辽宁省水库建设对当地生态环境的影响分析

2017-03-12 10:26辽宁省凌源市水利局设计院
河南水利与南水北调 2017年1期
关键词:库岸库区水温

□(辽宁省凌源市水利局设计院)

辽宁省水库建设对当地生态环境的影响分析

□刘慧艳(辽宁省凌源市水利局设计院)

文章基于辽宁省水库建设现状,着重分析辽宁水库基础设施建设对当地生态环境造成的负面与有利影响,如:河流形态影响、水文情势影响、水温影响、水质污染影响、库区淤积、库岸稳定性、地下水位升高、局地气候改善与周围环境影响等,并针对水库建设的负面影响提出相应的形成机理、防治策略,为水库建设工程生态环保工作提供理论支持。

水库建设;生态环境影响;分析评价

0 引言

辽宁水利工程发展迅速,为人们生产生活带来便利的同时,也带来了很多生态环境问题,并且这些生态环境问题的产生也严重制约了水利工程的进一步发展。对此,文章围绕辽宁水库建设现状,基于水库的植被区系和构成,对水库建设所造成生态环境问题进行分析、评价。

1 水库建设概况

水库作为重要的基础设施,对辽宁省经济发展有重要作用,在农业灌溉、防洪减灾等方面能发挥出巨大的效益,为辽宁经济发展、保障社会安全做出卓越贡献。然而,为满足基本生存需求,辽宁地区的水库建设者过于注重技术和经济,忽视了水库建设对周围生态环境造成的实际影响,产生水土流失、水质污染、物种减少等现象。基于此,必须对水库建设所造成的生态环境问题进行分析,以采取有效策略加以防治。

2 水库植被区系和构成

水库周围由于陡坡,长期受到流水的侵蚀,已经形成很多峡谷,区域小气候具有相对较好的水热条件。植物类型十分丰富,但大多是当地较为常见的类型,很少见到珍稀种类。调查得知,森林覆盖率达到42%,具体的植被区系构成见表1。

表1 库区植被区系构成一览表

3 水库建设造成的生态环境影响分析评价

3.1 对河流形态造成的影响

河流要保持健康状态,必须用水进行维持,具有良好河道用水,是保证河槽稳定的基础。水库拦蓄势必对河道行水造成影响,无法满足河槽保持稳定的基本要求,容易出现下河道位移、涮深与淤积物堆积等现象,导致下游河道不断萎缩,大幅减弱了河道自身的行洪能力[1]。

3.2 对上游、下游水文情势造成的影响

水库建设对江河拦端以后,会对河流自身水文情势造成影响。对于将调蓄防洪作为主要目标的水库,其在不同季节上的水位改变和河流保持相反,水位变化幅度较大,汛期时,水库处在低水位的运行状态。与自然形成的江河相比,水库增大了江河在枯水时期的实际流量,减低丰水总流量,特别是对洪峰期流量有显著的减弱作用,这在很大程度上提升了江河下游的防洪标准[2]。与此同时,还能提升下游工农产业的用水保障率,确保水电站出力。通过对水库管理实施的问卷调查得知,对上游、下游水文情势造成利好影响的水库约占总量66%,且其余水库对情势造成的实际情况较小。

3.3 对上游、下游水温造成的影响

大型水库完成蓄水以后,会形成一片很大的水流停滞区,由于受到太阳辐射与水理化等特征作用影响,会产生新的水域环境。研究结果显示,大型水库的水温状况在绝大部分段落中保持稳定分层型,洪水等作用不会对水温造成太大影响。在库尾处,水温分层现象并不明显。水库的水温在水平方向上表现为等温分布,在垂直方向上有显著差异,特别是在高温夏季,水温伴随深度增大而减小,季节的变化会对水温造成很大影响;其中,5~40 m深度是温跃层,此层水温随深度变化最大;大于40 m的深层是滞温层,水温处在相对稳定的状态。通过水温测定得知,水库的下泄水温度在15℃左右保持恒定,为典型低温水,和水库建设以前的水温状况存在很大差别。伴随下游沿程不断增长,水温可以不断恢复到自然的状态,水温和沿程距离之间保持指数曲线关系。

3.4 对水质造成的影响

水库拦河筑坝建设必定会使江河水流动力特性发生变化,对江河当中的污染物移动、转化与扩散造成影响,使得江河自身纳污能力大幅减弱。在形成水库以后,库区内污染物主要来于工业生产废水及农业耕种污染。有些水库还会开展养殖业,由于未能对水库自身纳污能力进行综合考虑,使得水库的水质逐渐趋向于富营养化[3]。另外,还有一部分水库具有景观价值,由于水库管理欠缺,旅游业开展也会对水质造成污染。在80座接受调查的水库当中,水质为I类的水库有54座,占比68%;水质为II类的水库有22座,占比28%;水质为III类的水库有4座,占比4%。

