文/张泽锋
摘 要:水利水电工程在防洪、发电、灌溉和供水等方面发挥着重要作用。然而,这些工程建设与运行不可避免地会对生态环境产生影响。本文深入探讨了水利水电工程对生态环境在水文循环、水质状况、生物多样性以及土地资源利用等方面产生的具体影响,并针对性地提出了保护策略,旨在实现水利水电工程经济效益与生态环境效益的平衡,为水利水电行业的可持续发展提供理论依据与实践指导。
关键词:水利水电工程;生态环境影响;保护策略
随着全球能源和水资源调配需求的增长,水利水电工程的规模和数量不断增加。这些工程为社会带来了显著的经济效益和社会效益。例如为城市和工业提供稳定的电力供应、保障农业灌溉用水等。然而,这些工程的建设和运行改变了河流的自然状态和生态系统结构,引发了一系列生态环境问题。因此,全面了解水利水电工程对生态环境的影响,并制定科学有效的保护策略,对于实现人与自然和谐共生具有重要意义。
1水利水电工程对生态环境的影响
1.1对水文特征的影响
水利水电工程的建设犹如一把双刃剑,在带来诸多效益的同时,对水文特征产生了广泛且显著的影响。大坝的修建无疑是改变河流自然流量过程的关键因素。在丰水期,汹涌奔腾的河水被大坝高耸的坝体强势拦截,大量水资源被储存于水库之中,导致下游河道的流量急剧下降。这使得原本依赖充足水流的水生生物面临生存危机,它们的栖息地范围不断缩小,许多物种的生存空间遭受严重挤压。而在枯水期,尽管采取了人为放水的调节措施,但与河流原本的天然流量相比,依然存在明显差异。这种不稳定的流量变化,极大地影响了河流生态系统的稳定性。河流的自净能力也因流量不足而大幅下降,导致水体中的污染物难以被及时稀释和分解,水质逐渐恶化[1]。水库蓄水的影响同样不容小觑。坝前水位在蓄水后大幅上升,不仅改变了周边的地形地貌,还使得周边区域的地下水位也随之升高。地下水位的抬升可能引发一系列地质和生态问题,尤其是土地沼泽化和盐碱化现象尤为突出。原本适宜耕种或居住的土地,由于长期被水浸泡或盐分积聚,逐渐失去了原有的功能,这严重限制了农业生产,生态环境也遭到破坏。在工程运行的漫长过程中,下游河道水位频繁波动已成为一个棘手的问题。河岸植被依赖于相对稳定的水位环境来扎根、生长和繁衍,但频繁的水位变化使得它们难以适应,进而导致部分植被死亡,破坏了河岸生态系统的稳定性。河岸生态系统作为整个流域生态系统的重要组成部分,其稳定性受损也使得整个流域的生态环境面临诸多挑战,生物多样性受到威胁,生态平衡被打破。
1.2对水质的影响
水利水电工程对水质的影响是多维度且复杂的。水库蓄水后,原本湍急的水流变得平缓,这一改变直接削弱了水体的自净能力。随着时间推移,大量的氮、磷等营养物质在库内不断囤积。同时,周边农田在种植过程中,由于过量使用化肥和农药,这些污染物随地表径流汇入水库;未经有效处理的生活污水也肆意排入,加剧了水库的污染程度,使得水体富营养化风险剧增。一旦发生富营养化,藻类会迅速繁殖,形成大面积水华,不仅降低水体透明度,还会大量消耗水中溶解氧,导致鱼类等水生生物因缺氧而死亡,彻底打破了水生态系统的平衡。在大型水库中,由于水深较大,水温分层现象明显。表层水光照充足,温度较高,含氧量丰富;底层水则相反,水温低、含氧量少,且还原性物质大量积聚。当水库泄水排出底层低温水时,这种低温状况会抑制下游水生生物的新陈代谢,影响其繁殖和生长。此外,还可能改变水体酸碱度、溶解氧分布等化学性质,进一步破坏水生态环境的稳定性。
1.3对生物多样性的影响
