1 引言
水是生命的基础，是生物赖以生存和发展的必要条件，水在经济社会发展过程中具有突出的战略地位和作用，经济社会的发展必然要进行水资源开发利用，而水资源开发利用离不开水利工程建设。长期以来，由于部分水利工程建设自身的缺陷和人们认识水平的局限，导致了江河断流、地下水超采、地面下沉、水环境污染等生态问题。高度重视水利工程的生态问题，尽量避免对生态系统造成不利影响，已成为人们热切关注的问题。笔者结合河北省水利工程建设实际，谈一点水利工程建设对生态系统影响的看法，以供商榷。
2 水利工程建设对生态系统的影响
2.1水利工程
水利工程是指用于控制和调配自然界的地表水和地下水，为消除水害和开发利用水资源而修建的工程。按其服务对象分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等。同时为防洪、灌溉、发电、航运等多种目标服务的为综合利用水利工程，如黄河小浪底、长江三峡等大型蓄水工程。
2.2生态系统
生态系统是指一定空间中的生物群落(动物、植物、微生物)与其环境组成的系统，其中各成员借助能量交换和物质循环形成一个有组织的功能复合体。在生态系统各个要素中，水又具有特殊的不可替代的重要作用，水即是生物群落生命的载体，又是能量流动和物质循环的介质。在外界干扰条件下，生态系统具有自我修复功能和自我净化功能，通过自我修复，保持水体的洁净。
2.3水利工程建设对生态系统的影响
兴建水利工程是解决水资源问题，保障现代化建设顺利进行的有利举措。在我国，水利工程建设对生态影响较大的主要有大型蓄水工程和大型调水工程，其不仅明显地改变着地形地貌，影响着局部气候，同时也大幅度地改变着河流自身的形态，在不同程度上降低了河流形态多样性，其结果将导致水域生物群落多样性的降低，使生态系统的健康和稳定性都受到不同程度的影响。所有这些影响，都会打破原有的生态平衡。除对生态系统带来积极影响外，往往还会对生态系统产生一些负面影响，有的甚至是持续而深远的影响。
(1)跨流域调水工程对生态系统的影响
跨流域调水工程对生态系统产生的影响分为水量调入区和水量输出区。对于水量调入区可以增加调入区供水量，缓解调入区水资源紧缺状况，改善当地生态环境，促进经济和社会发展。但是，由于输水渠道两岸的渗漏，可导致渠道附近区域地下水位抬高，造成大面积土壤次生盐碱化、沼泽化;同时随着调入区水量的增加，调入区废污水也会随之增加，如果废污水处理不达标，往往会出现二次水污染问题。对于水量输出区由于水量的调出而使水量减少，导致引水口以下供水与河道内用水条件的变化，影响当地工农业用水和引起一系列的水环境问题，如供水安全、河道断流、河口萎缩等。
(2)大型蓄水工程对生态系统的影响
大型蓄水工程对生态系统的影响分为积极影响和消极影响。积极影响一是能够发挥防洪、除涝、发电、灌溉、发电、航运等作用;二是增加水体潜在的环境容量资源和库区空气湿度;三是可改善其周围绿色植被的生长;四是优化水质，减少水污染和下游河道的泥沙淤积等。消极影响主要分为大坝上游区域和下游区域。对上游区域的消极影响一是导致土地、自然文化遗产、景观、移民、动物栖息地、生物物种多样性等的损失和破坏，二是由于大量水体的聚集，对库区及其周边地区的地质构造、地下水位、气候等产生的影响。会使库区地壳结构的地应力发生变化，可能会诱发地震、山体滑坡、地下水位抬升引起的土地盐碱化和沼泽化、水质富营养化、水面蒸发量增加等。
(3)对于小型农田水利工程对生态系统的影响
小型农田水利工程主要包括灌渠、塘坝、水窖、机井、蓄水池等。其积极影响是能够在解决农村灌溉、保障粮食生产、满足生活用水基本需求等方面发挥重要作用;消极影响一是灌渠的过量引水可导致河道断流，河流生态退化;二是农村机井的过度开采可导致地下水位下降，形成地下水漏斗，地面沉降等;三是不当的灌溉方式可带来的土壤次生盐渍化等。
