灌区工程生态环境影响评价特点与展望

2014-10-15 03:27李维俊
环境与发展 2014年2期
关键词:数值模拟

李维俊

摘要:随着我国人口的增长及人民物质生活水平的不断提高,灌区工程作为粮食安全的重要保障,未来其建设步伐将不断向前迈进,而作为预防、治理生态破坏的基础,灌区工程开展生态环境影响评价的现实意义及作用将日益显著。本文介绍了大中型灌区工程主要生态环境影响,及灌区工程生态环境影响评价特点和重点,并对灌区工程生态环境影响评价进一步完善与发展进行了展望。

关键词:灌区;生态环境影响评价;数值模拟;早期介入

中图分类号:X826 文献标识码:A 文章编号1007-0370(2014)01-0025-03

Feature and Prospect of Irrigation Project Ecological Environmental Impact Assessment

Li Weijun

(Inner Mongolia Water Resources and Hydropower Survey and Design Institute, Hohhot 010020)Abstract: With the growing population and continuous improvement of people's material living standard, the pace of construction will continue to move forward in future when irrigation projects as an important safeguard for food security. As the basis of preventing and treating of ecological damage, the meaning and effect of ecological environmental impact assessment of irrigation project are becoming significant increasingly. In this paper, we describe the major ecological impact of large irrigation projects and features and focus of ecological impact assessment to improve and develop it.Key words: Irrigation; Eco-environmental impact assessment; Numerical simulation; Early intervention

我国是一个农业大国,也是一个灌溉大国。由特有的气候、地理、社会条件决定,我国农业发展必须依赖于灌溉,灌区对国家的粮食安全起到基础保障作用。在我国的社会经济发展进程中灌区一直以来都占有重要地位,灌区不但是农村经济发展的主力军,而且,因人口增长我国的农产品需求日益加大,灌区在我国整个社会经济发展中的战略地位也日益显著。

灌区工程建设增强了农业生产能力的同时,也对自然生态系统带来了一定程度的负面影响。灌区工程生态环境影响防治是灌区工程环境保护的重点,而灌区工程生态环境影响评价是生态影响防治的基础,以科学的方法评价灌区工程生态环境影响,解决灌区工程建设运行过程中的生态环境问题,给灌区工程规划设计与管理决策提供科学的依据及技术上的支持,就成了当前的一项非常紧要的课题,具有十分重要的实际意义。

生态环境影响评价(Ecological Environmental Impact Assessment)也称生态环境预测评价,它是指在某项开发建设活动进行之前,对这一活动可能产生的生态环境影响做出预测与评估,并且提出减缓不利生态影响及改善生态质量的对策、措施,其诣在为工程的规划设计提供保护生态环境的针对性要求和具体建议,为行业行政主管部门提供科学的决策依据。

我国生态环境影响评价的实践工作与发展已经过30余年,现已在水利枢纽、矿山、公路建设等多个生态影响显著工程领域的规划设计过程中广泛开展,为工程建设生态环境影响的预防、减轻和治理起到了十分显著的作用;生态环境影响评价在水利领域的应用主要集中于水库、水电站等工程发面,由于以往大中型灌区建设工程较少,目前灌区工程规划设计领域所开展的生态环境影响评价工作还比较少,人们对灌区工程生态环境影响评价特点的认识程度还有所欠缺。本文介绍了大中型灌区工程主要生态環境影响,及灌区工程生态环境影响评价特点或重点,并对灌区工程生态环境影响评价进一步完善与发展进行了展望。

1 灌区工程主要生态环境影响

灌区工程开发建设不可避免的将会对区域生态环境带来一定程度的不利影响,相比较其它工程类型其生态环境影响主要表现为如下几个方面。

1.1 大面积开垦土地造成的生态环境影响

大中型灌区工程建成后,灌区范围内的许多天然林草分布区域很可能因具备了灌溉条件,被开垦为耕地;而对其中特殊的或面积大、集中连片天然植被的开垦,不仅影响到区域天然生态系统稳定性,更造成野生动植物生境面积的减小及破碎化,导致区域生物多样性的下降。

1.2 灌溉引水造成河道水文条件变化

以地表水为水源的灌区,灌溉引水必然使河流引水断面下游流量减少、流速减缓, 进而破坏河道天然水文条件, 例如使河道缺少造床流量过程、主流摆动, 河床淤积、过水断面缩窄, 下游河流断流等。也可能对河道上、下游生态环境造成严重的不利影响,造成下游河流水温、流速等水生生物栖息环境因子的改变及生境阻隔,进而影响到上、下游水生生物的生存和繁殖,还可能造成下游沿岸或尾闾湿地、湖泊的萎缩退化。

