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        水利水電工程維持河流連通性的思考

        2017-03-03 03:12:38董愛(ài)明
        黑龍江水利科技 2017年3期
        關(guān)鍵詞:連通性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)水利水電

        董愛(ài)明

        (江西省水投華東設(shè)計(jì)有限公司,南昌 330036)

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        水利水電工程維持河流連通性的思考

        董愛(ài)明

        (江西省水投華東設(shè)計(jì)有限公司,南昌 330036)

        在氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)的影響下,河網(wǎng)的水系結(jié)構(gòu)和聯(lián)通格局在發(fā)生著很大的變化。很多自然水系受到人類(lèi)活動(dòng)的影響發(fā)生了改變甚至遭到破壞,迫使水系的數(shù)量和面積急劇減少,很多支流干枯,只剩下了主要干系。河道的淤積也越來(lái)越嚴(yán)重,大大降低了河網(wǎng)和湖泊的調(diào)蓄能力。面對(duì)日益變化的水系環(huán)境,人類(lèi)應(yīng)積極防御,使自然水系得到恢復(fù),提高水資源承載能力,減少會(huì)環(huán)境的惡化,降低紅洪澇災(zāi)害發(fā)生的系數(shù),使水安全大大得到提升。

        水利水電工程;河流連通;河流健康;生態(tài)環(huán)境

        0 引 言

        伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科技的進(jìn)步,人們對(duì)水資源和電力的需求也在增加,建設(shè)水電項(xiàng)目成為利用清潔能源的重要手段。但是興修水電在給人們帶來(lái)方便的同時(shí),也使河道被改變,生態(tài)環(huán)境遭到破壞,水體的自?xún)裟芰σ蝗詹蝗缫蝗?。所以在興建水利水電工程的同時(shí),還要考慮到對(duì)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)問(wèn)題,使得在利用水利的同時(shí)還能保證生態(tài)環(huán)境正常,能夠正常維持河流的連通性。

        1 河流連通的重要意義

        1.1 促使信息流通

        河流的連通可以促進(jìn)生命信息的傳遞,其中的水位、水流速度以及水溫等因素都可以為魚(yú)類(lèi)和很多與水相關(guān)的生物提供一定的信息。使其可以通過(guò)對(duì)信息的判斷從而確定環(huán)境和生存方向,繼而進(jìn)行繁衍和生殖[1]。河流的連通在促進(jìn)信息交流的同時(shí),其實(shí)傳遞的是自然規(guī)律和生存信號(hào),是生物和動(dòng)物判斷自然環(huán)境的有力工具。一旦河流的連通遭到破壞,會(huì)使這些生物失去生存的工具,無(wú)法進(jìn)行交流和判斷,出現(xiàn)死亡甚至種族滅絕的危險(xiǎn),從而使大自然的物種豐富受到影響,自然進(jìn)化和發(fā)展失去平衡。

        1.2 促進(jìn)生物群落的空間連通

        河流是一個(gè)能夠運(yùn)動(dòng)的生態(tài)系統(tǒng),連通起來(lái)的河流由于有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和資源,可以為不同流域的生物提供不同的能源需求,使河流上游、中游和下游都能夠有不同的生物在生活和繁衍??臻g的連通不僅僅涉及到河流兩旁相關(guān)動(dòng)植物的生存,還涉及浮游動(dòng)植物和魚(yú)類(lèi)等的連續(xù)性分布,使食物鏈處于豐富的階段。

        1.3 促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量連通

        河流本身的運(yùn)動(dòng)特性,產(chǎn)生一定的能量,可以將生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)移走,并且可以借助不同的地理位置和地勢(shì)條件進(jìn)行擴(kuò)散。尤其是在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)方面,體現(xiàn)的等明顯。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以將河流作為載體,當(dāng)河流不斷匯合和分支后,各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也進(jìn)行匯合和交換,這樣在河流的不同階段就會(huì)有不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),從而為相關(guān)生物提供食物能量,使得河流所有流域的生態(tài)過(guò)程都有密不可分的關(guān)系。

