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水利枢纽的环境影响及对策措施(闫俊平)

发布时间:2016年12月02日 来源:

 

【摘要】水利枢纽在经济社会发展中发挥了显著的经济社会效益和改善生态环境的效益。但由于该工程规模宏大,拦断河道,淹没土地,对水环境、生态环境、土地资源等造成较大的不利影响。本文重点对水利枢纽工程运行期、施工期对水环境、生态环境等主要环境要素的影响环节进行了分析、探讨,并对相应的环境要素提出了减缓影响的对策措施。

【关键词】水利枢纽 环境影响 环境要素 对策措施

DOI 编码】 10.3969/j.issn.1672-2469.2013.11.003

【中图分类号】 F205 【文献标识码】 B 【文章编号】 1672-2469 2013) 11-0009-03

1 水利工程的基本概念

1.1 水利枢纽的概念

很多水利工程具有综合利用效益,称为综合性水利工程。水利工程中最典型的综合利用工程就是水利枢纽。水利枢纽是为实现除害兴利的目标,由若干座不同的水工建筑物构成的建筑物综合体。大多为修建在河道上用以拦截水流,抬高水位,形成自流引水条件的低水头取水枢纽和形成具有较大库容的水库。能对河流来水起调蓄作用的中高水头蓄水枢纽,以及修建在河道上用以防洪治河或修建在渠道上用于节制和切配流量的水闸枢纽。

水利枢纽主要由挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物以及船闸、升船机、过鱼设施等专门性的建筑物组成。

1.2 水利工程的特点

水利枢纽多修建在江河上,既对水起控制作用,又承受水的作用。因而,具有水工建筑物之间或与其它工程之间关系密切、功能复杂的特点。一座水利枢纽往往同时具有防洪、供水、灌溉、发电、航运等多方面功能。在这些功能之间同样存在着对立统一的关系。作为水利工程主要组成部分的水工建筑物,在施工、运行过程中,要承受水压力、浮力、渗透力以及侵蚀、冲刷和冰冻等作用,加之水工建筑物所在地区的水文、地形、地质条件各异,因而水工建筑物的设计、施工和运行管理较为复杂。

水利枢纽工程,既具有除害、兴利,促进经济社会发展的有利影响,又存在改变生态环境,淹没和占用耕地、城镇、村庄、文物古迹等不利影响。

由于水利工程有上述一些特点,而且其规模一般较大,涉及的因素较多,因而其建设还具有建设周期长,涉及领域和范围广的特点。

2 水利枢纽产生的环境影响

2.1 水利水电工程的效益

水利水电工程的发展关系到国民经济和社会发展的大局。新中国成立以来,兴建了大量的水利基础设施,水库、堤防结合,逐步完善了七大江河流域的防洪工程体系。城市生活供水率达到96.8%,基本解决了城市供水问题;农田灌溉面积大幅度增加,基本形成了农田灌排体系的总体格局;水电装机容量增加迅速,在为城市提供清洁能源的同时,完成了大量初级电气化县建设。水利枢纽工程在经济社会发展中发挥了巨大的防洪、除涝、灌溉、供水、发电、航运、渔业、改善生态环境等综合效益。

2.2 工程建设期的环境影响?

2.2.1施工期水环境

砂石料加工系统对砂砾料进行冲洗产生含泥废水,一般废水产生量较大。大型建筑物基坑开挖的基坑排水、机械修配厂的机械冲洗含油废水、混凝土拌和系统的冲洗碱性水和混凝土养护碱性水、施工营地生活污水等,这些废水若不处理直接排向河道会造成水质污染。

2.2.2声环境

施工车辆运输将产生流动噪声,爆破产生较大瞬时噪声,场地施工机械,加工、辅助企业生产产生固定噪声污染。

2.2.3大气环境

施工期除部分对外永久道路为硬化路面外,大部分道路为土路或泥结石路面,路面质量差,造成道路大量扬尘污染。施工场地在机械挖土过程中也将产生扬尘影响,弃土、散装物料运输过程中溢撒路面造成环境影响,岩石爆破、砂石料加工系统、混凝土拌和系统将产生粉尘影响。

2.2.4固体废弃物

固体废弃物是指施工营地生活垃圾、建筑垃圾和工程弃渣。施工期施工人员大量聚集,每天产生较多的生活垃圾,若不及时处置可能会滋生老鼠、苍蝇或发生霉烂散发出腐臭味,主要影响施工人员生活和周边环境。施工过程中生产的大量建筑垃圾和弃土弃渣,处置不当也对周边环境产生影响。

