水壩建設對生態環境的影響探討

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摘要：在我國水壩建設中，應該關注河流生態環境問題，盡量降低水壩建設對河流生態環境的影響，這樣才能夠將水壩建設的整體效益擴大到最大化，提升水壩建設效益，保護河流生態環境安全。針對滹沱河流域，在當地建設水壩，也需要多方面關注水壩對河流生態環境的影響，權衡建設水壩的利弊，做好維護滹沱河流域生態環境安全工作，才能夠保障滹沱河流域生態環境安全，為當地人民生活提供良好的河流生態環境。探討水壩建設對滹沱河流域生態環境的影響問題，通過分析大量地下水實測數據，證實在建設水壩后，導致滹沱河流域中下游地表水資源量大幅度減少，并且下游河道徑流減少，滹沱河流域的植被分布面積也在不斷減少，破壞滹沱河流域生態環境安全。據此可進一步研究分析水壩建設對滹沱河流域生態環境的影響，從多方面分析水壩建設對滹沱河流域生態環境影響的根源，從而可以優化解決對策，保護滹沱河流域生態環境安全。

關鍵詞：生態環境；水壩；滹沱河；影響

1引言

在我國目前的水力發電事業發展中，建設水壩就是為了能夠蓄水并應用水力發電。然而在實際水壩建設中，也應該考慮到水壩建設對當地河流生態環境帶來的不利影響，從而優化水壩建設及河流生態環境保護的措施，避免因建設水壩引發河流生態環境破壞問題[1]。建設水壩會對生態環境產生破壞，也會促進生態環境良好發展，是把“雙刃劍”。以滹沱河為例，當前水壩建設對于我國滹沱河流域生態環境不僅有好的一面，也有不利的一面，這一問題受到社會各界生態環境保護人士的廣泛關注，故而在實際建設水壩過程中，一定要注意保護好滹沱河流域生態環境[2]。滹沱河是海河西南支子牙河一條比較大的支流，同時也是石家莊市的主要河流之一[3]。滹沱河主要分為南北兩岸，其北岸部分從行洪治導線開始，一直到北岸的大堤，為保護流域內的生態環境，已結合現狀建設大量的果林、用材林，形成以種植密林方式為主的生態防護帶，面積約319.1公頃。然而，在實際滹沱河大部分流域內，雖然當地政府一直在制訂河流生態環境保護方法，但基于水壩建設對滹沱河流域大體生態環境的破壞現狀，仍需要優化制定生態環境保護措施，保護滹沱河流域生態環境[4-6]。在滹沱河流域的水壩建設中，由于水壩的攔截，使滹沱河流域地下水的水位在不斷下降，并形成區域內大漏斗景象，惡化滹沱河流域的地質生態環境，從而對滹沱河流域生態環境平衡帶來不良影響。因此，不僅是要對滹沱河流域水資源進行大規模的開發治理，同時也應該理順水系關系，實現對滹沱河流域水資源的可持續利用，保護滹沱河流域生態環境安全，達到水壩建設興利除害的目的。

2建設水壩對滹沱河流域生態環境的影響

2.1對滹沱河流域地表水的影響

滹沱河原本是常年性河流，據歷史資料中記載[7]，在明正德元年間一直到清同治十三年間，滹沱河發生多次水災。并且，關于昔日的滹沱河，雨季滹沱河的水域就能夠達到一望無際的狀態，而到了旱季，滹沱河流域的沙洲也呈現出一幅淺灘羅織、輕舟橫渡的景象。而如今，國家投資在滹沱河的上游修建崗南水壩和黃壁莊水壩后，基于建成水壩聯通石津干渠，導致滹沱河黃壁莊水壩下游段變成不行洪的干河灘，也只有在特大水年，水壩棄水時，該段滹沱河流域的河道才會有水。水壩的建設導致滹沱河部分的河流濕地也漸漸演變成為河灘沙地。并且，由于水壩作用的影響，滹沱河部分河段的河流，也變成一段一段的污水河，河流周圍的居民對此是苦不堪言，也對滹沱河流域生態環境安全造成不良影響；滹沱河河道斷流干涸，地下水位持續下降，并且滹沱河兩岸土地也在沙化，植被樹木稀疏。由于建設水壩，滹沱河流域的水源受到污染，生態環境日益惡化。滹沱河流域的生態環境污染，不僅會影響農村飲用水安全，也會導致河流流域內大面積的耕地減產。在不同時間內遙感檢測滹沱河流域的地表水分布情況[8]，數據內容如表1所示。在滹沱河流域內建設水壩，減少了滹沱河流域上游水對下游地下水的補給。在滹沱河建水壩之前，一部分滹沱河的河水滲入到地下，少部分的水留在空氣帶之中，大部分的水則直接補給下游的地下水。在滹沱河流域建設水壩后，不僅截住了上游地表水往下游的流動，也截斷了上游地表水補給下游地下水。并且，在有些水壩建設過程中，應用垂直防滲處理，也截斷了向地下水滲漏的補給途徑，導致滹沱河水壩附近的地下水位下降。針對滹沱河石家莊段，在1960—2014年，其淺層地下水位不斷下降[9]，如表2所示。