        2 水利水電工程給河流連通帶來(lái)的消極影響

        2.1 影響河流生命健康生存

        河流的生態(tài)系統(tǒng)具有流通性的基本特點(diǎn),保持良好的河流生態(tài)系統(tǒng)有利于保護(hù)生態(tài)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行相關(guān)生態(tài)功能。河流和其支流組成的系統(tǒng)相當(dāng)于人體的血管網(wǎng)絡(luò),彼此之間有著密不可分的關(guān)系,共同作用,如果沒(méi)有了血液流通,人就會(huì)死亡。河流也是如此,如果沒(méi)有水系連通,河流的生命也將會(huì)消失,河流的任何部分受阻都會(huì)影響整個(gè)水系的健康。

        2.2 使河流的連續(xù)性遭到改變

        水利水電工程會(huì)將河流通過(guò)河壩攔截起來(lái),從而使河流的連續(xù)性遭到改變。修建起來(lái)的大壩是為了提高水位,就要在一定時(shí)間內(nèi)將水流阻斷,使原有的河流形成了大型的靜止人工湖,從而使由庫(kù)區(qū)到大壩下游河段的流速、水溫等都大大改變。當(dāng)水利水電設(shè)備投入運(yùn)行后,會(huì)根據(jù)實(shí)際發(fā)電需要以及自然環(huán)境和惡劣天氣的影響進(jìn)行不同程度的放水操作,而在壩下就會(huì)有一系列變化隨之發(fā)生。

        2.3 降低生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)能力

        由于河流受到大壩的阻隔,是河流中的物質(zhì)循環(huán)性降低,能量流動(dòng)空間和效率大大降低,河流在大壩修成后變得比較零碎,在很大程度上降低了生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力。降低的自我恢復(fù)功能使大自然失去了穩(wěn)定性,繼而使大自然的結(jié)構(gòu)和功能不再完整,遇到一些怕破壞就很難再恢復(fù)原有面貌,久而久之,成為環(huán)境的負(fù)擔(dān)。另一方面,對(duì)于魚(yú)類(lèi)的生存非常不利,原本需要不同季節(jié)在不同流于活動(dòng)、覓食和繁殖的魚(yú)類(lèi)被大壩隔斷后失去了原有的生活地,有些捕獲不到食物,有些無(wú)法進(jìn)行繁衍,有些甚至是由于環(huán)境不適應(yīng)直接死亡。這樣使大自然的物種迅速減少,繼而降低了自我恢復(fù)能力。

        3 我國(guó)目前水利水電工程連通性恢復(fù)的問(wèn)題和解決策略

        3.1 法規(guī)與制度

        就我國(guó)目前的發(fā)展情況看,還沒(méi)有相當(dāng)完善的法律和法規(guī)對(duì)關(guān)于河流的連通性相關(guān)問(wèn)題做出明確要求。在現(xiàn)有法律《水法》以及《漁業(yè)法》中雖然對(duì)過(guò)魚(yú)設(shè)施有修建的要求和標(biāo)準(zhǔn),但那是在執(zhí)行過(guò)程中效果基本沒(méi)有。一方面是施工過(guò)程中忽略此條目,另一方面是相關(guān)的監(jiān)管不到位,使得這項(xiàng)工作沒(méi)有準(zhǔn)確實(shí)施依據(jù)。面對(duì)以上法律法規(guī)約束和指導(dǎo)的尷尬局面,建立健全相關(guān)法律法規(guī),用法律武器為魚(yú)類(lèi)和生態(tài)系統(tǒng)維護(hù)正當(dāng)權(quán)益迫在眉睫。各部門(mén)之間應(yīng)多進(jìn)行溝通和交流,出臺(tái)關(guān)乎生態(tài)保護(hù)的政策,不斷加快河流連通性恢復(fù)工程的開(kāi)展。