3 河北省水利工程建设对生态系统的影响
3.1河北省水利工程现状
河北省地处半干旱半湿润地区，属暖温带大陆性季风型气候，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季昼暖夜凉，冬季寒冷少雪，四季分明。洪涝灾害、干旱缺水和水污染等问题威胁着全省经济社会的健康快速发展。为控制山区洪水和解决工农业用水问题，河北省兴建了大量水利工程。建国以来，先后修建了岗南、黄壁庄、王快、西大洋、临城、东武仕、洋河、桃林口等多座大型水库及中、小型水库。同时，在海河流域的中下游河道，开辟了滏阳、子牙、永定、潮白、漳卫新河等排洪入海河道和蓄、引、提、灌、机井等供水工程、污水利用工程和防渗节水工程。水库的修建控制了山区流域面积的90%以上，漳河、滹沱河、永定河山区流域面积基本得到控制，有效地减轻了洪水对中下游广大地区的威胁。截止到2010年底，累计建成水库1086座，其中大型水库18座，中型水库39座，小型水库1029座，万亩以上灌区160处，机电井93万眼。
3.2水利工程建设对生态系统的影响
河北省建设的水利工程在保障防洪安全、减轻洪涝灾害、灌溉农田、抗旱保收、排沥、治碱、为城市工业和生活供水、发电、改善生态环境等方面发挥着巨大作用，取得了显著的经济效益和社会效益，对河北省的政治稳定、经济社会发展起到了巨大作用。但是，由于水利工程自身的缺陷和人们认识水平的局限，其对河北省的生态系统也带来了部分消极影响。
(1)大型水库和农田灌溉工程对生态系统的影响
河北省修建大型水库和灌溉工程后，水库上游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;河流中原本流动的水在水库中停滞后，使水体水温升高，水质变差。水库修建后不仅存储了汛期洪水，截留了非汛期的基流，还改变了下游河道的流量过程，使下游河道水位大幅度下降甚至断流。其主要影响如下：一是河道断流，功能丧失。20世纪50年代，全省平原各河道水量充沛，川流不息。目前，全省河流除了滦河常年有水以外，省内绝大部分河流，已成为季节性河流，枯水季节往往常年断流，甚至出现常年干涸。据统计，全省近百条河道8874.4km的河道上，已有1972.5km河道处于常年干涸状态，尤其是平原地区的河流，有河皆干，有水皆污。河断干涸，使水生动植物失去了生存条件，大量的水生物种灭绝，破坏了水的循环系统，失去了补给地下水、排盐作用，导致生态环境严重恶化。二是湿地萎缩，作用衰退。20世纪50年代以前，全省平原中东地区湖泊较多，湿地相连，宁晋泊、大陆泽、永年洼、衡水湖、白洋淀、文安洼、王官淀、三角洼等万亩以上的洼淀就有几十处，到目前大部分干涸。“华北明珠”白洋淀，20世纪60年代以来出现了7次干淀。湿地的萎缩大大降低了其调节气候、调蓄洪水、净化水体、提供野生动植物栖息地和作为生物基因库的功能。三是入海水量减少，河口淤积严重，2006年，全省入海水量3.41亿m3，比20世纪50年代年平均入海水量86.4亿m3减少了82.99亿m3。入海水量的大量减少，造成了河口泥沙淤积和盐分积累，河口海生物大量灭绝。破坏了河流海域水生态系统良性循环。
(2)机电井工程对生态系统的影响
据统计，2010年全省机井总数为93万眼，地下水年开采总量160亿m3，远远超过地下水可采量，全省平均每年超采地下水40亿m3左右。由于超采已引起一系列环境地质问题：一是引发地面沉降。我省平原区地面沉降大于100mm的面积已达3.6万km2，大于600mm的有5000多km2。沧州市沉降中心累计沉降量已达1953mm。甚至引发了地面变形、塌陷地裂缝，导致建筑物基础下陷、房屋倒塌、路基裂缝、大坝裂缝等严重后果。二是造成泉水断流。目前全省省有名的6个大泉中已有3个常年断流(石鼓泉、百泉、黑龙洞泉)，3个出水量减少(成州泉、东风湖泉、涞源泉)。