大型水利工程對環(huán)境的影響

1、大型水利工程對生態(tài)環(huán)境的影響洪 敏摘要：南水北調(diào)中線工程是一項(xiàng)大型水利工程,實(shí)施后對周圍環(huán)境有很大影響.因而在前期研究中,必需進(jìn)行環(huán)境的分析與預(yù)測,其中主要有:調(diào)水對供水區(qū)環(huán)境的影響評價(jià)、水文情勢變化對漢江中下游環(huán)境的影響、以及淹沒和移民等問題對丹江口庫區(qū)環(huán)境的影響評價(jià)。關(guān)鍵詞：南水北調(diào)中線工程; 環(huán)境影響; 評價(jià)Impact on environment of the large-scale irrigation worksHong Min(College of Resource and Environment Science, Sichuan Normal University, Chen

2、gdu 610068)Abstract: The centre line project of South-North Water Diversion is an item of large-scale irrigation works, have very great influence on the surrounding environment after implementing. Therefore in studying, must do analysis and prediction of environment well, as follows, mainly among th

3、em in earlier stage Adjust the impact on environment of contributing region of water and appraise, the hydrology situation is changed such impacts on reservoir area environment of Danjiangkou of the question as the impact on midstream and downstream environment of Han River , and flooding and immigr

4、ant ,etc. and appraised etc. Key words: Centre line project of South-North Water Diversion; Environmental impact; Appraisal1 引 言人類興修水利工程有著悠久的歷史，但到本世紀(jì)初才隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步獲得了飛躍的發(fā)展.世界各國修筑了大量的水壩、水庫、運(yùn)河等工程在調(diào)節(jié)徑流、保護(hù)下游安全、確保工農(nóng)業(yè)和城市生活用水、發(fā)電、航運(yùn)、養(yǎng)殖以及旅游等方面帶來了巨大的效益。水利工程除上述積極作用外，也由于設(shè)計(jì)時(shí)，往往單純考慮一時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益，忽視了對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響問題，致使自然環(huán)境和生物群

5、落受到破壞，局部地區(qū)出現(xiàn)生態(tài)危機(jī)；進(jìn)而危害人類。例如修筑堤壩能妨礙魚類的回游、產(chǎn)卵區(qū)的規(guī)模和數(shù)量以及魚類的繁殖和發(fā)育，同時(shí)也能影響下游水文狀況、水域的大小和河流的自凈能力。此外，排水渠道常常造成進(jìn)入其中的魚類死亡，有時(shí)，有時(shí)又能使水生生物進(jìn)入集水區(qū)。疏干溺谷、沼澤、河口地帶和瀉湖等同樣會(huì)造成魚類或其他水生生物資源減少，甚至消失。水利工程建設(shè)和對生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)看來是兩個(gè)相反的課題。但是，今天人們正在探索使二者相反相成的途徑。下面以南水北調(diào)中線工程為例子，來分析一下其對環(huán)境的影響。南水北調(diào)中線工程是一項(xiàng)跨流域調(diào)水的特大工程,對解決北方地區(qū)工農(nóng)業(yè)缺水、城鎮(zhèn)供水、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)增長,將起巨大作用14。中

6、線調(diào)水方案近期是由漢江的丹江口水庫調(diào)水,遠(yuǎn)期從長江直接調(diào)水補(bǔ)充1,5.按工程設(shè)計(jì)丹江大壩調(diào)水后壩頂高程將由現(xiàn)在的162m加高到176.6m,正常蓄水位由原來的157m提高到170m,總庫容達(dá)到290.5億m3,水庫可調(diào)水量為130億m3。中線工程的總干渠,自陶岔渠首引水,途經(jīng)南陽盆地邊緣,從方城埡口穿越江淮分水嶺沿伏牛山前平原,經(jīng)寶豐、禹州、新鄭西,在鄭州西北孤柏嘴穿越黃河,再沿太行山東麓,經(jīng)焦作、新鄉(xiāng)、安陽、邯鄲、石家莊、唐縣、房山直達(dá)北京玉淵潭.總干渠全長1266km.天津干渠自河北省徐水縣西黑山村北由總干渠分水向東入天津西河閘,全長142km5。2調(diào)水對供水區(qū)環(huán)境影響的評價(jià)2.1供水區(qū)環(huán)