水利水电工程对生物多样性的影响主要表现在两个方面:阻隔鱼类洄游和改变生物栖息地。大坝的建成宛如河流中的巨大屏障,阻断了鱼类的洄游通道。以中华鲟为例,这是一种珍稀的洄游性鱼类,其需要从海洋洄游到长江上游进行产卵繁殖。然而,水利工程的建设使得中华鲟无法顺利抵达产卵场,其繁殖、索饵和越冬等生命活动受到极大阻碍,进而导致其种群数量急剧下降。相关数据表明,近几十年来,中华鲟的种群数量下降了90%以上,其生存和繁衍正面临严峻的挑战。
1.4对土地资源的影响
水利水电工程对土地资源的影响包括土地淹没、土壤侵蚀以及水土流失等多个方面。这类工程建设需要大面积的蓄水区域,这直接导致大量农田、森林和居民区被水淹没。在某大型水利枢纽建设过程中,大约上万亩的农田被水淹没,导致农民失去了世代耕种的土地,生活来源受到严重影响。同时,大量森林的淹没对生态系统造成了严重破坏,生物多样性也进一步受损。此外,居民区的淹没迫使当地居民搬迁,不仅打乱了他们的生活节奏,还引发了一系列社会问题,包括就业安置困难和社区关系重构等[2]。
在工程施工过程中,开挖和填方等活动会破坏原有的地表植被和土壤结构,显著增加了土壤侵蚀的风险。特别是在山区进行水利工程建设时,施工区域的大量植被被砍伐,导致土壤失去植被的保护和固持作用,在降雨和水流的冲刷下,土壤侵蚀加剧。此外,在工程运行期间,水库水位的频繁波动以及下游河道的冲刷作用,也加剧了水土流失。当水库水位下降时,库岸土壤容易发生坍塌;而下游河道因流量变化,水流对河岸的冲刷力增强,导致土壤大量流失,土地质量下降,生态环境恶化,严重影响了土地的可持续利用。
2水利水电工程生态环境保护策略
2.1生态友好型工程设计
生态友好型工程设计作为水利水电工程生态环境保护的根基,在整个工程体系中占据着重要地位。在大坝设计环节,设置生态流量泄放设施尤为关键。首先,这些设施通过科学而精准的调控机制,能够依据河流的生态需求,稳定地向下游河道输送适量的水流。其次,能够为各类水生生物提供赖以生存的基础条件,无论是浮游生物的生长繁殖,还是鱼类的栖息繁衍,都离不开适宜的水流环境。同时,河流的自净功能也因稳定的水流而得以充分发挥,水体中的污染物能够被有效稀释和分解,从而维持河流的健康生态。建设鱼道等过鱼设施对于保护洄游鱼类种群具有不可替代的作用。鱼道通过模拟鱼类在自然条件下适应的水流环境,巧妙地为中华鲟等洄游鱼类搭建起一条能够跨越坝体阻碍的生命通道。这些洄游鱼类在进行繁殖、索饵等重要生命活动时,借助鱼道能够顺利完成长距离的迁徙,保障了它们种群的持续繁衍和生物多样性的稳定。这种设计不仅体现了对自然生态的尊重,也为水利水电工程与生态环境的和谐共生提供了有力支撑。
2.2水质保护措施
水质保护是水利水电工程生态保护任务中的核心要点,其重要性不言而喻。从源头上进行污染治理是解决水质问题的根本所在。首先,在水库周边和流域范围内,严格管控各类污染源。建设污水处理厂,对生活污水进行集中收集和深度处理,使其达到环保排放标准后再排入河流,有效杜绝了生活污水对河流水质的污染。其次,大力推广生态农业模式,通过减少化肥、农药的使用量,从根本上降低农业面源污染,避免大量污染物随着雨水径流流入河流。此外,加强对工业废水排放的监管力度,建立严格的监测体系和执法机制,确保企业严格按照国家规定的排放标准排放废水,从源头削减污染物进入河流的总量,使河流远离污染的侵害[3]。最后,开展生态修复工程则是改善水质的重要补充手段。在水库和河流周边,根据当地条件合理种植湿地植物,并建设人工湿地系统。这些湿地植物犹如天然的“净水器”,能够高效地吸收水体中的氮、磷等营养物质,实现净化水质的目的。同时,由这些湿地植物形成的生态环境,为水生生物提供了丰富的食物来源和安全的栖息场所,促进了水生态系统生物链的完善和平衡,逐步恢复了水生态系统的往日生机与活力。
