水利工程

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水利工程(Water Conservancy Project)

目錄

什麼是水利工程[1]

  水利工程是指防洪、排澇、灌溉、水力發電、引(供)水、灘塗治理、水土保持水資源保護等各類工程(包括新建、擴建、改建、加固、修複、拆除等項目)及其配套和附屬工程。

水利工程的特點[2]

  水利工程是以消除水害為主要目的而產生的,其主要特點有:

  1.規模大,工程複雜。水利工程一般規模大,工程複雜,工期較長。工作中涉及到天文地理的等自然知識的積累和實施,從中又涉及各種水的推力,滲透力等專業知識和各地區的人文風情和傳統。水利工程的建築時間很長,需要幾年甚至更長的時間準備和籌劃,人力物力的消耗也大。例如丹江口水利樞紐工程。

  2.綜合性強,影響大。水利工程的建設會給居民帶來很多好處,消除自然災害。可是由於興建會導致人與動物的遷徙,有一定的生態破壞,同是也要與其他各項水利有機組合,吻合國民經濟的政策。為了使損失和影響面縮小,就需要各個專家和工作人員細心揣摩,從全局出發,統籌兼顧,達到經濟和社會環境的最佳組合

  3.效益具有隨機性。每年的水文狀況或其他外部條件的改變會導致整體的經濟效益的變化。

  4.對環境有很大影響。水利工程大的變動,改變了原本的社會環境,對江河,湖泊等自然面貌同樣有影響,甚至會改變當地的氣候和動物的生存環境。這些有利也有弊。

水利工程的分類[3]

  按照水利工程投資主體的不同性質,水利工程也就有了不同的分類,可以區分這樣幾種不同的情況:

  (一)國家政府投資的水利工程。這種投資也稱國有工程項目。這樣的水利工程一般都是跨地區、跨流域,建設周期長、投資數額巨大的水利工程。對社會和群眾的影響範圍廣大而深遠,在國民經濟的投資中占有一定比重,其產生的社會效益和經濟效益也非常明顯。如黃河小浪底水利樞紐工程長江三峽水利樞紐工程,正在建設的南水北調工程等。

  (二)地方政府投資興建的水利工程。有一些水利工程屬地方政府投資的,也屬國有性質,僅限於小流域、小範圍的中型水利工程,但其作用並不小,在當地發揮的作用相當大,不可忽視。也有一部分是國家投資興建的,之後又交給地方管理的項目,這也屬於地方管轄的水利工程。如陸渾水庫、尖崗水庫等。

  (三)集體興建的水利工程。這還是計劃經濟時期大集體興建的項目,由於農村經濟體制的改革,又加上長年疏於管理,這些工程有的已經廢棄,有的處於半廢棄,只有一小部分還在發揮著作用。其實大大小小、星羅棋佈的小型水利設施,倒是在防洪抗旱方面發揮著不小的作用。例如以前修的引黃乾渠,農閑季節開挖的排水小河、水溝等。

  (四)個體興建的水利工程。這是在改革開放之後,特別是在20 世紀90年代之後才出現的。這種工程雖然不大,但一經出現便表現出很強的生命力,既有防洪、灌溉功能,又有恢復生態的功能,還有旅游觀光的功能,工程項目管理的也好,這正是我們局部地區應當提倡和興建的水利工程。但是,政府在這方面要加強巨集觀調控,防止盲目重覆上馬。

修建水利工程的意義[4]

  興修水利可以滿足經濟社會發展對水資源的需要,可以改善生存環境,促進人類發展。只有修建水利工程,才能控制水流,防止洪澇災害,併進行水量進行調節和分配,以滿足人民生活和生產對水資源的需要;蓄水工程則可以改善水資源時程分佈不均,旱季解決灌溉、生活等方面供水不足的問題;水利工程還會促進當地航運、旅游業的發展,帶來廣泛的經濟效益;此外,水電站能解決能源問題,水力發電相對於其他能源形式,成本較低而且技術成熟。

