大连理工大学网络教育学院
本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目：关于水利工程环境影响分析与控制研究
层 次： 专科起点本科
专 业： 水利水电工程
年 级： 年 季
学 号：
学 生：
指导教师：
完成日期： 2022年7月12日
随着社会经济的发展，人类对水资源的需求越来越高，水利工程在其发挥发电、防洪、航运、灌溉等优势的同时，也对周围自然和社会环境产生了较多影响。开展水利工程环境影响的分析，对如何兴利弊害，充分发挥水利工程优势，减免其不利影响等是保障水利建设可持续发展的迫切需要。
论文主要对水利工程环境的影响分析和控制措施进行研究。针对水利水电工程特点，对水利工程对环境各方面影响进行客观的分析，并提出改善性建议和治理措施。结合莆田本地水利工程实例，进行具体的环境影响分析和数据对比，并针对存在问题提出合理的改进建议和控制措施。
关键词：水利工程；莆田；环境影响分析；控制措施
目 录
引 言
我国是世界文明古国之一，在我国的古典书籍中记载了数千年来的水利事业的发展过程。在社会推进过程中，各族人民为了征服大自然进行了不折不挠的斗争，尤其是在水害以及水利这方面取得了巨大的成绩。随着我国经济的迅速发展，农业和工业水平都得到了很大的提高，近几年国家对水利事业非常重视，特别是去年国务院1号文件的颁布，加大了对水利工程的投资，兴修了数之不尽的水利水电工程。这些兴修的水利水电工程在给社会带来巨大的经济效益的同时，也使得自然环境以及自然资源受到进一步的侵害。所以，如何正确的利用水利水电工程、如何趋利避害、如何使得水利水电工程更大层次上的造福人类以及减少环境的破坏等等，这些都是水利工作人员在工作中需要考虑的重大事情。
从普遍意义上来说，水利水电工程对环境的影响主要有两方面：自然环境方面和社会环境方面。
1 水利工程环境概述
1.1 莆田水利建设概况
莆田，福建省地级市，原莆田县面海靠山，现在的兴化平原曾经是一片汪洋大海，白浪滔天直抵壶山之麓、广化寺前。从唐代开始，历代莆田人民公而忘私，不屈不挠，依靠集体的力量和群众的智慧，经过艰苦奋斗，改造自然，建造种种水利工程，把这一片沧海变成了良田。山区沿海也以各种方式兴修水利发展农业。“十一五”期间是莆田水利投入资金量最大、新上项目最多、发展速度最快、取得成效最为明显的一个时期。建成了木兰溪防洪一期、二期工程，结束了市区“不设防”的历史；基本建成金钟水利枢纽工程，实施莆田南水北调；建成平海湾跨海供水工程，并在全省率先实现饮水安全村村通；东圳水库等重要水源地水土保持生态修复顺利实施。
为了向“国家生态市”、“森林城市”等大踏步前进，乘今年中央和省委一号文件东风，莆田把握难得机遇，抓紧完善水利规划，大手笔运作，大力度推进，确保在“十二五”期间，围绕“跨越发展，宜居港城”总体目标，实现水利固定资产投资110亿元；构建起安全的防灾减灾体系，可靠的供水保障体系，良好的水资源保护体系和促进水利科学发展的制度体系；因地制宜，重点建设水利十大工程（即木兰溪防洪工程、南北洋防洪排涝工程、滨海新区防洪排涝工程、东圳水库防洪治理系统工程、金钟水利枢纽引水配套工程、北岸水二期工程、兴化湾南岸供水工程、萩芦溪防洪工程、东圳库区水生态工程和30个农村水利重点工程），其中，木兰溪防洪工程将投资25亿元，南北洋防洪排涝工程投资28.5亿元，滨海新区防洪排涝工程、北岸水二期工程、兴化湾南岸供水工程、东圳库区水生态工程投资额将分别超过10亿元。
1.2 水利水电工程特点
水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。在能源利用方面，水电相对于火电具有灵活性强，污染小，可再生等优势，水利工程的兴建在能源战略方面有很大的需求。
