水利水电工程对水生生物多样性的影响与保护措施

江新武

【摘要】为了实现我国基础设施建设事业和自然的和谐发展，本文以国外先进研究理论为依据，从水利水电工程建设对水生生物的群落、遗传多样性两个角度的影响进行分析论述，并从不利影响出发提出了工程建设的相关优化措施，从而对水生生物的多样性进行保护，实现流域生态的可持续发展。

【关键词】水生生物，多样性，不利影响，工程建设，优化措施

水利水电工程的建设在发电、防洪、航运各个领域发挥着重要的作用，是促进我国经济的增长以及人民生活水平提升的关键手段。然而，其建设也对生态环境的可持续发展产生了许多不利影响，其中水生态系统和水生生物的多样性性受到严重危害，为了实现水利水电建设事业和生态环境可持续发展之间的相互协调，本文通过分析论述了水利水电工程对于水生生物多样性的不利影响，并突出了相应的保护措施，旨在二者的协调发展提供可参考建议。

一、 水利水电工程对水生生物群落的影响

（一） 对群落结构的影响

水利水电工程建设对于不同区域的水生生物群落有着不同的影响，本文主要对库区、坝下水生生物群落受到的影响进行论述：

河流生态环境会受到水利水电工程的影响，而水生态系统中的浮游植物由于又会受到河流生态环境变化的影响，逐渐由底栖附着异养型演变为浮游生物自养型，水库蓄水与否，其水流、透明度、水体营养是不同的，蓄水后的水库有利于浮游植物的生长，在适宜的光照和温度条件下，局部水域甚至会爆发水华，据环保局生态环境监测数据显示，自2003年三峡水库蓄水之后，许多局部水域多次爆发大规模、多种类水华。水利水电工程通过影响水库饵料生物等因素进而影响鱼类的群落结构，据监测数据显示，三峡水库蓄水后，适应水库生态环境的鱼类数量增加，而适应流水生态环境的鱼类数量则大幅削减。

大坝建设对不仅会对鱼类的沿河迁徙行为产生阻碍，而且会对河流生态系统的水流量、温度以及泥沙量产生影响，下游河段的鱼类群落结构进而发生变化。据相关研究发现，葛洲坝江段下游生态环境发生变化，其优势物种因关键栖息地的环境质量下降进行迁徙行为，该河段的原有鱼类数量显著下降，鱼类群落的空间分布发生了重大变化。

（二） 对遗传多样性的影响

诸如大坝建设之类的水利水电工程会对水生生物的栖息环境产生破坏，这就使得水生生物被分隔为较小的异质种群，种群之间相对孤立，在基因交流方面存在障碍，水生生物的遗传多样性进而受到影响。据相关研究发现，我国长江不同江段的胭脂鱼物种存在明显的遗传分化；乌江流域的泉水鱼遗传多样性十分丰富，然而由于水电站的阻隔，一个位点显示无效等位基因，且遗传偏离指数较高；日本白斑红点鲑由于种群隔离现象，正常生存受到威胁；鳜类在通江湖泊领域遗传分化十分严重；以上研究均反映出，水利水电工程的建设通过对河流生态系统环境产生破坏进而影响水生生物的遗传多样性，甚至影响水生生物的正常生存。

（三） 对重要物种的影响

水利水电工程的建设通过种群阻隔对洄游性鱼类的数量和正常生存产生严重影响。幼鱼再通过水轮机等水流速度快，水压高的河段时容易受到撞击，伤亡率极高；发生高坝溢流现象时，流水中会卷入大量的氮气，鱼类患气泡病的概率增加；温度、流速以及阻隔效应对水生生物的正常繁殖产生严重的阻碍作用。水利水电工程类别不同，对于重要物种的影响程度也存在差异，例如，径流式电站中的水轮机并不会对水生态系统造成破坏，但是却严重危害着水生生物的正常生存；葛洲坝工程的种群阻隔对国家一级保护动物中華鲟的正常繁殖产生危害，三峡工程导致水温下降，从而阻碍中华鲟性腺发育，从而造成其繁殖的延迟；金沙江电站工程占据了圆口铜鱼的栖息场所，其阻隔效应造成圆口铜鱼产卵场消失，圆口铜鱼数量急剧下降；三峡工程荆江段蓄水后，水温下降，四大家鱼产卵推迟，其种群阻隔效应也阻碍了四大家鱼的正常繁殖，该物种数量大幅度减少。

二、 生物多样性的保护措施

（一） 加大水利水电工程运行管理力度

在进行工程运行时，管理人员应该通过水量调度等措施控制下泄水量，从而保证下游生态环境不受破坏。例如，罗阿诺克河大坝建设工程通过控制下泄水量的方式刺激鲈鱼产卵，改善其数量大幅度降低的问题；丹江口水库通过加大下泄流量的方式，对水质进行改善，从而缓解水华爆发问题带来的负面影响；三峡水库通过连续加大下泄水量的途径刺激四大家鱼产卵。除此之外，在施工期间应该严格控制对生态环境造成破坏的行为。

（二） 对水利水电工程进行结构改造

进行工程设计时，应该充分考虑项目的施工和运行对生态环境产生的影响，当不利影响范围广、危害大时，应该及时进行设计结构改造，例如放弃部分工程结构和功能，进行河岸生态改造等。河岸生态改造是生态补偿机制中的关键途径，它能够增加微生物多样性，避免生态环境迅速破坏，例如，以自然化的石护岸代替混凝土护岸，以自然蜿蜒的河道代替直线河道，即让生态环境维持自然状态；在进行工程设计时，尽量避免引水式结构的应用，降低高流速、高水压对水生生物造成危害的可能性，对于效益不佳或者以达到使用期限的水利水电工程进行拆除或改造，从而恢复生态环境，保护水生生物的多样性。

（三） 进行生态工程建设

对于群落阻隔效应严重的工程设置过鱼设施，根据工程自身特点和对水生态系统的影响情况，通过升鱼机、鱼道等设备的安装实现鱼类等水生生物的上行；通过物理栅栏等设施的安装避免鱼类等水生生物受到高流速、高水压的危害。对于水温变化显著地工程设置下泄水温调节装置，通过竖井式等设施的安装提高下泄水温，对下游生态环境进行积极保护。在进行生态工程建设时，进行生态调动配合设施的建设工作，通过设置溢流坝结构防止泄洪后出现的氮气过饱和现象，避免"气泡病"的出现，通过设置生态放水孔结构避免脱水河段的出现，从而保证生态调度的工作的有效落实。

总结：水域是生态系统中的关键部分，保证水利水电工程建设和生物多样性保护工作的协调一致，需要我们对整个生态系统和工程建设体系进行科学合理地统筹规划，国家相关部门应该借鉴国外先进的管理经验，及时进行生态工程建设、水利水电工程建设、生态环境保护的统筹规划工作，进而保证水生生物的多样性。

参考文献：

[1] 常剑波等.水利水电工程对鱼类的影响及减缓对策[M].北京中国环境科学出版社，2006.

[2] 朱迪等.鱼类生物完整性指标在河流健康管理中的应用[J].人民长江，2013（44）.