7、境狀況分析2.1.1 自然環(huán)境特點(diǎn)中線工程供水范圍主要包括唐白河平原、豫東淮北平原和海河平原，縱跨北亞熱帶、暖溫帶和溫帶,自然環(huán)境南北差異大。供水區(qū)總的地勢是西高東低,南高而北低,以平原為主,可全程自流引水送水,運(yùn)行成本低.南部是向南開口的南陽盆地,往北是一望無際的黃淮海平原.本區(qū)光熱資源豐富,10以上的積溫為38004900;日照時(shí)數(shù)較長,達(dá)21002800h6.可滿足二年三熟和一年兩熟農(nóng)作物種植需要.豐富的熱量資源為水分蒸發(fā)提供了充足的能源.供水區(qū)年平均降水量為1000500mm,自南向北遞減,且時(shí)空分布不均.降水年際變化大,年內(nèi)分配不均,年降水變率為24%34%,一年之中410月的降水量

8、占全年的85%6,易造成春旱和夏、秋洪澇災(zāi)害。供水區(qū)年均天然徑流量為147.4億m3,相應(yīng)的徑流深為95mm.其分布規(guī)律與降水量基本一致.供水區(qū)年最大可能蒸發(fā)量大部分地區(qū)在800mm以上,干旱指數(shù)為1.342.41,由南向北遞增。供水區(qū)植被土壤類型:淮河以北屬暖溫帶落葉闊葉林和疏林灌叢 棕壤、褐土地帶,以南屬北亞熱帶常綠闊葉和落葉闊葉混交林 黃棕壤地帶。2.1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況供水區(qū)內(nèi)地勢平坦、人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、交通方便、土地利用率高.全區(qū)總控制面積約15.5萬km2,耕地面積666.7萬km2,總?cè)丝?億多人.整個(gè)供水區(qū)是我國城鎮(zhèn)和工業(yè)密集的地帶,也是我國主要的糧、棉、油、果品、肉類的商品

9、基地.此外,本區(qū)京廣、焦枝鐵路縱貫?zāi)媳?京津、石德、隴海鐵路橫貫其間,城市化水平高,除北京和天津外,還有15座重要的大中城市.屬我國精華地區(qū)之一。2.1.3 主要環(huán)境問題中線工程主要供水對象的 黃淮海平原,屬于北方嚴(yán)重缺水的地區(qū)之一,早在20世紀(jì)70年代后期由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展水資源供需矛盾日益尖銳,水資源危機(jī),導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境日趨惡化.為解決危機(jī),多年來雖然也采取了一系列開源節(jié)流措施,但只能為這個(gè)地區(qū)生產(chǎn)發(fā)展,勉強(qiáng)維持必要的供水,另一方面是依靠開采地下水和擠占農(nóng)業(yè)用水,以及農(nóng)業(yè)灌溉利用大量未經(jīng)處理的污廢水,來維持城市和工業(yè)用水.不少地區(qū)由于過度開發(fā)水資源,已造成一系列嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。其主

10、要表現(xiàn)在:(1)由于超采地下水,使下降漏斗的面積不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致地面沉降和出現(xiàn)地裂縫危害。(2)城市和工礦企業(yè)排泄污水,導(dǎo)致水資源污染日益加深,魚類和水生生物大幅度減少。(3)被迫飲用深層高氟地下水的地區(qū),居民地氟病發(fā)病率很高,如滄州地區(qū)少年兒童都患有氟斑牙,氟骨病發(fā)病率很高,嚴(yán)重影響患者身心健康。(4)河水入海水量減少,導(dǎo)致下游河道嚴(yán)重淤積,大大削弱了泄洪排澇能力。(5)由于缺水,導(dǎo)致污染物、農(nóng)藥和化肥殘留物及土壤鹽分等在地下水和土層下部聚集,帶來嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境隱患。(6)水資源短缺還造成地區(qū)之間、工農(nóng)業(yè)之間的爭水矛盾.省、市邊界,上、下游,左、右岸之間爭水矛盾時(shí)有發(fā)生,如遇大旱,有可能釀成嚴(yán)