2.2對滹沱河植被分布的影響

在滹沱河流域修建水壩，導致滹沱河流域內植被分布面積不斷減少。因為建設水壩會對滹沱河流域的地表水產生影響，導致流域內的地下水位下降，從而使滹沱河流域內的草地、林地退化，植被分布面積也不斷減少。大壩的建成攪亂了河流的侵蝕和沉積地質過程。它攔住了上游入海的沉積物，將本不屬于海洋的下游沉積物帶進了海洋，沉積成為三角洲。由于筑建大壩之后，河流的流速在下游加快，河流的下蝕作用強度增強導致下游河谷加深，河谷的沉積作用平衡被完全破壞。由于河流基本無負載，沉積作用微弱，無法形成心灘等河谷中的沉積作用產物。在下游的末端，松散沉積物沉積，沉積作用加強，但沒有上游的沉積物補充，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，在水壩排水時也會產生人為脈沖，致使那些依賴周期性洪水而生存的植物由于種子萌發時間上的錯誤而不能在特定的時間內發芽，從而導致滹沱河流域植被不斷退化。

2.3對水文的影響

在實際中，修建水壩會導致滹沱河河道流態發生變化，使滹沱河河流與上、下游水文特征發生改變。修建水壩，將會徹底改變滹沱河原有的自然季節性流量轉變模式，從而消除了水文出現的極端變化。在滹沱河修建水壩，還會引起滹沱河流域內的河水溫度、河流化學成分發生變化，切斷滹沱河流域內生態網絡間的聯系，使滹沱河的生物多樣性減少。在滹沱河上游建筑大壩之后，由于水壩蓄水，水面上升，縱坡降減少，局部侵蝕基準面抬升，河水流速減慢，下切作用減弱，流水侵蝕減少，搬運速度和能力減少減弱，泥沙無法帶出，河流的沉積作用增強，導致泥沙在水壩底部形成沉積，形成一個回水的三角洲。并且，隨著時間的推移，這個三角洲也會朝著水壩的方向漸漸產生遞升，導致泥沙的顆粒逐漸變細，使水壩逐漸淤淺[10]。濕地及沙地面積變化，如表3所示。在下游，由于源頭提高以及上游沉積作用增強，河水幾乎不帶任何負載，下游地區平原的泥沙量減少，造成下游被海岸侵蝕。由于負載少進而導致河流活力增加，下蝕作用增強，河流下切的深度會增加，原下游河床內松散的沉積物會被流水侵蝕而使河谷加深，下游平原可能會變得更加的崎嶇不平。

2.4對滹沱河流域生物多樣性的影響

在實際中，修建水壩會改變河流流域內上、下游的水體，阻斷河流流域內生物運動的天然廊道，因此，建設水壩會使得河流流域內的生態系統紊亂，導致河流生態系統內的生物多樣性降低，不僅會使水壩河流流域內的水生動物種類減少，也會使鳥類生物種類減少。孫硯峰等[11]等人在其研究中，采用樣線法于2008年9月～2009年11月對滹沱河中游濕地的鳥類進行了調查，共記錄鳥類217種，隸屬于16目52科。其中，候鳥（包括旅鳥、夏候鳥、冬候鳥）169種，留鳥46種，迷鳥2種；優勢種26種，常見種69種，偶見種122種；古北種148種，東洋種23種，廣布種46種；國家Ⅰ、Ⅱ級重點保護鳥類30種。在進一步分析后表明，任何一種生境遭到破壞都會對該地區鳥類多樣性產生負面影響。并且，修建水壩的過程中，會改變滹沱河沿河流分布陸地的生態系統結構，轉化滹沱河流域生態的傳統分布格局，從而會嚴重影響滹沱河流域內依靠這些生境生存的哺乳動物與鳥類，降低生物多樣性。在修建水壩后，也會淹沒滹沱河流域原有的河灘，從而會導致滹沱河流域內原有的甲魚、烏龜等爬行動物失去原有的產卵場所，導致當地的龜鱉數量越少。

