《兴建水库工程对生态环境的影响因素的分析》

兴建水库工程对生态环境的影响因素的分析

摘要。水库工程的建设，不仅具有防洪、发电、灌溉、供水、航运等多方面的社会与经济效益，但也会对环境带来不同程度的影响。会造成水库浸没、淤积、塌岸、诱发地震等问题，对周围的地质环境产生不利影响，甚至造成破坏，同时造成移民搬迁问题，对水温、水质、生物物种以及文物和景观等造成影响。通过采取水库科学管理和优化调度等切实有效的措施，扩大大坝工程建设带来的有利影响，最大限度的避免或减小各种有害影响，并充分发挥水库再造新环境的功能，创造人、水、生态环境和谐。

关键词：水库工程；生态坏境；影响因素；分析

1.水利生态环境的影响

水库工程建设施工中，会对建筑场地及其周围的地质环境产生不利影响，甚至造成破坏，这便形成水利生态环境问题。对水库工程的工程造价、施工工期、有很大的影响。

1.1水库浸没问题

水库水位抬高后，库区周围的地下水位也随之上长升，这时，地下水位可能接近或高出城面，导致库岸两侧农田土壤盐碱化、沼泽化，建筑物地基恶化，矿坑充水坍塌等，这种现象称为水库浸没问题。

1.2水库淤积问题及河道演变问题

水库建成后，河水流速减小，由上游携带的泥沙便在库区沉积下来，堆积于库底形成淤积。我国建成8万多座水库，总库容近5000亿m3，由于泥沙淤积，库容减少了约40%。黄河三门峡水库就因建坝改变了河道的流态，坝址上游河道泥沙淤积问题严重，长期不能发挥设计效益。

如长江三峡水利枢纽工程，长江是世界上泥沙量最大的河流之一，每年都会带走5到10亿吨的泥沙，尽管水库的泥沙流速难以预测，但专家普遍认为一般情况下每年河流携带的泥沙都将会被大坝截住。若此种假设成立，长江所携带的泥沙将在100年内填满水库。水库中的泥沙沉积会对下游造成影响。几千年来，长江三角洲地带一直把这些泥沙作为农田和渔业的营养源泉。水库尾部附近的泥沙流速会加快，在旱季将严重影响上游的通航，水库尾部的泥沙还会抬高河岸。

1.3水库塌岸问题

水库蓄水过程中或蓄水后，水库周边岸坡在水位升降和风浪冲蚀下，引起库岸发生塌落后退，并逐渐形成新的岸坡，这种现象称为水库塌岸问题。严重的塌岸不仅造成水库淤积，而且蚕食周边的农田，并威胁建筑物和人民生命财产的安全。

1.4水体变化带来的影响

当河流中原本流动的水在水库里停滞后便会发生一些变化。首先是对航运的影响，譬如过闸需要时间，对上、下行航速会带来影响；水库水温有可能升高，水质可能变差，特别是水库的沟汊中容易发生水污染，如水华现象的出现；水库蓄水后，随着水面的扩大，蒸发量的增加，水汽、水雾就会增多，等等。这都是修坝后水体变化带来的影响。

1.5大气的影响

国外舆论在谈到大坝与生态问题时，首先谈到的最重要的问题就是大坝建设对大气和气候的影响。这种观点的提出是有原因的。在美洲的阿根廷、巴西、委内瑞拉等国，在北美洲以及俄罗斯的西伯利亚，一些大型水电站的水库淹没了大片森林，水库蓄水前，有没有能力大规模砍伐清库，林木便长期侵泡在水中。树木生长是吸收二氧化碳，释放氧气，有益于生态环境；但经水侵泡腐烂后便会产生一些有害气体，对大气造成污染，引起库区局部小气侯发生变化。如全年可能增加雾天出现的天数，增加降水量，库区周边气温发生变化等。

