水资源开发利用的环境效应
发布时间:2024-08-31
发布时间:2024-08-31
我国水资源开发利用的环境效应
姓名:何红珍 学号:0907079011 班级:09地理1班
摘要:开发利用水资源常常必须兴建水利工程(如蓄水、引水、防洪以及水力发电工程等),而水利工程的兴建必然引起环境变化(这正是人类改造自然的一种重要手段),这种变化就是水利工程对环境影响的后果,具有两个方面:积极有利的和消极不利的影响。自古以来,水利工程都是以改善环境,促进生产发展为使命,从消除洪涝旱碱等自然灾害来说是对环境的极大改善,这是主导方面。我国水利建设遵循“除害兴利,综合治理”的原则,取得了巨大成就,举世公认。全国现有水库86000多座,总库容4000亿立方米,占我国地表径流的1/6;水闸25000多座,提防160000千米,灌溉面积7000万马力,水电站装机容量2000万千瓦,机电井2000多万眼。这些工程发挥了巨大的经济效益和环境效益,但过去侧重防洪、灌溉、发电、航运、供水等生产需要,从生态观点,生态平衡的分析角度分析甚少。水利工程兴建必然要一破坏某些自然环境、社会环境为代价的,如果处理不当会引起局部冲刷、淤积、地下水位下降、土地淹没、次生盐碱化、沼泽化、诱发地震、气候变化、疾病传播以及阻鱼、碍航等环境问题,从而限制工程效应的发挥,给国民经济和人民生活带来不利的影响。
关键词:水资源、开发利用;自然环境;社会环境;生物影响;气候影响 正文:
在人类的文明史中,水与人的关系占有极其重要的地位。水作为一种自然资源,养育着地球上数以亿计的人口,促进了工业、农业的发展乃至社会的进步,使之成为人类赖以生存的不可代替的物质基础。同时,水还是组基本的环境要素,参与着地球上物质循环和生态平衡。可以毫不夸张的说,没有水,就没有地球的生命,更谈不上世界今天的繁荣和发展。
一、我国水资源现状及特点:
由于中国处于中低纬度亚洲大陆的东部,东临太平洋,幅员辽阔,地貌类型多样,这就形成了我国气候具有大陆性季风气候和类型复杂多样的两大特点,而带来雨泽的夏季风活动范围不到国土面积的一半(约47.5%),受大陆干旱、半干旱气候控制的地区占国土面积的52.5%,因此,使得中国降水与径
流的时空变化相应出现两个特点:一是总水量比较多,但地区分布不均匀;二是表现为时间上的不均衡,年内分配与年际变化显著,从而也影响到中国水资源具有以下三个特点:
1、水资源总量不少,但人均、亩均占有水平很抵。我国河川径流量(地表水资源量)居世界第六位,列在马西、前苏联、加拿大、美国、印尼之后。平均年径流深284mm,低于全球平均年径流深314mm。人均占有河川径流量仅为世界人均占有量的1/4。耕地亩均占有河川径流量仅为世界亩均占有量的3/4。
2、水资源地区分布很不均匀,水、土资源的配置不相适应。我国水资源南多北少,相差悬殊。南方长江、珠江、浙闽台诸河、西南诸河等四个流域片,平均年径流深均超过500mm,其中浙闽台诸河超过1000mm,淮河流域平均年径流深225mm,黄河、海深河、辽河、黑龙江四个流域片平均年径流深仅有100mm,内陆诸河平均年径流深更小,仅32mm。从水资源总量产水模数看, 南方四个流域片平均为654万m3/(a.km2),北方六个流域片平均为8.8万m3/(akm2),南北方相差7.4倍。全国以浙闽台诸河流域片平均年产水模数108.1万m3/(akm2)为最大,内陆河流域片平均年产水模数3.6万m3/(akm2)为最小,前者为后者的30倍。
我国水资源的地区分布与人口、土地资源的配置很不适应。南方四个流域片, 耕地占全国的35.2%,人口占全国的55.5%,拥有的水资源量却占到全国的
80.4%。特别是其中的西南诸河流域片,耕地只占全国的1.8%,人口只有全国的
1.5%,而水资源量占全国的20.8%,人均占有水资源量为全国平均占有量的17倍。辽河、海深河、黄河、淮河四个流域片,耕地为全国的45.2%,人口为全国的38.4%,而水资源量仅有全国的9.6%。由此可以看出我国水资源分布极不均匀。
3、水资源年际、年内变化大,水旱灾害频繁。我国大部分地区受季风影响,水资源的年际、年内变化大。水资源的时空分布极不均衡,在降水时间分配上呈现明显的雨热同期,基本上是夏秋多、冬春少。总体表现为降水量越少的地