2.3生物多样性保护策略
保护生物多样性对于维护水利水电工程周边生态系统的稳定和可持续发展至关重要。建立自然保护区和保护廊道是确保珍稀动植物拥有安全生存空间的关键策略。在工程建设对生态环境影响较大的区域,科学划定自然保护区,并通过严格的保护措施,确保这些区域内珍稀动植物的栖息地免遭人为破坏。自然保护区宛如坚固的生态堡垒,为珍稀物种提供了稳定的生存和繁衍环境。
生态廊道则如同一条条绿色的纽带,连接着因工程建设而被分割的生态斑块。这些廊道为生物提供了自由迁移和扩散的通道,使得生物能够在不同的生态区域之间进行交流和互动,维持了生态系统的连通性和完整性。
生物通过生态廊道寻找更适宜的生存环境,实现了基因的交流和种群的扩散,增强了生态系统的稳定性和抗干扰能力。定期开展增殖放流活动,为受工程影响的鱼类种群补充新的力量。根据不同鱼类的生态习性和繁殖特点,科学投放适宜的鱼苗,有效增加鱼类种群数量,促进鱼类资源的恢复和增长。同时,持续加强生物监测工作,运用先进的监测技术和设备,实时、全面地掌握生物多样性的动态变化。根据监测数据,及时调整和优化保护策略,确保生物多样性得到更加科学、精准和有效地保护,使水利水电工程周边的生态环境更加丰富多彩。
2.4土地资源保护与利用
在工程规划阶段,科学合理地布局设计能够最大限度地减少对优质农田的占用。通过多方案比选和优化工程选址、线路走向等关键因素,充分考虑土地资源的合理配置,确保农业生产的基础条件得以保护。优质农田是粮食生产的重要保障,保护这些农田对于维护国家粮食安全和农业可持续发展具有重要战略意义。
在工程建设过程中产生的废弃土地问题上,及时开展土地复垦是实现土地资源再利用的有效途径。采用一系列先进的技术手段,包括土壤改良和植被恢复等,可以对这些废弃土地进行综合治理,使其恢复到可利用的状态。复垦后的土地不仅增加了可利用的土地资源,还改善了周边的生态环境,实现了土地资源的循环利用和生态环境的有效修复。对于因工程建设而需要搬迁的居民,实施生态移民政策是实现移民安置与生态环境保护协同发展的重要举措。这一政策不仅为移民提供了更优质的居住条件和生活设施,改善了他们的生活质量,还结合当地的自然和人文特色,积极发展生态农业、生态旅游等绿色产业。通过这种方式,移民在新的环境中能够安居乐业,同时也推动了当地生态环境的保护和经济的可持续发展,真正实现了人与自然和谐共生。
3结语
水利水电工程对生态环境的影响是多方面的,涉及水文、水质、生物多样性和土地资源等多个领域。通过采取生态友好型工程设计、水质保护、生物多样性保护和土地资源保护等策略,可以有效减轻工程对生态环境的负面影响,实现水利水电工程的可持续发展。展望未来,随着科技的不断进步和生态环境保护意识的提高,应进一步加强对水利水电工程生态环境影响的研究,不断完善保护策略和技术手段,推动水利水电行业与生态环境的和谐共生。同时,还需加强公众参与和国际合作,共同应对水利水电工程建设带来的生态环境挑战。
参考文献
[1]杨欢.水利水电工程对区域生态环境的影响及保护策略[J].云南水力发电,2024,40(5):18-21.
[2]艾子贞.水利水电工程对生态环境的影响及保护对策[J].资源节约与环保,2022(10):13-16.
[3]杨移.水利水电工程对生态环境的影响及保护对策探究[J].四川建材,2021,47(11):32-34.
(作者单位:中水淮河安徽恒信工程咨询有限公司)