戴 娟

Energy conservation and environmental protection 節(jié)能環(huán)保

水利工程建設對保護生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的影響分析

戴 娟

（金塔縣板灘水庫管理所，甘肅 735300）

水利工程是人類為了改善生活質(zhì)量而建設的，水利工程的建設必然會對周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，因此如何實現(xiàn)人與自然的和諧相處就是研究的關鍵課題。河流生態(tài)環(huán)境是實現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)柜功能的根本保障，只有對河流生態(tài)環(huán)境進行保護才能夠?qū)崿F(xiàn)資源的可持續(xù)利用。水利工程可以幫助人們實現(xiàn)防洪、農(nóng)田灌溉、發(fā)電等功能，可以緩解我國水資源緊缺現(xiàn)狀。但是顯然水利工程在建設以后也會對當?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生一些負面影響，如何將收益與成本進行平衡，對于保護河流生態(tài)環(huán)境具備重要意義。

水利工程建設；生態(tài)環(huán)境保護；可持續(xù)發(fā)展；消極影響；積極影響

1 研究水利工程對河流生態(tài)影響的重要意義

河流是人類文明發(fā)展的起源，各大古文明的發(fā)源地都是在大河流域，水源與人類生活息息相關，河流也是最容易受到人類影響的生態(tài)系統(tǒng)之一，尤其是現(xiàn)代化科技不斷革新情況下，人類改造自然、改造生存環(huán)境的技術(shù)和手段也在不斷更新，植被的破壞、水利工程建設、河岸固化、水資源和生物的過度開發(fā)等行為都嚴重導致了河流生態(tài)系統(tǒng)服務功能的退化。水利工程的建設對當?shù)氐暮恿魃鷳B(tài)系統(tǒng)的影響是有兩面性的，人類在發(fā)展的同時應該重視對于河流生態(tài)的影響，保持河流生態(tài)系統(tǒng)能夠健康發(fā)展。

2 水利工程建設相關的河流生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品

2.1 供水

水利工程的典型代表就是水壩，通過修建水壩可以實現(xiàn)淡水資源的儲蓄，并為附近居民提供可用的淡水資源，根據(jù)不同地區(qū)的水質(zhì)情況，可以將所蓄淡水應用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活用水、濕地補水等不同情況下。

2.2 水產(chǎn)品生產(chǎn)

水資源生態(tài)系統(tǒng)的特征之一就是水產(chǎn)品的生產(chǎn)，大面積的水域可以為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供良好的環(huán)境，河流生態(tài)系統(tǒng)中含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，河流中自養(yǎng)生物通過光合作用將無機物轉(zhuǎn)化為有機物，為生河流生態(tài)系統(tǒng)提供充足的養(yǎng)分，而河流中的異養(yǎng)生物將產(chǎn)生的有機物轉(zhuǎn)化為自身的能量，進而產(chǎn)生大量的水產(chǎn)品，可以為人類的生活、生產(chǎn)提供原材料。

2.3 內(nèi)陸航運

盡管現(xiàn)代社會交通便利，但是內(nèi)陸航運還具備成本低、運輸量高的優(yōu)勢具有重要作用。修建水利工程可以促進航運業(yè)的發(fā)展，節(jié)省能源，促進環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

2.4 水力發(fā)電

水利工程的修建可能會導致河流上下游落差增大，所儲備的水資源可以通過修建水力發(fā)電廠的形式，將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能，水力發(fā)電是一種高效、無污染的清潔發(fā)電方式，可以促進減少人類對化石能源的需求，促進環(huán)境保護。

3 水利工程建設對于生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的積極影響

3.1 調(diào)蓄洪水

河流生態(tài)系統(tǒng)對于洪水的調(diào)蓄起到重要作用，水利工程如堤壩、水庫都能夠調(diào)節(jié)水量、削弱洪峰，將短時間內(nèi)劇增的水量滯后釋放出去，削弱洪水的危害，減少由于突降暴雨引發(fā)洪水，所帶來的經(jīng)濟損失。一些儲水能力較高的生態(tài)環(huán)境，如濕地、沼澤、大面積的植被區(qū)同樣能夠起到一定的固水儲水作用。

3.2 物質(zhì)輸送

河流生態(tài)系統(tǒng)在流動過程中攜帶了泥沙，這些泥沙在入?？谔幣c海水相沖擊形成三角洲，保護了入?？谔幍耐恋乜梢悦馐芎＠说那治g，能夠逐漸形成陸地。同時河流中存在的生物營養(yǎng)物質(zhì)包含生命所需的氮、磷、鉀等元素，可以幫助實現(xiàn)全球的物質(zhì)循環(huán)，在入?？谔幪峁┝舜罅康臓I養(yǎng)物質(zhì)，養(yǎng)活了無數(shù)的水生物。

3.3 儲蓄水源

河流生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)可以儲存大量的天然水源，這些淡水資源一方面可以在枯水期對下流河流補充水分，同時還能夠保證地下水的水位；同時儲存的水源還可以直接用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活，提高人類生活的便利程度。