区,年内集中程度越高。这种情况不但容易形成春旱夏涝,而且水资源量中大约有2/3左右是洪水径流量,形成江河的汛期和非汛期的枯水。
我国南方地区年降水量比北方地区多;年径流量比北方达。南方汛期水量可占年水量的60%-70%,北方导期水量可占年水量的80%以上。大部分水资源量集中汛期以洪水的形式出现,资源利用困难,且易造成洪涝灾害。南方伏秋干旱,北方冬春干旱,降水量少,河道流量枯竭(北方有的河流断流),造成旱灾,如遇持续的干旱年组,地下水位大幅度下降,有的地区不仅农作物失收、工业限产,人畜饮水都成问题,旱灾更为严重。我国水资源量的年际差别悬殊和年内变化剧烈,是我国农业生不稳定、水旱灾害频繁的根本原因。
总体看来,我国是一个水资源短缺的国家,人均水资源占有量地,水资源时空分布不均匀。同时反映出我国总体上是一个干旱缺水的国家。另外,我国水的时空分布不均给水资源开发利用带来很大的困难,必须修建相应的蓄水、调水等水利工程实现来水和需水的匹配。
为了解决以上提到的我国水资源在时间、空间、数量、质量等方面与用水需求不相适应的问题,人们采取各种水利工程调整地下水和地表水的时空分布,从而达到开发利用的目的。事实证明,水利建设工程在人类开发利用水资源的活动中是不可缺少的,对于促进经济的发展,人民生活水平的提高,抵御各种自然灾害,改善环境质量发挥了重要作用,并且取得了巨大的社会、经济和环境效益。但是任何事物都有正、反两方面。水资源的开发利用改变了地下水、地表水的天然状态和周转节律,使水成为诸环境要素中变化最快的因子。水的数量、质量及能量的快速变化,一旦超过环境某一方面的阈值时,环境就会发生变化,伴随而来一系列环境问题。
二、关于水利对环境的影响
水利工程对生态环境的影响,一般从对自然环境的影响和对人类社会的影响两个方面加以考虑。现针对蓄水工程,且侧重于不利影响分析如下:
1.对自然环境的影响:
主要包括对生物、土壤地质以及气候等的影响。
(1)对生物的影响:水资源开发对生物资源影响最直接的就是水生动物。水库建成后,大坝上游由原来的河道生态系统演变为大型水库(或人工湖泊)生态系统,水流速度明显减慢,泥沙大量沉积,原有的生存环境发生了很大的变化,原来栖息在这里的水生动物将不能适应,它们或者迁徙或者消失,只有一些生态幅较宽的种才能在改变后的环境中生存下来。在坝下河段,由于泥沙和浮游生物的减少,鱼类缺乏饵料而大幅度减产。对入海河流来说,这种影响一直要延伸到河口地区,甚至近海。水库的调蓄作用,使洪水季节流量减少,枯水季节流量增大,影响了溯流而上鱼种的繁殖,特别是产卵多少与涨水幅度有关的家鱼的繁殖。
在干旱地区修建水库或大量引水灌溉,往往造成下游河流水量大量减少,甚至断流,影响下游植物的生长。如塔里木河下游原来植被生长茂密,后由于
上游大量引水,下游基本断流,致使地下水得不到经常性补给而大幅度下降,造成胡杨林衰败、枯死,草场退化,1958—1978年间,天然胡杨林面积减少70%。塔里木河下游英苏以下草场向沙漠化土地转变,完全丧失了放牧价值。河流水量的减少,还使得下游靠河水补给的湖泊面积不断缩小,湖泊原有的水盐平衡被打破,湖水的矿化度增加,有些湖泊变成了咸水湖,一些生物不能适应环境的变化而消失。
(2)对土壤以及地质的影响:水资源开发利用对土地资源的影响在干旱地区表现最为突出。在干旱区大量人为的引水,改变了区域地下水的均衡状态,造成与水源过剩(正均衡态)相联系的土壤次生盐渍化和因水源枯竭(负均衡态)而产生的土地沙化。如塔里木河上游灌区是正均衡态的典型,大量引水灌溉,使地下水往上升,干旱地区强烈的蒸发,促使地下水和土壤中的盐分累积,造成土壤的盐渍化。从50年代末大规模开垦引水灌溉,到70年代初,约有1/10的土地因盐渍化而弃耕。河流下游则是负均衡态的典型,上游来水量的减少,造成下游地下水位降低,水质恶化,大量的植被枯死,裸露的地表在风沙的侵蚀作用下,很快沙化。
同时由于地下水的过度抽采严重,导致大部分城市出现地面沉降,在沿海地区还造成了海水入侵。地面沉降导致了地表建筑和地下设施的破坏。据统计,我国每年因地面沉降导致的经济损失达1亿元人民币以上。此外,对地下水的过量抽采,使地下水位降低,潜蚀作用加剧,岩、土体平衡失调,在有地下洞隙存在时,产生岩溶地面塌陷。这种地面塌陷也多见于岩溶地区的塌陷中,并多发生在城市地区。我国已有许多城市发生了岩溶地面塌陷灾害。塌陷使大量的建筑物变形、倒塌、道路坍陷、田地毁坏、水井干枯或报废、风景点破坏等,使城市的生产建设和人民生活造成了很大损失。
