水利工程环境影响分析
课程辅导
(第六期)
编者的话
为了帮助做好中央广播电视大学水利水电工程专业“环境水利学”课程的教学工作,我们编写了这份课程辅导材料,在中国教育网上发布,供学员和辅导教师参考。
课程辅导材料采用问答方式,对课程中的重点、难点内容作了讲解和提示。
课程辅导材料按照文字教材各章的顺序编写,依课程进度分为八期发布,其中第一期对应于文字教材第1章,第二期、第三期对应于第2、3章,其余各期分别对应于文字教材的第4章至第7章。在辅导材料的最后对课程考核作了简要说明。
第六章 水利工程环境影响分析
1. 水资源开发工程对环境影响的特点是什么?
答:从时间看,水利水电工程本身对环境的影响,在施工时期是直接的、短期的;而在运用期
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则是间接的、长期的。施工期对环境产生的各种污染,主要是施工废水、废渣、粉尘、噪声、震动等;施工清场也会破坏一些文物古迹,殃及施工区的生态平衡。工程建成后对水资源调配引起的环境的变化,库周环境变化对陆生生态与水生生态关系的影响,对环境地质的影响(诱发地震、滑坡、坍岸、地下水位变化等);对河流演变的影响,介水传播疾病对人群健康影响等则是长期的、影响深远的。
从空间看,水利建设工程环境影响的显著特点是:其环境影响通常不是一个点(建设工程附近),而是一条线、一条带(从工程所在河流上游到下游的带状区域)或者是一个面(灌区)。水电工程的影响往往长达几百公里,甚至影响河口。例如南水北调总干渠众多的穿越河道工程不仅影响交叉工程处河道,而是沿河上下游几公里至十几公里范围都受影响。灌溉工程的影响则不仅是点、线、带(输水渠),而是整个大面积的灌溉区域。
2. 简述水环境质量评价的类型与影响评价的特点?
答:水环境质量评价的类型有:
回顾性评价,主要对研究水体的水环境历史状况予以评价。
现状评价,主要对研究水体的水环境现状予以评价。
影响评价,主要对研究水体的水环境未来状况予以预测性评价。
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3. 简述蓄水工程在环境地质方面的影响?
答:蓄水工程在环境地质方面的影响主要有:
(1) 诱发地震
(2) 山体滑坡
(3) 岸壁坍塌
(4) 地下水上升等
4.何谓水库的临界库容?如何通过调节库水位来满足水库环境容量要求?
答:满足水库环境容量要求的水库最小水体体积;
当污染负荷超过环境容量要求时,通过提高库水位,增加临界库容,直至达到水库环境容量要求。
5. 跨流域调水工程总干渠沿程对环境的影响有哪些?
答:跨流域调水工程总干渠沿程对环境的影响主要有:
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(1) 沿线工农业及生活污水的污染
(2) 介水传染
(3) 沿线交叉建筑物与河流环境的相互影响
(4) 移民搬迁的环境影响
(5) 施工期环境影响
6. 跨流域调水工程对调出区环境的影响有哪几方面?
答:对水量调出地区主要存在以下几方面的问题:
(1)调出地区在枯水系列年,河流径流不足时,调水将影响调出地区的水资源调度使用,可能会制约调出区经济的发展。紧邻调出口的下游地区,在枯水季节更可能造成下游灌溉、工业与生活用水的困难。
(2)调出地区河流水量减少,改变了原有河床的冲淤平衡关系,可能使河床摆动、河床淤积加剧;流量减小使河流稀释净化能力降低、加重河流污染程度;另外也会影响河流对地下水的补给关系。
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(3)若调水过多便会减少河流注入海湾的水量,使海洋动力作用相对增强,淡水与海水分界线向内陆转移,影响河口区地下水水质及及河口稳定。
7.简述富营养化污染
答:① 水质恶化,水体生态平衡被破坏
水体的富营养化会使水质恶化,透明度降低,大量藻类生长,消耗大量溶解氧,使水底中的有机物处于腐化状态,并逐渐向上层扩展,严重时,可使部分水域成为腐化区。这样,由一开始的水生植物大量增殖,到水生动植物大量死亡,破坏水体的生态平衡,最终导致并加速湖泊等水域的衰亡。
② 使水体失去水产养殖的功能
对具有水产养殖功能的水体,严重的富营养化使一些藻类大量繁殖,使饵料质量下降,影响鱼类的生长,同时藻类覆盖水面再加上藻类死亡分解时消耗大量溶解氧,导致鱼类缺氧大批死亡。
③由于富营养化,大量增殖的浮游生物的分解产生异味,危害水源,破坏水体的供水功能
8. 简述热污染及其危害性
答:(1)含义:当大量自热电厂、核发电厂以及冶金、化工、建材、石油、机械等工业部门排
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出的冷却水进入水体后,会使水温升高;若水温升高到足以使水生生物的种类和数量发生变化,影响其繁殖和生长时称为热污染。
(2)危害:热污染严重影响水域的水生生物的生长、繁殖,甚至导致水体生态平衡的破坏。当河流水温超出正常过多,使一些藻类“疯狂生长”,水中的溶解氧含量降低,同时高水温加速了水中有机物的分解,使水中的溶解氧进一步降低,导致水质恶化,破坏鱼类的生活,引起富营养化问题;水温升高还会加大水中有毒物质的毒性;热水还能使河面蒸发量加大,引起致病微生物的大量繁殖,对人类健康带来影响。
9. 若某排污口各次的实测BOD值为:13,17,9,11,6(mg/l),水质标准Cs=7(mg/l)求内梅罗单因子水质Cw和水质指数pw
解:C平均 =(13+17+9+11+6)/5=11.2
Cw=[(11.22+172)/2]0.5=14.4, pw=14.4/7=2.06
10.水库中水温分层的规律是什么?
