所屬欄目:水力論文 發布日期:2014-07-22 16:16 熱度:
從1949年以來,我國進行了大規模水利工程建設,形成了灌溉、排澇、防洪、發電、供水等水利工程系統,抗御水旱災害、工業農業生產的持續穩定、保障社會經濟安全、改善生態環境、保護水土資源等諸多方面都發揮了非常重要作用。但是,水利工程建設在為社會的發展帶來優勢的時候,也常常對生態環境系統產生多種不利的影響,有時甚至是持續深遠的影響。研究水利工程對生態系統的影響,為的是全面認識并且處理水利工程建設產生諸多生態影響,從而實現水利工程建設和生態環境建設的協調持續發展,促進社會的可持續發展。
摘 要:研究水利工程建設對自然環境的影響,是為了協調這兩者之間的關系,從而促進社會的可持續發展。簡述了水利工程建設對生態系統產生的種種影響,例如對大氣和局部氣候的影響,對水溫和水文情勢的影響,還有對泥沙、水質的影響等等,水利工程建設的生態影響研究實質上是人和自然關系在水利工程建設上的集中體現,水利工程建設應該全面認識和處理水利工程建設的各種環境影響,最終實現水利工程建設和生態環境的協調持續發展。
關鍵詞:農業與技術,水利工程,生態環境,生態影響
一、對局部氣候的影響
水利工程建設使庫區的微氣候環境有很大改變,包括氣溫、風速的變化和濕度、降水的影響。有關實踐表明,水面上的空氣比成片的房屋群上的空氣透明度要高8%~10%;并且水面上空和陸地上空比較,水面上空紫外線輻射也要高出30%,氣溫每降低4℃~5℃,相對濕度就會提高10%~15%。在一般情況中,地區性的氣候狀況受到大氣環流的控制,但是灌溉工程的修建、大中型水庫,使原來的陸面變成了濕地或水體,使之對局部小氣候也產生一定的影響,具體表現在對氣溫、降雨、霧和風等環境現象的影響。
(一)對降雨的影響
1.降雨量的增加
主要是因為修建水庫造成的大面積蓄水,陽光的照射下,蓄水蒸發量就會增加,從而引起降雨,增加降雨量。
2.降雨地區發生變化
在水庫的低溫效應下,影響降雨地區的分布,在庫區和鄰近的地區降雨量都會有所下降,而在一定距離外圍的地區降雨量則有增加;地勢越高的迎風面相對降雨量增加,背風面則降雨量減少。
3.降雨時間分布也會發生變化
由于夏季的水面溫度比氣溫要低,氣層比較穩定,大氣的對流也會減弱,降雨量就會減少,但在冬季時,水面溫度比氣溫要低,大氣的對流作用顯著增強,從而降雨量也就增加。
(二)對氣溫的影響
水庫建成之后,在庫區與空間接觸的地方由陸面變成水面,其中空氣間能量的交換方式與強度均發生改變,因而導致氣溫會發生改變,庫區的年平均氣溫就會有所增加。
(三)對大氣的影響
在研究大壩和生態環境時,第一最重要的問題是大壩的建設對大氣環境的影響。就世界范圍來看,此問題十分的突出,所以,世界上針對大氣環境的影響主要看成是建設大壩對生態環境的影響。可是,中國在這個問題上并不嚴重,因素有兩個:首先,中國的水電站雖然大,但是多是高山峽谷型的水庫,和國外的水庫相比較,庫水面的面積并不是很大;第二就是我國擁有大面積的森林庫區并不多。
二、對水文環境的影響
1.水利工程建設
最重要的是水利樞紐工程建設改變了水文流域的循環環境,對整體的流域都產生了一定的影響,其中的影響有利也有弊。在水庫蓄水之后,原來的河流就會變成湖泊,水位的抬高、水面的面積變大,一方面提高了水面蒸發量,從而引起水分循環的改變;另一方面,因為巖石層擁有透水性,會造成水庫的滲漏,從而使地下水的水位提高。水庫的水位改變和自然情況下的水位改變很不相同。在調蓄能力比較大的水庫,水位改變幅度也比較大;但是徑流式的水庫,水位改變幅度不大,也不會出現顯著的季節變化。和天然的河道相比較,水庫流速的改變也比較明顯。水庫不同的庫段,水的流速改變也不一樣,往往越靠近庫尾的庫段,水的流速就越接近天然的河道,而越近壩前的庫段,水的流速就越小,在某些特殊條件的庫段,水的流速可能接近零。攔河筑壩會使水文環境發生顯著改變,最終影響原有河流的生態環境。水文環境的改變包括:流量穩定化和流速頻率的改變;在季節性高峰時流量的喪失、急流狀態的消失。
2.水溫的改變
水溫的改變是指庫區特殊的水溫結構會使入流和出流之間產生溫度差的現象。庫區工程建設導致水溫的改變,是庫區工程中不可避免的。庫區的水流流速由上游到下游逐漸的降低,水體的性質也會發生變化,在庫內滯留的水和上空大氣間的熱量會產生改變,導致水溫與流態發生變化。