人类大规模的水利工程建设活动还会引发地震。水库诱发地震是人工湖在蓄水初期出现的、与当地天然地震活动特征明显不同的地震现象,亦简称为水库地震。本世纪40年代以来,世界上已有34个国家的134座水库被报道出现了水库诱发地震,其中得到较普遍承认的超过90处,有4例发生了6级以上地震。水库诱发地震对库区及邻近地区居民点的影响则更为常见,强震和中强震会给库区造成人员伤亡,带来重大物质损失。即使一般的弱震微震,也会对震中区造成一定危害,影响当地居民的正常生产和生活,是库区主要的环境地质问题之一 。
有些水库蓄水后,在库区附近的矿区也受到一定程度的影响。在水库的高压水柱压力下,库区的水沿断裂带、岩溶发育地段和岩石的孔隙渗透到附近的矿区,矿井和坑道的涌水量大大增加。对一些开采标高低于库区水位的矿区,愈靠近水影响带,对矿井的充水影响就越显著。轻度充水影响矿区的正常生产,严重充水会导致矿井甚至整个矿区的关闭。此外,水利建设工程还通过诱发滑坡、泥石流等而影响矿产资源的开发和矿山建设。
(3)对气候的影响:建筑水坝后,水库库面形成广阔的水域,蒸发量加大,太阳辐射热得到调节,使河床区及邻近地区气温及温度等要素发生改变,引起区域小气候状况发生变化,如水位的变化、降水分布的变化以及季节温差可能变小或比较稳定等。
除此之外,水利工程还会产生其他的影响,比如:由于过量取用地表水造成部分地区河湖水面萎缩,出现河流季节性的干涸断流,再加之污水排放量快速增长,对水资源造成严重破坏,加剧了水资源的紧缺程度,致使我国不仅北方城市普遍缺水,南方一些城市也出现“水质型”缺水的可使用水量减少问题;拦蓄地表水和强烈的抽取地下水会改变天然水的水动力条件,形成新的水文地球化学环境,而使得水质恶化问题;以及在沿海地区,由于大量开采地下水导致地下水位大幅度下降,海水侵入沿岸含水层并逐渐向内陆渗透,而产生海水入侵使地下淡水受到海水的污染、沿岸土地盐碱化、水源受到破坏等问题。
2.对人类社会环境的影响
对人类的影响,主要考虑是否会造成疾病的蔓延,对人类健康造成危害。因为水库建成后,淹没区扩大,库边往往是杂草丛生的沼泽地,为许多传染性疾病的昆虫(如疾蚊),钉螺等提供了滋生的场所。对此,必须引起充分的注意。
兴建水库,可获得防洪、灌溉、发电以及供水的综合效应,大大改善了人们的生活条件。但也可能使人类社会受到一定的影响,这主要表现在以下情况。
(1)土地的淹没损失:大型水库蓄水后,不可避免的要淹没大片农田,这对人多地少的国家而言是一个严重的问题。淹没损失的赔偿是复杂的经济问题,需要慎重对待。
(2)移民问题:水库淹没带来的大量居民及工厂的迁移和安置也是十分富足的问题,需要统筹兼顾,妥善解决。
(3)文物古迹:铁路公路,桥隧涵洞,矿产资源等遭受淹没问题,也需要慎重对待,妥善处理,有些可能拆迁,有些不允许淹没或不能拆迁,这就迫使工程的规划设计改变方案。
(4)景观影响:一般来说,大坝和水库可以使自然界景观增添光彩,成为旅游胜地,但这必须事先注意到避免设计与施工中破坏景观(如砍伐林木,乱取料场等)。在水库水位边幅区,也要考虑库岸的草木植被。
此外,施工时的污染(噪音、污水、灰尘等污染),泄流水雾等都是工程兴建带来的环境问题,都必须认真对待。
综上所述,水利工程兴建所带来的环境问题是多方面的。它们之间又是相互关系相互制约的。全面评价水利工程对环境的影响,由此衡量水利工程开发兴建的利弊,并提出相关对策和措施,这是水资源开发利用的一个重要方面。
参考文献:
(1) 郎一环主编《全球环境资源态势与对策》华艺出版社
(2) 刘成武 黄利民等 编著 《资源科学概论》 科学出版社 2004年
(3) 南京大学地理系 中山大学地理系合编 《普通水文学》 人民教育
出版社 1979年
(4) 陈传庚 赵济 主编 《中国地理》 高等教育出版社 1999年
(5) 刘佳骏 董锁成 李泽红 《中国水资源承载力综合评价研究》 自
然资源学报 中国自然资源学会主办 科学出版社 2011年第26卷第2期
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