3致使水壩建設對滹沱河流域生態環境產生不良影響的因素

3.1技術因素

我國水壩建設技術還有待進一步優化。在實際中，因技術問題的存在，導致水壩建設對河流生態環境安全造成不良影響。特別是在建國初期，由于我國缺乏建筑材料，并且相關水利建筑技術也比較落后，因此在水壩建設中較少使用建筑機械修建水壩。正是由于技術的制約，不僅沒有合理設計河流開發規劃方案，也導致我國水電事業發展受到制約。如今，我國早已突破技術制約，技術制約情況早已不復存在。但在實際中，還應該運用科技的方法設計建設水壩，才可降低水壩對河流生態環境造成的不良影響。

3.2資金因素

滹沱河流域的水壩建設還面臨資金方面的制約。在水壩建設中，由于水壩發電投入十分巨大，且水壩項目設計、施工及運營方面，還具有周期長的特點，導致水壩建設工程的效益回報時間也在不斷延長。因此，在水壩建成后，獲得水壩建設效益資金的時間較為延后，也就不能在水壩建設早期，運用效益資金做水壩河流流域的生態環境恢復工作，導致水壩建成后一直到獲益之前，其水壩區域河流的生態環境一直處于惡化狀態，不利于水壩區域的河流生態環境安全保護工作。

3.3生態因素

在實際中，基于社會角度分析，修建水壩利國利民；而基于生態角度分析，則百害無一利。建設水壩是發展水利發電事業的前提，縱觀當前我國的水電發展事業，不論是“怒江水電開發”，還是“三門峽大壩工程”，這些項目均對當地河流流域的生態環境造成不良的影響。雖然這些項目建成后得到的水電效益不容忽視，但是，這些項目對河流生態環境造成的不良影響不應該被忽視。因此，針對滹沱河流域的水壩建設問題，要想更好解決建設水壩對河流生態環境產生不良影響的對策，應調整生態限制，優化應用先進的生態保護決策，從生態環境保護視角出發，在建設水壩過程中注重環保，最大限度降低水壩對滹沱河流域生態環境的影響。

4優化制定保護滹沱河流域生態環境安全的措施

4.1合理制定水壩建設規劃工作

雖然建設大壩會對河流生態環境造成一些不良影響，同時也有一些優點，因此針對滹沱河流域，在建設水壩過程中，應該針對這些難以回避的不良影響問題，合理設計水壩建設規劃工作，使建設水壩不會影響滹沱河流域生態環境安全，大力發展滹沱河水利，使其發揮積極影響。雖然如此，也應該在水壩建設中，權衡利弊，優化轉換水壩建設觀念，盡量降低水壩建設對河流生態環境安全的影響。水壩建設會引發較大的河流生態問題，與此同時，水壩建設又可以提升我國對水資源及水電的開發利用率，因此修建水壩依然是促進我國國民經濟發展不可或缺的部分。在建設水壩過程中，為降低水壩建設對滹沱河流域生態環境的影響，需要在科學可靠的水壩建設規劃下，有效利用建設的水壩，實現防洪、用水調度功能。同樣，在水壩建設完成之后，還需要在水壩運行的過程中，分析水壩對滹沱河河流及水壩周邊水文環境、地質環境產生的影響，正視生態環境變化問題，找到解決對策，緩解水壩對滹沱河流域生態環境產生的不良影響。水壩也可以改變河流流勢，還可以改變水量對河流、河道、河床的沖刷，避免發生水災。在建設水壩中，合理設計水壩建設施工方案，不僅可以降低誘發水壩周邊地質災害（地震、崩岸、塌陷）幾率，也可以降低水壩建設對周邊居民生活的影響。同時應該注意從生態環境保護的角度，進一步加強水壩建設規劃工作，科學化、人性化做好水壩建設的前期規劃，把建設水壩以及水壩運行對滹沱河流生態環境的影響盡可能控制在合理的范圍內，維持滹沱河流域生態環境可持續發展。在水壩建設規劃前期，可以認真做好生態評估，分析建壩對生態帶來的影響。在水壩選址時，可以根據滹沱河不同表3滹沱河濕地及沙地面積變化情況河流、不同河段的實際情況，對河流生態環境狀況進行準確有效的評估，積極做好生態補償。制定科學嚴格的水壩建設操作方案，在滹沱河流域的水壩建設中進行合理、科學、規范的施工，使水壩建設不會對滹沱河周圍生態環境造成不可恢復性破壞。