1.6库诱发地震问题

水库蓄水后，改变了水库区的地震频度和强度的，改变了地球物理场诱发地震。水库诱发地震与坝高和库容、地质构造与岩性、库水渗透条件、区域构造活动等因素有关。统计数字表明，坝高超过100m，库容超过10亿m3的水库，发震率超过50%。水库对地震的影响表现在两个方面：一是水体对库床及库岩体的压力，容易使处于不稳定状态的岩体失衡；二是库水的渗透和通过裂隙所形成的水压力及水的化学作用，对岩体固有结构的破坏与改变。

2.生态经济方面的影响

2.1水库淹没及移民问题

水库蓄水后，库水位比原河床水位高出许多，回水也延伸到较远的地方，峡谷型水库则更远，将淹没库区正常蓄水位以下的民房、厂房、农田等。水库淹没可能带来一系列环境地质问题，如淹没沿河两岸的地质地貌景观和矿产资源，淹没城镇和土地，同时产生移民问题。

2.2鱼类和生物物种的影响

当前社会上极为关注的是大坝建设对洄游鱼类造成的影响。事实上，洄游鱼类由于种类的不同，其生存的环境也各不相同，在不同的地区和不同的河流上建坝，对鱼类和生物的物种影响是不同的。

由于河流的动态，河水的温度和化学组成的变化，以及符合这些鱼类生活特性的自然生活环境和食物来源的改变，都有可能对鱼的种类、数量产生影响，某些鱼种有可能因无法适应新的环境而数目骤减。

2.3森林和野生动物的影响

由于修建水利工程，需要占用大量土地，会使库区周围森林受到破坏，生物链中断，会造成依赖周围森林生存的部分原野生动物的减少，会造成依赖水库生存的野生动物的增加。

2.4对上、下游的影响

上游库区水面宽广、风景秀丽，利于发展旅游事业和水产养殖。水库蓄水后，引起下游库区的地下水位升高，容易导致农田受涝、盐碱化、沼泽化。由于修建水库上游蓄水后，水位抬高能淹没碍航浅（险）滩，提高航道通航条件。由于修建水库能起到防洪作用，使中下游农田减免洪水灾害，但同时提供了水和电，使下游地区工业可得到迅速发展，促进当地经济繁荣，改善和提高当地人民生活水平。

3建设场地及周围地质环境问题

建筑施工往往会破坏原有的地貌形态和岩体的天然结构，如人工开挖高陡边坡，岩体产生临空面和卸荷裂隙，可引起边坡滑动破坏；开采土石料，岩土剥离后加速风化，造成新的水土流失；弃石废渣乱堆乱放，淹没泥石流等。

3.1水利工程环境地质影响

指水利工程与地质条件之间的矛盾，即建筑场地的工程地质条件下不影响水工建筑的稳定、经济和使用等方面的要求，而存在的地质缺陷和问题，常遇到的有三大工程地质问题：稳定问题（包括坝基、坝肩、库岸、渠道边坡，隧洞围岩及进出口边坡稳定）、渗漏问题（包括坝区、库区、渠道渗漏）和水利环境地质问题。

4改进措施

克服兴建水库大坝的缺点，应源头预防和过程防治环境问题的产生，有利于保证经济和环境保护之间的协调发展。只要采取积极有效的环境保护措施，如在按项目前期阶段做好安环境影响评价工作，从环境保护的角度分析工程建设的可行性，环境工作实施动态管理，加强工程建设全过程的环境管理，将因兴建水库而造成的环境危害降低到最低限度，而最终达到经济效益，社会效益和环境效益的统一。

水能资源为可再生能源，大力开发和使用清洁的水电，降低火力发电比重，减少对不可再生原煤能源的消耗，不仅可以缓解能源紧张的局面，而且有利于减少二氧化碳等温室气体的排放，对社会经济的可持续发展将会开拓出更大的环境空间。

修建水库将对当地的自然环境和社会环境产生各种各样的影响，有些是有利的，有些是不利的或者是有害的。但是随着人类科学技术的不断进步，人们将能够逐步认识并通过采取水库科学管理和优化调度等切实有效的措施，扩大大坝工程建设带来的有利影响，最大限度的避免或减小各种有害影响，并充分发挥水库再造新环境的功能，创造人水和谐，改善生态环境。