2.2.5水土流失

工程区开挖扰动地表,弃土、弃渣使土壤侵蚀模数增大,会加剧水土流失的发生。

2.3 水利枢纽运行期环境影响

2.3.1生态环境

1)水生生态。水利枢纽切断了原有天然河道与湖泊、海洋之间的通道,影响洄游性鱼类上溯或降海产卵繁殖和生长。分布于水库区的产卵场被淹没,鱼类生存和生殖环境遭到破坏,影响鱼类资源量和生物多样性。水库坝下流量减少,水流趋于均匀化,尤其是在鱼类产卵季节水库下泄水量形不成产卵所要求的水文条件,影响坝下产卵场规模与产卵质量。水库建成后坝上游由原来的河道水文条件转变为湖泊水文条件,水库水生生物种群结构发生变化,喜静水环境的鱼类将成为优势种,而喜流水环境的鱼类便会减少甚至消失。水库采用底部泄水产生的低温水对坝下鱼类生长和繁殖造成影响。

河道涵闸工程阻隔河流与湖泊、海洋连通通道,与水库筑坝作用类似,同样影响洄游性鱼类上溯产卵繁殖和降海生长,影响半洄游性鱼类上溯产卵和返回湖内育肥。

在污染较严重的河流上建闸,涵闸开、关期间,上、下游水质脉冲式变化对生态产生影响。涵闸关闭期间,大量污水皆拦在闸上游,下游水质较好。涵闸一旦开启,大量污水突然下泄往往对水生生态造成较大影响。

2)陆生生态。水库淹没和占用大面积土地资源。清除植被造成生物资源量和生物多样的减少。淹没、占压耕地对农业生态造成影响。水库淹没影响野生动物栖息地和繁殖地,对野生动物活动形成阻隔作用,缩小野生动物运行、觅食及活动范围,对野生动物会造成较大影响。

2.3.2水环境

1)水质。水利工程虽然不直接产生污染物,但水文情势发生较大变化时,水环境会随之受到影响。水库工程建设减小下游河道水流量,降低水环境容量,影响河道水质。水库区水体流速减小,降低坝址上游水体稀释扩散能力,引起库区水质富营养化。

2)水温。高坝、大型水库建设,水库内水温在垂向上产生分层结构,从表层向下水温逐渐降低。水库从底部下泄的灌溉水、发电水等,温度往往较天然河道水温要低,水温降低的程度与水库放水建筑物在水下深度有关,一般放水建筑物在水下的深度越大,水温越低。

2.3.3土壤环境和土地资源

水库淹没、工程征用和占用土地、移民安置占用土地资源,使土地利用方式发生变化。涉及耕地的,使耕地和基本农田受到损失。水库浸没引起土壤潜育化、盐渍化和沼泽化等。

2.3.4移民安置

移民安置需评价移民安置对水环境、土地资源、生态等环境的影响,又要评价安置移民对移民生产生活条件的影响。

农村和城镇移民安置,工业企业迁建,专项设施复建,建房、修路及其它基础设施的建设占用土地资源对土地产生影响。集中安置区生活污水排放对水环境造成影响。建设中清除植被,扰动地表,产生弃渣等,将对生态环境造成影响,且会加剧水土流失的发生。

移民安置方式、安置区选址不合适,安置区的环境容量不足等,对移民生产生活会造成不利影响。

3 水利工程环境保护措施

3.1 施工期污染物防治措施

3.1.1生产废水、生活污水处理措施

砂石料冲洗废水含泥量不大时,一般采用一级或两级简易沉淀处理。沉淀池应保证有足够沉淀时间,处理后的废水循环利用。对于水质要求严格,废水中泥沙含量大、颗粒细,经二级沉淀处理仍不能达标排放的,可添加一定量的絮凝剂处理,也可采用成套处理设施处理。