11、重的社會(huì)問題。因而,實(shí)施南水北調(diào)中線調(diào)水,向本區(qū)調(diào)入相當(dāng)規(guī)模的優(yōu)質(zhì)水,這不僅是本區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境發(fā)展的需要,從長遠(yuǎn)看也是保證我國國泰民安的需要。2.2 調(diào)水的環(huán)境效益和影響中線工程調(diào)水規(guī)模巨大,調(diào)水量130億m3,引水水質(zhì)為類5,7,具有色度低、硬度低、溶解氧充足等特點(diǎn).在總干渠總體布置中,采取了防止污水入滲的措施,可保證沿線水質(zhì)符合用水要求。2.2.1 增加優(yōu)質(zhì)工業(yè)和城市生活用水、改善城市生態(tài)環(huán)境目前,南水北調(diào)中線工程沿線城市,其居民生活用水、工業(yè)用水、城市綠化美化用水在量和質(zhì)上程度不同地存在問題.居民用水條件惡化身心健康受到影響;工業(yè)設(shè)備受損,產(chǎn)品質(zhì)量下降城市河流黑臭,影響市容市貌。本工

12、程為城市提供的優(yōu)質(zhì)水約58億m3,可大大改善居民用水條件,保障人民健康和衛(wèi)生水平減少工業(yè)用水處理費(fèi)用,穩(wěn)定提高產(chǎn)品質(zhì)量;規(guī)劃部分環(huán)境用水,改善城市及旅游環(huán)境.2.2.2 增加農(nóng)業(yè)用水、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)供水區(qū)由于水資源緊缺出現(xiàn)工業(yè)用水?dāng)D占農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)象、造成農(nóng)業(yè)用水明顯不足,農(nóng)業(yè)生態(tài)防護(hù)林體系脆弱,以致沙塵暴天氣時(shí)有發(fā)生,本工程為農(nóng)業(yè)提供的灌溉用水達(dá)25億m3,水質(zhì)良好.為供水區(qū)農(nóng)田林網(wǎng)化和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高糧食產(chǎn)量創(chuàng)造了條件。2.2.3 增加回灌水量、穩(wěn)定地下水位,控制地面沉降多年來許多地區(qū)因?yàn)閷Φ叵滤畤?yán)重超采,引起地下水下降漏斗的范圍逐漸擴(kuò)大,造成多處出現(xiàn)地表沉降和地裂縫等嚴(yán)重環(huán)

13、境地質(zhì)問題,南水北調(diào)的水調(diào)來后,城市地區(qū)可通過控制地下水的開采量和回灌補(bǔ)水的辦法,促使地下水位逐漸回升到適宜水位。廣大平原農(nóng)業(yè)區(qū),待水調(diào)來后可普遍采用井渠結(jié)合的辦法,科學(xué)的安排渠灌和井灌的次數(shù)和時(shí)間,就能有效控制地下水位在適宜埋深范圍內(nèi),以逐漸達(dá)到防止地面沉降和地裂縫的危害,從而改善供水區(qū)的環(huán)境地質(zhì)。2.2.4 改善飲用水水質(zhì)、保障人群健康由于本區(qū)城市工礦企業(yè)規(guī)模和數(shù)量、城鎮(zhèn)居民人口數(shù)量迅猛增加,相應(yīng)排污水量增大、環(huán)境污染日益嚴(yán)重,這對水資源本就缺乏的北方地區(qū)來說更加劇了水資源供需矛盾.由于大量未經(jīng)處理的污廢水直接排入河道,對周圍水體造成嚴(yán)重污染.居民以及牲畜飲用了這些含有毒物質(zhì)的水后對身體健

14、康產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。南水北調(diào)后,供水區(qū)各水域的水量增多了,水質(zhì)變好了,水環(huán)境狀況將得到明顯改善.雖然,要減輕水環(huán)境污染,關(guān)鍵在于搞好環(huán)境保護(hù)和環(huán)境的綜合治理.但是,通過調(diào)水,增加優(yōu)質(zhì)水源,提高水體的自凈能力,也是一項(xiàng)極其重要的途徑.水調(diào)來后,首先滿足人們飲用優(yōu)質(zhì)水源,對減輕惡性腫瘤等疾病和擺脫長期飲用高氟水等困境,將起積極的作用。3 對漢江中下游環(huán)境的影響評價(jià)漢江干流自丹江口至碾盤山為中游,碾盤山以下為下游,中下游全長652km。南水北調(diào)中線工程對漢江中下游環(huán)境的影響主要有以下幾方面7。3.1 關(guān)于水量的問題漢江流域平均年徑流量591億m3,1995年工業(yè)需水在50億m3以上,生活用水在12億m

