水利工程建设对河流生态系统的影响及水库生态调度方法

摘 要：本文主要集中分析了水利工程建设对河流生态系统的影响，探讨了应该如何更好的搞好水利工程建设，并做好水库生态调度，希望能夠为今后类似的工程提供参考。

关键词：水利工程；河流生态系统；生态调度

当前，水利工程建设对河流生态系统的影响很大，所以，为了可以提高避免此情况发生，一定要采取有效的方法来提升水库生态调度效果，减轻水利工程对河流生态系统的影响。

一、大型水利工程队生态环境的影响

随着人类社会的不断进步，人类已经从顺应自然到如今的利用自然，其中水利工程是就人类充分利用、控制水资源的一种方式。通过建设大型的水利工程可以有效的防止水灾泛滥，并且可以利用水资源进行发电、灌溉农田以及改善河道航运条件等。但是在早些年人们只注意到水利工程有利的一面，却忽视了水利工程带来的一些问题，其中生态问题就是其中之一。由于水利工程改变了江河原有的自然路径，就会造成河流原有状态改变从而改变了河流内的生态环境；水利发电的季节性就会造成自然水流的非连续性，从而就导致了河流形态改变，水生生物的种类消失等现象。例如在澳大利亚，平原生态系统就因为筑坝的原因产生了诸多环境恶化，其中包括：大面积的湿地和沼泽逐渐消失；水质遭到一定程度的破坏；森林中的鸟类数量和物种正在逐渐减少甚至消失；水中的生物和植物正在消失灭绝；回迁鱼类数量和种类逐渐较少；外来物种入侵破坏原有的生态系统等。

由此就可以看出，水利工程在给人类带来益处的同时也给自然带来了弊端。这一问题逐渐被全世界所重视，所以“生态调度”的概念正式成为了全世界研究的课题。

二、常规水库调度方式不当所引起的问题

现行的水库调度主要以兴利调度和防洪调度为主，在此基础上兼顾各个综合利用任务，如航运、供水、灌溉、养殖、旅游等，很少专门为下游河流生态需水而下泄水量，这给坝下游某些河段造成了非常不利的影响。总的来说，现行调度方式主要存在以下两个方面的问题：

（一）多数水库在调度时忽视了坝下游生态及库区水环境的要求

目前一些水电站往往只重视发电效益，如引水式电站，为能尽量多引水发电，导致坝下游出现减水河段，甚至脱水河段，使坝下游水生生物的生存环境遭受极大破坏；由于水库对下泄流量的调节作用，改变了河流的自然丰枯变化，使河流均一化，影响水生生物的生长与繁殖；水库蓄水对上游支流的顶托作用以及水库对下泄流量的调节作用，都可能引起库区及水库下游局部河段出现水体富营养化。

（二）对流域内水库缺乏统一调度与管理

梯级水库和干支流水库的开发对水库调度提出了更高的要求，如果还是按照单一水库各自调度的模式，势必造成河流水资源利用的无序和低效。因此，有必要对不合理的水库调度方式进行调整，或在新建的水利枢纽中考虑生态工程措施，以缓解水利工程建设对生态的影响，由此引出了“生态调度”这一概念。广义的“生态调度”可包括：在强调水利工程的经济效益与社会效益的同时，将生态效益提高到应有的位置；保护流域生态系统健康，对筑坝给河流带来的生态环境影响进行补偿；考虑河流水质的变化；以保证下游河道的生态环境需水量为准则等。狭义的“生态调度”可理解为：在实现防洪、发电、供水、灌溉、航运等社会经济目标的前提下，兼顾河流生态系统需求的调度方式。

三、水库生态调度的内容

（一）水量调度

水库通过其调蓄作用改变了河流的水量时空分布，影响了河流的天然径流模式，使下游河道短期的和长期的流量减少，甚至断流，严重威胁河流的生态健康。另外，水库的调洪作用使自然洪水脉冲式周期被人为平均化，使得物质循环的减弱甚至中断，影响水生生物的产卵和生长。

因此以尽量维持河流的自然水文特征为目的的水量生态调度要达到以下2个目标，一是保证最小生态径流量，二是营造接近自然态的水文情势（洪水过程）。前者在汛期与非汛期都应保证，后者应该在防洪和维持河流生态系统健康之间寻求一平衡点。

1.保证最低生态需水量

最低生态需水量是指在受人类活动影响的情况下，河流为保证生态稳定所需要的水量。生态调度要满足河流一定的生态需水要求，维持河流生态平衡，不允许时段下泄的径流量小雨最低生态需水量。

河流生态需水量的确定应根据河流所在区域的生态功能要求，即生物体自身的需水量和生物体赖以生存的环境需水量确定。河流生态需水量不但与河流生态系统中生物群体结构有关，而且还应与区域气候、土壤、地质和其他环境条件有关。

2.营造接近自然态的水文情势

通过营造自然洪水过程，改变现行水库调度中水文过程均一化的倾向，模拟自然水文情势的水库泄流方式，为河流重要生物繁殖、产卵和生长创造适宜的水文学和水力学条件，促进生态系统的恢复。

（二）泥沙调度

为缓解水库淤积，水库可按“蓄清排浑”、调整泄流方式以及控制下泄水量等方式。通过调整出库水流的含沙量和流量过程，尽量降低下游河道冲刷强度。减少常规调度情况出库水流对下游河道冲刷并延缓其进程，以减小不利影响。如三峡水库通过采取“蓄清排浑”的调度运行，降低泥沙淤积，延长水库寿命。

（三）水质调度

水质良好是河流生态健康的重要标志。为防止水库水体的富营养化，可通过改变水库的调度运行方式，在一定的时段降低坝前蓄水位，缓和对于库岔、库湾水位顶托的压力，使缓流区的水体流速加大，破坏水体富营养化的条件。也可以考虑在一定时段内加大水库下泄量，带动库区内水体的流动，达到防止水体富营养化的目的。可利用水库调度对水资源配置功能，蓄丰泄枯。增加枯水期水库泄水量，从而显著提高下游河道环境容量，改善水质。从而有效缓解河流水体富营养化现象，控制蓝藻和“水华”的暴发。

四、结语

综上所述，水利工程建设对河流生态系统的影响是巨大的，如果不能够采取有效的方法来进行科学调度，必定会导致河流生态系统的破坏，因此，今后必须要注重这方面的工作。

参考文献

[1] 吕新华.大型水利工程的生态调度[J].科技进步与对策，2013，07.

[2] 郝志斌.蒋晓辉，商崇菊.付新峰.水利工程生态调度研究[J].人民黄河，2014，12.

[3] 毛浩臣.大型水利工程的生态调度深讨[J].中国对外贸易（英文版），2013，14.

作者简介：雷毅，广西桂能电力有限责任公司昭平水电厂。