理论教育 大坝环境水文地质研究:蓄水条件下的地质环境与生态效应

大坝环境水文地质研究:蓄水条件下的地质环境与生态效应

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果说,上述4个作用效应为细观的或为微观的,那么蓄水条件下的地质环境及其与大坝枢纽工程之间产生的生态效应则具有宏观性。首先,实现了对尼罗河径流的成功调控,即一方面使洪灾得到了预防,另一方面使径流的季节性变化减小了。显然,上述方面是阿斯旺高坝对于环境所产生的有利影响。如由于大坝的阻拦作用,使源自尼罗河上游的泥沙只能在坝前淤积,从而引起一系列问题。

大坝环境水文地质研究:蓄水条件下的地质环境与生态效应

如果说,上述4个作用效应为细观的或为微观的,那么蓄水条件下的地质环境及其与大坝枢纽工程之间产生的生态效应则具有宏观性。由于大坝的拦蓄作用,伴随着坝前人工湖泊的形成,库坝区的地质及水文地质条件发生了如上所述的改变,由此也改变了库区乃至整个所在流域的生态特征。兴建的坝体越高,拦蓄的库水越深,由此所产生的对所在流域整个生态的影响愈深刻和久远。

国际大坝委员会认为,在兴建大坝和水库的同时,应从长远利益考虑必须保护好自然环境,所以在大坝设计和运行方面要考虑该工程潜在的环境影响。在环境及生态保护方面明确提出,在开发现代水利水电项目时应遵循如下准则:在规划选址阶段首先要考虑环境和社会影响;把环境保护要纳入规划和工程技术人员的职责范围之中;对大坝和水库进行系统规划,论证其对整个流域和生态系统的影响;在工程可行性研究阶段,要求对其潜在的环境影响进行认真的规划和实施。另外还要求,对已建大坝工程的环境影响要进行监测,以便更好地了解工程的现状;研究已建大坝和水库的生态影响,为待建工程的环境及生态的评价提供重要的参考依据。在我国,开展对于待建水利水电工程的环境(包括生态系统)评价研究经历了一个形成和发展的时期。1986 年,国家环委颁布的国环[86]003 号文件标志着开展建设项目的环境评价工作进入了规范化阶段。但由于多方面原因,目前仍存在环境评价及环境保护设计深度尚不规范,水平参差不齐,与工程设计不相协调等不足(朱党生,1999)。

大坝对所在流域生态的影响是多方面的。概括起来,可归纳为以下8个方面(甘泓等,2006)。①改变库区和下游的环境条件;②破坏河流生态系统连续性;③引起河道形态改变;④切断鱼类的洄游路线;⑤破坏和保护人文生态并存;⑥诱发地质灾害;⑦构建湿地和开发旅游景观;⑧拦截泥沙淤田造地。

综上可见,大坝的兴建对所在流域生态系统的影响既有有害的方面,又有有利的方面。深入开展待建工程的环境以及所在流域的生态系统的评价工作,就是实现其有利影响的最大利用和不利影响的最大限制乃至消除。然而,人类对于工程尤其是重大工程对环境(包括生态环境)产生的影响的认识,还是经历了一个过程,并为之付出了代价。这里,以一工程为例,旨在说明开展工程的环境影响评估(environmenta limpact studies)的重要性和必要性。

埃及的阿斯旺高坝是20世纪世界上伟大的水工建筑物之一。1960 年开始兴建,并于1967 年完工。投入运行至今已有40年,应该说,该水电工程产生的经济效益和社会效益是巨大的。首先,实现了对尼罗河径流的成功调控,即一方面使洪灾得到了预防,另一方面使径流的季节性变化减小了。因此,农业方面可以全年进行耕作,下游水路交通运输条件得到改善。其次,就是利用水力发电。1986 年该水电站发出的全部电力占全国全年用电量的三分之一还多(姚丽娟等,1998)。另外,坝前水库的形成使该国与苏丹之间的水路交通更加便利,发展旅游业的潜力得到发挥;同时,水库已成为一个重要的淡水鱼产地。显然,上述方面是阿斯旺高坝对于环境所产生的有利影响。(www.daowen.com)

运行期间,上述水电站库坝区也出现了一些具有负面效应的环境问题,而此类问题的出现使人们对大坝的规划和建设的合理性提出了质疑。如由于大坝的阻拦作用,使源自尼罗河上游的泥沙(包括淤泥质)只能在坝前淤积,从而引起一系列问题。①大坝下游河水泥沙含量急剧降低,并导致大坝下游地区土壤的肥力得不到补充;②由原河水携带的泥沙对三角洲的供给与沿海地区海水对其侵蚀之间的平衡被打破了,而由于海水的侵蚀作用,尼罗河三角洲北部平原的面积减少了;③源自尼罗河上游的水体中的各种营养物只能滞留在坝前库区,以致使曾经一度出现在大坝下游的三角洲地区水体中的鱼群只得游到其他地方生存。另外,大坝的建成还使尼罗河下游的水质发生了变化:河水浑浊度的降低(由30~3000mg/L变为15~40mg/L)使河水中浮游植物的密度增大了,以致在进行水处理时需要更多地进行氯处理;用大坝下游地表水进行灌溉使土壤中的含盐量增加了;由于限制了大坝下游的径流量(由每年的450亿~1500亿m3变为55 亿m3),减少了到达三角洲地区的淡水数量,以致咸—淡水体之间的分界面向内地移动,由此也使区内土壤及地下水中的盐分含量增加。

显然,对于诸如上述一类重大的工程项目,若在可行性研究阶段就对其进行全面的环境影响评估,那么其潜在的具有负面性的生态效应问题就可以通过采取针对性的措施而可能避免发生,或至少部分地避免发生。

在我国,半个世纪以来,在各大流域兴建了数以百计的水库和大坝,其产生的综合效益是不言而喻的,但其中部分水利水电工程在其运行的一定阶段所产生的类似于上述的生态问题,恐怕也是存在的,尽管还鲜有报道。近年来,我国对于待建的各类工程尤其是重大工程的环境影响评估开始得到越来越重视了。实践必将证明,深入开展对于各类待建工程的环境影响评估,是十分必要的。

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