水利工程的修建对国民经济和附近地区自然条件的影响大。大水库是一座人工湖，水库蓄水后，一面可以调节当地的气候条件，美化周围环境，另一方面，由于库区周围地下水位升高，对矿井、房屋、耕地有不利影响，同时淹没一部分土地和村庄。水库一旦失事，其危害极大。
水的作用使水工建筑物多样化，建筑物的工作条件也复杂化。水利工程需要修建挡水坝、堤、溢洪道、水闸、取水口、进水口、引水管、渠道、渡漕、筏道、鱼道等多种不同类型的水工建筑物，以实现其目标。水工建筑物由于上下游水位差，水坝受水平推力，还受坝基和坝体内的浮托力和渗透压力；由于水库水面宽阔，产生波浪，波浪对坝产生波浪力；泄流时高速水流对坝体及下游都有冲刷作用；遇地震时，库水产生地震动水压力。多种作用力的存在使建筑物工作运行受较多制约和影响。
水利工程施工条件复杂。要求在整个施工期间，在保证建筑物安全施工条件下让河水改道。(1)施工过程受地形、地质、水文、气象等自然条件的影响很大。施工导流、围堰填筑和基坑排水是施工进度的控制因素。(2)水利水电工程多处于交通不便的偏远山谷地区，远离后方基地，建筑材料的采购运输，成本费用高。(3)水利水电工程施工的工程量大，技术工种多，施工强度高，环境干扰严重，需要反复比较论证优选，才能保证施工质量。(4)施工过程中，石方爆破、隧洞开挖、水上水下和高空作业多，施工安全需十分重视。
1.3 水利工程环境影响研究的必要性
近几年由于我国经济水平的迅速提高，水利工程凭借其防洪、发电、灌溉等效益和清洁、可再生等优势，在工程建设中的地位日益凸显，投入也在不断增大。但水利工程具有的施工复杂、建筑物多样、工程浩大等特点，其建设项目往往会对自然环境，人文环境有一定的影响。在环境影响方面，水利水电工程影响地域范围广阔，影响人口众多，对当地社会、生态环境影响巨大。目前，整个社会对环境问题越来越重视，对环境质量要求越来越高，环境问题已成为水利水电工程建设中的制约性因素。
水利工程会对环境产生很大影响，有些影响还具有长期性和不可逆性。因此，我们要努力寻求减轻其不良影响的措施，改善和保护生态环境，深入研究水利工程环境影响，运用科学有效的方法，通过生态环境保护促进水利建设的健康发展，这样，既充分利用了自然资源，也兼顾了环境的不被破坏，社会、经济、生态效益可以取得共赢。可见，加强水利工程对环境影响的研究有其重要性和必要性。
1.4 研究课题的提出
水利工程在为人类社会发展带来福祉的同时，也对生态系统产生各种影响，有的甚至是持续而深远的影响。为解决施工中的环境问题，工程建设必须服从生态经济区域的整体规划，并从系统思想出发，积极采取工程措施和生物措施对于受损河流生态系统予以必要的补偿，维护水域生态系统的功能。水利工程的环境影响已成为我国环境科学研究的重要领域，这也是水利工作者在从事水利事业的同时要考虑的问题。分析水利工程对环境的影响，目的是正确认识和处理水利工程的各种生态影响，以实现水利工程与环境的协调发展，促进社会可持续发展。
2 水利工程环境影响分析
2.1 水质影响分析
天然河流水质通常酸碱度适中，溶解氧丰富。对河流开发后，对水质将产生多方面的影响。
水库内大体积水体流速慢，滞留时间长。一方面，有利于悬浮物的沉降，可使水体的浊度、色度降低；库内流速慢，藻类活动频繁，呼吸作用产生的CO2与水中钙、镁离子结合并沉淀下来，降低了水体硬度。另一方面，库内水流流速变小，降低了水、气界面交换的速率和污染物的迁移扩散能力，因此复氧能力减弱，使得水库水体自净能力比河流弱；库内水流流速小，透明度增大，利于藻类光合作用，坝前储存数月甚至几年的水，因藻类大量生长而导致富营养化；被淹没的植被和腐烂的有机物会大量消耗水中的氧气，并释放沼气和大量二氧化碳，同样导致温室效应。