1.3 地下水超采利用造成地下水位显著下降

浅层地下水埋深直接关系到植物生长所需的土壤水分和养分动态,它甚至会成为直接决定着植物群落的类型、分布和演替动态的主导生态因子。以井灌为主的灌区,若过量开采地下水, 将导致地下水位的持续、显著下降,进而将造成植被的退化及土地的沙化。

1.4 灌排措施不合理可导致土壤次生盐渍化

据有关统计, 在我国北方地区现有盐渍化耕地面积已多达 670 万 km2,其中很大的一部分是由于灌溉、排水措施不当而引起的。这种状况在南方的一些水稻种植地区也同样存在。除特定自然因素(蒸发强烈,地下水位高,不利的微地形、土壤结构与土壤母质条件等)外,农田土壤次生盐渍化的产生多是由于灌区一方面大量引入地表水,而另一方面未配套完善的排水系统,导致地下水位上升超其临界深度,盐分通过毛细管上升, 聚集土壤表层,破坏了灌区的生态环境, 致使农作物产量显著下降, 部分土地失去耕作价值被迫弃耕,天然植被退化、土地沙化、气候恶化。

2 灌区工程生态环境影响评价主要特点

2.1 涉及多环境要素的生态现状调查评价

大中型灌区工程生态影响涉及范围广,影响不仅涉及陆生生态环境,往往也涉及河湖水生生态环境及湿地;而灌区工程生态影响作用因素也较为复杂,不仅有引起直接生态环境影响的土地开发等,还包括引起间接环境影响的河湖水文情势、地下水动态平衡改变等。因此为进行灌区生态环境影响评价,不仅须进行全面、详细的陆生及水生生态环境现状调查,往往还需辅以对一定评价范围内较详细的河湖水文及水文地质现状勘查及历史资料搜集工作。

2.2 基于景观生态学原理及3S技术的陆生生态影响评价

灌区工程重要的陆生生态环境影响在于对生动植物生境面积的压缩及破碎化,对该影响进行评价主要基于景观生态学中的岛屿理论及渗透性理论,而3S技术是实现该评价的主要技术手段。利用3S技术完成工程评价范围土地利用、植被类型转移矩阵,对重要的景观指数进行计算,对灌区工程引起的景观格局变化进行分析、预测与评价。

2.3 基于生态学及水力学原理的湿地及水生生态影响评价

引水灌溉会造成水源工程及引水枢纽下游水文情势的改变,进而影响下游湿地及河湖水生生态环境。水文情势预测是湿地及水生生态环境预测评价的基础。水文情势预测定量化程度较高的方法为基于水力学原理的数值模拟,而水文情势变化造成的湿地及水生生态环境影响评价则须基于生态学理论的专业判断或模型预测。

2.4 以地下水动态模拟为基础进行的土壤次生盐渍化预测及植被次生演替趋势分析

灌溉引水势必影响到工程所在区域地下水水位,进而会导致当地土壤的次生盐渍化及农作物减产和天然植被的次生演替。因此,运行期地下水动态变化预测也成为了灌区生态环境影响评价的重要基础性工作之一。地下水动态预测理论基础为地下水动力学,其方法主要为解析法及数值法,而根据生态影响评价的需要,一般需要采用定量化程度较高的数值模拟方法。在地下水流场模拟的基础上对土壤次生盐渍化进行预测,可根据长期历史观察资料采用回归分析的方法或者采用各种水盐运动数学模型。而植被次生演替趋势可在地下水数值模拟的基础上,参照基于生态学理论建立的指标体系进行分析预测。

3 总结性评价与展望

如上所述,大中型灌区工程生态环境影响评价是一项综合性较强,复杂程度较高,需要投入较多时间、人力及资金支持的重要基础性工作,需要多专业科技人员的相互协作,需要有关行政主管部门及工程规划设计单位的积极配合,也需要得到社会各界的重视。大中型灌区工程作为大规模的水土资源利用项目及重要的社会基础保障性项目,生态环境影响评价在区域发展战略、规划及工程可行性研究中均应介入,特别应重视在战略及规划层次的早期介入。

随着我国人口的增长及人民物质生活水平的不断提高,灌区工程作为粮食安全的重要保障,未来其建设步伐还将不断向前迈进,而作为预防、治理生态破坏的基础,灌区工程开展生态环境影响评价的现实意义及作用将日益显著。

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