1 修建水利工程对自然环境的影响分析
1. 1 对气候的影响
一般情况下,地区性气候状况受大气环流所控制,但修建大、中型水库及灌溉工程后,原先的陆地变成了水体或湿地,使局部地表空气变得较湿润,对局部小气候会产生一定的影响,主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响[ 1 ]。
1. 1. 1 对降雨量的影响
(1) 降雨量有所增加:这是由于修建水库形成了大面积蓄水,在阳光辐射下,蒸发量增加引起的。
(2) 降雨地区分布发生改变:水库低温效应的影响可使降雨分布发生改变,一般库区蒸发量加大,空气变得湿润。实测资料表明,库区和邻近地区的降雨量有所减少,而一定距离的外围区降雨则有所增加,一般来说,地势高的迎风面降雨增加,而背风面降雨则减少。
(3) 降雨时间的分布发生改变:对于南方大型水库,夏季水面温度低于气温,气层稳定,大气对流减弱,降雨量减少;但冬季水面较暖,大气对流作用增强,降雨量增加。
1. 1. 2 对气温的影响
水库建成后,库区的下垫面由陆面变为水面,与空气间的能量交换方式和强度均发生变化,从而导致气温发生变化,年平均气温略有升高。
1. 2 对水文的影响
水库修建后改变了下游河道的流量过程,从而对周围环境造成影响。水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题:下游天然湖泊或池塘断绝水的来源而干涸;下游地区的地下水位下降;入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;因河流流量减少,使得河流自净能力降低;以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水位和养鱼等均有较大影响;当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。
1. 3 泥沙淤积问题
以三门峡水库为例说明水库淤积问题。水库于1960 年蓄水,一年半后,15 亿t 泥沙全部淤在潼关—三门峡河段,潼关河床抬高4. 5 m。淤积带延伸到上游的渭河口,形成拦门沙,两岸地下水位也随之抬高,从而造成两岸农田次生盐碱化
1. 4 对水体的影响
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,比如过船闸需要时间,从而对上、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。这些都是修坝后水体变化带来的影响。水库蓄水后,对水质可产生正负两方面的影响。
(1) 有利影响:库内大体积水体流速慢,滞留时间长,有利于悬浮物的沉降,可使水体的浊度、色度降低;库内流速慢,藻类活动频繁,呼吸作用产生的CO2 与水中钙、镁离子结合产生CaCO3和MgCO3 并沉淀下来,降低了水体硬度。
(2) 不利影响:库内水流流速小,降低了水、气界面交换的速率和污染物的迁移扩散能力,因此复氧能力减弱,使得水库水体自净能力比河流弱;库内水流流速小,透明度增大,利于藻类光合作用,坝前储存数月甚至几年的水,因藻类大量生长而导致富营养化;被淹没的植被和腐烂的有机物会大量消耗水中的氧气,并释放沼气和大量二氧化碳,同样导致温室效应;悬移质沉积于库底,长期累积不易迁移,若含有有毒物质或难降解的重金属,可形成次生污染源。
