水利工程

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水利工程(Water Conservancy Project)

　　水利工程是指防洪、排涝、灌溉、水力发电、引(供)水、滩涂治理、水土保持、水资源保护等各类工程(包括新建、扩建、改建、加固、修复、拆除等项目)及其配套和附属工程。

　　水利工程是以消除水害为主要目的而产生的，其主要特点有：

　　1.规模大，工程复杂。水利工程一般规模大，工程复杂，工期较长。工作中涉及到天文地理的等自然知识的积累和实施，从中又涉及各种水的推力，渗透力等专业知识和各地区的人文风情和传统。水利工程的建筑时间很长，需要几年甚至更长的时间准备和筹划，人力物力的消耗也大。例如丹江口水利枢纽工程。

　　2.综合性强，影响大。水利工程的建设会给居民带来很多好处，消除自然灾害。可是由于兴建会导致人与动物的迁徙，有一定的生态破坏，同是也要与其他各项水利有机组合，吻合国民经济的政策。为了使损失和影响面缩小，就需要各个专家和工作人员细心揣摩，从全局出发，统筹兼顾，达到经济和社会环境的最佳组合。

　　3.效益具有随机性。每年的水文状况或其他外部条件的改变会导致整体的经济效益的变化。

　　4.对环境有很大影响。水利工程大的变动，改变了原本的社会环境，对江河，湖泊等自然面貌同样有影响，甚至会改变当地的气候和动物的生存环境。这些有利也有弊。

　　按照水利工程投资主体的不同性质，水利工程也就有了不同的分类，可以区分这样几种不同的情况：

　　(一)国家政府投资的水利工程。这种投资也称国有工程项目。这样的水利工程一般都是跨地区、跨流域，建设周期长、投资数额巨大的水利工程。对社会和群众的影响范围广大而深远，在国民经济的投资中占有一定比重，其产生的社会效益和经济效益也非常明显。如黄河小浪底水利枢纽工程、长江三峡水利枢纽工程，正在建设的南水北调工程等。

　　(二)地方政府投资兴建的水利工程。有一些水利工程属地方政府投资的，也属国有性质，仅限于小流域、小范围的中型水利工程，但其作用并不小，在当地发挥的作用相当大，不可忽视。也有一部分是国家投资兴建的，之后又交给地方管理的项目，这也属于地方管辖的水利工程。如陆浑水库、尖岗水库等。

　　(三)集体兴建的水利工程。这还是计划经济时期大集体兴建的项目，由于农村经济体制的改革，又加上长年疏于管理，这些工程有的已经废弃，有的处于半废弃，只有一小部分还在发挥着作用。其实大大小小、星罗棋布的小型水利设施，倒是在防洪抗旱方面发挥着不小的作用。例如以前修的引黄干渠，农闲季节开挖的排水小河、水沟等。

　　(四)个体兴建的水利工程。这是在改革开放之后，特别是在20 世纪90年代之后才出现的。这种工程虽然不大，但一经出现便表现出很强的生命力，既有防洪、灌溉功能，又有恢复生态的功能，还有旅游观光的功能，工程项目管理的也好，这正是我们局部地区应当提倡和兴建的水利工程。但是，政府在这方面要加强宏观调控，防止盲目重复上马。

　　兴修水利可以满足经济社会发展对水资源的需要，可以改善生存环境，促进人类发展。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量进行调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要；蓄水工程则可以改善水资源时程分布不均，旱季解决灌溉、生活等方面供水不足的问题；水利工程还会促进当地航运、旅游业的发展，带来广泛的经济效益；此外，水电站能解决能源问题，水力发电相对于其他能源形式，成本较低而且技术成熟。

　　但水利工程必然会改变水文条件，如改变水文循环、径流、泥沙、水质、水温、地下水以及水中生物等。因此，工程会给流域周围的生态环境带来一系列的影响。

　　1.工程对于水文生态环境的正面意义

　　修建水库可以将原来的陆地变为水体，增大水面面积，增大蒸散发量，缓解局部地区在温度和湿度上的剧烈变化，在干旱和严寒地区尤为适用；可以调节流域局部小气候，主要表现在降雨、气温、风等方面。由于水利工程会改变水文和径流状态，因此会影响水质、水温和泥沙条件，从而改变地下水补给，提高地下水位，影响土地利用。

　　2.工程对生态环境的负面影响

　　由于工程对自然环境进行改造，势必会产生一定的负面影响。以水库为例，兴建水库会直接改变水循环和径流情况。从国内外水库运行经验来看，蓄水后的消落区可能出现滞留缓流，从而形成岸边污染带；水库水位降落侵蚀，会导致水土流失严重，加剧地质灾害发生；周围生物链改变、物种变异，影响生态系统稳定。