        3.2 魚(yú)道設(shè)計(jì)方面

        目前我國(guó)由于缺乏相關(guān)的對(duì)魚(yú)道設(shè)計(jì)進(jìn)行約束的法律,所以在魚(yú)道設(shè)計(jì)方面止步不前,比較單一,考慮到的魚(yú)類(lèi)不全。另外對(duì)于其它生物的過(guò)壩問(wèn)題忽略的更加嚴(yán)重,相關(guān)的水生生物不能正常在上下游之間流動(dòng),營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流動(dòng)也受到限制,非常不利于維護(hù)河流水生態(tài)系統(tǒng)完整和流通。在河道的功能方面,考慮不到魚(yú)類(lèi)在產(chǎn)卵繁殖時(shí)期的特殊性,誘魚(yú)的效果不明顯,不能保持魚(yú)類(lèi)在過(guò)道的體力,使魚(yú)類(lèi)成功經(jīng)過(guò)到加大了難度。在過(guò)道的設(shè)計(jì)方面,施工材料和施工方法達(dá)不到環(huán)保要求,使得過(guò)道環(huán)境與兩岸環(huán)境相差甚遠(yuǎn),并不利于魚(yú)類(lèi)在其中生存。

        設(shè)計(jì)魚(yú)道時(shí)首先要進(jìn)行完整的調(diào)研和系統(tǒng)的分析,加大科研投入力度,對(duì)所在河流的所有生物種類(lèi)和生活習(xí)性等方面的內(nèi)容徹底查清楚,然后進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)和施工。在研究人員方面,要建立高水平、高技術(shù)的專(zhuān)業(yè)化隊(duì)伍,對(duì)專(zhuān)門(mén)人才進(jìn)行專(zhuān)門(mén)培養(yǎng),加強(qiáng)與先進(jìn)國(guó)家的交流和溝通,吸收國(guó)外先進(jìn)做法和經(jīng)驗(yàn),使科研能力不斷提高,為建設(shè)更適合的過(guò)道,保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)做有力保障。

        3.3 生態(tài)保護(hù)設(shè)計(jì)

        我國(guó)的魚(yú)類(lèi)多數(shù)屬于多次繁衍,繁衍前后需要下壩,所以對(duì)魚(yú)類(lèi)的保護(hù)需要做進(jìn)一步調(diào)整。我國(guó)魚(yú)類(lèi)下壩目前途徑是通過(guò)溢洪道和水輪機(jī)。溢洪道下壩中下泄水流比較湍急,流態(tài)的變化情況也比較大,產(chǎn)生空氣過(guò)飽和的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,不利于魚(yú)類(lèi)通過(guò),造成很大的死亡率。而在通過(guò)水輪機(jī)時(shí),除水流復(fù)雜外,水溫也會(huì)發(fā)生很大的變化,其中的金屬葉片也會(huì)對(duì)魚(yú)類(lèi)造成很大的傷害。會(huì)導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)的線(xiàn)路受到外力作用發(fā)生改變,撞擊葉片,所以當(dāng)魚(yú)類(lèi)通過(guò)后,都會(huì)有不同程度的傷害。

        在魚(yú)道設(shè)計(jì)過(guò)程中,要結(jié)合生態(tài)學(xué)的相關(guān)原理,為魚(yú)類(lèi)和其他生物提供廣闊的通過(guò)空間。另外還要加大對(duì)下行魚(yú)類(lèi)的研究,想盡辦法在保證下行魚(yú)類(lèi)安全情況下使水利水電設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

        4 結(jié) 語(yǔ)

        水利水電工程應(yīng)該以綠色為標(biāo)準(zhǔn),在修建和運(yùn)用過(guò)程中盡量減小對(duì)環(huán)境和生態(tài)的破壞,使河流保持連通,發(fā)揮河流連通的積極意義,建立健全相關(guān)法律法規(guī),不斷提高科學(xué)素養(yǎng),建設(shè)有文化、懂科學(xué)的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)團(tuán)隊(duì),從根本上保護(hù)生態(tài)環(huán)境,使水利水電能夠更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展,為人類(lèi)社會(huì)造福。

        [1]史云鵬,曹曉紅.水利水電工程維持河流連通性的思考[J].中國(guó)水能及電氣化,2011(12):20-25.

        1007-7596(2017)03-0189-02

        2017-02-20

        董愛(ài)明(1988-),男,江西撫州人,助理工程師,研究方向?yàn)樗姽こ獭?/p>

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