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水利水电工程环境影响简介四川大学水利水电学院黄川友1.1水资源开发与水利水电工程概述1.1.1水资源：包括水量资源、水能资源、水环境资源（水质、水域生境、水域景观、水文情势）三个部分。1.1.2水资源开发及水利水电工程:主要包括水电工程、水利工程（防洪、灌溉、供水等）和水环境工程。1.1.2.1水电工程:水能（水力）资源开发利用的工程，主要分为引水式、堤坝式和混合式等开发方式。一般情况下，流量小、落差大，常采用引水式开发（如山区）；流量大、落差小，多采用堤坝式开发（如平原区）；在流域梯级电站建设中，某个梯级常需采取混合式的开发方式。1.1.2.2水利工程:主要是水量资源利用与防治洪灾害的工程。包括调水工程、灌溉工程、供水工程、防洪工程、排涝工程等。水资源工程常具有综合开发任务及综合利用功能。1.1.3我国进行水利水电工程建设的必要性1.1.3.1水利工程建设的必要性我国的水资源总量约2.7～2.8万亿立方米，为全世界第6位；人均量仅为世界人均量的1/4，排序约100位。1、我国的降水量时空分布极不均匀，年际间变幅大（1）夏季（仅4个月）约占全面降水量的60～80％；（2）南方多年平均降水量是北方与西北地区的数倍至十几倍；（3）部分地区最大与最小年降水量相差一倍以上。2、我国的水、土资源分布不均，南北差异大长江流域及其以南地区，面积占全国的36.5％，耕地占全国的36％，水资源量却占全国总量的81％；其余地区面积为全国的63.5％，耕地为全国的64％，而水资源量仅占全国总量的19％。3、我国的旱、涝灾害频繁，经济社会危害大全国有1/2的人口、1/3的耕地和主要城市处于最高防洪水位以下，仅90年代几条大河流发生的5场大洪水，其直接经济损失就达9000亿。我国的农田干旱面积由70年代的1.7亿亩上升至90年代的4亿亩，每年因缺水引起的粮食减产约为2.5亿公斤；全国600个城市中有300个属缺水城市，其中约100个属严重缺水城市。因此，需要进行水利工程建设—修建水库蓄洪济枯，解决水资源时间分布不均的问题；建调水工程，解决水资源空间分布不均的问题；修筑防洪排涝工程，防范洪涝灾害。1.1.3.2水电工程建设的必要性1、水能资源属可再生能源水力发电不耗水，水能资源能够持续利用。2、我国的能源形式为缺油、贫气、煤炭资源不丰富按照国际通行的方法预测，我国的石油可用40年、天然气可用60年、煤炭可用220年，能源形式不容乐观。3、我国的水能资源较丰富，目前开发利用不足我国的水能资源得天独厚，据世界第一（理论蕴藏量达6.76亿kw），技术可开发量5.42亿kw，多年平均年发电量2.474万亿kw.h。目前，我国水能资源开发量约为45％（水电装机约3.0亿kw）,规划到2020年时达到50％（水电装机约3.4亿kw），而美国、巴西等国家的水能资源开发量已超过80％。从现在起,我国平均年新增水电装机约1000万kw。因此，我国在一定时间内，还将大力建设水电站。1.2水利水电工程环境影响的属性建设项目按环境污染或生态破坏的性质分类：1、环境污染型：例如化工厂、火电厂、核电站等环境污染型建设项目；2、非污染生态破坏型：例如旅游区开发、高速公路兴建、河道整治、水利水电工程等生态破坏型建设项目。水利水电工程对环境的影响主要属于非污染型、即生态环境破坏类型。1.3水利水电工程环境影响时期的界定1、施工期；2、营运期；3、服役期满后。水利水电工程的环境影响时期主要是施工期和营运期。