　　在施工期间，施工生产和生活污水的大量排放，会导致地面水产生污染，甚至污染到地下水。例如：施工设备在使用和维修过程中，将会产生大量含油废水，如果这部分含油废水不经过妥善处理甚至不经处理直接排人河道，将对河流水质产生质的影响。在混凝土工程施工过程中，特别在大体积混凝土浇筑、坝体灌浆、骨料清理等工作处理不当时，都会产生大量废物、污水，这些废物一旦流入河中，将会使河道中的水质产生变化。而水利工程建成之后就改变了天然河流的水文特征条件，蓄水工程拦蓄较多的地面径流，会改变径流规律。水库蓄水使河川径流在时间上重新分配，下游河道径流变化幅度减小、季节性变化减弱。通过对一些水库的监测数据可以发现，水库建成后会使非汛期水量增加，洪水历时加长，下游最大洪峰减少。工程建设还会改变库区和下游河道泥沙的输移和沉积情况，主要表现在对出库沙量有重要的拦蓄作用。水利工程还可以改变河流的水动力特性，影响河流中污染物的迁移、扩散和转化，从而导致纳污能力的降低。在河流上建坝会改变水流运动，使上游水流速度降低、水深加大，引起水位抬高，水体自净能力减弱；库容增加以后，水体密度、溶解氧量、微生物、水生生物都有所改变，下游的鱼类繁殖条件也因此改变。

　　水利工程还破坏了原有的生态系统稳定，研究表明，河流水文过程与生态环境有着十分密切的关系。水文情势的变化使得各种生物不同生长周期所需的水文条件改变，最终使适应这种水文条件的生态系统受到干扰。其中最显著的影响就是危害生物多样性。生物多样性是地球生命支持系统的核心组成部分，水利工程建设改变了原有生物的生存环境，使得生物的个体数量、种群数量以至整个生态系统的平衡状况都随着环境因子的改变而改变。水库形成后原来河流蜿蜒曲折的形态在库区消失了，主流、支流、河湾、沼泽、急流和浅滩等丰富多样的生态环境代之以单一的水库环境。水坝截断了水流，使生物多样性在不同程度上受到了影响。由于水利工程会淹没大量土地，使淹没地区的森林植被遭到破坏，因此将会产生一系列连锁现象，导致一些野生动物的迁徙甚至死亡。水库淹没也给水生生物带来影响，河流水生生态系统改为水库湖泊水生生态系统，破坏了水生生物生长、产卵、繁殖所必需的水文条件和生长环境。修建大坝更是对洄游性鱼类和半洄游性鱼类造成直接危害，因为大坝会阻断这些鱼类的洄游通道，直接影响其生长和繁殖，甚至对其生存构成威胁。以国家一级保护动物中华鲟为例，这是一种洄游性鲟科鱼类，长江上游和金沙江下游是其主要产卵场所，葛洲坝水利枢纽阻断了其洄游通道，使其无法到上游产卵繁殖。水库深水层放出的冷水，会影响坝下游河道一定距离内的鱼类生长。此外，幼鱼和某些鱼类受到溢流坝、水轮机等撞击，会造成一定危害。高坝溢流时，水流翻卷混人大量空气，导致氮气过饱和，也不适合鱼类生存。

　　水库的淹没使得许多生物遭受损失，被淹没的植被和腐烂的有机物会消耗水中的氧气并释放沼气和二氧化碳。而且氮和磷的含量也大量增加，造成细菌大面积繁殖，藻类植物也迅速发展。另外，由于库内流速减缓，透明度加大，利于藻类光合作用，也促使藻类大量繁殖而导致富营养化。雨水冲刷还会带来更多的无机悬浮物和有机碎屑在库区沉积，为浮游生物的生长创造了良好的条件，导致浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，引起水华。

　　1.水回收利用，大有可为

　　在十一五划发展纲要中，将污水处理和中水回用列为城市基础设施建设和生态建设的重要项目。中水，又叫再生水，主要是指工业和生活污水经过处理后，达到国家规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。中水，作为城市的第二水源，比远距离引水要节省许多成本。在西方很多国家的城市，厕所冲洗、园林和农田灌溉、道路清洁、洗车、冷却设备补充用水，都要大量使用中水。据粗略估算，阜新市城市供水量的80%变为污水直接排人地下管网中，如果收集起来再处理后，70%可以安全回用。如果这能变成现实，用这部分再生水替代等量自来水，那等于增加了城市现在的一半供水量。

　　2.矿井水开发，拓宽水资源利用

　　全国每年至少有30000m³的矿井水白白排入细河，整整几十年，废弃的矿井水加起来，那是多大的一个数字。随着煤层深度开采，各矿井水涌水量还将呈现增大的趋势国家已建成海州立井水厂和海州中心水厂。两厂分别将处理后的矿井水供给海州立井和阜新发电厂作为生产和工业用水，其经济效益、环保效益已经显现。海州排水坑水厂也交付使用，供给城南热电厂和阜新发电厂等单位工业用水。目前全国发电厂每天所用的锅炉水中，有300亿万是海州排水坑厂加工后的矿井水。比如.阜矿集团规划建设中的几座水厂，在未来5年，至少可增加城市日供水能力4万m³。处理后的成品水主要供给阜新发电厂和清河门电厂。

　　3.引白工程和其他拟水源

　　国家目前正在施工的引白水源和其他拟建工程竣工后，在未来5年内将使许多市的缺水状况有所缓解。引白水源为跨市调水，水源地为北票的大凌河干流上的白石水库，设计引水规模为28.50万m³/d。许多市自来水总公司引闹德海水源改造工程设计供水能力为l0万m³/d，目前只能供给6.50万m³/d，由于输水管线为单线，影响供水能力，如果建设闹德海复线，可以增加供水量5万m³/d。