混凝土拌和、养护及混凝土灌浆废水一般采用沉淀处理后,添加酸中和的处理方法。

机械设备维修、保养、冲洗产生的含油废水一般采用沉淀池和油水分离装置进行处理。油水分离装置可采用专用的油水分离设备,也可采用调节沉淀隔油池。

生活污水处理措施根据生活污水排放量、排放去向,污水受纳水体的保护目标确定。一般污水排放量小,直接排向农田或受纳水体水质要求不严格时,可采用化粪池处理。

当施工营地人数多或污水受纳水体敏感,生活污水经化粪池处理达不到排放标准时,采用生活污水生物处理设施进行处理。

3.1.2大气环境

施工采用的机械设备应选择排放污染物质达到国家规定排放标准的机械设备,对施工现场的运输车辆可安装催化净化器。

砂石料和土石方开挖采用湿法作业,减少施工作业粉尘。扬尘量大的施工道路应提高路面质量,并加强养护,从根本上拟制扬尘。施工临时道路和对外交通道路应采取撒水降尘措施。

食堂或热水锅炉应采用石油液化气等清洁燃料,减少废气排放量。或对锅炉安装除尘装置,净化烟气,降低污染。

3.1.3声环境

施工机械应选用低噪声设备并对噪声级提出控制要求,交通车辆宜装置消声设备。对砂石料筛分装置、拌和楼等高噪声设备,设置隔声减噪装置。

对学校、医院、居民区等噪声敏感区,在施工场界或噪声接受地点设置隔声设施。采取降噪措施仍不能达到噪声控制标准要求时,可临时搬迁强影响区的噪声敏感目标。

加强环境管理和监理,禁止夜间施工。工程爆破采用低噪声爆破工艺,并避免夜间爆破。

3.1.4固体废弃物处置

当施工场地离城、镇较近时,生活垃圾和建筑垃圾一般采取在施工营地设置垃圾收集设施,定期将垃圾清运至垃圾填埋场处置。

当施工场地距离城、镇较远,难以利用当地现有垃圾场时,建设垃圾填埋场处理生产、生活垃圾。

3.1.5水土保持措施

水土保持措施包括工程措施、植物措施和临时措施,按水土保持方案实施。

3.2 运行期环境保护措施

3.2.1水环境

供水水质保护是水利工程水环境保护的重点工作之一,包括水源地保护、引水口水质保护等。主要保护措施有划定水源保护区,对进入水源区的面污染源和点污染源分别提出控制措施,水源地周围设置物理或植物隔离带,由政府制定相关保护管理条例等。

水库按规定下泄环境用水,满足运行期下游水功能对水质的要求。当下游河道水环境容量减小至不能满足水功能目标要求时,提出对排入下游河道污染物的消减措施。

3.2.2生态环境

兴建水利工程影响珍稀、濒危、特有植物、古大名木生存或生态环境受到破坏时,根据影响程度,提出工程防护、移栽、引种繁殖栽培、保存物种种质、建立植物种子库等措施。

水利工程建设使珍稀、濒危和有重要经济价值的野生动物栖息地、繁殖地、迁移通道等环境条件发生改变时,提出保护或新建迁移通道、新栖息地和新繁殖地措施。

影响水生生物的产卵场、育肥场、索饵场或阻断洄游鱼类通道时,采取设置过鱼设施、人工增殖、放流、种质库保护等措施。优化水库调度方式,在鱼类产卵期模拟天然水流形成产卵需要的水文条件,保护下游鱼类产卵场。

水库下泄低温水对生态产生影响时,采取表层取水、泄水措施,或建设增温设施。

当重要沼泽、湖泊、河流、浅海和滩涂湿地等受到不利影响时,采取补充湿地用水等保护与恢复措施。

结合河流生态特性,计算生态基流量和特殊用水量,将其纳入工程规模和调度方案中,并布设生态用水下泄设施。

3.2.3土壤环境和土地资源

水库浸没和渠道渗漏抬高地下水位对土壤环境产生影响时,提出水库防渗、工程防护或排水措施和渠道衬砌防渗措施。

3.2.4移民安置

移民安置中产生的环境影响可采取相应水环境、生态保护措施和水土保持措施。对移民生产生活造成的影响可通过移民补偿得到解决。

4 小结

通过以上分析可以看出,水利枢纽的建设对水环境、生态环境、土地资源等将造成显著不利影响,在工程设计与建设、运行中需引起足够的重视。使工程在发挥显著的经济社会效益的同时,对造成的影响采取减缓对策措施,最大限度地降低对水环境、生态、土地资源等的影响。除本文介绍的环境要素外,水利枢纽工程建设还可能对其它如局地气候、环境地质、文物等产生影响,由于篇幅原因本文不再阐述。

参考文献

1 李珍照,王益敏等. 中国水利百科全书水工建筑物分册[M].北京:中国水利水电出版社,2004.

2 中国水利工程协会. 水利工程建设环境保护监理[M].北京:中国水利水电出版社,200923-58.

作者简介:闫俊平(1965 年-),女,高级工程师。