水坝建设对生态环境的影响探讨
摘要。在我国水坝建设中,应该关注河流生态环境问题,尽量降低水坝建设对河流生态环境的影响,这样才能够将水坝建设的整体效益扩大到最大化,提升水坝建设效益,保护河流生态环境安全。针对滹沱河流域,在当地建设水坝,也需要多方面关注水坝对河流生态环境的影响,权衡建设水坝的利弊,做好维护滹沱河流域生态环境安全工作,才能够保障滹沱河流域生态环境安全,为当地人民生活提供良好的河流生态环境。探讨水坝建设对滹沱河流域生态环境的影响问题,通过分析大量地下水实测数据,证实在建设水坝后,导致滹沱河流域中下游地表水资源量大幅度减少,并且下游河道径流减少,滹沱河流域的植被分布面积也在不断减少,破坏滹沱河流域生态环境安全。据此可进一步研究分析水坝建设对滹沱河流域生态环境的影响,从多方面分析水坝建设对滹沱河流域生态环境影响的根源,从而可以优化解决对策,保护滹沱河流域生态环境安全。
关键词:生态环境;水坝;滹沱河;影响
1引言
在我国目前的水力发电事业发展中,建设水坝就是为了能够蓄水并应用水力发电。然而在实际水坝建设中,也应该考虑到水坝建设对当地河流生态环境带来的不利影响,从而优化水坝建设及河流生态环境保护的措施,避免因建设水坝引发河流生态环境破坏问题[1]。建设水坝会对生态环境产生破坏,也会促进生态环境良好发展,是把“双刃剑”。以滹沱河为例,当前水坝建设对于我国滹沱河流域生态环境不仅有好的一面,也有不利的一面,这一问题受到社会各界生态环境保护人士的广泛关注,故而在实际建设水坝过程中,一定要注意保护好滹沱河流域生态环境[2]。滹沱河是海河西南支子牙河一条比较大的支流,同时也是石家庄市的主要河流之一[3]。滹沱河主要分为南北两岸,其北岸部分从行洪治导线开始,一直到北岸的大堤,为保护流域内的生态环境,已结合现状建设大量的果林、用材林,形成以种植密林方式为主的生态防护带,面积约319.1公顷。然而,在实际滹沱河大部分流域内,虽然当地政府一直在制订河流生态环境保护方法,但基于水坝建设对滹沱河流域大体生态环境的破坏现状,仍需要优化制定生态环境保护措施,保护滹沱河流域生态环境[4-6]。在滹沱河流域的水坝建设中,由于水坝的拦截,使滹沱河流域地下水的水位在不断下降,并形成区域内大漏斗景象,恶化滹沱河流域的地质生态环境,从而对滹沱河流域生态环境平衡带来不良影响。因此,不仅是要对滹沱河流域水资源进行大规模的开发治理,同时也应该理顺水系关系,实现对滹沱河流域水资源的可持续利用,保护滹沱河流域生态环境安全,达到水坝建设兴利除害的目的。
2建设水坝对滹沱河流域生态环境的影响
2.1对滹沱河流域地表水的影响
滹沱河原本是常年性河流,据历史资料中记载[7],在明正德元年间一直到清同治十三年间,滹沱河发生多次水灾。并且,关于昔日的滹沱河,雨季滹沱河的水域就能够达到一望无际的状态,而到了旱季,滹沱河流域的沙洲也呈现出一幅浅滩罗织、轻舟横渡的景象。而如今,国家投资在滹沱河的上游修建岗南水坝和黄壁庄水坝后,基于建成水坝联通石津干渠,导致滹沱河黄壁庄水坝下游段变成不行洪的干河滩,也只有在特大水年,水坝弃水时,该段滹沱河流域的河道才会有水。水坝的建设导致滹沱河部分的河流湿地也渐渐演变成为河滩沙地。并且,由于水坝作用的影响,滹沱河部分河段的河流,也变成一段一段的污水河,河流周围的居民对此是苦不堪言,也对滹沱河流域生态环境安全造成不良影响;滹沱河河道断流干涸,地下水位持续下降,并且滹沱河两岸土地也在沙化,植被树木稀疏。由于建设水坝,滹沱河流域的水源受到污染,生态环境日益恶化。滹沱河流域的生态环境污染,不仅会影响农村饮用水安全,也会导致河流流域内大面积的耕地减产。在不同时间内遥感检测滹沱河流域的地表水分布情况[8],数据内容如表1所示。在滹沱河流域内建设水坝,减少了滹沱河流域上游水对下游地下水的补给。在滹沱河建水坝之前,一部分滹沱河的河水渗入到地下,少部分的水留在空气带之中,大部分的水则直接补给下游的地下水。在滹沱河流域建设水坝后,不仅截住了上游地表水往下游的流动,也截断了上游地表水补给下游地下水。并且,在有些水坝建设过程中,应用垂直防渗处理,也截断了向地下水渗漏的补给途径,导致滹沱河水坝附近的地下水位下降。针对滹沱河石家庄段,在1960—2014年,其浅层地下水位不断下降[9],如表2所示。
2.2对滹沱河植被分布的影响
在滹沱河流域修建水坝,导致滹沱河流域内植被分布面积不断减少。因为建设水坝会对滹沱河流域的地表水产生影响,导致流域内的地下水位下降,从而使滹沱河流域内的草地、林地退化,植被分布面积也不断减少。大坝的建成搅乱了河流的侵蚀和沉积地质过程。它拦住了上游入海的沉积物,将本不属于海洋的下游沉积物带进了海洋,沉积成为三角洲。由于筑建大坝之后,河流的流速在下游加快,河流的下蚀作用强度增强导致下游河谷加深,河谷的沉积作用平衡被完全破坏。由于河流基本无负载,沉积作用微弱,无法形成心滩等河谷中的沉积作用产物。在下游的末端,松散沉积物沉积,沉积作用加强,但没有上游的沉积物补充,造成了三角洲上游的水土流失,滹沱河流域的河流入海口三角洲衰退,植被被吞噬。并且,在水坝排水时也会产生人为脉冲,致使那些依赖周期性洪水而生存的植物由于种子萌发时间上的错误而不能在特定的时间内发芽,从而导致滹沱河流域植被不断退化。
