- 中国南水北调工程:治污环保卷
- 《中国南水北调工程》编纂委员会编著
- 14507字
- 2021-10-22 19:07:45
第三节 南水北调工程总体规划的战略环境影响评价
在总体规划阶段全面分析了南水北调工程对调水区、输水线路区及受水区产生影响的环境因素,识别有利的环境因素及不利的环境因素,评价南水北调工程实施的必要性,并从系统学角度出发,说明哪些环境问题已经在前人的研究基础上得以解决,哪些问题需要在工程设计中加以解决,哪些问题尚待深入研究及进一步关注。确定在环境规划中重点规划的环境问题,最终说明工程是否存在不可解决的环境制约因素。
鉴于南水北调工程是跨流域调水工程,通过输水总干渠联系长江、黄河、淮河、海河四大流域,不仅使四大流域的流量、流态(流速、水位、停留时间)、流质(泥沙、盐度、营养物、污染物)发生变化,还会因此对各大流域整体生态系统产生深远影响,但对这些影响的评价尚需要从条件演化、数据观测、规律总结等方面深入研究和积累信息,才能给予明确结论。在工程立项的规划阶段,就影响工程立项的生态环境问题予以评价,确定应在生态规划中回答的问题。而工程对生态系统功能与结构变化的长远影响问题,则在本规划中提出科学观测与验证需求。
基于南水北调工程生态环境影响的分区特征,分调水区、线路区和受水区,分别评价并给出结论。
一、南水北调工程对调水区生态环境的影响及对策
(一) 对水文情势的影响及对策
1.西线调水区:局部河段流量减少、水位有所下降,总体影响不大
三条河调水按170亿m3的远期方案分析,其中通天河调水80亿m3,雅砻江调水65亿m3、大渡河调水25亿m3,占所在河流河川径流量的5%~14%,从河流总体看,调水量所占比例不大;占引水枢纽处河川径流量的47.6%~71.4%,从引水枢纽看,调水量占比例较大,约为2/3。
为减少调水对生态环境影响,工程规划中将不小于或接近引水枢纽多年系列的最小月平均流量作为最小下泄量,考虑坝下临近河段工农业用水,确定各引水枢纽最小下泄流量见表1-3-1。从表1-3-1中可以看出,调水后,年内枢纽各月最小下泄流量多数大于长系列最小月平均流量。因此,西线调水后,仍能维持河川径流量在自然生态可承受的变化范围内,枢纽下游河道水量的减少不会导致下游生态环境恶化。
表1-3-1 引水枢纽最小下泄流量单位:m3/s
调水后,水量减少较多的仅为引水枢纽以下临近河段,但三条河调水地区河流纵横,水系发育,两岸支流汇入较多,年径流量沿程增加较快。各河流调水后引水枢纽以下径流量及水位影响见表1-3-2~表1-3-6。可见,在距引水枢纽坝址4~10km时,便增加支流汇入的水量2.08亿~4.51亿m3,使该处断面的径流量达到22.09亿~47.56亿m3;在距引水坝址14~50km时,水量增加13.59亿~16.13亿m3,使该处断面径流量达到36.2亿~56.64亿m3。大渡河由于是从支流调水,调水前支流径流量就较小,调水后坝下汇入水量也不大。
表1-3-2 通天河调水后引水枢纽以下径流量及水位影响
续表
表1-3-3 雅砻江调水后引水枢纽以下径流量及水位影响
表1-3-4 大渡河支流阿柯河调水后引水枢纽以下径流量及水位影响
表1-3-5 大渡河支流杜柯河调水后引水枢纽以下径流量及水位影响
表1-3-6 大渡河支流麻尔曲调水后引水枢纽以下径流量及水位影响
应指出的是,影响生态环境的因素主要是水位变化。三条河引水坝址下游地形、地貌的特点,决定了地下水位在干流两岸以埋深大、坡降陡、侧渗微弱为基本特征。调水后,受河道径流量减少的影响,河道水位会有所下降,但主要集中在坝址附近的局部河段,且降幅不大。仅在雅砻江的引水坝址至甘孜发生0.24m水位下降,通天河的引水坝址至歇武系曲口发生0.4m水位下降,大渡河的引水坝址至绰斯加、足木足等坝址下游距离河段约50km以内发生0.70m以下的水位降低。
2.中线调水区:汉江中下游枯水期流量增加,丰、平水期流量减少,可采用引江济汉工程予以缓解
中线工程一期调水95亿m3,二期调水130亿~140亿m3,为充分评价调水后对汉江流域水文情势的影响,本规划主要采用调水145亿m3方案对中线调水区生态环境影响进行评价,若调水145亿m3方案不会产生问题,则中线一期和二期工程更不会产生问题。另外,规划除了对调水145亿m3方案的生态环境影响进行了详细分析外,还对调水97亿m3方案及实施引江济汉工程后的生态环境影响进行了全面评价。
以现状丹江口水库下泄水量多年平均为388.2亿m3计算,调水145亿m3,相当于调走中下游总水量的37%,由于下泄流量的减少,使得沿程流量水位都发生了变化。
