水利工程对河流生态系统的影响及生态水利工程的建设

1、    水利工程对河流生态系统的影响及生态水利工程的建设    叶尔江·哈木扎摘 要：地球上的淡水资源是有限的，而其分布情况在影响着不同地区居民的生活状况。也在制约着该地区经济的正常发展。人们为了解决这类用水问题的困扰，兴修水利工程，对水资源的分布状况进行人为的调整。这虽然可以造福不同地区的人民，但是随之而来的一些问题，却让我们不得不停下脚步来思考一下。随着人们绿色环保观念的加深，大家对水利工程给生态环境造成的破坏也有了更深的认识。文中，笔者将就水利工程的一些有利与不利的影响及相应对策进行简要阐述。关键词：生态水利；河流生态系统；建设1水利工程

2、与河流生态系统的关系1.1水利工程造成的河流形态的均一化和不连续化使生境多样性发生了改变所谓河流形态的均一化主要是指自然河流的渠道化或人工河网化；所谓河流形态的不连续化是指在河流筑坝形成水库后，造成水流的不连续性。有的河流进行梯级开发，更形成河流多级非连续化的格局。水库蓄水后，淹没了原有的河流两岸的陆生植被，使得丘陵和平地岛屿化和片断化，陆生动物被迫迁徙；被搬迁的城镇及废弃的农田沉入库底，为清除的垃圾、工业废料及化肥农药残留统统进入水库。这样就改变了生境多样性。1.2水利工程造成河流形态多样性的降低，进而使生物群落的多样性降低水利工程入河流的渠道化和裁弯取直工程彻底改变了河流蜿蜒型的基本形态，

3、急流、缓流、弯道及浅滩相间的格局消失，而横断面上的几何规则化，也改变了什坦、浅滩交错的形式，生境的异质性降低，水域生态系统的结构与功能随之发生变化，特别是生物群落多样性将随之降低，可能引起淡水生态系统退化。具体表现为河滨植被、河流植物的面积减少，微生物的生物多样性降低，鱼类产卵条件发生变化，鸟类、两栖动物和昆虫的栖息地改变或避难所消失，可能造成物种的数量减少和某些物种的消亡。河床材料的硬质化，切断或减少了地表水与地下水的有机联系通道，本来在沙土、砾石或粘土中辛勤工作的数目巨大的微生物再也找不到生存环境，水生植物和湿生植物无法生长，使得植食两栖动物、鸟类及昆虫失去生存条件。本来复杂的食物链在某些

4、关键种和重要環节上断裂，这对于生物群落多样性的影响是全局性的。人们容易看到水利工程在供水、灌溉、发电等方面给人们带来的直接、有形的利益，却往往忽视水域生态系统为人类带来的利益，更难于看到因水利工程改变河流形态的多样性，对人类的利益造成的长远的隐形的损害。一旦生态系统遭到破坏，大自然无偿提供给我们的服务功能将下降，但破坏到某种程度时，这种服务功能甚至会丧失。2水利工程建设对河流生态系统的影响2.1河流形态的均一化和不连续化所谓河流形态的均一化主要是指自然河流的渠道化或人工河网化。具体表现为两方面，一是平面布置上，河流形态的直线化。即将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线或折线型的人工河流或人工河网。二是

5、河床材料的硬质化。渠道的边坡及河床采用混凝土、砌石等硬质材料。防洪工程的河流堤防和边坡护岸的迎水面也采用这些硬质材料。原因是渠道工程中可减少渠水的渗漏，以利节水。河流形态的不连续化是指在河流筑坝形成水库，造成水流的不连续性。2.2水文特征的改变水文特征的改变包括流速的改变、水位的改变、水温的改变以及水质的影响。施工期，工程截流引起河道接近坝址段水流流速增加；运行期，上游水面增大，流速变缓，下游受水库调节影响。水库修建后上游水位抬高，水动力条件将发生变化；下游河道容易产生断流，地下水位下降，以致下游的天然湖泊、池塘断绝水源。水温可能产生分层现象。另外，产生的垃圾部分会排入水中，使水质变差。上游来

