对古代科学技术的研究具有重要价值。因此，在水利工程的建设中对重要的古迹要进行防护、迁移、仿制并进行录像保存。三门峡水利枢纽、三峡水利枢纽等都采取了文物保护措施。三峡水库蓄水后对库区著名的文物古迹和三峡峡谷险、秀、奇、幽等自然景色并无明显不利影响，并且创造和改善了旅游环境。三峡工程不仅保留了“高峡出平湖”的景观，而且小三峡及沿线峡谷也将更加秀丽，形成了坝区独特的风景。

　3 3

　如何有效的 解决 水利工 程 引起的环境问题

　为了使水利工程发挥生态效益、工程效益及环境美化功能，在工程规划、建设、管理的全过程充分重视每一项水利水电工程的生态环境影响问题，才能兴利除弊，把水利工程对生态环境的不利影响降最低程度，以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。

　3.1 提高水资源承载力

　在摸清楚水资源家底的基础上。要对水资源配置有一个初步的说法。所谓配置，也不是计划经济下的“一平二调”。要按照市场机制来进行．不能无偿调用一个流域的水资源 而按照市场机制来配置，一个最根本的前提是要明确水权。水权系指国家、法人、个人或外商对于不同经济类属的水所取得的所有权、分配权、经营权、使用权以及其应承担治理衍生物相应类属负效益水的义务，明确初始水权受到很多因素影响，有现状因素，有经济发展战略的要求，有节水行为的影响。更有这个流域最大可用水量的制约。在确定经济社会发展对水资源的需求时。要把节水考虑进去，这就需要我们进行科学分析，确定一个水资源量。当然，具体确定初始水权时是一个讨价还价的民主协商过程，最后，还需要流域机构进行协调，由上级政府进行裁决。

　3.2 维持生态环境承载力

　在水资源开发利用上，首先是要维持河流自身的生态需水量，这是生态系统健康的基本条件，生态需水量包括河流基本生态环境需水量，即维持河流系统最基本的生态环境功能所需要的最少水量：包括河流输沙排盐需水量，即维持河流形态和盐分的动态平衡。在一定输沙、排盐要求下所需的水量；还包括湖泊洼地生态环境需水量。即维持湖泊洼地水体功能而消耗于蒸发的水量，由于移民和耕地的补偿费用会越来越高，考虑到库区的环境承力，在规划时应因地制宜、选择适当的开发目标。

　水电工程的不同开发与运行方式，对生态环境的影响不同在自然条件许可的情况下，采用“龙头水库”加多级引水式开发的模式可以减少淹地移民减轻对生态环境表 图表 8 生态水电站

　的影响。上游河道坡降大，河谷狭窄，经济不发达，因此在上游修建高坝大库。淹没损失所造成的经济影响一般较中下游为小同时，我们还要注意河流梯级开发对生态的影响是长期的、缓慢的，而且具有复杂的累进效应。要充分吸取过度开发吃干喝尽的教训，深入研究累进的不利影响，积极探索满足健康生态的调度运行模式和生态修复措施。

　3.3

　技术约束

　这里所说的技术约束不是指传统的水工技术，对传统的水工技术。应当说，我们已经在世界上领先了，但是，基于生态学与水利水电T程学有机结合的水工技术在长江流域才刚刚起步， 从维持长江健康生态角度来看，我们的水工技术还有许多需要改进和完善的地方。例如，在水利水电工程勘测工作中。目前普遍大量采用传统的地质勘探段，对工程区的生态环境造成一定的影响，需要大力发展对生态环境影响较小的工程勘测技术，如“3S”技术以及物探勘测新技术 又如，传统的水工设计中对河流形态多样化重视不够，忽略了河流湖泊与岸上生态系统的有机联系，大量的开挖改变了原有的自然地形、地貌，使生态环境受到破坏和影响。因此，在规划河流形态、设计河流断面时．应遵循河流自然演变的规律，科学确定水流主槽、滩地、护岸的功能，包括防洪、生态、亲水性、文化、体育、娱乐等在护岸工程设计时。增加亲水空间和生态系统保护空间，建设亲水河岸。在堤防、护岸工程的材料选择上，应尽量少用硬质材料，多用自然材料，同时注重开发应用生态环保型的建筑材料，大型水利工程对生态环境的影响还表现在对鱼类的生长与繁殖，规划设计在这方面相应的研究工作还应加强。