参考文献：

[1孙恭尧，高碾压混凝土重力坝，中国电力出版社，2004年。

[2张启富，砼面板堆石坝的现状与展望，安徽水利科技，no.1，1994年。

[3]汝乃华、姜忠胜，大坝事故与安全.拱坝，中国水利水电出版社，1993年。

[4]e.e.瓦尔斯特龙，大坝与水库地质，成都科技大学出版社，1988年。

[5彭志源，水利水电工程施工项目经理工作手册，2004年。

第二篇：水库水质现象分析及水库对环境的影响水库水质现象分析及水库对环境的影响

朱源辉

（漳州市水利局，福建漳州363000）

摘要。本文主要对水库的水质及其对周围的环境所造成的影响进行研究，了解各个方面影响的大小，并进一步提出防治措施。

关键词：水库水质环境措施

水库作为一种水利工程，在现代水利。资源水利、城市水利中发挥着越来越大的作用，它不仅有防洪、调洪、蓄洪等除灾减灾的功能，在水资源的优化配臵中也是举足轻重，在传统的农田水利中它是农业的命脉，随着社会经济的发展，城市化进程的加快，水库已是重要的取水水源，如北京的密云、官厅水库是北京人生命之源，承担着北京市的生活用水、工业用水，影响到北京的环境和北京的可持续发展。因而有必要加强对水库的研究，为进一步提出防治措施作好准备。1水库中的水质现象

水库中的水质现象，大致分为水温变化、浑水长期化及富营养化三大类。而每个现象基本上都是由于河水在水库内长期滞留的结果。

1.1水温变化

水库在当地水文、气候条件和水库运行方式的影响下，具有特有的水温结构。这个水温结构也作为密度结构，使水库的入流、出流产生异重流现象，支配河水在水库内的滞留状况。由于河水本身的水质与滞留状况的关系，会产生各种各样的水质现象。因而，水库的水温特性对于

1水库水质现象的预测、评价及水质保护方法的研究是极其重要的。

水库的水温结构，按照水库内水流的大小，大致分为分层型和混合型。分层型一般出现在大型水库，以夏季为中心，形成稳定的水温层次。由于这种垂直方向的水温差，按照密度梯度来说，难以产生上下的混合。因水库入流、出流的流动，只形成水平的层状流动，库水被分为层状的流动部分和停滞部分，其结果，使水质也产生了差别。同样，以冬季为中心，由于冷却产生对流现象，库水受到上下强烈的混合，水质也一致化。可以说，这种由于水温差异而产生的流动，在一般河水中因滞留时间短，难以产生像水库滞留发生的水质变化。

大型的分层型水库是一个热容量大的巨大水体，该水体在升温期难以变热，降温期难以变冷，从而形成入流水和出流水的温差。一般出流水温度在升温期变低，降温期变高，形成入流、出流年间水温在相位上的变化。

河流水温的变化，对灌溉及内陆水域渔业的影响是很大的。不过可较容易地利用水温成层的特点采取表层取水或分层取水的方式调节水温。因为水库的水与出流水的温度可以用数值分析，十分精确地预测出来，所以，能够准确地规定与下游河道水温要求相适应的取水设施的操作方式，但是，难以排放与年内天然河流水温相同的水。例如，以灌溉为主要对象的取水方式，必须根据下游河道的水温要求安排。并且，作为取水方式，不仅对调节水温有效，就是对处理浑水、富营养化等其它水质现象均都有效，必须综合研究。为此，各水质要素对下游河道的影响必须定量地掌握。目前关于水温变化的影响仍然不十分了解，如水温对鱼类等的影响的容许范围能定量地予以确定的话，作为综合的水质保

2护措施，可能会作出更合理的放流方式。

1.2浑水长期化

浑水长期化是水库蓄洪时纳入浑水，连续长期地泄放至下游而产生的现象。这种现象因水库规模、洪水规模及洪水发生时间不同而产生各种各样的形态。浑水长期化对河川的景观及娱乐、渔业、水利等的影响，已被列为日本最大的大坝环境问题之一。虽然浑水的定义尚不明确，但可以认为主要是细微的无机质颗粒所构成。