据南京水利科学研究院河港研究所研究,在保证率为90%的连续30天最枯平均流量(30Q10),保证率为50%的连续90天最枯平均流量(90Q50),保证率为75%的年平均流量(Q75)及多年平均流量(QA)情况下,黄家港、襄阳、宜城、皇庄、沙洋、潜江、仙桃、汉川、武汉等点调水前后流量变化见表1-3-7、水位变化见表1-3-8。
表1-3-7 调水145亿m3前后流量变化 单位:m3/s
注 “-”表示调水后流量减小。
由表1-3-7和表1-3-8可知:在保证率90%连续30天最枯平均流量下,调水前沿程各站的流量均小于500m3/s。下游段沿程由于各灌区取水分流,使流量逐渐减少,汉川以下的流量仅为195m3/s,调水后,沿程各站流量也小于500m3/s,由于各支流水库的补偿作用,使沿程流量有所增加,如汉川站流量由调水前的227m3/s增加到307m3/s,增加了80m3/s。沿程流量变化影响到沿程水位的变化,流量沿程增加(黄家港除外),使沿程水位也有所上升,但水位同时还受河床地形的影响,不同河段水位值的升幅有所不同。表现为皇庄以上河段水位值变化较少(-0.04~0.02m),皇庄以下河道水位逐渐升高,最大值为0.39m。
表1-3-8 调水145亿m3前后水位变化单位:m
注 “-”表示调水后水位下降。
在保证率50%的连续90天最枯平均流量下,调水后的流量较调水前均有所减少,但减少幅度不大,流量差值在50m3/s以内,这种情况下调水前的流量变化范围为505~615m3/s。调水后的流量变化范围为474~566m3/s,相应地沿程水位调水后均有所下降,但下降幅度也很小,最大值为0.15m。
在保证率75%的年平均流量下,沿程各站的流量由调水前的806~1020m3/s减小到调水后的559~794m3/s,减小幅度为204~268m3/s。这种保证率下的水位,调水后较调水前有较大降低,最大下降值为0.51m。
在多年平均流量下,沿程流量由调水前的1180~1520m3/s下降到调水后的763~1102m3/s,流量变化范围为312~429m3/s。由于流量的减小,沿程水位也有较大幅度的降低。最大值为0.85m。
水位抬高后,总库容由174.5亿m3增加为290.5亿m3,水库面积由745km2增大到1050km2,回水长度由177km增加为193.6km,水库调节性能将由完全年调节水库变为不完全多年调节水库。
中线调水后,汉江全段冲刷总量较之初期引水减少2/3,河床粗化要向河口地带发展,对汉江口边滩的淤积作用将进一步减弱。而且丹江口大坝加高后,汉江洪峰将进一步削减,与长江洪峰遭遇的概率将降低,从而使河势更趋稳定,崩滩崩岸强度减小,将对武汉市防洪有利。
3.东线调水区:对长江口地区水文情势会有一定影响,但可以采取避让措施予以应对
南水北调东、中、西三线工程实施后,将使长江入海流量进一步减少,对此问题专项研究表明:东线远期工程可能对长江口盐水入侵有一定影响,中、西线的影响较小。东线方案直接从河口区引水,其设计流量一期为500m3/s,二期为600m3/s,远期为800m3/s,但三峡工程1—4月会使大通站流量增加1000~2000m3/s,能减轻河口区盐水入侵的影响。如再限定确保长江口工农业和生活用水的大通站控制流量和根据实际情况调整三峡工程的调度方案,则南水北调产生的负面影响将可避免,有关方面提出的北支封堵方案,可以作为可供选择的方案,进一步比选。
长江入海通量的变化,还表现在输入沙量变化上。根据大通站多年输沙量资料,长江口泥沙主要来源于上游,下游河道补给的泥沙量有限。近年来在来水量总趋势变化不大的前提下,来沙量呈明显下降趋势。20世纪90年代和60年代相比,大通站来沙量减少了1/3。南水北调工程实施后,部分悬移质泥沙将随水抽走,造成河口泥沙量进一步减少。据测算,当调水不超过450亿m3/a时,入海泥沙量的减少将不超过10%。
由于泥沙补给量的减少,且泥沙粒级有所粗化,絮凝作用引起的细颗粒泥沙沉积效应将会削弱,长江口拦门沙区段洪淤枯冲的相对平衡关系发生变化,洪淤的强度和范围减小,拦门沙航槽的浮泥厚度趋于减小,枯冲有所增强,结合拦门沙滩顶位置内移,冲淤平衡格局重新调整。
长江口潮滩在近几十年来仍保持淤涨趋势,但是自20世纪80年代后期以来,侵蚀有增强迹象。调水450亿m3,入海泥沙量的减少将导致长江口总体淤涨速率降低10%~20%(即每年淤涨约0.5~1.0km2),局部地区、部分时段侵蚀将加重。