1.4水利水电工程的主要项目组成1.4.1主体工程1.4.1.1引水式水电站：取水枢纽（闸坝）、引水系统（明渠、隧洞）、电站厂房、泄水设施；1.4.1.2堤坝式水电站：大坝、电站厂房、泄水设施；1.4.1.3水利工程(1)供水工程：取水枢纽（档水建筑物、取水设施、泄水设施）、引水系统（明渠、隧洞、渡槽、倒虹吸）、供水工程（渠系、管网、堰闸等）。(2)防洪排涝工程：堤坝、闸门、涵洞、泵站等。1.4.2辅助工程道路（对外公路、场内施工道路、堤顶防洪通道等）、料场与渣场、施工场地、施工营地、施工支洞、供水与供电设施、机修与供风设施等。1.4.3淹没、占地与移民安置工程1.4.4水土保持与环境保护工程1.5工程分析的要点1.5.1明确主要的工程建设内容及项目组成1.5.1.1主体工程:（1）引水式水电站：取水枢纽（闸坝）、引水系统（明渠、隧洞）、电站厂房、泄水设施；（2）堤坝式水电站：大坝、电站厂房、泄水设施；（3）水利工程：取水枢纽（档水建筑物、取水设施、泄水设施）、防护堤、引水系统（明渠、隧洞、渡槽、倒虹吸等）、供水工程（渠系及管网、堰闸等）、排涝设施（闸门、渠系及管网、提升泵站等）。1.5.1.2辅助工程：料场与渣场、施工场地与营地、施工道路（对外公路、场内道路）、供水与供电设施、施工支洞、机修与供风设施、油料库与炸药库等。1.5.1.3、淹没、占地与移民安置工程。1.5.1.4、水土保持与环境保护工程。1.5.2针对工程特性进行主要的环境问题识别1.5.2.1水电站工程引水式电站－－闸坝阻隔、脱（减）水的河段与时段河床式电站－－大坝阻隔、水库淹没、脱（减）水时段、下泄水的过饱和气体、低温水等混合式电站－－闸坝阻隔、水库淹没、脱（减）水时段1.5.2.2水利工程项目供水工程－－水质及水源地保护、尾水排污影响灌溉工程－－渠系工程、灌溉尾水排放及水质污染等问题防洪工程－－水域与陆域、地表与地下水的水力联系；区域排水及排涝、土地浸没影响等跨流域调水－－调出水地区和调入水地区都应考虑、重视输水工程沿途的影响（如交叉、跨越等问题）1.5.3.3主要的共性问题涉水建筑物的生态、水力联系阻隔效应，调节性能越强对天然径流过程及水文情势的影响越大等。1.6水利水电工程环境影响因子的识别1.6.1大气环境：主要是TSP（扬尘）1.6.2水环境：一般选SS、COD、BOD、氨氮、总磷、石油类、pH值、水温等1.6.3声学环境：敏感点环境噪声1.6.4固体废弃物：弃渣、生活垃圾1.6.5陆生生态：陆生生态系统、森林及植被、物种多样性、珍稀重点保护动植物、生物学产量、土壤侵蚀、占地（类型及数量）、自然景观1.6.6水生生态：水生生态系统（浮游生物、底栖生物）、生物学产量、珍稀重点保护水生物及生境、鱼类资源及“三场”分布、鱼类生活及繁殖特性、洄游通道等1.6.7农业生态：耕地面积及工程占地、农业生产损失、占地移民1.6.8其它问题：敏感区域、人群健康、矿产资源、地质灾害、交通运输、专用设施等。1.7水利水电工程施工期的主要环境影响问题1.7.1生态环境破坏如农田、林地的占用，动、植物的影响或危害，修路、建施工场地、开挖、采料与弃渣对生态环境的破坏等。1.7.2“三废”排放的环境污染影响1、施工废水影响当地水环境质量；2、施工机具燃油尾气、爆破废气和施工扬尘等，影响当地环境空气质量；3、施工噪声影响当地声学环境质量；4、弃渣、弃土处置影响当地生态环境。1.7.3社会经济影响1、占地及移民搬迁安置问题；2、淹没及影响专用设施问题；3、下游用水影响；4、人群健康与疾病问题；5、增加就业人数与刺激当地经济建设。1.7.4其它环境问题1、文物古迹影响；2、景观影响；3、特定物的影响。1.8水利水电工程营运期的主要环境影响问题1.8.1水库淹没与移民问题水利水电工程（特别是水库工程），正常蓄水后，往往会将过去河岸带的城镇、农田、森林等陆地域变为水域，使这一部分陆地环境在短时间内发生剧烈的变化。