浑水在水库内的动态与水库的水温结构有密切的联系。浑水长期化现象在集水区水土流失严重的分层型水库能明显出现。浑水长期化的结构已大致明确，也能通过数理模型研究，用数值分析进行预测，精度完全满足实用上的要求。但在预测洪水时尚待解决的入流水的浊度预测问题，主要是岸坡等崩塌时所产生的污物与降雨、河流流量等的关系不明确，修筑道路等人为的影响也很大，这方面只能用现场实测资料来掌握其特性。

由于水库的水温层次关系，浑水在库内往往呈水平的层状停滞。因此，用避浑取清的分层取水法可以取得一定效果。但是，由于洪水规模和发生时期不同，特别由于秋末大洪水所产生的浑水，因紧接着到来的冷却期发生对流混合，往往使水库内的浑水完全扩散，这是造成浑水长期化的重要原因之一。

作为减轻浑水长期化的措施，在水库操作运用方面采取分层取水和浑水早期排放等水库运行措施的同时，流域内的水土保持措施仍然是重要的。但修建水库难以避免某种程度的浑水长期化，为此，应定量掌握浑水对景观、鱼类等环境要素的影响和查明浊度的容许范围。

31.3富营养化

富营养化是浮游植物和水生物的繁茂生长而使水质持续恶化的现象，随着流域内的生态、工业结构变化，河水的营养指标上升，水库的富营养化已有逐渐严重的倾向。由于浮游植物的异常增值而产生“水华”和大型的水生植物的异常繁茂，成为富营养化的明显标志。同时由于这种现象常年累月的反复，伴随水质恶化会产生异臭等现象。

富营养化现象在营养盐含量大的分层型水库也容易产生。在从春天到夏天的分层期停滞的表层，对营养盐浓度敏感的浮游生物不断增殖，有时形成“水华”，浮游生物的死骸因沉降而被氧化分解，消耗库底停滞层的溶解氧，使底层出现缺氧状态而产生硫化氢，并从底泥中分解出营养盐与重金属。这些分解物由于冷却期的等对流现象，在水库中扩散，更进一步提高水库的营养化水平。

水库的富营养化不同于其它水质现象，其主要原因是人为的排污。如东山红旗水库，其水是由云霄杜塘水库引来的，杜塘水库的水质是Ⅰ类，红旗水库的水质却是Ⅲ类，已有富营养化趋势，水藻大量繁殖，该水库为东山唯一的供水水源地，若不及早治理，会造成不可弥补的损失。为此，作为预防措施，必须加强流域管理，防止污染。然而，因伴随复杂的生物活动产生的富营养化现象，现在对其机理还不十分了解，也不知道富营养化水平达到什么程度会产生实质性的危害，水质本身的保护标准也不明确，因而，流域的管理标准也难以确定。富营养化现象的预测、评价、处理措施，均存在着很多问题。2水库对环境的影响

水库大坝改变了河流的水文条件，同时对自然、生物和社会文化系

4统产生一系列的影响。筑坝蓄水就要在自然背境中臵入一个大的建筑物，因而就会使当地水环境条件发生较大的改变。水库淹没就会对交通方式、文物古迹、农村、市镇以及当地的植物种群和动物等产生立刻的、显著的影响。大坝本身不仅对自然水体的流动，而且对鱼类洄游和交通形成一种阻碍。

2.1水库对自然条件的影响

如小气候的改变，特别是湿度的改变，在有些情况下导致雾的增加及库区降水的变化；库区的水文循环也显著地受到影响；地下水位的变动、渗漏、下游河床可能的侵蚀和沉积的变化以及库区水体的负荷诱发地震的可能性等问题。

2.2水库对水生系统的影响

从地球化学和生物地球化学的观点，水库蓄水对原来的水生态系统会产生显著的改变。水质改变一般是要发生的，特别是由于细菌和富营养化的作用。许多水库的水体中营养物质的含量（氮磷化合物）和元素的总量有了巨大的变化。营养的增加将使细菌和水藻大量繁殖，因而使水发臭，同时也使水中氧的含量降低。水中溶解氧的降低将威胁着某些鱼种的生存，它还会导致产生厌氧微生物繁殖条件，使水质进一步恶化。