答:不同的水库有不同的水温分层结构,它决定于库区地形、气象条件、水文条件、泄水口布置及水库调度运行方式。分层型水温结构在夏天库底水温与库表水温差别大,呈明显的分层现象,多见于水流较缓的大型深水水库。
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分层型水库水温结构在垂直方向上呈现出有规律的分层特性,其分层状况是与净辐射强度的年循环有关的。天来临时气温上升,太阳辐射增强,库表层水受热升温,密度减小,不易与停留在其下的较冷水层混合。若库区水体温差较大时,就形成了稳定的三层式温度分布。沿水深看,水库上部为大体上水温均匀的库面温水层;在此之下的水温迅速变化区称为温跃层,温跃层的深度很大程度上取决作用于水面上的风力;温跃层以下水温很低,为停滞静水,称为库下冷水层。秋天温水层厚度逐渐加大,温跃层的深度增加,最后混合作用扩展至整个水深,形成等温状态,这称为秋季对流。冬天将出现底层水温比表层水温高的逆分层。春天来临时,逆分层将混合消失,这称为春季对流,随后再一次出现温度分层。
11.河流上建坝后,对坝下游河道有什么影响?
答:河流上建坝后,对下游河道也有很大影响。一些处于“蓄水拦沙”运用阶段的水库,下泄的水流含沙量低,从而使坝下游很长一段河道的护岸、整治控导工程、桥梁以及滩地受到强烈冲刷。如黄河上游龙羊峡水库、刘家峡水库运用后,改变了天然水沙过程,使黄河宁蒙河段活动性增强、弯曲率增大,河道平滩流量减小;丹江口水库运用后也使下游河段有类似变化。美国帕克坝运用后,下游河道冲刷长度达237km。冲刷的泥沙又淤积在更下游的河道上,引起河道形态改变、河势调整。这些河道河床形态改变、或淤积使过洪能力减小或冲刷使河床下切、水位下降都会给防洪、航运、引水、溉灌、沿河城镇建设、河口海岸线蚀退等方面带来种种问题。当然河道冲刷下切可增加防洪能力,对维持航道水深也有有利的一面。
一般情况下水库调度增加了枯水期径流,提高了下游河段水体的稀释自净能力。但由于下游河
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段的环境容量取决于水库调度运用,一些水库调蓄使下游河段流量剧减,引起河流萎缩进而导致水体稀释自净能力的降低,环境容量减小。更有甚者下游河段间歇性缺水断流,从根本上改变了河流生态环境特点,水体环境容量严重丧失。
12. 水资源开发工程对河流上下游渔业的产生的有利影响和不利影响?
答:水库蓄水后,水深增加、水面增大、流速变缓、透明度提高,加上各种营养成份的截留,有利于在深水或缓水中生活的鱼类生长繁殖。
大坝修建截断了洄游性鱼类的觅食、产卵、越冬的通道,可能导致洄游性鱼类数量和种群减少。水库放空时,库中鱼类可能因水底沉淀物泛起,水中溶解氧含量过低而死亡。从水库泄水建筑物下泄水流流速高,水中溶解氧过饱和,也会危及鱼类生存。
水库拦水截沙使流至河口的含有丰富营养物质的淤泥和水量减少,山水动力条件减小而海洋动力作用相对增强,导致海岸线蚀退,河口淤积。这种变化还会引起河口缺乏食物链中低营养级生物,加上洄游性鱼类的通道被截断,有可能影响河口渔业资源。
此外,夏季水库深孔泄流水温过低、在湖泊通江河口处建闸都会影响鱼类的洄游、生长、繁殖,引起鱼类的种群、数量的变化。
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