3.4 保持水土

河流生態(tài)系統(tǒng)中攜帶了大量泥沙，這些泥沙可以鞏固河流沿岸的土壤，可以防止土地退化。

3.5 凈化環(huán)境

河流生態(tài)系統(tǒng)可以實現(xiàn)對空氣、水質(zhì)的凈化功能，保持局部范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境和氣候環(huán)境。河流生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)包含大量的植物，這些植物通過光合作用可以吸收空氣內(nèi)部的二氧化碳，提高空氣內(nèi)氧氣含量。同時，河流水體表面蒸發(fā)的水分可以提高周圍環(huán)境的空氣濕度，可以將空氣中的固體顆粒吸收到物體表面，凈化空氣。河流生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的水生生物可以通過消化、分解等方式將一些有毒有害物質(zhì)分解成對環(huán)境沒有影響的基本元素。

3.6 維持物種多樣性

河流生態(tài)系統(tǒng)包含了陸地河岸生態(tài)、濕地及沼澤生態(tài)等多種生態(tài)系統(tǒng)，可以為大量水生動、植物如鳥類、魚類、無脊椎爬行動物、兩棲動物、浮游生物等微生物提供生存環(huán)境，保持地球的物種多樣性。人類在保證自身發(fā)展的同時無權(quán)利剝奪其他生物生存的權(quán)利。

4 水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)服務功能的影響

修建水利工程會導致河流生態(tài)系統(tǒng)非生物影響因素的改變，進而引起生物影響因素的改變，最后導致整個河流生態(tài)系統(tǒng)服務功能的改變。

4.1 非生物影響因素對河流生態(tài)系統(tǒng)服務功能的影響

4.1.1 水文變化對河流生態(tài)系統(tǒng)服務功能的影響

水文變化包括流量、水位的變化，水利工程的建設會人為導致河流原有流量調(diào)節(jié)模式受到影響，水壩可以調(diào)節(jié)河流生態(tài)系統(tǒng)的蓄水能力，減少了水文極端變化的情況，調(diào)節(jié)河流水位以及地下水水位，上游地下水水位會上升，下游地下水補給減少，因此水位降低顯著，會引起河流生態(tài)系統(tǒng)服務功能的變化。

4.1.2 水質(zhì)變化對河流生態(tài)服務系統(tǒng)功能的影響

水質(zhì)變化是因為人工水利工程的建設過程中的人為活動產(chǎn)生了一系列的物理、化學、生物作用，改變了原地區(qū)的水質(zhì)情況。如果水質(zhì)因為水利工程的建設而變差，首先會影響水體自身的凈化能力，某些情況下還會導致水體散發(fā)臭味，影響空氣質(zhì)量；其次水中微量元素的變化會導致生態(tài)系統(tǒng)中原有物種發(fā)生改變，一些不適應新環(huán)境的生物可能會因此影響到其生長和繁殖，生物多樣性受到負面影響。

4.1.3 泥沙、河道、河床、河口等變化對河流生態(tài)服務系統(tǒng)功能的影響

水利工程會影響河流中攜帶泥沙的運動，原本會被水流攜帶到河流中下游或者是入海口附近，但是由于水利工程的興建，大量泥沙會被截留在水壩等水利工程上游，影響了河道、河床和河口的變化。

4.2 生物影響因素對河流生態(tài)系統(tǒng)服務功能的影響

水利工程的建設首先會影響非生物因素的改變，進而引起生物影響因素的改變。首先河流生態(tài)系統(tǒng)的變化會導致生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)水生植物的種類，影響水生植物的棲息、繁衍方式，但是有擴大了水體面積，促進了水鳥等生物的繁衍，也提供了更大的水產(chǎn)養(yǎng)殖空間；其次水利工程的建設會影響周圍植被，影響環(huán)境對二氧化碳的光合作用。河流生態(tài)環(huán)境內(nèi)的生物包含大量的營養(yǎng)元素，這些營養(yǎng)元素在環(huán)境內(nèi)不斷循環(huán)、轉(zhuǎn)化。水利工程所導致的非生物與生物環(huán)境的變化，也會對營養(yǎng)元素的循環(huán)產(chǎn)生影響。

5 水利工程建設對于生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的消極影響

一般在水壩等水利工程中，會人為地將河流中的水儲存在水壩上游，對河流水流量起到調(diào)節(jié)作用，形成一部分較大面積的靜態(tài)水域，這部分水域的生態(tài)環(huán)境與流動水域不同，更容易受到陽光及周圍生態(tài)環(huán)境的影響，導致其生態(tài)環(huán)境特點與自然河流的生態(tài)環(huán)境不同，可能會對生態(tài)環(huán)境造成消極影響。

5.1 靜態(tài)水域的溫度變化

由于自然河流處于流動狀態(tài)，因此河流中不容易形成明顯的溫度分層，但是水庫中的水溫，會伴隨季節(jié)以及水深的變化存在明顯的溫度分層現(xiàn)象，且不同溫度層中的水質(zhì)也存在明顯差別。比如在水庫的深層水域中，由于水體本身基本不存在流動，因此該處水溫一般溫度較低，含氧量較少，水的渾濁度也較高。靜態(tài)水域的生物分布相較于普通河流來說也存在較為明顯的分布。

