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摘要:调水工程在缓减缺水地区水资源短缺、优化水资源配置方面有着不可取代的重要作用。调水工程在实现水资源优化配置的同时,人为地改变了区域水文情势,将会不可避免地对水生生态环境产生有利或者不利影响。文章介绍了我国调水工程基本情况,分别从正反两方面总结了调出区、输水线路和受水区的生态环境影响。总了其对生态环境影响,提出对我国开展调水工程生态建设和运行管理的启示。
关键词:调水工程; 生态环境; 建设; 影响;
调水工程在一定程度上解决了缺水地区的水资源供需矛盾,但由于调水工程改变了调出区、受水区以及输水线路区的水资源时空分配特征,对这些区域的生态环境会造成正反两方面影响。
1调水工程对生态环境的积极影响
1.1 对供水区生态环境的积极影响
通常情况下,跨流域调水工程是以水资源较为丰富的富水区作为供水区。富水区由于其特殊的气候环境和地理位置,常常受到洪涝灾害的威胁。在供水区,洪涝灾害往往是最大的生态环境灾难。因此,跨流域调水工程对供水区内的洪涝灾害具有较好的缓解作用,一定程度上可以起到较好的防洪效益。在部分供水地区,尤其是丘陵地区,植被稀疏,土壤固土效应差,垦林开荒严重,造成地表裸露,在雨季极易产生水土流失。在跨流域调水工程中,实施供水区水土保持工程,建立小流域环境下的综合防治体系,可以有效遏止供水区内水土流失的发生。
1.2对受水区生态环境的积极影响
跨流域调水工程可有效增大缺水地区的水域面积,使受水区内水圈、生物圈和大气圈之间的水气交换作用增强,有利于地表水和地下水循环,改善受水区气象条件,缓解生态缺水问题。具体表现在:
(1)满足受水区用水需求。跨流域调水工程将有效缓解受水区城市生活和工业用水、农业灌溉用水的紧张形势。调水成功后受水区地表水供应增加,可避免因超采地下水而带来的各种危害。
(2)提高受水区自净能力。跨流域调水工程完成后,将大幅度增加受水区内的径流量,提高水资源的自净能力,并逐渐改善水质。同时,水源的成功引入可使受水区在枯水期径流量明显增大,通过稀释降解,提高水质。
(3)改善受水区城乡生态环境。水源的引入使人民生活用水得到保证,饮用水质量提高,大气含尘量下降,空气湿度增加。另外,水源引入可改善受水区城市供水,改善卫生条件并美化当地环境,增大农林牧业灌溉用水,将之前的污水灌溉变为净水灌溉,减轻耕地污染。
1.3对调水沿线生态环境的积极影响
调水工程在利用河川调蓄和河道输水时,输水沿线水容量增加,有助于改善沿线的水质状况。同时,大型的输水渠道还可用于航运发展,促进沿线的经济发展。
2潜在不利影响
2.1调出区
主要影响为改变水文情势从而影响河流和湖库下游生态系统。从河流取水改变了河流径流过程的年内分配特征,可能導致取水口上游和下游河道的水流条件改变,影响河流生态系统; 取水口下游河流径流量减少,影响下游河流的水环境质量和河流生态系统; 对入海河流河口可能会形成咸水倒灌,影响河口水环境质量和河口生态系统。从湖库取水时湖库蓄水的部分水量被调出,减少湖库下泄水量,影响水库下游河流生态系统,增加水库下游河流水质变差的风险。
2.2输水线路
潜在不利影响主要表现为可能引发土壤次生盐渍化、破坏景观连通性和改变沿线湖库水文特征。输水渠道两侧部分地段的地面高程可能低于输水水位,输水过程中渠道渗漏,可能引起局部周边土壤的次生盐碱化、沼泽化。地下管线、箱涵的埋设可能会改变地下水系的通道,造成地下水上溢或改道流失。输水渠道会中断输水渠道沿线两岸的陆域生境通道,改变输水沿线的局部地貌特征,动植物生长环境受到影响。对于利用现有天然河道和湖泊、水库输水和调蓄的引调水工程,外来水源的调入将会改变这些作为输水线路的河道和调蓄场所的湖泊、水库的水文特征。
2.3受水区
潜在影响包括改变受水区水生态系统组成与结构、造成生物入侵,增加水污染风险,增加藻类爆发的风险等。