4.2做好滹沱河流域生態環境恢復工作

在人們修建水壩、通過改造自然的同時，也一定要學會遵循自然的發展規律，盡可能減少建設水壩對滹沱河生態環境造成的破壞。建設水壩，也應該分析水壩對流域內生態價值帶來的損失，避免因水壩建設對滹沱河生態環境安全帶來得不償失的負面結果。在實際中，科學合理的規范水壩建設工程，降低水壩對河流生態環境的不良影響，不僅可以保護河流生態環境，也可以改善及維護傳統的河流周邊生態環境失衡局面，發揮積極影響。水壩使水力成為一種清潔強大的動力和能源。針對滹沱河流域建設水壩中，降低對河流生態環境的影響，可以利用水壩調控滹沱河的河流流量，緩解和預防滹沱河流域發生旱澇災害。通過建立水壩，還可以改善周邊河流生態環境平衡，對干旱地區帶來水資源補給，將洪澇地區的水資源轉化到干旱地區，在改善水壩周邊農田環境中水資源的平衡狀態中發揮重要作用。故此，在滹沱河流域內，在水壩修建完成后，也應該及時對滹沱河河流及滹沱河周邊的水文、生物、水環境等生態系統進行調查分析，并盡可能最大限度的對滹沱河流域生態進行補償性恢復，以保證滹沱河流域的生態環境安全。具體而言，既可以在滹沱河流域大力建設生態濕地，又可以在滹沱河流域的藁城、無極、晉州、深澤等地，利用現有河漕及水坑，恢復水生植物，完善生態修復措施，以降低水壩建設對當地河流流域生態環境造成的負面影響。

4.3做好滹沱河流域水污染治理工作

在治理水壩給滹沱河流域帶來的水污染方面，可以從兩個方面進行。首先，可以全面清理排污源。圍繞滹沱河下游排水的正定、正定新區、藁城、無極、晉州和深澤進行綜合治理，控制排入滹沱河的水質。其中，重點是封堵入河排污口，除污水處理廠排口外，其他排口全部封堵；清理河道內垃圾；新建改造污水處理廠，新建2座、升級改造4座，實現沿途城鎮污水全部得到有效處理，處理標準達到一級A。擴建長安、藁城、無極、深澤4個區域的污水收集管網，盡可能減少直接排放到環境中的生活污水；開展滹沱河下游兩岸面源環境綜合整治，杜絕污水直排、垃圾隨意傾倒等污染隱患；建立多部門聯合執法機制，阻止罐車向滹沱河流域傾倒污染物或偷排污水的行為，保護滹沱河流域生態環境安全。其次，可以治理河道底泥和污水。在滹沱河流域的藁城、晉州、無極和深澤入河排污渠，建設預處理設施，投加新型復合高效水處理物化凝聚劑的方法，可以快速凝聚、分離溶存在污泥中的有機或無機類污染物，螯合固定重金屬和部分有害鹽類，治理河底污泥，通過物化劑再次降低污水處理廠排水濃度，確保入河水質達標。

4.4強化政府部門保護滹沱河流域生態環境的作用效力

政府部門在保護滹沱河流域生態環境中，也應該加強對水壩建設下滹沱河流域的生態環境修復與保護力度，可以合理規范滹沱河流域的水壩開發、利用工作，并強化實施開展關于流域內生態環境的治理、保護活動，促進滹沱河流域能夠產生生態修復能力，降低水壩建設對滹沱河流域生態的影響。政府部門可以制定《滹沱河流域忻州段生態修復與保護條例（草案）》，通過立法，采取一些綜合性、系統性、針對性的治理措施，堅持在建設水壩過程中實施節水優先、保護優先的原則，以自然修復為主，結合人工措施，通過工程措施對滹沱河流域生態環境進行自然修復，用人工修復促進滹沱河流域自然生態環境進入良性循環，使滹沱河流域脆弱的生態環境得到根本性的好轉。政府部門在每年滹沱河汛期發生強降雨后，當地的水文局應該從降暴雨開始時，加強對滹沱河流域行洪水質監測工作，及時開展降水、滹沱河的洪水以及水質狀況等雨水情信息的搜集整理，為滹沱河水壩行洪調度提供參考依據。雖然目前我國的水電事業獲得穩步發展，但是仍需不斷加大水壩建設力度，才可進一步提升我國的水電實力。因此，針對滹沱河流域的生態環境保護問題，為進一步緩解水壩建設產生的不良影響，應該增加國家在水壩建設方面的投資，緩解水壩建設過程中存在的資金困難問題，有效克服滹沱河水壩建設中的技術、資金制約，確保水壩建設能夠符合河流生態環境保護需求。

5結論

綜上所述，我國在水壩建設中，特別是針對滹沱河流域生態環境問題，應該分析水壩建設能夠對滹沱河流域生態環境產生的影響，并統籌兼顧生態保護決策，既能夠提升水壩建設經濟效益，又可以保護滹沱河流域生態環境安全。通過研究探討關于水壩建設的相關問題，分析水壩會對滹沱河流域生態環境安全造成的不良影響，從多方面分析水壩建設對滹沱河流域生態環境產生負面影響的根源，并提出相關解決對策，保護滹沱河流域生態環境安全。

作者:張學禮 單位:河北師范大學