由上述变化带来的长江口自然新湿地增长缓慢或减少、上海围海潜力的减少、水产资源生物育幼场所的缩小及水产资源的下降等问题,需要密切关注及进一步研究。而据南京水利科学研究所、华东师范大学等单位关于南水北调对河口海岸影响的预评估研究,由于东线工程调水量占长江径流量的比例很小,调水对引水口以下长江水位、河道淤积和河口拦门沙的位置等影响甚微,对长江口盐水上侵可采取避让措施解决。
(二) 对库区及下游河段水质的影响及对策
1.西线调水区水库处于低污染区,水质问题较小
按照新的调水方案,坝址所在地区基本无工业,耕作业不发达,以牧业为主。对水的污染主要是以有机物为主的面源污染,且不严重。水库建成蓄水后,特别是蓄水初期,库区或库周的N、P等成分进入库区水体中,有可能产生水体富营养化现象,但由于该区污染源很少,污染强度又弱,加上原有水体较为清洁,随着库区上、下层水体的相互交换,营养物积累的影响程度将会逐渐减弱直至消失。由于水库的沉积作用,下泄水的水质比调水前将有所改善。
2.丹江口库区水质变化不大,部分支流需加大治污力度
按调水145亿m3方案,预测丹江口水库陶岔、坝上等主要断面2020年的高锰酸盐指数浓度较现状有所增加,但均达Ⅰ类、Ⅱ类水的标准,可以满足南水北调中线工程引水的要求;支流神定河、浪河和老灌河等局部水域水流减缓,交换性能较差,如不采取有效防治措施,随着排入这些水域工业废水和生活污水的不断增加,水质可能下降。
非点源污染负荷随入库径流的加大而增加,因而库区水质一般表现为丰水期较差。预测在丰水年丰水期暴雨后时间内,陶岔附近水域的水质将达Ⅱ类水的上限。
3.汉江中下游部分河段水质因水文情势变化有下降可能,治污和引江济汉工程可予以解决
在枯30Q10流量条件下,2000年武汉江段水质由地面水Ⅳ类变为Ⅲ类,其余江段的水质类别不变,均维持Ⅱ~Ⅲ类水标准;至2020年潜江以下,调水145亿m3后各江段污染物浓度有所降低。
在枯90Q50流量条件下,2000年两种不同调水量的干流水质均可满足地面水Ⅱ类水质要求,2020年除武汉、宜城、孝感、蔡甸江段水质为Ⅲ类外,其余均为Ⅱ类,水质类别均未发生变化。
在多年平均流量条件下,由于干流各江段多年平均流量均比较丰沛,2000年与2020年干流水质均可满足地面水Ⅱ类要求,各江段水质无类别变化。
4.汉江中下游水华的发生不会因调水加重
对未来南水北调中线工程实施后汉江中下游典型年水华事件发生和年际间水华事件发生进行模拟结果表明,在1997年5月至1998年4月时段气象、水文条件下:①南水北调中线工程首先是在满足汉江中下游的需水量(河道内用水与河道外用水),即下泄流量不小于490m3/s的情况下实施的调水水量,而且由于汉江中下游流量变化相对平稳,由此引起水质浓度变化幅度要平衡一些,因此,在全年时段内,在实现南水北调中线工程后,调水不会引起水质类别的根本变化;②通过对调水前后1956—1998年期间的水华发生的年际情况进行逐日模拟,得出在调水95亿m3后,调水过程并没有导致水华发生的水文条件年度增加,由此可见调水不会引起水华发生年度频率的增大;③调水97亿m3和引江济汉工程后,汉江中下游沙洋以下河段水质将得到一定程度的改善,年内水质浓度变化幅度将更为平缓。
值得指出的是:引江济汉工程和兴隆水利枢纽工程将引起高石碑上游影响区内流速减少,尤其是枯水时减速较大,可能会增加这一水域水华发生的机会,要引起重视。
(三) 对生态系统结构的影响及对策
1.西线调水区
(1)对库区浮游植物及鱼类的影响。建坝后,库区水流变缓、水体透明度提高、有机物和营养物增加等条件,都有利于浮游植物的生长繁殖。建坝前在干流中不能生存的某些种类能够在库区的环境中繁衍。因此,库区浮游植物的种类和数量都会有所增加。由于库水交换,营养盐含量不高,所以不会产生浮游植物过量繁殖的问题,而浮游植物的增加,为鱼类提供了较多的饵料,对发展水产有利。
坝址下游因调水造成浮游生物、底栖生物、水生生物的种群结构及生物量会发生改变,种群缩小、生物生产力降低。栖息环境恶化使鱼类区系组成、种群结构等皆有可能受到影响,甚至可能危及某些高原特有鱼种的生存。对鱼类资源的影响程度随调水量的增加而加重。
建坝后,库水抬升淹没周边土地,有机物和浮游生物的增多,会有利于底栖生物的生长繁殖。
(2)对坝址区鼠害隐患的影响。调水坝址下游附近多有浅切河谷,建坝后可能造成这些河谷地带草地生境旱化,草地趋向逆向演替,产草量下降。结果将加剧鼠类种间和种内的竞争,即为争夺有限的资源不断扩大采食场地,从而使鼠害面积增大。