15、3左右,預(yù)測到2020年,工業(yè)用水將達(dá)140億m3以上,生活用水將達(dá)到20億m3.根據(jù)湖北省水利廳資料,按漢江中上游地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉分片進(jìn)行灌溉區(qū)灌溉制度設(shè)計(jì),各片綜合灌溉定額95%的保證率為 16.5326.35m3/hm2,根據(jù)1996年現(xiàn)狀及2020年規(guī)劃的灌溉面積,計(jì)算漢江中下游供水范圍多年平均灌溉需水量2020年為79.7億m3,因此到2020年漢江中下游工農(nóng)業(yè)用水、生活用水預(yù)計(jì)將達(dá)到250億m3,應(yīng)當(dāng)說,調(diào)水對漢江中下游地區(qū)還是有影響的。3.2 對水生生物的影響調(diào)水后漢江中下游江段流量減少,水位穩(wěn)定,會(huì)使?jié)h江中下游沿岸城鎮(zhèn)與工業(yè)排放污染物的稀釋自凈能力減弱、浮游藻類可能發(fā)生爆發(fā)性的生長

16、繁衍形成水華,對漁業(yè)和水環(huán)境帶來不利影響。對魚類影響主要有,經(jīng)濟(jì)魚類仍將以草食性魚類和攝食底棲無脊椎動(dòng)物的魚類為主.產(chǎn)漂流性卵魚類的產(chǎn)卵場,干流襄樊以上段可能消失或縮小,襄樊以下段基本穩(wěn)定,支流唐白河則可能增大;對產(chǎn)粘性卵的魚類沒有多大影響.由于魚類棲息,繁殖和攝食條件改變,成魚種群數(shù)量減少,其中影響最大的是鳙魚。3.3 對河道及防洪、航運(yùn)、取水的影響 調(diào)水后由于水沙條件發(fā)生變化,河床相應(yīng)變化調(diào)整,中游在沿程普遍沖刷的同時(shí),支汊淤堵、洲灘并岸、水流歸槽、河床變化逐趨穩(wěn)定。水量減少及河勢的變化,漢江中下游洪峰流量和水位有較大幅度下降、大洪水威脅可基本緩解,既減輕了沿江人民的防汛負(fù)擔(dān),又消除了洪水

17、造成的心理壓力。流量過程調(diào)平、枯水流量增大,水流集中歸槽、上下深槽進(jìn)一步貫通、礙航淺灘減少、航道趨向穩(wěn)定,航運(yùn)條件改善。調(diào)水后一些干流沿岸直接從漢江提水或靠打牛提井提取由漢江水源補(bǔ)充的淺層地下水的工礦企業(yè)及沿江城鎮(zhèn)居民生產(chǎn)、生活用水將會(huì)受到影響,直接提水的泵站有一部分將抽不到水,用井水的也會(huì)因地下水位下降而取水不足甚至無水可取。因此,在實(shí)施南水北調(diào)中線工程時(shí),要搞好漢江的梯級開發(fā)和引江濟(jì)漢工程,把本工程的不利影響降低到最低值,在保證向北方地區(qū)供水同時(shí),也要保證漢江中下游地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)環(huán)境等可持續(xù)發(fā)展。4 對丹江口庫區(qū)環(huán)境的影響評價(jià)為保證適當(dāng)?shù)乃窟m時(shí)地輸向供水區(qū),丹江口水庫需要按最終規(guī)模續(xù)建.