水库建成后，尤其是大型水库水温随水深的变化而发生改变，表层与底层水温相差较大。水库内温度一旦出现分层，库水形成一种密度屏蔽，使底层冷水层变成厌氧微生物层。库内不溶解的固体物质沉降在库底并产生富集现象。库底浮游生物较少，缺乏氧气。
水库周围污染源进入水库，经水库作用，使水质变化更为显著和激烈。水利水电工程建设的施工有很强的时间性，一般选择在枯水期，施工高峰期员工可达数千人，施工人员相对集中，这样施工人员产生的生活垃圾和生活污水若进入水环境，水体COD，BOD5，SS等污染物含量增加，对水质产生不良影响。水库建成后，因水流变缓，水体扩散稀释自净能力降低，水体中污染物浓度增加，入库支流河道污染加重。
2.2 生物的影响分析
水利工程建设的大发展，淹没了成片的森林草地，会影响陆生生物的生活环境；修坝后天然河流条件的变化也会对水生生物特别是洄游性鱼类产生直接影响。
2.2.1 陆生生物影响
水库兴建、蓄水将会淹没大片陆地，将对陆生生物的生长栖息地产生危险，给陆生生物带来多方面的影响。水库蓄水淹没原始森林、植被，微生物多样性的降低，鸟类、两栖动物和昆虫栖息地改变。涵洞引水使河床干涸，大规模工程建设对地表植被的破坏，新建城镇和道路系统对野生动物栖息地的分割与侵占，都会造成原始生态系统的改变，威胁多样生物的生存。
基于水利工程修建的地质要求，其淹没的土地主要是流域或沿岸的一些农田、平原、坡地等海拔较低地区，主要以农作物为主，水库兴建淹没土地对植物影响较大，动物影响小。水库建成后，库区水温结构发生变化，夏季表层水温较高，随水深度增加，水温下降，底层较低；冬季水温出现逆温，随水深增加水温反而升高，对下游农田作物灌溉产生影响。
但同时，水利工程的兴建将会增加流域沿岸湿地、沼泽的面积，而对这一带两栖生物以及水禽会带来有利影响，使它们的种类、密度相应增加。水利工程运行后，水库水体的存在使空气相对湿度有所提高，将减少森林火灾发生的概率，降低库周防火等级，对库周陆生植物生态稳定和生长有利。
2.2.2 水生生物影响
水生生物受工程影响是比较直接、明显的。水库的兴建抬高了水位，改变了河流水生生态系统，破坏了水生生物的生长、产卵所必需的水文条件和生长环境。
建库对浮游植物和浮游动物都有较大的影响，都与水库所处的地理位置和库区库周的地形地貌、水库的类型和调节运用方式、库区库周的开发程度等因素有关，水温、水质等的变化使库水中的浮游动植物的种群和数量变化很大。
水库建成后底栖生物的变化也随工程环境改变。平原湖泊型水库底栖生物较多，山区峡谷型水库底栖生物较少；在底栖生物生长季节库水位相对稳定的水库中的数量较多，而在水位变动频繁的水库中数量较少；在消落区大的水库中较少，而在消落区小的水库中较多；在富营养型的中小型水库中较多，贫营养型水库中较少。
筑堤坝将使鱼类特别是洄游性鱼类的正常生活习惯受到影响，生活环境被改变，严重的会造成物种灭绝。水库大坝截断江河，阻隔了鱼类洄游通道，使涸游性鱼类不能顺利完成其生活周期。水库形成后，水体的水文条件发生较大变化，从而改变了鱼类的栖息环境，也相应的改变了鱼类的组成。水库运行过程中影响鱼类的产卵，影响了部分鱼类的繁殖。
2.3 气候影响分析
一般情况下，地区性气候状况受大气环流所控制，但修建大、中型水库及灌溉工程后，原先的陆地变成了水体或湿地，使局部地表空气变得较湿润，对局部小气候会产生一定的影响，主要表现在对降雨、气温、风等气象因子的影响。
2.3.1 降雨量影响
降雨量有所增加，这是由于修建水库形成了大面积蓄水，在阳光辐射下，蒸发量增加引起的。降雨地区分布发生改变，水库低温效应的影响可使降雨分布发生改变，一般库区蒸发量加大，空气变得湿润。一般来说，地势高的迎风面降雨增加，而背风面降雨则减少。降雨时间的分布发生改变，对于南方大型水库，夏季水面温度低于气温，气层稳定，大气对流减弱，降雨量减少；但冬季水面较暖，大气对流作用增强，降雨量增加。
2.3.2 气温影响