2.3传染病媒介的发生

其中最重要的是疟疾和血吸虫病。这些疾病的媒介物的生活周期全部或部分是在水中。疟蚊在静水中易于孳生，建坝蓄水可使上述疾病的相对分布转移，同时也给钉螺提供了适宜的栖息地。

2.4水库对水质、底质的影响

水库上游的工矿企业或土壤本底中会含有有毒物质，由于“三废”

5的排入或暴雨的侵蚀作用，致使含有大量有毒物质的水和泥沙流入库内，使水库水质和底质受到显著影响。例如丰满水库由于其上游金矿选矿用汞，历年来共有30～60吨汞随废水流入库区；又如三门峡水库，由于黄土高原的土壤中含砷较多，暴雨时砷随着泥沙入库，以致使库区泥沙中砷的含量超标很多。此种物质如遇水流急变或水库冲沙就有可能冲起使水库和下游水质恶化。

目前水源污染对水库水质的影响已经引起重视，但对水库泥沙与水库水质的关系尚注意不够。因此对有些水库还应研究水库泥沙与污染物质的关系并进而在水源保护中研究控制泥沙的作用问题。

2.5水库对下游的影响

有些河流的泥沙中挟带肥料和营养物较多，建坝后泥沙被截留库中，又由于上游大量取水，使建库后下泄水量减少，致使下游发生许多新问题。如下游水量分配发生很大变化；供水能力减小；水环境容量减小……等。

2.6水库对农业、渔业的影响

当水库库容大，调节程度高，水库的水温结构呈分层型。由于水库中深层的夏季水温较低，如取水口深，致使大坝下游河段在一定范围内的水温较在自然状态下为低（大坝处最低），如引用低温水灌溉会使农业减产，有时也会对一定河段的鱼类产生影响。

溢洪道对鱼类的影响，当水流通过溢洪道时，水可能被空气中的氧和氮过分饱和。实践证明，当氮的最大含量接近120％饱和率时，对某些鱼类的生存就有明显的恶果。

2.7其它影响

62.7.1水库对交通的影响。

水库淹没，常引起铁路、公路改线；库区及下游又因建库而有利于航运的发展。

2.7.2坝工失事造成灾害

各种不同规模的坝工失事也是有的，失事后造成的灾难随大坝和水库的规模而异，一般包括下游大面积的淹没、财产的损失、生命的伤亡以及疾病的传播等。大坝和水库的规模愈大，其失事造成的灾难也愈大。因此，设计和施工要确保大坝安全，并应该经常检查和拟定一些安全措施。3防治措施

综上所述，造成水库水环境恶化因素有很多，要进行防治可以引用系统理论，建立系统模型，分析污染成因，建立造成恶化各种环境因子的数据库和数学模型，较完整系统地提出可操作的法制的、行政的、技术的、经济等的水资源保护监督管理办法、原则、任务、目标。防治措施主要分为两类：一管理措施，是通过法制的、行政的、经济的手段；二技术措施，是通过优化配臵、监测、生物或化学手段等来达到治理目标。

3.1管理措施

3.1.1改变“多龙管水，群龙无首”的局面，实现“多龙治水，一龙管水”的新格局，建立有权威性的行政管理机构。

3.1.2制定水污染控制法律和相应的配套法规，依法进行防治，不要走“先发展后治理”的老路子，排除地方保护主义和行政干预，真正意义上做到“有法必依，依法必严，违法必究”。

73.1.3制定各种管理标准并相应地采取一些经济手段等。在市场经济条件下，有些水库管理体制发生改变，以库养库，追求经济利润的最大化，不顾对水环境的破坏。应制定各种管理标准，用经济杠杆作用来进行平衡。

3.1.4严格控制污染源或减少排污，禁止网箱养鱼和投粪饲养。

优生

二、分析人类活动影响生态环境的事例

教学反思：