跨区域调水意味着伴随水的物理、化学和生物性质也会随之转移,对受水区水体的水质指标产生影响,物理、化学和生物性质的改变可能会破坏受水区原有的生境状态,影响到受水区生态系统,导致外来水生动植物入侵。输水渠道若为明渠或现有的河道,由于明渠很难控制沿线周边的污染源汇入,现有河道可能存在汇入支流,因此存在引调水被污染的风险。当从河流引调水到受水区为湖泊、水库等静水水体时,水动力条件改变增加受水湖泊和水库藻类爆发风险。
3 经验和启示
(1)适度规模的调水工程是解决水资源时空分布不均,水土资源空间分布不相适应的无可替代的工程措施。
(2)调水工程作为一项系统工程,在规划布局上遵循因地制宜原则,工程选址综合考虑水资源条件、地貌特征、地形高程等因素; 建设规模充分考虑水源调出区的水资源承载能力,避免因调水规模超过水源调出区水资源承载能力而影响调出区水资源供需平衡和不利的生态问题。
(3)调水工程的建设采取必要的工程措施来调控水源调出区的洪水资源,既可以减轻水源调出区的洪涝灾害,又可以实现洪水资源的充分利用;在调水工程建设过程中,注重占用野生动物栖息地、湿地等重要生态场所的补偿问题,在调水工程布局方面考虑配套建设补偿生态场所,以替代被占用生态场所的生态功能。
(4)实施跨流域调水工程特别关注外来物种入侵问题,避免因调水工程的运行使受水区水生态系统的本地物种和生物多样性受到影响。对调水工程在运行过程中引发的不利生态问题,可通过法律和制度层面的手段加以解决。
(5)调水工程是将优质水源调入受水区的过程中,应严格控制输水线路的污染源,避免增加受水区水体污染负荷,防止利用引调水过程转移污染物。
4总结
总之,调水工程在优化水资源配置格局,解决缺水城市和地区的水资源紧张状况,改善了受水区居民生活用水质量,提高水安全保障能力,连通江河湖泊水系,改善生态环境,促进了受水区社会经济发展等方面发挥了非常重要且无法替代的作用,具有重大的政治、社会和经济意义。但是部分调水工程在建设和运行过程中,对生态环境造成不同程度的破坏。
参考文献:
[1]我国调水工程的现状与展望[J].高媛媛,姚建文,陈桂芳,陈文艳.中国水利.2018(04).
[2]国内调水工程存在的主要问题及优化策略[J].徐绍蒙.山东工业技术.2019(16).
[3]如何做好长距离调水工程项目后续管理——以北疆调水工程为例[J].陈勃文,王华丽,贺建国.中外企业家.2017(26).
(作者单位:山东省调水工程运行维护中心)
关键词:调水工程; 生态环境; 建设; 影响;
调水工程在一定程度上解决了缺水地区的水资源供需矛盾,但由于调水工程改变了调出区、受水区以及输水线路区的水资源时空分配特征,对这些区域的生态环境会造成正反两方面影响。
1调水工程对生态环境的积极影响
1.1 对供水区生态环境的积极影响
通常情况下,跨流域调水工程是以水资源较为丰富的富水区作为供水区。富水区由于其特殊的气候环境和地理位置,常常受到洪涝灾害的威胁。在供水区,洪涝灾害往往是最大的生态环境灾难。因此,跨流域调水工程对供水区内的洪涝灾害具有较好的缓解作用,一定程度上可以起到较好的防洪效益。在部分供水地区,尤其是丘陵地区,植被稀疏,土壤固土效应差,垦林开荒严重,造成地表裸露,在雨季极易产生水土流失。在跨流域调水工程中,实施供水区水土保持工程,建立小流域环境下的综合防治体系,可以有效遏止供水区内水土流失的发生。
1.2对受水区生态环境的积极影响
跨流域调水工程可有效增大缺水地区的水域面积,使受水区内水圈、生物圈和大气圈之间的水气交换作用增强,有利于地表水和地下水循环,改善受水区气象条件,缓解生态缺水问题。具体表现在:
(1)满足受水区用水需求。跨流域调水工程将有效缓解受水区城市生活和工业用水、农业灌溉用水的紧张形势。调水成功后受水区地表水供应增加,可避免因超采地下水而带来的各种危害。
(2)提高受水区自净能力。跨流域调水工程完成后,将大幅度增加受水区内的径流量,提高水资源的自净能力,并逐渐改善水质。同时,水源的成功引入可使受水区在枯水期径流量明显增大,通过稀释降解,提高水质。
(3)改善受水区城乡生态环境。水源的引入使人民生活用水得到保证,饮用水质量提高,大气含尘量下降,空气湿度增加。另外,水源引入可改善受水区城市供水,改善卫生条件并美化当地环境,增大农林牧业灌溉用水,将之前的污水灌溉变为净水灌溉,减轻耕地污染。