分布在下游区的鼠类种类较多,数量亦较大,对草地的危害较严重。根据资料,生活在本区的草地鼠类有高原鼠兔、喜马拉雅旱獭、田鼠和沙鼠。但按照高原鼠兔等鼠类的生活习性,水库周围土壤疏松的山麓平原、河谷阶地、山前洪冲积扇,低山丘陵阳坡等气候温和、牧草长势良好的地段,鼠类种群数量突发性变化的可能性不大。
2.中线调水区
(1)丹江口库区陆生生物变化。蓄水位提高后,水库浮游动植物的种类组成,季度变化以及现存量不会发生明显改变,但总量将会显著增加。水库底栖动物的种类组成、密度和生物量不会发生大的变化,但其区域分布将有所改变,总的生物量将会明显增加。后期工程由于水面的扩大,库区喜水喜湿生境的动物种群数量将会继续有所增加。
对库区陆生植物的影响主要是水库淹没、施工和移民。水库淹没的植被类型有21个、树种287种,受淹没涉及的群落和植物均属于亚热带分布比较广泛的群落和物种。受淹的经济林可在淹没线以上大量栽培。为补偿淹没损失、发展经济,应在安置区大力发展经济林。
(2)对汉江流域及长江口生物种群结构的有利与不利影响。蓄水位抬高,对汉江上游四大家鱼及其他产漂流性卵鱼类产卵场有一定影响,另考虑到上游安康枢纽对坝下江段鱼类产卵场所产生的影响,安康枢纽以下、郧县以上的汉江干流鱼类产卵场将受到较大影响。丹江口水库鱼类中,产漂流性卵鱼类占了很大的比例,在渔业上也占有极为重要的地位。产卵场破坏以后,这些鱼类由于不能正常繁殖而得不到足够的补充群体,其种群数量将减少,必须采取人工放流等措施保护渔业资源,并维持丹江口水库渔业产量的增长。
水库产黏性卵鱼类的繁殖不会受明显影响,只要在鱼类繁殖季节,保持库水位相对稳定,产黏性卵鱼类的繁殖规模将会扩大,丹江口水库鱼类资源亦将不断增殖。大坝加高后,水库面积扩大,有利于水库渔业发展,但为保护水质,应合理布置并控制网箱养鱼规模及投饵量。
调水工程对汉江洄游鱼类没有影响。襄樊以上江段鱼类将以底栖动物为主要食物的鱼类为主,摄食浮游生物的鱼类将减少,摄食丝状藻尖的鱼类仍可维持现状。下游地区鱼类区系不会因工程的兴建而发生较大改变。预测汉江鱼类中经济鱼类的种类不会产生明显变化,但产漂流性卵的鱼类资源量会有所下降,产黏性卵的鱼类比例将有较大增长。此外,低温水下泄对家鱼产卵将带来不利影响。
调水后,径流量的下降将减少陆源性营养物质的入海数量,导致长江口区初级生产力和浮游植物现存量的下降。但长江河口区由于长江来沙量的减少,会有利于光照条件的改善,加之由于外海高盐水的西伸,浮游植物的数量可能会有所增加,并且外海高盐水的西伸有使浮游植物数量的密区向河口推移的趋势。
持续抽江多年后,调水可能会对浮游生物群落产生一定影响。河口区内特别是河口江段浮游生物种类组成可能逐年变性,淡水种种类和数量均会发生变化。河口江段及邻近近海浮游动物分布可能会有向西部逐步靠拢的趋势;海水入侵加强,对长江口大浅滩区内诸如毛蟹等产卵场位置可能带来一定影响,毛蟹的蚤状幼体营浮游生活、毛蟹产卵场位置的变异会使蚤状幼体分布可能略偏西,而江口内段水流湍急,这时对蚤状幼体是十分不利的因素;沿岸低盐水势力减弱,其与外海高盐水形成的交汇区位置向近岸靠拢,强度也可能减弱,随之形成的渔场相应偏西拢岸,工程调水后中心渔场位置可能有5~6nmi1e的变动,常年调水则其影响将会进一步增大。工程抽江量较大月份恰是洄游性鱼类上溯或降海时间,抽引江水影响径流流速,改变含沙量,使咸淡水范围缩小,限制洄游性鱼类活动范围,增大定置网误捕概率,影响回游鱼类生殖机制调节、转化、缓冲和诱导等要求,产生不适应而可能导致洄游鱼类上溯与降海时间提早或推迟,甚至可能发生回避或不上溯洄游现象。
受淮河水利委员会委托,中国科学院水库渔业研究所、中国水产科学研究院东海水产研究所从1988年开始,对南水北调东线工程对长江口及其邻近海域的水生生物的影响进行调查研究,经两年多的野外考察和室内鉴定,初步评价东线调水对长江口及其附近海域的水生生物不会有明显影响,对输水沿线湖泊的水生生物是有利的。
(四) 对局地气候和地质灾害的影响及对策
1.对局地气候影响不大
西线调水区冷季封冻的冰面对太阳辐射的强烈反射,可使库周气温略有降低。西线调水区是全国多风区之一,且风速大,建坝后,广阔的水面有利于风速加强,预计库区风速将有所增高。
丹江口库区年平均气温略有增高,丹江口库边冬雾日数将有所减少。
2.西线调水区水库诱发滑坡、崩塌可能性增加,但地震风险不大
调水工程区属于泥石流中度危险区,泥石流在调水区分布广泛。由于移民建房,乡镇迁建,国土资源的开发利用等,如规划、布局不当,将增加库区的环境压力。如陡坡开垦、乱砍滥伐,可能加剧水土流失,引起滑坡。工程蓄水后,改变了天然状态下的库岸稳定条件,可能导致滑坡、崩塌等现象。