原有居民被迫迁出淹没区就地后靠或移民它处，不可避免会给这些地区产生一定程度新的生态破坏和环境压力。1.8.2水库渗漏与库岸稳定问题水利水电工程（特别是大型工程），建成后形成的水库，使天然河流水文情势剧烈改变，其中之一就是水位大幅度抬升，库区两岸山体或地层承受了巨大的水压力。若水库周围山体或岩层存在地质脆弱带或破碎带，水库蓄水后会从这些地方渗漏水。另外水库蓄水后的水位抬升会改变库岸岩体内天然应力状态的大小和方向及岩层间的摩擦力和结合力，不可避免发生崩塌、滑坡等危害库岸稳定性的问题，甚至诱发地震。1.8.3河流水文情势的改变水利水电工程建成投入运行后，会极大改变河流天然水文过程，如径流年内分配、库区泥沙淤积、库区下游的河道冲刷、河口海水回灌等。（1）引水式电站：坝址至电站尾水口之间会产生脱、减水河段，电站尾水下游河段水文情势随水库调节性能及电站运行调度方式变化大。（2）堤坝式电站：大坝下游水文情势受水库调节电站运行调度方式影响，彻底改变了天然流量过程，甚至会出现脱、减水时段。（3）水利工程：受蓄水工程和引（供）水工程的不同影响，取水枢纽上下游河段、受（供）水地区水域的水文情势也会发生变化。1.8.4局地小气候的问题水库形成后，区域开放水面面积增加，区域下垫面粗糙度、反射率发生变化，自然蒸发条件改变，必然导致包括库区在内的一定范围的局地气候的变化。1.8.5水生生态的影响水库建成后，库内水体由天然的窄浅流动水体变为宽深的静水水体，随着水流流态的改变，河流水域生境变化剧大，会对水生生态系统造成相当大的不利影响。水库淹没、水文情势改变、河段及时段脱（减）水、涉水工程设施阻隔等，会直接导至水域生境破坏（如鱼类三场），影响及危及水生生物的生存、特别是繁殖问题。1.8.6陆生生态的影响水利水电工程（特别是涉及到库坝的工程），往往存在着淹没损失，过去的陆地被水淹没成为库区水域的部分。水库蓄水变化导致局地小气候的改变，同样会对陆生生态造成影响，比如改变野生动物和水禽鸟类的栖息地环境、外来物种入侵、土著种类的迁徙、生物结构改变等，另外移民搬迁安置问题也会造成对陆生生态系统的影响。1.8.7水质影响河流在筑坝建库前，水体流速大，稀释扩散作用显著、曝气作用强烈、复氧能力强，因而水体自净能力较强。而在水库建成蓄水后，水体流速变缓、库区内流速明显减小，使污染物稀释扩散能力减弱，复氧能力变差，水体自净能力相对减弱。在区域污染负荷维持现状的情况下，会导致库区水质较原河流状态下的水质变差，甚至影响到水体使用功能。1.8.8水温变化与过饱和气体的影响1.8.8.1水温变化影响（1）低温水的影响（2）高温水的影响1.8.8.2泄洪放水导致的过饱和气体影响1.8.9对土地利用性质的影响水库蓄水后，水位抬升，同时也会抬高地下水位，往往容易引起受影响地区范围土壤的盐碱化甚至潜育化。对于季节性的下游冲洪平原，洪水的消失导致有规律的泛洪淤积消失，肥沃土壤的沉积过程开始消失，甚至遭受岸际土壤的水流侵蚀。1.8.10水媒性疾病的问题水库建成蓄水后，水流状态由过去的急流转变为近似静水，水深加深很多，形成新的水环境如温度、流速、营养条件等均会有利于某些携带传染性寄生虫或病菌的水生生物的繁殖、生长及扩散，可能导致以水为传媒的流行性疾病的爆发。1.8.11经济社会的影响水利水电工程建设总是首先考虑到其对经济社会的有利作用而决策的。这些有利的影响如表现在发电获得清洁能源、供给城市和农业用水、防洪与景观减灾、河道航运、水产养殖、旅游增收等经济社会效益。1.8.12跨流域调水的影响问题这是一种特殊的水利工程问题，水资源的调配因调动的相对数量和调动的运作方式的不同，对调入与调出两个流域（区域）的水文过程、水环境质量等均会产生不同程度的影响。