【摘要】本文简单介绍了水利工程对生态系统的胁迫和产生生态影响的原因,并且提出了几点解决水利工程生态问题的建议。倡议人们在满足对水的各种不同需求的同时,还应满足水域生态系统完整性,恢复与建设洁净的水环境,协调好水土资源和生态环境的关系,实现人与自然的和谐。

【关键词】水利工程 生态系统 胁迫 持续发展

水是生态系统的重要组成部分,河流、湖泊中的水与数以百万计的物种(包括动物、植物、微生物)共存,处于复杂的平衡之中。从微观角度看,一切生命物质的90%成分是水。可以说水是生态系统的组成部分,与动物、植物、微生物共生共存,水为生物群落提供生命之源,反过来,生物群落又净化了水,使得流水不腐,清水长流,形成了自然界的特殊功能,也形成了水体自然净化的机制[1]。

目前水资源短缺、生态环境恶化已成为制约我国农业乃至整个国民经济可持续发展的重要因素之一,直接威胁人类的生存与发展。由于缺水而造成的土壤荒漠化、河流断流、湖泊干涸、沙尘暴等灾害,已经和正在给我们的生存环境带来严重的影响。近年来,随着经济社会的快速发展,人民生活水平提高,生态意识增强,水利水电开发规模扩大,引发了人们对水利工程生态影响的重视。如何合理利用水土资源,促进生态环境良性循环,将成为我们目前和今后一个相当长时期研究的重大课题。

1.水利工程对生态系统的胁迫

人类水事活动对水文生态系统产生重大影响。特别是修建大型水库、大规模长距离跨流域调水等水事活动,对区域水文生态系统的影响往往是通过直接改变系统中水的存在与分布的空间及水的运动与循环的路径——水环境系统产生的,具有强烈的突变性、并发性、利与害的双向性和较强的不可逆性等特点[2]。

水利工程在为人类社会发展带来福利的同时,也往往对生态系统产生各种影响,有的甚至是持续而深远的影响。疏导河流、整治河道、筑坝壅水和大规模引水等,不仅会改变地形地貌,影响河流生态,也会带来征地移民等社会问题[3]。由于人类对水资源的过度开采,不合理的调用,土壤污染、垃圾排放,以及将水作为除污介质而造成的水体萎缩和水体污染越来越严重。这不仅破坏着人类的生存环境,威胁着生命安全,而且直接减少紧缺的淡水资源。河湖的萎缩乃至断流消亡几乎在所有干旱半干旱地区发生,如中亚地区的咸海、中国的青海湖等的萎缩,塔里木河、黑河等的消瘦断流等[4]。本文以辽宁省为例。

1.1 辽宁省红山水库

水库位于辽宁西辽河支流老哈河上,红山水库是一座库容达到25.6亿立方米的大型水库,按防御千年一遇洪水设计,保护着下游包括沈阳在内的城市、农业耕地600万亩和5条铁路的安全。

水库1960年开始拦洪以后,在1962年特大洪水中发挥了重要的拦洪作用,但却带来了下游土地沙漠化。在1970年后的30多年中,由于来水面大,河水全部被水库拦蓄,只是在每年春季放水时保证下游农田灌溉,而其余时间内老哈河成为干枯河床,导致水库下游的流域生态环境发生了明显变化,生态趋于恶化。

1.2 西辽河

西辽河的另一主要支流西拉木伦河,1978年在其上修建了海日苏灌溉枢纽,拦断西拉木伦河。由于修建了红山水库和海日苏枢纽,造成了西辽河的干涸,下游地区地下水位下降,河流沿岸的林木和草场退化,流沙肆虐,沙漠化日益扩大,形成了严重的次生环境灾害。

1.3 石佛寺水库

辽河上修筑的石佛寺水库,没有充分考虑辽河右岸的沙地与内陆盐渍化土地的关系,以及辽河左岸地区沙质土地因地下水位降低、气候变暖干旱化趋势的发展等自然环境演变情况,导致沙漠化的趋势,因此必须紧密关注,以避免发生更大面积的危害。