三、對泥沙的影響
水利工程建設使庫區與上下游河道的泥沙輸移以及沉降模式發生改變,對上下游和水利工程建設區的環境造成一定影響。在水庫蓄水之后,由于上游水流流速降低,庫區的來水帶來的泥沙就會在水庫內堆積,水庫泥沙的堆積會使庫容減少,最終影響水庫的運行效益。泥沙的問題是水利工程中最重要問題。在河流上面建壩,不但阻斷天然的河道,造成河道流態發生改變,而且也使河流泥沙的運動規律發生改變,進而影響整個河流的上下游與河口的水文環境,這是建設大壩所帶來的生態問題,應當特別的慎重對待。在水庫蓄水之后,由于水流流速降低,造成河水挾沙的能力減弱,在水體中的懸浮物也會沉積下來,不但影響航道的效益,也降低了水庫的庫容量,最終影響到水庫的使用時間。庫區的回水沉積也對河道的形態產生了影響。當大壩把河流攔截之后,泥沙就會在庫區的底部沉積,產生回水三角洲,三角洲向著水壩的方向漸逐漸增高,泥沙的顆粒也逐漸的變細。
四、對土壤環境的影響
(一)對土壤的影響
庫區蓄水之后,導致庫區沿岸的地下水發生改變,常常在庫區近壩的地方產生地下水升升高的變化,而由于庫周的地下水位上升,浸沒土地,使土地鹽堿化、沼澤化。
1.浸沒
在浸沒的地方,因為土壤中通氣條件較差,導致土壤中微生物的活動減少,進而肥力下降,最終影響了作物生長。
2.鹽堿化
由于庫區滲漏補給了地下水,通過毛細管的作用到達至地表,再在強烈照射的作用下,促使水中的鹽分集中于地表,這就形成了鹽堿化。又由于土壤溶液的滲透壓升高,引起了植物的生理干旱。但是鹽堿化并不是水利工程一定會帶來的,其中也有設計和運行不當的因素。
3.沼澤化
過分的濕潤會導致植物根系的衰敗和呼吸困難,潛水層到達耕作層的時候,由于土壤的濕度過大, 造成大部分的包氣帶被破壞。
(二)對地質環境的影響
大壩建成之后可能會觸發塌岸、滑坡、地震、水庫滲漏等地質災害。
1.庫岸發生滑塌
庫區蓄水之后,因為水位的升高,岸坡上的土體抗剪能力降低,就容易發生山體滑坡、塌方、危險巖體失穩等地質災害。
2.大型水庫蓄水之后可能會誘發地震
庫區誘發地震是由于巨大體積蓄水會增加水壓,并且在這種水的壓力下,會使巖石裂隙、斷裂面發生潤滑,造成巖層和地殼內部原來的應力平衡發生改變。水庫蓄水后,可能導致在天然地震少或者地震強度弱的地方,誘發強烈的地震。
3.水庫的滲漏
水庫滲漏導致庫區周圍的水文環境發生改變,如果水庫是污水庫或者尾礦水庫,可能將導致水庫周圍和地下水體發生污染。
五、對水生生物的影響
因為水利工程建設的作用對象重點是水體,因此水生的生態系統受到工程建設的影響較為直接和明顯。庫區的建設使水位抬高了,是原有的河流生態系統發生了改變,并且破壞了生物的生長和產卵所需的水文環境、成長環境。另外,水庫的浸沒區和淹沒區原來的植被死亡、土壤的可溶鹽使水體中的氮磷含量增加,加上水庫周圍的森林、農田、草原的營養物隨著降雨流進水體,導致了富營養化的環境條件。
水利工程建設對水生生態系統的影響還體現在對魚類的影響上:首先,改變了魚類區的組成。庫區環境形成之后,水文環境發生了較大改變,進而改變了魚類的生存環境。針對不同的魚類,生存環境也不同,所以,水庫的魚類組成也常常會發生顯著變化。其次,水利工程建設影響魚類的繁殖。庫區的存在影響了魚類的產卵場所,在水庫蓄水之后,流速減慢、水深加大對喜歡在急流中產卵的魚類不利;水庫運行的時候,庫水水位的不斷變動也對在草上產卵的魚類造成不利影響。
六、結語
生態環境的惡化是目前我們面臨的重大問題之一。伴隨著資源開發與利用,人們也開始反思:怎樣才能在原有的生態環境發生改變的情況下,選用適宜的措施,讓生態環境從不平衡回到新的平衡中。對于生態影響問題,本質上就是人和自然關系具體工作中的體現。每一項水利工程的本質都是生態工程,改變自然的同時,也不能以損害生態環境作為代價,生態環境的保護是水利工程建設應有之義。
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文章標題:農業與技術投稿水利工程建設對環境的影響
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