大型水库对气温的影响主要起到缓冲和调节的作用，通过升高最低气温、降低最高气温，从而在一定程度上减弱气温温差。具体的影响与当地原有的气候特点。如在相对寒冷的地区，水库主要充当“热源缓冲”，可在一定程度上提高当地的年均气温，而在比较炎热的地区，则主要充当“冷源缓冲”，可能会降低局地的年均气温，起到平衡温差的作用。
2.4 其它方面的影响
水利水电工程除了给自然环境造成影响外，还给社会环境带了影响，比如对文物古迹和自然景观、人口迁移、土地利用等方面的影响。
2.4.1 水利水电工程对文物古迹及自然景观的影响
水利工程的建设必然要以破坏甚至毁灭当地的建筑为代价，而文物古迹属于中华民族的宝贵财富，它是我国悠久历史的反映，它对于人类研究我国历史文化具有重要的意义，但是水利工程由于工程巨大，其影响的区域非常广，在水利工程修建的过程中经常会发生破坏文物古迹的现象，所以在修建水利工程时要注意文化古迹的摘要，对于部分要保留的古迹要进行搬迁。当然水利工程的修建可以改善当地的环境，形成新的自然景观，比如莆田东圳水库、绶溪公园、金钟水库等。
2.4.2 水利水电工程对移民的影响
对于水利工程建设中较大的一个问题便是移民的安置问题。修建大型水库,因淹没面积大,库区内部分群众、工矿企业都要进行搬迁,许多建筑物都要拆除。这样就引发了许多社会问题,群众向哪里搬迁；指定搬迁地能不能接受外来人员,搬迁群众能否适应新的环境；工矿企业在哪里选址；是否能适应企业的生产和发展;待业人员增加,如何安置等。我国在移民方面做出了相关的法律规定，不但要补偿移民，而且还要确保移民的生活质量要有较大的提高。如果解决不好移民安置问题会给社会带来很大的安全隐患。
2.4.3 水利水电工程对人类健康的影响
水利工程对人类健康会产生巨大的影响，首先工程施工过程中，会产生大量的废气"废物以及噪音等影响周围人们的健康；其次水利工程的修建改变了当地的水文情势"气候特性等，造成某些病原体的发生，进而传染到人体，给人类的健康带来巨大的危害；再者群众搬走了,工矿企业破产或关闭了居住地建筑物需要拆除,很大程度上可能引发瘟疫。比如在修建水库之后，当地居民的血吸虫病发生率会大大上升，追其发生的原因就是水库修建后，水介疾病的传媒体不再被洪水冲刷而造成的。
2.4.4 水利水电工程对土地利用的影响
水利工程的修建对于环境有好也有坏。好的方面是指通过修建防洪堤、疏通水道会保护农田；拦截天然的径流、调节地表径流可以改善土壤水分、补充水分。但是在修建水利工程同时，会减小下游平地的淤泥，降低土壤肥沃，输水管两边会因为渗漏的原因将地下水位提高，使得大面积的土壤呈盐碱化状态。在工程施工期间,除工程本身占用一定的土地外,在施工中乱堆弃碴、乱修临时设施,将造成土地浪费,开挖取土或堆弃不处理,对山坡及表土搅动较大,使周围植被遭到破坏,造成水土流失,淤塞河道,施工过程中机械碾压、施工人员践踏等又会带来青苗损失等。同时水库淹没对当地自然植被破坏也相当严重。
3 水利工程环境影响控制措施
3.1 进行科学的环境影响评价
环境影响评价是水利水电工程建设的重要环节，环境影响报告书是建设项目规划、立项、设计、施工及运行管理中重要的、具有法律效力的技术文件，水利各级部门必须给予高度重视，要对评价的可靠性，真实性给予严格审核。在实施水利工程建设前期要实施环境影响评价制度，通过环境影响评价选择合理的建设厂址，制定科学的施工步骤，最大程度降低对当地环境的影响。首先要进行充分的调研，了解与熟悉当地的水文特性、地质地貌、人口分布以及动植物生活习性等等；其次要对调研的结果进行环境评价，对修建水利工程对当地的环境可能造成的影响进行分析，并且分析其影响的程度；最后对水利工程的建设进行综合评价，评价的标准就是按照一定的原则与方法，从整体上评价拟建工程的各要素和过程可能对环境和社会环境的改变及改变程度，为此较选择方案提供依据。