辽宁省水文局针对省内的河流水质现状进行了评价,接受水质评价的水库共有89座。其中,整年水质在III类以上的水库有69座,占比78%;整年水质为III类的水库有10座,占比11%;整年水质在III类以下的水库有10座,占比11%。从水质评价结果看,水库建设对水质造成了较大的污染。

3.5 对库区淤积与库岸稳定性造成的影响

水库在完成蓄水之后,库区淤积与库岸的侵蚀作用会对水库中的水环境造成严重影响,同时还会波及到水库基本功能。在蓄水开始以后,由于存在侵蚀与堆积等作用,会在水边线等位置出现库岸形成现象。对于大型水库而言,其库岸主要由冲蚀与堆积等作用形成,通常以坍落和滑坡形式分布。在淤积与库岸的不断形成进程中,会出现水质与生态环境变化,水库投入使用后,会逐步与外界环境形成全新平衡。

通过调查得知,在水库建设完毕以后,水库的水位会出现一定变化,进而对山体稳定性造成影响。在接受调查的水库中,约有69%的水库山体处在相对稳定的状态;约有28%的水库在过去出现塌岸现象,但当前已处在稳定状态,不会对水库安全等造成影响;仅有3%的水库存在安全问题。另外,约有40%左右的淤积对水库库容造成实质性影响,同时还会对下游的河道造成冲刷,但实际影响偏小,不会对上游和下游民众生活生产造成影响;60%的水库不存在淤积现象,对库容无任何影响,存在的冲刷作用现已得到有效保护。

3.6 对地下水位造成的影响

水库在完成蓄水以后,其周边地下水位会出现升高迹象,容易造成土地沼泽化。在地下水位上升至离地表1.00~1.50 m,且干旱地区保持在2.00~3.00 m时,就会发生浸没现象,当潜水层浸没到地表耕作层以后,会加大土壤湿度,使得很多包气带遭到破坏,最终形成大面积土地沼泽化[4],如图1所示。

图1 土地沼泽化图

通过调查发现,在接受调查的水库中,约有45%地下水位出现升高迹象,现已采取相应措施,暂不会对生产生活实际造成影响;约有45%在出现地下水位升高迹象后未采取相应措施,但不会对生产生活实际造成影响;其余水库的库脚水位大幅提升,水库下游已经出现大面积沼泽。

3.7 对库区周围环境造成的影响

水库建设涉及到的移民安置问题需对库区周围土地进行利用,这会使库区周围的土地资源出现明显的变化,进而造成水土流失等现象。这一问题主要体现在两点:其一,移民安置区生产开发造成的水土流失;其二,基础设施建设造成的水土流失。库区周围的公路与房屋建设工程大多处于边坡之上,如果没有遭到人为干扰,可在4-5 a以后恢复植被覆盖。通过调查可知,在辽宁地区通常需要2-3 a才能自然恢复植被。

3.8 对局地气候造成的影响

水库建成后,会由热容量相对较大的水域替代热容量相对较小的陆地,使得库区周边气候出现变化。数据表明,中型以上的水库具有较为显著的湖泊效应,库区冬季的平均气温比水库建设前提升约1℃,夏季的平均气温比水库建设前升高约1℃,昼夜温差减小,极端最高、最低气温均有明显变化;蒸发量与水域面积呈正比关系,增大了库区周围湿度,降水增多;雾日明显增多,风力提升明显,但实际影响范围固定[5]。除此之外,水库流域上的防洪与灌溉促进了作物的不断生长,尤其是以水生作物为主的地区,对局地气候进行了有效改善,有利于当地种植业发展,优化居民生活环境。

4 总结

近几年,辽宁河流水资源开发力度增强,水库数量增多,为满足人与自然和谐相处的要求,必须对水库建设所造成的环境影响进行分析。

水库建设势必会对周围的生态环境造成影响,其中包含了负面和有利影响,负面影响有河道行洪能力减弱、土地沼泽化、水质污染、水土流失等,有利影响包括气候条件改善、促进农业生产等。

对于水库建设带来的有利影响,应确保这一作用得以持续发挥;对于水库建设带来的负面影响,应结合水库实际情况,采取适宜的环境措施进行处理,为水库运营及功能发挥等提供良好环境。

[1]张俊华,高承恩,陈南祥.水库建设对生态环境影响的评价[J].安徽农业科学,2013,10(5):2876-2878.

[2]胡宝柱,高磊磊,王娜.水库建设对生态环境的影响分析[J].浙江水利水电专科学校学报,2013,11(2):41-43.

[3]王化可,刘奇.安徽白莲崖水库建设的生态环境影响分析[J].新疆师范大学学报(自然科学版),2014,11(3):121-124.

[4]陈文祥.水库建设对生态资产的影响及其评价[J].水利发展研究,2014,12(10):9-14.

[5]何菲菲.水库建设对生态环境的影响分析[J].黑龙江水利科技,2016,12(1):18-19.

(编辑:刘青)

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2016-11-14

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