另外,在寒区修建水库,除上述非寒带区影响库岸稳定的因素外,当库区蓄水后,必然会因为热容量的增大而改变当地的小气候环境,两岸原来冻结的残坡积层融化,出现热融滑塌和冻融泥石流,壅入库内,特别是当地下土层被库水冲淘暴露于地表后,其溯源滑塌的危害性更大,也增加了库内淤积,是一个不可忽视的环境地质问题。
调水工程区位于巴颜喀拉地块内,是区域稳定性相对较好的地段。调水枢纽和引水线路大部分地段均位于稳定区或基本稳定区。
调水区从地质构造和地震活动性来看,都缺乏孕育和发生强震的可能构造环境。但玉树-甘孜断裂带对调水工程的影响不容忽视。
3.中线丹江口库区泥沙淤积,但不至于影响水库寿命
丹江口水库泥沙主要来源于汉江,初期规模运行20余年,绝大部分泥沙淤积在水库下段,随着时间的后延,水库上段泥沙淤积比例将略有上升,淤积末端将日渐上延。丹江口水库死库容大,且坝体设有深孔,泥沙淤积不致影响水库寿命。
4.丹江口大坝加高有利于汉江中下游防洪,河势朝稳定方向发展
丹江口水库后期工程完工后,因大坝加高,水库调节能力增强,对汉江中下游防洪效益巨大,主要表现在可减少各蓄洪民垸、杜家台分洪工程运用的概率和减小洲滩淹没范围。后期工程可使汉江中下游的防洪标准由目前的20年一遇提高到约100年一遇。遇100年一遇洪水时,沙洋以下民垸不必启用,杜家台分洪工程分洪概率由5年一遇到10年一遇降至15年一遇,可减少洲滩淹没面积3.10万亩。防洪标准的提高,将为汉江中下游创造一个更为安全的生产和生活环境。
调水将使汉江中下游的总水量减少,而大坝加高,水库淤积加大,使下泄沙量减少,且年内水沙分配趋均匀。
丹江口至襄樊河段,目前河床冲刷已基本平衡,调水后冲刷量很小,加之河岸较为稳定,河势不会有较大变化。襄樊至皇庄段的冲刷量亦很小,调水后,河床不会有较大的变化,皇庄至孝感段为集中冲刷河段。孝感以下河段为蜿蜒性河道,冲刷量相对不大,河床演变的强度比上段小,同时由于洪峰削减,凹岸冲刷区相对较稳定,河势朝稳定方向发展。
(五) 对社会经济影响及对策
1.西线库区淹没及移民影响相对较小,且较易采取措施补偿
西线水库淹没占地主要影响的是草场。各调水方案淹占草场2.6~331.8km2,林地0.1~22km2,耕地0~2.2km2。因区内草地以天然草地占优势,水库建成蓄水后,草场资源的损失可能加剧草畜之间的矛盾,给当地库区农牧业生产带来一定影响。但当地草地生产力低,在工程设计中,通过指定淹没占地补偿和生产开发规划,利用补偿投资,对安置区草场改良和区域产业布局调整,发展畜牧加工业以及特色牧业,可在相当程度上补偿淹没造成的损失。
由于西线调水区为少数民族聚居区,又多系牧民,信仰宗教、禁忌较多,给迁移工作带来一定困难。但西线库区移民数量较少,据统计,各方案涉及迁移人口117~3690人,绝大部分是游牧民,生活设施简单,房屋所占比例很小。另外,由于西线调水区是藏民聚居区域,淹没寺院涉及民族宗教方面的问题,应广泛征求意见,妥善处理。
2.中、东线调水淹没及移民影响较大
南水北调工程规划阶段,中线一期工程征地范围内涉及居住人口32.3万人,永久占地25.1万亩,且主要集中在丹江口水库周边地区,因此,移民问题将是中线调水区关注的重点。东线工程影响迁移人口约为2.5万人,永久占地15.9万亩,但主要集中在沿线调蓄水库周边,调水区移民问题较小。由于征地拆迁及移民量较大、涉及问题复杂,是南水北调工程重要生态环境影响问题。
3.对调水区文化和自然景观的影响不大
西线调水区所处的特殊地理位置,赋予了丰富的自然景观旅游资源,以及悠久的文物资源和奇异的民族风情。水库蓄水后,虽然将淹没一些文物古迹,改变局地景观,但对调水区山峦、冰川、草原、气候、生物等特色自然景观,并无明显的不利影响。新的调水方案中,将淹没乡村级寺院和古塔2~8座。对于被淹没的少数文物古迹,可采取迁移、重建等措施,使其得以恢复和保护。但由于淹没寺院等设施涉及宗教问题,要慎重对待,妥善处理。另外,水库建成后,可为开发新的旅游资源提供有利的条件,并成为更优美的旅游胜地。
丹江口库区自然景观优美,名胜古迹较多。水库加高淹没后,武当山及其主要建筑物群不会受淹;香岩寺的上寺亦不会受到影响,但院外有大批碑刻和部分文物应采取措施,以免遭受损失;其他文物古迹不会受到影响。从近期发现的墓葬来看,库周可能还埋藏有属于楚文化的文物,应进行清理和迁移。丹江口水库已成为一个重要景点,景色十分壮观,大坝加高蓄水后将更富有特色,为开发旅游资源创造了条件。
4.有利于汉江中下游地区血吸虫病的控制