　3.4 公平约束

　坚持以人为本，实现“五个统筹”，都要求我们以促进人的全面发展为目的。以地区间经济社会的协调发展为原则，我们不能以牺牲一个地区的利益，来获取其他地区的利益，我们也不能牺牲一部分人的利益，来获取其他人的利益。例如，在跨流域调水时，必须同时兼顾水源区的经济、社会发展和生态保护的需要，对水源区给予合理的补偿。又如，在水权交换时，必须给予水资源利用效率高的地区和产业给予适当的优惠。以促使水资源的合理流动．建设节水型社会， 再如，建水库要淹没耕地，使淹没区群众失去生存和发展的根本，库区人民作出了很大牺牲，应当得到补偿和安置。

　在过去几十年中，我国水库移民安置经历了安置型和开发型两个阶段。尽管人均移民经费提高很多。但是很多问题仍然没有处理好最近有专家建议研究“投资型”移民安置方式，即库区移民以其享有的居住权和土地使用权等作为资本人股。在电站经营中享有一定的股权，参与水电开发建设，使移民和开发方形成利益共同体。移民能长期共享水电开发的效益。移民区地方政府和移民代表作为股东参与T程建设的决策管理，这一建议值得研究探索。其实，早在19世纪，法国农民就以土地作为抵押获得农业贷款发展农业经济。现在，库区失去了土地．等于把土地作为投资股份这一思路如果能够推行，将带来我国水库移民安置方式的革命性转变。

　3.5 完善水利工程供水权

　水利工程供水是所有者的权力，并因管理需要其所有权、分配权，经营权为所有者、经营者执掌，而使用权却因交易行为的存在不断转移为消费者所有。

　按权利与义务并存的法学原则，对与水利工程供水相对应的退水、废污水等的治理则应由两个层次的受益对象来承担，第一层次为水利工程供水的消费者． 他们是退水废污水等的直接产生者，他们应对退水进行治理做到达标排放 这一层次能实施的主要是产生点污染原的企业， 而其他产生面污染源的是大量的分散的居民生活退水和农业退水，这些退水是无法由这些消费者自己实施治理。则产生第二个层次即应由水利T程供水的所有者、经营者承担这一义务，水利工程供水单位、所有者、经营者对这些义务的承担。在方法上实施退水废污水等集中处理达标排放，在管理上，实施水务一体化管理，供水、退水污水等统一管理，在经济上，将退水污水等防治费用统一纳入水价收取。

　3.6 正确理解环境对水利工程的制约

　矛盾的两方面是相互作用的，在水利工程队水环境产生影响的同时，环境对水利工程也起到了制约的作用。地震对水利工程的破坏作用，上游地区的污染和土壤侵蚀对水体功能的影响，对水利工程的淤积作用等。因此，在兴建水利工程前应对水利工程所涉及地区的环境情况应给予高度重视。

　4 结语

　综上所述，水利工程建设对自然环境和社会环境造成了很大程度的影响，对当地自然环境和社会环境的破坏，应该引起有关部门高度重视，加大力度对水利工程周围的环境进行治理，使生态系统得到恢复、保护和治理。因此，应该做到：

　1．重视规划，加强管理。修建水利工程除要满足基本的防洪、发电、灌溉功能需要外，还应符合国家长远经济发展方针，特别要杜绝工程建设“一窝蜂”和违反工程建设程序的现象。

　2．对已建成工程的管理，特别是对多梯级的运行调度要科学统筹，不能仅满足局部利益或单一目标。

　3．从生态环境角度出发，减少淹没损失和河道断流，龙头水库、引水式工程、径流式工程要协调统一，力求最佳效益。

　4．建立流域系统开发、运行、管理后评估制度，及时调整安排流域调度管理方案。

　 参考文献

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