2.3对水文的影响
在实际中,修建水坝会导致滹沱河河道流态发生变化,使滹沱河河流与上、下游水文特征发生改变。修建水坝,将会彻底改变滹沱河原有的自然季节性流量转变模式,从而消除了水文出现的极端变化。在滹沱河修建水坝,还会引起滹沱河流域内的河水温度、河流化学成分发生变化,切断滹沱河流域内生态网络间的联系,使滹沱河的生物多样性减少。在滹沱河上游建筑大坝之后,由于水坝蓄水,水面上升,纵坡降减少,局部侵蚀基准面抬升,河水流速减慢,下切作用减弱,流水侵蚀减少,搬运速度和能力减少减弱,泥沙无法带出,河流的沉积作用增强,导致泥沙在水坝底部形成沉积,形成一个回水的三角洲。并且,随着时间的推移,这个三角洲也会朝着水坝的方向渐渐产生递升,导致泥沙的颗粒逐渐变细,使水坝逐渐淤浅[10]。湿地及沙地面积变化,如表3所示。在下游,由于源头提高以及上游沉积作用增强,河水几乎不带任何负载,下游地区平原的泥沙量减少,造成下游被海岸侵蚀。由于负载少进而导致河流活力增加,下蚀作用增强,河流下切的深度会增加,原下游河床内松散的沉积物会被流水侵蚀而使河谷加深,下游平原可能会变得更加的崎岖不平。
2.4对滹沱河流域生物多样性的影响
在实际中,修建水坝会改变河流流域内上、下游的水体,阻断河流流域内生物运动的天然廊道,因此,建设水坝会使得河流流域内的生态系统紊乱,导致河流生态系统内的生物多样性降低,不仅会使水坝河流流域内的水生动物种类减少,也会使鸟类生物种类减少。孙砚峰等[11]等人在其研究中,采用样线法于2008年9月~2009年11月对滹沱河中游湿地的鸟类进行了调查,共记录鸟类217种,隶属于16目52科。其中,候鸟(包括旅鸟、夏候鸟、冬候鸟)169种,留鸟46种,迷鸟2种;优势种26种,常见种69种,偶见种122种;古北种148种,东洋种23种,广布种46种;国家Ⅰ、Ⅱ级重点保护鸟类30种。在进一步分析后表明,任何一种生境遭到破坏都会对该地区鸟类多样性产生负面影响。并且,修建水坝的过程中,会改变滹沱河沿河流分布陆地的生态系统结构,转化滹沱河流域生态的传统分布格局,从而会严重影响滹沱河流域内依靠这些生境生存的哺乳动物与鸟类,降低生物多样性。在修建水坝后,也会淹没滹沱河流域原有的河滩,从而会导致滹沱河流域内原有的甲鱼、乌龟等爬行动物失去原有的产卵场所,导致当地的龟鳖数量越少。
3致使水坝建设对滹沱河流域生态环境产生不良影响的因素
3.1技术因素
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会员免费查看政府部门在保护滹沱河流域生态环境中,也应该加强对水坝建设下滹沱河流域的生态环境修复与保护力度,可以合理规范滹沱河流域的水坝开发、利用工作,并强化实施开展关于流域内生态环境的治理、保护活动,促进滹沱河流域能够产生生态修复能力,降低水坝建设对滹沱河流域生态的影响。政府部门可以制定《滹沱河流域忻州段生态修复与保护条例(草案)》,通过立法,采取一些综合性、系统性、针对性的治理措施,坚持在建设水坝过程中实施节水优先、保护优先的原则,以自然修复为主,结合人工措施,通过工程措施对滹沱河流域生态环境进行自然修复,用人工修复促进滹沱河流域自然生态环境进入良性循环,使滹沱河流域脆弱的生态环境得到根本性的好转。政府部门在每年滹沱河汛期发生强降雨后,当地的水文局应该从降暴雨开始时,加强对滹沱河流域行洪水质监测工作,及时开展降水、滹沱河的洪水以及水质状况等雨水情信息的搜集整理,为滹沱河水坝行洪调度提供参考依据。虽然目前我国的水电事业获得稳步发展,但是仍需不断加大水坝建设力度,才可进一步提升我国的水电实力。因此,针对滹沱河流域的生态环境保护问题,为进一步缓解水坝建设产生的不良影响,应该增加国家在水坝建设方面的投资,缓解水坝建设过程中存在的资金困难问题,有效克服滹沱河水坝建设中的技术、资金制约,确保水坝建设能够符合河流生态环境保护需求。
5结论
综上所述,我国在水坝建设中,特别是针对滹沱河流域生态环境问题,应该分析水坝建设能够对滹沱河流域生态环境产生的影响,并统筹兼顾生态保护决策,既能够提升水坝建设经济效益,又可以保护滹沱河流域生态环境安全。通过研究探讨关于水坝建设的相关问题,分析水坝会对滹沱河流域生态环境安全造成的不良影响,从多方面分析水坝建设对滹沱河流域生态环境产生负面影响的根源,并提出相关解决对策,保护滹沱河流域生态环境安全。