汉江中下游地区是我国血吸虫病的重疫区之一。经多年防治,山丘型钉螺分布面积已大为减小,病情也基本得到控制;但下游地区血吸虫病的发病仍维持较高水平。调水工程实施后,汉江中下游防洪能力的增强可改变钉螺滋生环境,减少钉螺面积,可起到生态灭螺的效果,同时还减少了由洪水泛滥所导致的钉螺大面积扩散。因此,工程对缩小疫区,限制血吸虫病的流行是有利的。
二、南水北调工程输水线路区生态环境影响
(一) 输水线路区施工期生态环境影响
南水北调工程施工期间将对线路区产生大气、水体、噪声的污染,应严格控制加以预防和治理。另外还产生占地、人员健康等影响。
(1)施工期将产生大量炸药浓烟、飘尘、煤烟、机械排气等有害气体,污染沿线城市、乡村大气。
(2)大量施工中的机械、车辆,在运行维修中可能溢漏油料,以及生产废水和生活污水的大量排放、固体废弃物的排放等,如不加以控制,则可能对引水河流造成污染。主体工程施工中化学灌浆对水质也有不利影响。一些有害的化学物质,可随地下水渗入地下,也可能污染水质。
(3)由于乡村噪声背景值低,施工中,达到110dB(A)的施工机械不多,对沿线乡村影响较小。但对离施工点较近的城镇及村庄有一定干扰,在深挖、高填方渠段,车辆等移动声源影响相对较大。
(4)西线调水区工业十分落后,工程所需的大量建筑材料均需要从外区调入,将会对沿途所经过地区的生活、生态环境产生一定影响,应在施工时注意解决。
(5)东线工程输水线路以现有湖、渠利用为主,中、西线则以渠、管、涵洞结合为主,占用耕地较少。其中永久占地仅占沿线各县(市)耕地总面积0.06%左右。临时占地对土地生产力只产生短期的影响,并且可恢复原有使用功能,对区域土地利用结构影响不大。
(6)穿黄工程在施工时将占压部分河滩和耕地,会对施工期农作物种植面积产生影响,但不会影响动植物种群结构;施工期间排放的废水废渣,也不会对黄河水质产生明显不利影响。但为了控制河势,保护穿黄工程的安全,需修建或扩建河道控制工程。
(7)东、中线施工区涉及疟疾、痢疾、传染性肝炎、碘缺乏病及地氟病等多个地方病多发区,因此,对外来施工人群的健康要引起重视,在疫区需做好防疫工作,并通过改善饮用水卫生状况,健全卫生服务设施等途径提高医疗卫生水平。
上述问题,都有待在施工组织设计中予以解决。因此,早日启动施工期环境影响评价工作,会对舒缓施工期生态环境影响有重要作用。
(二) 输水线路区运行期生态环境影响
南水北调工程运行后对输水线路区的影响范围主要包括输水干线两侧的狭长地带、蓄水体及其周围地区。
长距离输水和长时期蓄水引起以下水文-环境效应:①输水环境效应;②渗水环境效应;③阻水环境效应;④蓄水环境效应。另外还将对社会经济环境造成一定影响。
1.输水环境效应
(1)有利于改善北方地区天然水质。调水地区的天然水质是比较好的,水的矿化度由南向北增加,长江为200mg/L左右,海河流域为500mg/L左右,江水北调可改善北方地区天然水质。但东线输水干渠沿线工业废水、废渣和城市污水的排放容易引起沿线河流、湖泊和输水干渠水质的恶化。为了防止污水北送,沿线工矿企业应采取有效技术措施控制废污排放,工程设计也应考虑实际情况解决好水源保护问题。
(2)有利于改善沿程局地气候、丰富生境类型。南水北调工程中、西线沿程多为水资源短缺地区,地表流动水体的增加将不仅有利于沿程局地气候环境的改善,还提供了新的生境类型和水源地,有利于增加和维护沿程地区物种多样性和生态稳定性。东线调水也将增加沿程水库、河渠的连通性和流动性,有利于水环境自净能力的提高和物种多样性的维护。
(3)可能对一些野生物种的迁移造成不利影响。由于输水渠道多为钢筋、混凝土筑成,加上一些辅助的水利工程,如分水闸、水泵站等,将占据较大地域空间,对沿程尤其是自然保护区的自然生境和某些动物迁移形成干扰和障碍。因此,在工程设计中应大力提倡“设计结合自然”的生态设计理念,将对自然生态环境的干扰减少到最小。
(4)冰期对干渠输水水质的影响。冬季冰对水的理化性质、水温等产生影响。冬季渠水因冰盖阻隔可使风沙及一些污染物停留表面,而开江期污染物会随冰融解而污染水质;冰期输水使水体复氧能力降低,对总干渠水质可能产生影响。总干渠为人工渠道,一些动力要素可以人工控制,应对冰情及冰的危害进一步监测和研究,以采取相应控制措施。
2.渗水环境效应
(1)西线将有利于促进湿地发育和植物生长。西线路线区地势西北高东南低,地下水多是沿此方向流动,而引水线路多是东北—西南向或南北向,与地下水流向呈正交或大角度相交。由于下渗和渗漏会造成地下水壅高,抬高地下水位,从而可能出现沼泽化现象,促进湿地植物生长。