1.4 下辽河平原防洪设施

下辽河平原,普遍存在各种类型的河堤、河坝,使河道行洪糙率增加,导致滞洪发生泡堤现象,在大洪水到来时需要强制炸堤,反而加重了部分地区的灾害强度,损失扩大。

2.水利工程产生生态影响的原因

水利工程对生态系统的影响是客观存在的,但产生的原因不尽相同,最主要的有三方面,工程自身的缺陷,人类认识水平的局限及制度缺失。水利工程技术本身所固有的特点是一些生态问题产生的根源,工程的存在往往就意味着某些生态问题的存在。水利工程的兴建影响河流的自净能力;改变了河道的高程,同时水文特征也发生改变;对局部湿度、降水、气温等气候产生不同程度影响;造成生物多样性。

此外人类在一定的时空条件下对自然规律的认识是有一定局限性的。对水利工程可能产生一些生态问题的认识不足或考虑不充分。尽管人们对一些水利工程的生态问题有所认识,并采取相应措施去消除这些生态问题,但是,由于重视程度不够或制度安排或措施不当,仍有可能导致这些生态问题的加剧[5]。如辽宁省柳河流域整治。

1983年柳河列为全国八大重点治理区之一,经十年治理,柳河水土流失有所改观,使河流的泥沙和径流都有所减少。柳河重点治理区在阜新市境内所辖总面积1255.04km2,水土流失面积805 km2,1983年以前治理202 km2,1983年开始小流域综合治理,规划治理面积732.33 km2,共计62个小流域。十年累计治理面积701 km2,保存治理面积564 km2。经十年治理,使河流的泥沙和径流都有所减少。

柳河各项水保措施:水平梯田、坡式梯田、耕作措施、果树梯田、封山育林、风蚀地治理等实施后,年蓄水总量达到4673.1万m3,占柳河衰减量的60.6%。但是,水保措施的增加使水的水平运动减少即地表径流减少,垂直运动增加,即蒸发和下渗增加,在柳河下游由于径流减少、河床抬升速度加快,沿岸风沙土地面积扩大,生态环境恶化。

3. 解决水利工程生态影响问题的有关建议

水利工程生态影响是一个复杂的问题,涉及资源与环境、经济与社会、文化与道德等诸多领域。现实问题的解决,不可能一蹴而就,需要兼顾长远与现实,经济效益与生态效益,兼顾各方面的利益等,完善水利基础设施建设应遵循两个原则:

一是重视自然灾害的社会属性。水利工程建设选址不当、设施薄弱,质量不高等,将造成生态环境问题。自然灾害是一种典型的具有自然属性和社会属性的自然现象,人类改造自然的努力,可能存在使自然灾害增长的负效应。因此,拟定任何一种减灾途径可分为两个方面,一方面是要尽可能地去控制自然灾害造成的损失,使其减少到最小程度;另一方面则应调整管理机制,合理设计、布局防灾减灾工程。

二是贯彻“协调统一”方针。各种自然灾害之间在时间、空间和成因上存在一定的联系,相互影响,相互制约,相互促成灾害链,灾害群,而减灾工作涉及到自然科学、社会科学及政治、经济等诸多因素,是一项跨部门、跨地区、跨学科的复杂系统工程,要最大限度地减轻灾害损失,必须贯彻“以防为主、防救结合、综合减灾、协调统一”的方针。水利工程生态环境调度主要是着眼于解决我国当前突出存在的水生态环境问题,通过水利工程调度方式的调整和优化,改善流域生态环境,促进河流生态系统的健康发展[6]。

3.1 应建立完善生态系统评估

生态系统是否是健康的,需要建立完善的评估体系,评估工作的基础是长期、完整的水文和生物监测资料[7]。

3.2 维护生态系统稳定性

过去建设的水利工程侧重于满足人类社会对水的多种需求,相对忽视了维护一个健康生态系统的稳定性需求[8]。通过水资源的合理配置维持最小生态需水量;通过污水处理,控制污水排放以及提倡清洁生产改善河流水质;水库的调度除了满足社会需求外,尽可能接近自然河流的脉冲式的水文周期等。尽可能恢复河流的纵向连续性和横向连通性,尽可能保持河流纵向和横向形态的多样性,防止河床材料的硬质化。