5.2 水利工程對周圍土地以及建筑的毀壞

以典型的三峽大壩作為例子，三峽大壩的建立淹沒了大量的居民生活區(qū)，以及周圍的一些名勝古跡，對于周圍的景觀、自然文化遺產(chǎn)、人文文化遺產(chǎn)都有一定的破壞，也影響了水庫周圍的生物棲息地范圍及生物種類。其他的一些水利工程如果不能夠嚴格控制水位，也可能會導致對周圍居民區(qū)以及物種多樣性的負面影響。

5.3 水利工程對環(huán)境因素的影響

水庫在儲蓄水資源的同時還會影響周圍地區(qū)的地下水水位、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、以及局部范圍內(nèi)的氣候狀況，如果不考慮周圍生態(tài)環(huán)境任意修建水利工程可能會引發(fā)地震、地下水水位變化、山體滑坡等自然災害，因此在興建水利工程時必須要對工程項目進行嚴格評估，并對方案進行適當調(diào)整，盡可能減小對生態(tài)環(huán)境的影響，在保證生態(tài)環(huán)境的根本基礎上，提高其使用價值。

5.4 水利工程對生物生態(tài)環(huán)境以及習性的影響

水利工程的建設勢必會造成地形的變化，影響原有生物的自然習性和生存范圍，水庫的興建會導致一些回游生物無法回到上游產(chǎn)卵，造成生物習性的改變，或者是一些生物的棲息地徹底被水庫淹沒，導致其對周圍居民的生活產(chǎn)生影響。

6 水利工程建設中生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的保護措施

6.1 建立科學完整的生態(tài)環(huán)境影響評價體系

在興建水利工程以前應該對工程對生態(tài)環(huán)境的影響進行科學完整的評估，理性分析水利工程對生態(tài)環(huán)境的正面以及負面影響，充分考慮到水利工程的雙面作用。在制定生態(tài)環(huán)境影響評價體系應該遵循以下原則，保證評價體系的系統(tǒng)性、指標差異性、功能相似性、以及指標可量化性，具體的評價指標應該包含以下方面：

6.1.1 對供水及相關功能的影響

水利工程建成后會影響上下游的供水情況、幫助為居民提供飲用水、為農(nóng)田提供用水，這也是人類興建水利工程的根本目的。因此供水相關功能的指標可以包含水利工程建成前后附近城市用水量變化、附近農(nóng)田灌溉面積的變化、蓄水儲水能力的變化、水利工程的發(fā)電量、航運的變化來表示。

6.1.2 對生態(tài)支持功能的影響

水利工程的建成會影響附近的生態(tài)，因此對生態(tài)支持功能的影響可以通過生態(tài)環(huán)境內(nèi)生物的種類、數(shù)量，水質(zhì)的變化、水體附近空氣質(zhì)量的變化、河流對于污染物的處理能力的變化來表示

6.1.3 對調(diào)節(jié)功能的影響

水利工程可以增強河流生態(tài)環(huán)境的調(diào)節(jié)功能，改變河流的水文過程。因此對條件功能的影響可以通過水庫的儲水量、上下游水體含沙量的變化、水量的變化來表示。此外，水利工程的水文調(diào)節(jié)功能還會影響上下游植被種類以及面積的變化，因此在設置指標時還應該考慮到濕地、沿岸綠地的面積變化、河口泥沙沉積量變化等因素。

6.1.4 對文化美學功能的影響

人為水利工程的建設會影響自然風景的美感，任何一處自然風景都是具有不可替代性的。修建水利工程不可避免的會破壞原有自然景觀，因此在修建過程中應該考慮到自然景觀的美學價值和文學價值，對文化美學功能的影響可以通過經(jīng)濟學的價值評估方式來進行輔助評價。

6.2 建立以及健全生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的補償機制

既然水利工程的建設會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負面影響，因此必須在水利工程建設之前就制定相應的補償機制。積極探索既能符合水利工程要求、又能對環(huán)境造成最小影響的補償辦法，比如附近居民的搬遷問題、周圍生物生態(tài)環(huán)境的保護問題、人文文化遺產(chǎn)的保護等問題。

7 結(jié)束語

河流生態(tài)系統(tǒng)對于人類的影響是無可替代的，人為的水利工程對于河流生態(tài)系統(tǒng)既有正面的影響，也有負面的影響，因此人類在修建水利工程的過程中，應該盡量放大優(yōu)點并減少缺點。本文通過對研究水利工程建設對河流生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要意義、水利工程建設相關的河流生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品、水利工程建設對于生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的積極影響、水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)服務功能的影響、水利工程建設對于生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的消極影響、水利工程建設中生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的保護措施這六方面進行了分析，希望能夠幫助相關工作者能夠意識到水利工程對河流生態(tài)環(huán)境的影響。

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戴娟（1978.12- )，女， 2001年參加工作，甘肅金塔人，本科學歷，工程師，主要從事水利工程建設管理工作。

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