(2)中线有利于补充地下水。中线输水干渠穿过山前平原或洪积冲积扇地区,地势较高,坡度较大,地下径流通畅,地下水埋藏较深,渠水侧渗转化为地下水可以较快带走,引起土壤次生盐渍化的可能性较小,同时还将对干渠东侧地下水起到有益的补给。
(3)东线易造成局部地段土壤次生盐渍化。东线输水干渠穿过黄淮海冲积平原东缘,地势低洼,地下径流缓慢,地下水埋藏较浅,土壤易受盐渍化威胁,渠水侧渗将抬高两侧地下水位,造成土壤次生盐渍化。据研究,单侧影响距离一般可达1~2km,长期输水可波及2~3km,粗略估算,从南四湖至天津700多km沿线两侧,在不考虑地下水水文条件和采取应对措施情况下,受影响农田超过200万亩,当然,实际受影响农田将远小于200万亩。
3.阻水环境效应
(1)中线明渠方案将使泄洪受一定影响。中线输水若采取全线明渠方案,因要开挖新渠,将同168条河流交叉,对泄洪有一定影响,可采取相应工程措施予以解决。
(2)东线对地下水运移产生影响。东线渠道输水后向渠底和两侧的渗漏,形成一条地下水坝,阻滞东西向地下水的流动,在干渠西侧将产生一个地下回水区和滞留区,由此引起地下水位的抬高所波及的范围将超过渗水单侧影响距离。
4.蓄水环境效应
(1)改变沿线蓄水区水生环境。调水后,东、中线沿程许多天然湖泊需改作输水通道和蓄水库,改变了这些湖泊水域的水文环境,并相应地对水生生物带来一定影响。
(2)对沿线新建蓄水区周围的地下水位有影响。黄河以北基本没有天然调蓄场所,需利用坑塘、洼淀和某些排水河道蓄水,这些蓄水体皆为平原蓄水,蓄水后水位将高出原来水位,这就必然引起和输水干渠相同的渗水和阻水环境效应,抬高蓄水区周围及蓄水闸上游两岸地下水位,引起这些蓄水区周边地区土壤盐渍化。
5.社会环境效应
(1)对沿线渔业发展有利。调水工程实施后,调蓄水体如白洋淀的渔业资源将会大量增殖,鱼产量可能大幅度提高。工程对总干渠附近及调水区水体基本没有不利影响。
(2)对沿线地区社会经济发展有推动作用。调水后,沿线受水区生活用水与工农业用水短缺的形势将得到改善,有利于改善农业灌溉条件和调整种植结构,也有利于加速城镇化体系建设,提高城市化水平。同时,通过调水后治污及高耗水工业控制等措施的实施,有利于改变区域工业结构不合理的局面。总之,调水后,将有利于促进沿线受水区的社会经济发展。
(3)对沿线自然景观和文物古迹有一定影响。工程一般不会破坏附近风景名胜,如果能够在线路设计上与所通过的风景名胜的周围环境相协调,将会为名胜风景区增添新的景观。在施工过程中应注意避免对风景区的破坏。
工程建成后,将对多数文物景观区的自然环境产生有利影响,对部分景观、遗址将产生一定的负面影响。
(4)穿黄工程需注意对黄河河道防护工程的不利影响。穿黄工程是东、中线调水规模最大、技术最复杂的关键工程,但由于工程采用立交方式,对黄河河势不会产生影响,但有可能在局部地段对原来地下水走向产生影响,从而影响到已有河道防护工程的安全。
(5)对东线防洪渠道的使用需进行合理调度。东线调水线路中有部分是原有的泄洪渠道,因此在洪水期易引起调水冲突,需暂时停止调水或规划使用其他的河道泄洪。
所有上述问题,都需要在输水条件出现后进一步验证预测结论和工程防范措施的有效性,立专项研究和观测是必要措施。
三、南水北调工程对受水区生态环境影响
(一) 有利影响
受水区是南水北调工程的主要受益者,对其有利影响主要如下。
(1)调水后,将有利于改善黄淮海平原和黄河上游即西北地区水资源短缺状况,以及缓解黄河上、下游争水的矛盾。
(2)受水区的河川径流量将有所增加,有利于改善水环境质量。特别是北京、天津、河北、山东,这些省(直辖市)常年以来需通过过量开采地下水等措施解决缺水问题,调水后由于受水区地面水供应增加,可以减少开采地下水,并将有部分水量用于地下水回灌及生态用水,有利于地下水位回升和地下水漏斗的控制。
(3)通过调水,可减少拦蓄受水区当地地表径流,使河流保持一定的入海流量,有利于减轻黄河、海河等河道的泥沙淤积,部分恢复河流生态功能。
(4)调水后能够在相当程度上缓解受水区灌溉用水与城市、工业用水争水局面,提高灌溉保障率,促进农业经济发展。
(5)调水工程将促进受水区水土流失治理,有效遏制土地沙漠化进展。
(6)西线调水能增加黄河水电装机容量。到2050年,年增加发电量915亿kW·h,发电效益309亿元。
(7)有利于改善土壤理化指标。调水后,由于灌溉用水保障率的提高,增加入渗,排咸补淡,有利于改造浅层咸水。若措施得当,对受水区改造盐碱土壤、咸水淡化等都将起积极作用。