1.3对调水沿线生态环境的积极影响
调水工程在利用河川调蓄和河道输水时,输水沿线水容量增加,有助于改善沿线的水质状况。同时,大型的输水渠道还可用于航运发展,促进沿线的经济发展。
2潜在不利影响
2.1调出区
主要影响为改变水文情势从而影响河流和湖库下游生态系统。从河流取水改变了河流径流过程的年内分配特征,可能導致取水口上游和下游河道的水流条件改变,影响河流生态系统; 取水口下游河流径流量减少,影响下游河流的水环境质量和河流生态系统; 对入海河流河口可能会形成咸水倒灌,影响河口水环境质量和河口生态系统。从湖库取水时湖库蓄水的部分水量被调出,减少湖库下泄水量,影响水库下游河流生态系统,增加水库下游河流水质变差的风险。
2.2输水线路
潜在不利影响主要表现为可能引发土壤次生盐渍化、破坏景观连通性和改变沿线湖库水文特征。输水渠道两侧部分地段的地面高程可能低于输水水位,输水过程中渠道渗漏,可能引起局部周边土壤的次生盐碱化、沼泽化。地下管线、箱涵的埋设可能会改变地下水系的通道,造成地下水上溢或改道流失。输水渠道会中断输水渠道沿线两岸的陆域生境通道,改变输水沿线的局部地貌特征,动植物生长环境受到影响。对于利用现有天然河道和湖泊、水库输水和调蓄的引调水工程,外来水源的调入将会改变这些作为输水线路的河道和调蓄场所的湖泊、水库的水文特征。
2.3受水区
潜在影响包括改变受水区水生态系统组成与结构、造成生物入侵,增加水污染风险,增加藻类爆发的风险等。
跨区域调水意味着伴随水的物理、化学和生物性质也会随之转移,对受水区水体的水质指标产生影响,物理、化学和生物性质的改变可能会破坏受水区原有的生境状态,影响到受水区生态系统,导致外来水生动植物入侵。输水渠道若为明渠或现有的河道,由于明渠很难控制沿线周边的污染源汇入,现有河道可能存在汇入支流,因此存在引调水被污染的风险。当从河流引调水到受水区为湖泊、水库等静水水体时,水动力条件改变增加受水湖泊和水库藻类爆发风险。
3 经验和启示
(1)适度规模的调水工程是解决水资源时空分布不均,水土资源空间分布不相适应的无可替代的工程措施。
(2)调水工程作为一项系统工程,在规划布局上遵循因地制宜原则,工程选址综合考虑水资源条件、地貌特征、地形高程等因素; 建设规模充分考虑水源调出区的水资源承载能力,避免因调水规模超过水源调出区水资源承载能力而影响调出区水资源供需平衡和不利的生态问题。
(3)调水工程的建设采取必要的工程措施来调控水源调出区的洪水资源,既可以减轻水源调出区的洪涝灾害,又可以实现洪水资源的充分利用;在调水工程建设过程中,注重占用野生动物栖息地、湿地等重要生态场所的补偿问题,在调水工程布局方面考虑配套建设补偿生态场所,以替代被占用生态场所的生态功能。
(4)实施跨流域调水工程特别关注外来物种入侵问题,避免因调水工程的运行使受水区水生态系统的本地物种和生物多样性受到影响。对调水工程在运行过程中引发的不利生态问题,可通过法律和制度层面的手段加以解决。
(5)调水工程是将优质水源调入受水区的过程中,应严格控制输水线路的污染源,避免增加受水区水体污染负荷,防止利用引调水过程转移污染物。
4总结
总之,调水工程在优化水资源配置格局,解决缺水城市和地区的水资源紧张状况,改善了受水区居民生活用水质量,提高水安全保障能力,连通江河湖泊水系,改善生态环境,促进了受水区社会经济发展等方面发挥了非常重要且无法替代的作用,具有重大的政治、社会和经济意义。但是部分调水工程在建设和运行过程中,对生态环境造成不同程度的破坏。
参考文献:
[1]我国调水工程的现状与展望[J].高媛媛,姚建文,陈桂芳,陈文艳.中国水利.2018(04).
[2]国内调水工程存在的主要问题及优化策略[J].徐绍蒙.山东工业技术.2019(16).
[3]如何做好长距离调水工程项目后续管理——以北疆调水工程为例[J].陈勃文,王华丽,贺建国.中外企业家.2017(26).
(作者单位:山东省调水工程运行维护中心)