3.2 提高水利工作者的整体水平
能给环境带来负面影响的水利建设一般都是大型工程，涉及部门多，需要联动工作，这就需要每一个部门的工作者都必须要有一定的专业知识水准，国家要加大对水利技术人员的培养，要采取不同形式的奖励方式，鼓励设计人员和施工技术人员在工程的整个设计和施工中要充分考虑自然环境和社会环境，尽可能的降低对环境的影响，对于可能出现的不可避免的环境破坏，要设法人为的修补，要充分学习国外的经验，要把引进技术、人才和设备充分结合起来，环境保护具备了意识还是不够的，还必须是勘探、测绘、设计、工艺、材料、施工、设备共同提高的一个要求，只有综合技术提高了，我们才能真正做到降低环境破坏。
3.3 尽快建立和实施完善的生态补偿机制
由于水利工程的建设对该区域的经济造成很大的影响，尤其是对当地的生态环境造成很大的破坏，仅靠自身能力无法得到平衡，经济得到恢复，因此应尽快建立和实施生态补偿机制，实行生态补偿机制，坚持“谁损害，谁补偿”的原则，明确生态补偿的主体及补偿范围。在进行水利工程建设时，应在水利工程建设资金中提留一部分资金，用于对当地的生态进行补偿，来改善当地的生态环境，促进当地生态平衡，老百姓安居乐业。可以说构建生态补偿机制，还原生态价值，不仅可缓解水利工程在建设过程中对环境的破坏，而且有利于促进当地济的发展，构建和谐社会。
3.4 加强运行期的环境保护
水利工程建设对环境的影响是长期的，深远的。我们既要建立建设前的各种保护措施，更要对已经运行的或是正在在建的水利工程做好减少对自然和社会环境破坏的各种保护措施。为开展该水库环境保护工作，建设单位应从环境保护管理结构、人员、资金和物资等方面，确保环境影响报告书各项环境保护措施的落实；相关环境保护!水土保持部门，应重视建设施工期间的环境保护工作，重点落实各环境保护措施!投资的完成情况。实行环境保护“一票否决”制，应重点落实各项环境保护措施的实施情况，并以投资为手段进行控制，验收通过一项拨付一项相关款项；为保护鱼洞坝水库的水质，工业基地必须确保其污水处理厂和事故排放池的正常运行，以免污水排放污染水库水质。
3.5 完善相关法律法规
在水利水电建设方面我国虽然已有相关的法律法规，但是本身还有一点的缺陷，执行力度还不够强，我们必须对现有法律不够系统、完整法律规范和法律规定引起重视，及时进行完善，在不宜进行水电项目建设的地区一定要做到严格把关，禁止进行水电工程建设和其他大型工程建设，对于违法者，要依法进行追究，并采取立即整改措施，应真正把加强地区的生态建设与环境保护作为根本点和切入点，对严重破坏和影响生态环境、国家自然保护区、国家风景名胜区和世界遗产的水电建设项目，应该重新进行评估和审查，不能一切服从经济需要，应按照经济最大化，生态破坏最小化的原则进行。
4 水利工程环境影响与控制案例分析
4.1 秀屿区顶社河道治理工程
十二五期间，莆田市开展城区内河整治，计划投资25亿，实施200公里内河综合治理，力争三年基本完成南北洋主河道整治，按市政府要求，各县区至少打造一条示范河。顶社河是秀屿区的主要河道，发源于笏石镇后郑山，流经北埔、顶社等村，最终汇入土海，全长2.9公里。该区斥资总投资1400万元，对顶社河进行整治。整治范围为阳光幼儿园至清塘大道1.48公里，排涝标准采用10年一遇，主要建设内容为清淤、清障、拓宽、截污、护岸护砌、栏杆、生态护岸、慢道、景观等。该工程自2013年6月份启动，至今年年初已基本治理完成。 其中，阳光幼儿园至毓秀路段885米主要进行河道清淤、清障、拓宽、护岸护砌及栏杆、截污建设。该段的景观、慢道建设将结合片区改造一并实施。毓秀路至清塘大道段600米结合周边房地产开发进行清淤、生态护岸、慢道、景观灯、休闲广场建设，即满足了排涝要求，又美化了环境，为周边群众提供休闲娱乐场所。