6、水中携带的泥沙以及固体物质等在库底沉降，水库稀释自净能力降低，容易造成水质污染。2.3河流中生物多样性的改变河流的人工化使得天然河道消失，水域生态系统的结构与功能随之发生变化，鱼类原有的产卵场地被迫改变；其次，大坝的建设切断了天然河道或江河与湖泊之间的通道，使鱼类觅食洄游和生殖洄游受阻；最后，库区及库下由于流速、水深、水温、溶解氧和饵料生物分布的改变，使水库生物群落发生变化，鱼类因水温和溶解氧在垂向上发生分层现象而成层分布，从而最终导致生物群落多样性将随之降低，可能引起淡水生态统退化。3生态水利工程的建设现代水利的突出特征是人与自然和谐相处，保持人类的生产活动与自然规律之间的平衡与协调。恢复和

7、维系良好的生态系统，以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展，是水利工作的基础性目标，把水利工程建设成“生态工程”，使水利工程一方面要满足水生态环境建设与保护要求，另一方面要使水利工程满足水资源合理配置的各项要求，充分发挥工程效益。3.1堤线布置及堤型选择河流形态的规则化、均一化，会在不同程度上对生物多样性造成影响。因此，在堤线布置时，应尽可能保留江河湖泊的自然形态。在确定堤防间距时，遵循宜宽则宽的原则，河槽和河漫滩不仅要能满足设计洪水行洪要求，还要保持一定的浅滩宽度和植被空间，为生物的生长发育提供栖息地，发挥河流的自净化功能。堤型的选择原则除满足工程渗透稳定和滑动稳定等安全条件外，还应结

8、合生态保护或恢复技术要求，为植被生长创造条件，保持河流的侧向联通性。3.2岸坡防护岸坡防护工程的设计应从强调人与自然和谐的生态建设要求出发，采用与周围自然景观协调的结构形式，在满足工程安全的前提下，确保生态和景观的护岸形式多种多样。在典型的岸坡防护结构中，可尽量使用具有良好反滤和垫层结构的堆石，多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构，尽可能避免使用硬质不透水材料，为植物生长，及鱼类、两栖类动物和昆虫的栖息与繁殖创造条件。3.3景观建设城市水域整治的景观建设中，可以保留江河湖泊天然的美学价值，避免将水流置于过多的亭台楼阁等混凝土与砌石形成的人工环境之中。水利工程设施要造成一种人与自然亲近的环境，

9、现代的城市景观设计，应更多注重生物栖息地建设。水利工程还应为公众广泛参与和对儿童进行水环境保护教育创造良好条件。4针对水利工程的不利影响所应采取的技术对策对于水利工程对生态系统的不利影响，我们应该正视这些不利影响，对水利工程的工程理念进行反思，以“趋利避害”的态度，改进和完善水利工程的规划和设计技术。加强库区生物群落调查，开展已建水库的生态系统健康评估与预测；合理调度水库及其它水利设施，提高水枯水体的自净能力和自我修复能力；保持河流的蜿蜒性来保护河流形态多样性，即在河道整治工程中，应尊重天然河道形态，避免直线和折线型的河道设计；保持河流断面形状的多样性，尊重河流原有的自然断面；河道防护工程的岸坡采用有利于植物生长的透水材料，特别注意采用当地天然材料；水利工程设计应为植物生长和动物栖息创造条件，提供鱼类产卵条件以及鸟类和水禽栖息地和避难所；利用生态系统自我净化和自我修复功能，开发与推广生态系统治污技术。5结语传统的水利工程建设对河流等生态系统破坏较大，为此，我们应该大力推进生态水利工程的建设力度，这也是未来发展的趋势。我们可以采用多样化的建筑形式，使水利工程不仅具备常见的防洪、发电、航运、灌溉等功能，还能成为新的景观，为区域经济发展创造良好的社会和生态效益。参考