18、正常蓄水位由157m提高到170m。淹沒涉及湖北省的丹江口市、鄖縣、鄖西縣、十堰市,河南省的淅川縣,陜西省的白河縣,幅員面積324.4km2,其中耕地約1.35萬hm2,需遷移人口約25萬人.造成淹沒和移民對環(huán)境的影響8,9。4.1 移民環(huán)境容量和移民環(huán)境影響本工程移民中農(nóng)業(yè)人口約占93.9%.農(nóng)民以土地為依托,實(shí)行以大農(nóng)業(yè)安置為主,適當(dāng)發(fā)展第二產(chǎn)業(yè),積極發(fā)展第三產(chǎn)業(yè).在充分考慮移民環(huán)境容量前提下,對土地資源較為豐富的地區(qū),實(shí)行就地后靠,在土地資源不足、開發(fā)難度大的地區(qū),實(shí)行外遷。同時(shí)采用移民安置區(qū)的生產(chǎn)建設(shè)規(guī)劃與區(qū)域經(jīng)濟(jì)規(guī)劃相結(jié)合,全面規(guī)劃、多方集資、加大生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與改造力度,加速資源開發(fā)

19、,促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展,總的說來,具備妥善安置移民的基本容量。但本工程移民數(shù)量大、涉及范圍廣、部分移民為二次搬遷,社會(huì)心理因素復(fù)雜,在移民搬遷及安置初期存在著因建房、筑路、墾殖等因素,導(dǎo)致森林植被砍伐,覆蓋率下降,存在水土流失、生態(tài)破壞的可能性.發(fā)展第二、第三產(chǎn)業(yè)又可能造成新的環(huán)境污染.因此需在提高環(huán)境意識(shí)的前提下,通過環(huán)境規(guī)劃研究,因地制宜切實(shí)可行地制訂環(huán)境保護(hù)政策,設(shè)置強(qiáng)有力的環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu),投入合理的資金,防治污染、保護(hù)生態(tài)。4.2關(guān)于誘發(fā)地震問題丹江口水庫初期規(guī)模蓄水后18a中,地震活動(dòng)較蓄水前增加,其特征是震中自庫外逐漸向庫岸遷移,在距丹江口水庫13km的林茂山和寧灣瓦房溝的碳酸鹽巖分布區(qū)形

20、成兩個(gè)微震密集區(qū).蓄水后816a地震活動(dòng)逐漸減弱,頻度和強(qiáng)度較蓄水前還低.地應(yīng)力的積聚和釋放按地質(zhì)年代記,丹江口水庫最終如果可能誘發(fā)地震,也將大為滯后,且強(qiáng)度不會(huì)很大。4.3 關(guān)于水質(zhì)問題根據(jù)實(shí)測資料,丹江口水庫水質(zhì)優(yōu)良.加高大壩后,陶岔引水渠首斷面水質(zhì)可達(dá)地面水環(huán)境質(zhì)量類標(biāo)準(zhǔn),其它各處除高錳酸鹽指數(shù)稍高外,均可滿足各類用水要求。4.4 對水生生物的影響丹江口水庫加高后,水面更大、流速更緩,庫岸線增長,水體的外源性營養(yǎng)物質(zhì)增加,為發(fā)展庫區(qū)漁業(yè)提供了有利的基礎(chǔ)條件。5 綜合環(huán)境影響評價(jià)南水北調(diào)中線工程供水區(qū)因水資源短缺,目前其生活環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和人群健康已經(jīng)受到嚴(yán)重威脅.隨著本地區(qū)工農(nóng)

21、業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,人口的持續(xù)增長和水資源時(shí)空分布不均的狀況進(jìn)一步惡化,如不妥善地解決這種威脅,則可能轉(zhuǎn)化成社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境危機(jī).本工程的主要任務(wù)是彌補(bǔ)當(dāng)?shù)厮Y源不足,改善廣大黃淮海平原中部地區(qū)生活、生產(chǎn)和環(huán)境用水狀況,是一項(xiàng)使區(qū)域社會(huì)不斷進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、環(huán)境日益改善的重大舉措。本工程的調(diào)水量是在充分考慮漢江中下游包括環(huán)境用水在內(nèi)的各種用水要求后擬定的,水多多調(diào)、水少少調(diào).總的說來大壩加高后進(jìn)行調(diào)水,對基本解決漢江大洪水威脅有利,對水質(zhì)、航運(yùn)、取水和水生生物的影響是利弊同在,但漢江中下游可以采取一些措施消除或減緩不利因素如引江濟(jì)漢工程、漢江梯級開發(fā)工程等.為保證中線南水北調(diào)的水質(zhì),特別要注意漢江上游及丹江口水庫庫區(qū)水源區(qū)的環(huán)境質(zhì)量問題,嚴(yán)禁在以上地區(qū)布局重化工業(yè)及嚴(yán)重污染的輕工業(yè),如造紙、電