  但水利工程必然會改變水文條件,如改變水文迴圈、徑流、泥沙、水質、水溫、地下水以及水中生物等。因此,工程會給流域周圍的生態環境帶來一系列的影響。

水利工程對生態環境的影響[4]

  1.工程對於水文生態環境的正面意義

  修建水庫可以將原來的陸地變為水體,增大水面面積,增大蒸散髮量,緩解局部地區在溫度和濕度上的劇烈變化,在乾旱和嚴寒地區尤為適用;可以調節流域局部小氣候,主要表現在降雨、氣溫、風等方面。由於水利工程會改變水文和徑流狀態,因此會影響水質、水溫和泥沙條件,從而改變地下水補給,提高地下水位,影響土地利用。

  2.工程對生態環境的負面影響

  由於工程對自然環境進行改造,勢必會產生一定的負面影響。以水庫為例,興建水庫會直接改變水迴圈和徑流情況。從國內外水庫運行經驗來看,蓄水後的消落區可能出現滯留緩流,從而形成岸邊污染帶;水庫水位降落侵蝕,會導致水土流失嚴重,加劇地質災害發生;周圍生物鏈改變、物種變異,影響生態系統穩定。

  在施工期間,施工生產和生活污水的大量排放,會導致地面水產生污染,甚至污染到地下水。例如:施工設備在使用和維修過程中,將會產生大量含油廢水,如果這部分含油廢水不經過妥善處理甚至不經處理直接排人河道,將對河流水質產生質的影響。在混凝土工程施工過程中,特別在大體積混凝土澆築、壩體灌漿、骨料清理等工作處理不當時,都會產生大量廢物、污水,這些廢物一旦流入河中,將會使河道中的水質產生變化。而水利工程建成之後就改變了天然河流的水文特征條件,蓄水工程攔蓄較多的地面徑流,會改變徑流規律。水庫蓄水使河川徑流在時間上重新分配,下游河道徑流變化幅度減小、季節性變化減弱。通過對一些水庫的監測數據可以發現,水庫建成後會使非汛期水量增加,洪水歷時加長,下游最大洪峰減少。工程建設還會改變庫區和下游河道泥沙的輸移和沉積情況,主要表現在對出庫沙量有重要的攔蓄作用。水利工程還可以改變河流的水動力特性,影響河流中污染物的遷移、擴散和轉化,從而導致納污能力的降低。在河流上建壩會改變水流運動,使上游水流速度降低、水深加大,引起水位抬高,水體自凈能力減弱;庫容增加以後,水體密度、溶解氧量、微生物、水生生物都有所改變,下游的魚類繁殖條件也因此改變。

  水利工程還破壞了原有的生態系統穩定,研究表明,河流水文過程與生態環境有著十分密切的關係。水文情勢的變化使得各種生物不同生長周期所需的水文條件改變,最終使適應這種水文條件的生態系統受到干擾。其中最顯著的影響就是危害生物多樣性。生物多樣性是地球生命支持系統的核心組成部分,水利工程建設改變了原有生物的生存環境,使得生物的個體數量、種群數量以至整個生態系統的平衡狀況都隨著環境因數的改變而改變。水庫形成後原來河流蜿蜒曲折的形態在庫區消失了,主流、支流、河灣、沼澤、急流和淺灘等豐富多樣的生態環境代之以單一的水庫環境。水壩截斷了水流,使生物多樣性在不同程度上受到了影響。由於水利工程會淹沒大量土地,使淹沒地區的森林植被遭到破壞,因此將會產生一系列連鎖現象,導致一些野生動物的遷徙甚至死亡。水庫淹沒也給水生生物帶來影響,河流水生生態系統改為水庫湖泊水生生態系統,破壞了水生生物生長、產卵、繁殖所必需的水文條件和生長環境。修建大壩更是對洄游性魚類和半洄游性魚類造成直接危害,因為大壩會阻斷這些魚類的洄游通道,直接影響其生長和繁殖,甚至對其生存構成威脅。以國家一級保護動物中華鱘為例,這是一種洄游性鱘科魚類,長江上游和金沙江下游是其主要產卵場所,葛洲壩水利樞紐阻斷了其洄游通道,使其無法到上游產卵繁殖。水庫深水層放出的冷水,會影響壩下游河道一定距離內的魚類生長。此外,幼魚和某些魚類受到溢流壩、水輪機等撞擊,會造成一定危害。高壩溢流時,水流翻捲混人大量空氣,導致氮氣過飽和,也不適合魚類生存。

