人类活动对河流自然功能的影响

3 人类活动对河流自然功能的影响

3.1 水资源开发利用对河流生态功能的影响

河流有巨大的水量资源,为工农业生产、城市生活用水和生态系统需水提供了保障。但从河流径流量本身来说,其自然功能是维系流域水循环和能量平衡的必要条件,也是维持河流生态功能的必要条件。

根据1991~2000年资料统计河道河干情况,对发源于本区域西部山区的6条河流河干天数进行统计,在所选的6条河流中,各河年平均河干天数最少的为316天,最多的为359天,平均一年过水天数仅6~7天,几乎是全年河干,河流干涸破坏了生态平衡。邢台市河流河干天数统计结果见表2。

表2 邢台市西部河流河干天数调查表[2]

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根据对平原河道的调查统计,常年有水的河段(不包括污水)没有;常年断流,有河皆干,不仅使平原地区失去地表水源与地下水的补给源,而且干涸的河床成了风沙的源头,积留在河道内的垃圾与污染物也成了地下水的污染源。

为了满足控制洪水和灌溉兴利的需要,河流的上中游地区是水利工程布置和修建的首选地区。随着这一地区水利工程的不断修建,河流的天然水文环境发生了极大变化,同时,上中游地区的引水条件变得十分有利,再加之水资源管理体制上的无约束,上中游地区的引水量急剧增加。因此,造成进入下游地区的水量越来越少,致使不少河流发生了断流甚至较长时期的断流现象,并由此而产生了一系列严重的生态问题。

3.2 污水排放对河流水资源功能和生态功能的影响

由于污水排放造成河流的水质型缺水,导致严重的水资源问题。河流的水污染对河流生态系统和生态功能是灭绝性的破坏。污染严重的河流,河流的鱼类和其他水产品完全消失,而大量受到污染影响的河流鱼类和其他水产品的产量和质量急剧下降。同时,河流污染极大地破坏了河流的景观和旅游资源。

城镇的工业废水和生活污水,绝大部分未经处理直接排入河道,被污染的河水除直接蒸发渗漏外,大部分用于灌溉。使部分有害物质积累在土壤中,再通过降雨入渗,将积留在土壤中的有害污染物带入地下污染地下水质。污染的地表水要通过在含水层中一段距离的渗透,才能到达地下水面。在渗透过程中,地表水中所含的某些污染物通过岩层自净作用使其浓度逐渐降低。采用综合污染指数法对邢台市平原区河道水质进行评价,评价结果见表3。

表3 邢台市平原区地表水水质评价成果表[3]

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通过平原区的水质评价,受到污染的河长(水质劣Ⅴ类)达94%,生活污水和工业废水排入河道,不仅污染地表水,还使污染了的地表水又成为地下水的污染源。河流水质功能丧失,几乎成了排污河道。平原区河流中鱼虾绝迹,连青蛙也很少见到,水生动植物荡然无存,水生态环境破坏严重。在平原区,人们只能在鱼缸里和养鱼池里看到鱼了,野生鱼类几乎不存在了,而其他水生动物和植物更看不到了。

3.3 水能开发对河流自然功能的影响

由于防洪发电灌溉等综合目的的需要,在河流兴建的水库和水电站大坝,改变了河流的水文特征、水力学特征、水体物质及营养特征、河流地貌特征,使河流生态系统依赖的基本条件均发生了很大的变化。因而,对河流的生态功能将产生重大的影响。

水文特征的改变依赖于水库的调节能力和水电站的运行方式。对于多年调节水库来说,河流的水文特征会受到根本性的改变,天然洪水过程将消失,河流丰枯的周期性变化特征将减弱甚至消失。各种生物不同生长周期所需的水文条件的改变,最终将使适应这种水文条件的生态系统受到破坏。

水力学特征的改变,同样会对水生动植物造成重大影响。由于水流条件的改变,鱼类将会失去产卵时所需的速度条件和鱼卵孵化过程中所需的紊动条件。而水生植物的生存繁育条件,同样会因为水力条件的变化而受到破坏。

由于水资源短缺,水库建成后,考虑经济效益和水资源的利用率,而忽视河流自然功能的保护,导致水库大坝上游碧波荡漾,大坝下游河道干涸,水源短缺,这是北方建设水库后普遍存在的问题。

3.4 过度开发水资源对地质生态环境的影响

随着工农业生产的发展,用水量逐渐增大,河流上游来水量逐渐减少。导致河流对地下水的补给量也逐渐减少。1978年以来,平原区浅层地下水已形成大面积的含水层疏干区,直接影响该区农业生产和生态环境。由于水资源匮乏,使生态环境遭到破坏,黑龙港平原区的北沙河、索卢河、冀南支渠三条河流多年河干,已失去河道作用。目前,局部地区超采的地下水,是以牺牲环境为代价支撑经济发展的,这种用于维持生态环境的水愈少,生态环境愈差。平原区大部分河流常年断流,生态环境用水得不到补充,使水生态环境遭到破坏。由于地下水位埋深较大,河流长期干涸,长期下去会导致该区出现荒漠化。

1974年以前,地下水位按丰枯年份呈周期性变化,地下水水位埋深年际变化不大。从1974年以后,地下水位开始逐年下降,所以,初始地下水位埋深采用1974年观测值,现状地下水位埋深采用2003年观测值。计算出邢台市地下水位平均每年下降0.55m,河流对地下水的补充作用全部丧失。表4为邢台市各县(市)地下水位变化计算成果。

表4 邢台市各县(市)地下水水位变化计算成果表[4]

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