3.3及时修订技术规程规范

我国水利水电规划设计技术规程规范也应适应新的形势及时进行修订,特别是吸收发达国家的经验,补充与生态建设有关的内容[9]。

4.结语

水资源不仅是自然资源,也是环境资源,它是经济属性、社会属性和环境属性的综合体[10]。水资源的合理开发利用,对生态环境的变化有着十分重要的影响,特别是在干旱荒漠地区更是如此[11]。总之,水利工程结合生态建设,是一个发展的必然趋势。未来的水利工程既能够实现人们期望的开发利用水的功能价值,又能兼顾建设一个健全的生态系统,实现水的可持续利用。在可持续发展的战略中人口、资源、环境三个要素相互制约。资源是基础,而水土资源是其中的关键因素,水土资源是人类赖以生存和发展的生命线,是生态系统中最活跃和影响最广泛的因素。从一定意义上讲人类的历史就是利用和改造水土环境的历史,在强调经济发展的同时一定要协调好水土资源和生态环境的关系[12]。除水害、兴水利,历来是治国安邦的大事。未来的水利工程不仅是满足人们对水需求的工程,也是有利于改善和恢复健全的生态系统工程,是有利于环境保护的可持续发展工程。所以在实践上,借鉴发达国家的经验时,应立足于我国的国情,综合考虑我国经济社会发展阶段以及特有的自然条件,研究我国流域管理中河流保护的战略方针,发展适合我国特点的河流生态建设理论和技术。要根据我国国情逐步实施,特别是依据国家的经济不同发展阶段以及不同地区的实际情况分步实施。积极开展示范工程建设,在总结经验的基础上全面推广,通过深入系统研究进一步将水利工程与生态建设结合,为水利工程与生态高效用水提供科学依据和新的途径。通过示范区建设及推广应用,缓解流域水资源短缺及生态环境恶化问题,促进流域水资源的高效持续利用和区域可持续发展[13]。这将会为解决我国国民经济可持续发展所面临的、以及全社会高度关注的水资源紧缺这一重大战略问题做出应有的贡献。

[参考文献]

[1] 董哲仁.生态水工学的工程理念[J].中国水利 2003(1) A刊.

[2] 张鑫,蔡焕杰,王吉成.水事活动对地下水动态的影响机理与水土环境效应[J].农业工程学报,2003(19).

[3] 欧阳方兴,李力.水利部负责人在“水利工程生态影响”论坛强调——水利建设与生态保护要协调发展.经济日报,2005年8月2日.

[4] 李佩成.论中国农业水土工程面临的新问题及其历史使命[J].沈阳农业大学学报,2004(6).

[5] 禹雪中,杨志峰.水利工程生态环境调度初步研究[J].水利水电技术, 2005 (11).

[6] 董哲仁.美国基西米河生态恢复工程的启示[J].中国水利科技网,2004(10).

[7] 董哲仁.保护和恢复河流形态多样性[J].中国水利 ,2003(6).

[8] 董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003 (7).

[9] 王晓东.对水利工程生态影响问题的看法[J].水利发展研究,2005(8).

[10]姜文来.绿色沙龙:绿色水利是中国水利发展方向.2005(5). http://env.people.com.cn

[11] http:///n3/c/200603/53146_2.html

[12]康绍忠,粟晓玲.石羊河流域水资源合理配置及节水生态农业理论与技术集成研究的总体框架[J].水资源与水工程学报,2005,16(1).

[13] 严宝文,李靖.农业水土环境系统及其状态评价方法研究[J].沈阳农业大学学报,2004,35(5).

Conservancy Engineering and Ecological

Environment

Wang Yu-linXue yu

(Liaoning Xinhuayuan power engineering technology limited company Shenyang 110006 China)

Abstract: This paper simplely introduces ecological coerce bring forth by water conservancy engineering and the cause of bring ecological effect. Some suggestions on resolving the problem of ecological which is bring by water conservancy engineering have been brought forward. Propose that people being satisfied with various requirement of water while should conserve water area ecosystem completeness, restore and build the clean water environment, harmonize relationship between natural water and soil resource and the ecological environment, realize harmonious and sustained development between man and nature.

Keywords water conservancy engineering; ecosystem; coerce; sustained development

王玉林(1982-),辽宁沈阳人,助理工程师,现就职于辽宁新华源电力工程技术有限公司。

薛宇(1984-),辽宁沈阳人,辽宁大学研究生,研究方向:环境科学。