(8)有利于华北地区减轻氟病危害。南水北调工程东线受水区分布着大面积的氟病区,仅山东省南四湖流域的济宁地区,氟中毒患者为34人/km2;河北省境内也达到7人/km2。其主要原因是浅层地下水为微咸水,深层地下水含氟量较高,从长远来看,饮用北调水可以取得降氟改水的可靠效果。
(二) 不利影响
南水北调工程对受水区的可能不利影响主要体现在以下方面。
1.污染扩散问题
调水沿线河湖水质普遍超标,且由南向北,水污染趋于严重,若调水将沿程污水输送至受水区,将无疑为雪上加霜。而且,就受水区而言,随着工农业用水量的增加,污染物总量相应增加,在环境容量不变的前提下,污染也可能加剧,部分地区还会产生新的污染敏感区。
以东线工程为例,根据水质现状和历年的变化情况,黄河以南综合评价为Ⅴ类和劣Ⅴ类的断面占评价断面的87.8%。高锰酸盐指数符合地面水Ⅱ类和Ⅲ类水质标准的断面占评价断面的54.5%,Ⅴ类和劣Ⅴ类的断面占42.4%;氨氮符合地面水Ⅲ类水质标准的断面占15.2%,符合Ⅳ类的断面占6%,Ⅴ类和劣Ⅴ类的断面占78.8%;五日生化需氧量符合地面水Ⅲ类水质标准的断面占评价断面的27.3%,Ⅴ类和劣Ⅴ类的断面占57.6%。黄河以北为季节性河流,水质为劣Ⅴ类。
黄河以南段以有机污染为主,骆马湖至上级湖区间,主要污染物仍以氨氮为主,其次是化学需氧量和五日生化需氧量;上级湖及以北地区主要污染物化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮和挥发酚,其次是石油类。骆马湖以南段水质较好,除个别指标外,基本符合地面水Ⅲ类水质标准,只有个别断面挥发酚在非汛期超标,主要超标因子为氨氮和五日生化需氧量。骆马湖以北,水质逐渐变差,尤其是南四湖上级湖和梁济运河水污染较重,大多数监测断面的水质为劣Ⅴ类,超标因子大多达3~4项,个别断面达5项之多。下级湖以南17个控制单元,除邳苍分洪道 (林子东断面、林子西断面)非汛期水质较差和少数断面氨氮超标外,基本符合地面水Ⅲ类水质标准;上级湖及以北地区15个控制单元,除复新河、东鱼河和大汶河汛期超标因子较少外,其余断面超标因子都在3项以上,除大汶河汛期综合评价为Ⅳ类外,其余断面均为Ⅴ类和劣Ⅴ类水体。因此,为了保证调水水质,应严格控制骆马湖以北特别是南四湖上级湖及以北地区的污染。
2.土壤次生盐渍化问题
土壤的次生盐渍化问题被公认为是南水北调环境后效最重要的问题。次生盐渍化的产生是由于水利和农业措施不当,使灌区地下水位升高,下层土壤中的可溶性盐分随土壤毛管水到达土壤表层,经不断蒸发和积聚,最终使土壤产生次生盐渍化。根据大量的试验研究,黄淮海平原土壤防止盐渍化的地下水临界埋深为2m左右,尤其是东部平原地区,即南水北调东线受水区,地形坡降缓、咸水埋藏浅,更易产生土壤次生盐渍化。调水工程将可能通过降低城市生活及工业用水对当地水的依赖而增加受水区农灌水量,在局部地区引起新的土壤次生盐渍化问题。这方面问题尚需进一步观测研究。
防止次生盐渍化的途径,应从两方面采取措施:①提高现有管理水平,改善灌溉制度和灌水方式,控制灌水量和灌溉时间,防止农田地下水位大幅度升高;②在广大灌区积极推广行之有效的治理经验,如修建排水系统、排灌工程配套、渠灌和井灌相结合,并要发展林业和培肥地力,以减轻次生盐渍化的危害。需要指出的是,目前黄淮海平原已形成比较完善的排水系统,主要灌区次生盐渍化能够预防和控制。
四、主要结论
(1)西线调水区的不利影响多在局部地段,对区域总体影响不大;中线调水后,汉江中下游丰、平水期流量减少,水华发生不会加重,采用引江济汉工程后可进一步缓解和改善,对丹江口水库蓄水移民及汉江中下游部分河段水质保护应予以关注;东线一期、二期调水工程不会对长江口盐水入侵产生不利影响,而远期工程虽可能对长江口盐水入侵有不利影响,但可采取相应工程或管理措施解决。
(2)输水线路区施工期应注意预防和控制工程建设产生的大气、水体、噪声污染以及占地、人群健康的影响,尽早启动施工期环境影响评价工作。运营期则主要关注由渗水、阻水、蓄水引起的局部地段地下水位抬升、洪水期泄洪等环境效应,应立专项进行科学研究和观测,验证工程措施的有效性。
(3)南水北调工程对受水区的影响利远大于弊,但为保障北调水综合效益的充分发挥,对工程实施后可能出现的土壤次生盐渍化问题、水污染控制问题的有关科研结论和规划予以跟踪调查和验证。
(4)为保证南水北调工程的实施和综合效益的充分发挥,长江、黄河、淮河、海河流域的水污染防治工作需抓紧落实。
(5)通过南水北调工程对东、中、西三线调水区、输水线路区及受水区生态环境影响的综合分析与评价,说明通过合理规划和采取必要对策,工程产生的生态环境问题可以避免或缓解,不存在工程立项的制约性生态环境问题。