三是含水层被疏干。由于长期超采地下水，一些地区地下水位大幅下降，严重降到含水层底板，导致含水层疏干。据不完全统计，全省地下水含水层疏干面积已达1万km2，浅层水的疏干厚度一般在10m～35m，深层水疏干厚度在40m～45m。四是机井报废。全省每年大约有5%的机井报废，现有40%的机井只能出半管水或少半管水。机井被迫多次更新换代，用电、用油和提水费用显著增加，出现了井越打越深，泵越换越大，钱越花越多，水越抽越深的不良现象。五是导致海(咸)水入侵。由于超采地下水导致沿海局部地区海水入侵现象，如秦皇岛市海港区和抚宁县海水入侵面积达55km2。抚宁县的枣园水源地由于过度超采地下水，导致海水入侵，水质变咸，1/3水井报废，4000亩耕地减产绝产。
4 解决河北省水利工程对生态系统影响的建议
水利工程对生态系统影响是一个复杂的问题，涉及资源与环境、经济与社会、文化与道德等诸多领域。在人与自然、人与水的关系失调和水资源日益稀缺的背景下，需要兼顾长远与现实，经济效益与生态效益等各方面的利益，把以人为本，全面、协调、可持续的发展观，强调的人与自然和谐相处，建设资源节约型、环境友好型社会的精神贯彻到经济社会建设的各个方面，落实到处理水利工程建设与生态保护之中。
4.1已建水利工程
长期以来，全省水资源的开发利用未能充分考虑水资源的特点和自然界的客观规律，影响了区域的生态平衡，造成地下水严重超采，地下水位大幅度下降，地面沉降，泉水干涸，湿地萎缩，土地沙化，生态环境恶化。全省水利工程要在生态系统恢复、湿地保护、地下水回补、城市环境美化、水体水质改善、雨洪资源利用等方面发挥特有的作用，首先要采取地表水、地下水联合开发，相互调剂，利用洪水对地下水进行人工调蓄，拦蓄降水和地表弃水，补充地下水库，实行以丰补歉，最大限度地对水资源进行多年调节，增大当地径流利用量，提高城市和农业供水的保证率。其次加强地下水管理，严格控制地下水开采量。统筹安排深层地下水、浅层地下水开发利用，划定地下水禁采区和限采区，落实地下水开采总量控制计划，严格控制深层地下水利用。建立地下水位、水质监测管理系统，推进地下水超采区综合治理，切实保护好地下水。第三要慎重对待可能产生的生态问题，建立环境监测项目的指标体系，明确有关单位职责，配备必要的专业人员和环境监测设备，分析评价环境要素，尽量避免对生态环境造成不利影响，在发挥好河流功能的同时，切实保护好河流生态系统。
(2)新建水利工程
首先要搞好水利工程建设与生态环境协调发展规划。河流或湖泊水系都是由多种资源组成的，也是一个生态系统。因此，在水利工程建设规划中，要用全局的观点、经济的观点和生态的观点来全面综合分析研究，既要考虑经济效益，又要考虑社会效益、生态效益、环境效益;既能最大限度地减轻自然灾害，又能最大限度地发挥水资源的综合效益;既要考虑工程安排和建设，又要考虑环境的改善;既要考虑水量，又要考虑水质;既要研究水资源开发利用中的动态变化，又要研究水与环境之间关系的变化;既要考虑当前，又要考虑长远。其次重视水污染防治和水利工程的关系。水污染是河北省面临的最大环境问题之一。2006年全省污水排放总量为19.9亿t，总体上水环境恶化趋势尚未得到遏制，污染治理的速度赶不上污染增加的速度，污染负荷超过水环境容量，使水资源短缺的矛盾日益加剧。第三，做好工程建设中的环境管理。在施工设计中，要考虑环境保护的方案，尽量做到少破坏原来的生态环境，确需改变的要做出周密的方案。工区的布置，土石方的开挖，废渣弃土的堆放，各种料场的布设，都要尽量减少破坏，减少流失。在施工中要千方百计保护水质，尽量减少污染，减少降尘。要尽量使水工建筑物、工程管理设施及移民安置、输变电工程、道路建设、文物复建、绿化美化等与环境相协调。
作者简介
吴军彩，女，1974年1月出生，河北省石津灌区管理局，工程师。