  水庫的淹沒使得許多生物遭受損失,被淹沒的植被和腐爛的有機物會消耗水中的氧氣並釋放沼氣和二氧化碳。而且氮和磷的含量也大量增加,造成細菌大面積繁殖,藻類植物也迅速發展。另外,由於庫內流速減緩,透明度加大,利於藻類光合作用,也促使藻類大量繁殖而導致富營養化。雨水沖刷還會帶來更多的無機懸浮物和有機碎屑在庫區沉積,為浮游生物的生長創造了良好的條件,導致浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質惡化,引起水華。

我國水利工程的前景[5]

  1.水回收利用,大有可為

  在十一五劃發展綱要中,將污水處理和中水回用列為城市基礎設施建設和生態建設的重要項目。中水,又叫再生水,主要是指工業和生活污水經過處理後,達到國家規定的水質標準,可在一定範圍內重覆使用的非飲用水。中水,作為城市的第二水源,比遠距離引水要節省許多成本。在西方很多國家的城市,廁所沖洗、園林和農田灌溉、道路清潔、洗車、冷卻設備補充用水,都要大量使用中水。據粗略估算,阜新市城市供水量的80%變為污水直接排人地下管網中,如果收集起來再處理後,70%可以安全回用。如果這能變成現實,用這部分再生水替代等量自來水,那等於增加了城市現在的一半供水量。

  2.礦井水開發,拓寬水資源利用

  全國每年至少有30000m3的礦井水白白排入細河,整整幾十年,廢棄的礦井水加起來,那是多大的一個數字。隨著煤層深度開采,各礦井水涌水量還將呈現增大的趨勢國家已建成海州立井水廠和海州中心水廠。兩廠分別將處理後的礦井水供給海州立井和阜新發電廠作為生產和工業用水,其經濟效益、環保效益已經顯現。海州排水坑水廠也交付使用,供給城南熱電廠和阜新發電廠等單位工業用水。目前全國發電廠每天所用的鍋爐水中,有300億萬是海州排水坑廠加工後的礦井水。比如.阜礦集團規劃建設中的幾座水廠,在未來5年,至少可增加城市日供水能力4萬m3。處理後的成品水主要供給阜新發電廠和清河門電廠。

  3.引白工程和其他擬水源

  國家目前正在施工的引白水源和其他擬建工程竣工後,在未來5年內將使許多市的缺水狀況有所緩解。引白水源為跨市調水,水源地為北票的大凌河幹流上的白石水庫,設計引水規模為28.50萬m3/d。許多市自來水總公司引鬧德海水源改造工程設計供水能力為l0萬m3/d,目前只能供給6.50萬m3/d,由於輸水管線為單線,影響供水能力,如果建設鬧德海複線,可以增加供水量5萬m3/d。

參考文獻

  1. 水利工程建設監理規定.國務院法制辦公室
  2. 水利工程偏向資源水利發展現象探討.上海市水務局
  3. 蔣翠玲,田曉鳳.加強水利工程投資與管理的探討[J].河南水利與南水北調,2011(20)
  4. 4.0 4.1 白昕,劉洋.簡述水利工程對生態環境的影響[J].環境科學導刊,2013(A01)
  5. 萬明奇.目前我國水利工程的發展及前景[J].新農村(黑龍江),2012(8)
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