水利工程对河流生态系统的影响及生态水利工程的建设

吉美慧

（昌图县水利事务服务中心，辽宁 铁岭 112599）

水利工程在我国国民经济发展中发挥着重要作用。水利工程是一个非常复杂的系统过程，结合现阶段水利工程对河流生态产生的影响，可以通过修建生态水利能够有效地运用水资源，对自然生态环境进行更好的保护。

1 水利工程对河流生态系统的影响

1.1 水利工程对河流生态系统的积极影响

1.1.1 改善下游河流的生态

水利工程对生态影响的程度，国际上存在许多争议。规模大、投资少、建设周期短、见效快。是国际公认的可再生清洁型能源，但是对河流生态系统也产生了极大的影响[1]。

1.1.2 充分利用水资源

水利工程对社会的贡献，不仅是在发电、防洪、灌溉、供水、交通、河道整治、基础设施建设等方面，同时还极大地增加了就业机会，推动了当地旅游业及其他相关产业的健康发展。水利工程的建设，也为当地能源系统进行削峰、调频以及应急能源储备的工作内提供了保障，促进了当地能源网供电能力的提高。

1.1.3 促进了节能减排的有效实施

随着工业化的发展，对水电能源的开发，有效地减少了温室气体的排放。开发和利用水电能源可以改善能源结构，促进生态环境保护。例如，云南省芒溪市孟本河电厂和邓中县江源电厂。让周边居民享受低电价的优惠待遇，具有很强的社会、经济以及生态效益。

1.2 对河流生态系统的负面影响

1.2.1 对河流水文环境的影响

水利项目的实际开发以及运行对天然河流有着非常重要的影响，会导致天然河流的水位、流速和泥沙的变化，从而对整个河流的生态环境造成不利影响。首先，排水流量发生变化。目前，水利工程会影响河流生态系统，改变下游河流的流量。水电站起到调峰调频的作用，导致大坝下游短期脱水或流量变化。其次，也会影响水温。水利工程建设并运行后，水流的改变也会对水库区或下游的水温产生影响，水库的水温取决于蓄水时间，并将影响水库下游的水生生物、鱼类和农作物。

1.2.2 对水生生物资源的影响

当水库建成后，对鱼类生物会产生屏障效应，导致它们在河流和支流的中上游消失，影响下游资源。此外，当地水坝的影响会继续减少各种水体中生物的总体遗传多样性，鱼类的质量继续恶化。此外，由于能够适应其原始河流生态的鱼类无法适应水利工程产生的水文联系，这些鱼类受到影响生长发育规律的各种因素的影响。第二，影响动物的生存。水电站建成后，会对周围植被造成一定程度的破坏和影响。

1.2.3 水利工程建设对河流生态系统造成的影响

（1）项目规划阶段对河流环境产生的影响。水利工程正式建设前，必须确定工程规模，工程规模越大，对环境的影响和破坏越大。由于项目的规模必须以流域水资源开发项目为前提来确定，在流域水资源开发规划确定后，项目的具体开发规划也就确定了，针对每个河段产生的影响进行分析，虽然对环境造成的破坏在短时间内难以显现，但是破坏的程度是可以预见的。

（2）项目建设阶段对河流环境产生的影响。水利工程建设阶段对生态环境的破坏是直接的，如：空气污染、水土流失、植被破坏、噪声污染等。在项目建设的过程中会产生大量建筑废弃物，如果没有及时进行处理，会极大地浪费土地资源，影响植被的正常生长，污染土壤环境。水利工程包含：灌浆、挖沟和运河建设等施工技术，在施工过程中会产生废水。如果直接排放，很容易造成下游水体污染。在进行开挖时，很容易出现扬尘，对空气造成不利影响。大型水利工程及各类机械设备在运行时会产生噪声，除大型工程机械外，现场还会产生爆破噪声。这种空气污染和噪声污染不仅干扰了周边居民的日常生活，还传播了一些传染病，对建筑工人和周边居民构成威胁[2]。

（3）项目建成后对河流环境产生的影响。水利工程对环境的影响不仅发生在工程建设阶段，而且一直持续到工程结束，即工程运营阶段。在水利工程运营阶段，对生态环境的影响具有长期的、不可逆转的特点，主要体现在以下几点：首先，影响河流的原始分布。水利工程会改变生态环境系统中河流的分布，在进行建设时，一般建设单位使用排水渠，因此建设大量的水道是不可避免的。水利工程建设在引水过程中，不可避免地破坏了原有的水流方向，产生了新的多向侧支，经过长期的开发，会形成一些断面，造成板结。改变了河流的原始美学，从蜿蜒曲折变为单行道，虽然不直接破坏生态环境，但会影响环境净化生态系统的能力。其次，打破河流的连续性。水利工程堵塞河流，破坏河流的连续性，减少河流的分流，不利于生态系统的水循环。对于需要上岸产卵的生物来讲，河流的连续性遭到破坏后，失去了相应的生存环境。结果，该地区的物种和原有种群急剧减少，生态系统遭到破坏。最后，生态系统的自我调节能力也在不断的降低。在水利工程的建设中，生物的多样性也会减少，这也会极大地降低生态系统的自我调节能力，不利于水的净化，剩余的建筑材料也会加剧水质的污染，如果水体完全被破坏，不及时处理，就会出现严重的生态水质问题。

2 生态水利工程特点

水是人们日常生活中非常宝贵的资源。由于水是一种不可再生的资源，人们对水的需求和需求之间存在着相当大的差距，需要节约和合理使用。在生态水利工程建设过程中，具有五大特点：第一，具有强大的系统性和复杂性。单一集水区和地区形成单向水电，但有局限性和相互关系。其他国民经济项目更紧密地联系在一起。因此，综合分析是必要的，以制定更合理的设计方法。第二，兴建水利设施亦会对环境造成影响。水利工程不仅影响着社会的建设和发展，也影响着河流生态。在规划过程中评价项目的优缺点，最大限度地减少其不足，发挥其积极作用。第三，水利工程建设非常困难。建筑工程比一般建筑工程更为复杂和困难，因为它们直接取决于难以控制的自然条件。第四是水资源管理项目的回报是不可持续的，由于水文情况并非每年都稳定，每年都会出现重大的优劣变化。因此，为了提高水资源保护项目的合理性，必须进行综合规划和考虑，以达到最大的经济效益，降低不利因素对社会和环境的影响。

3 生态水利工程施工的原则

3.1 安全经济原则

安全原则：在生态水施工设计施工中，必须提前勘察水利工程施工现场，了解施工现场的水文地质条件，确保其合理性，提高水利工程的生态安全性；经济原则：在水利工程建筑的设计和施工中，选用建筑材料时，为了控制和降低工程图纸的成本，以最优的价格和质量保证设计和施工质量，从而提高生态水利工程的经济效益和社会效益。

3.2 自我管理原则

首先，自主设计原则提出了水利建筑设计中的考虑因素。考虑到水利建设本身的实际条件，如水文工况、水质、生态地质条件等，确保设计符合生态水体施工的实际要求.合格的设计人员从事生态水利工程的设计，施工需要合格的施工人员，使生态水利工作更加完善。自我发展原则：生态系统保护项目的设计和建设必须考虑到水资源的可持续发展。水利工程和水利工程周边环境建设需要生态系统的生态运行，提高水利工程的生态水平。

3.3 与环境设计的有机结合

首先，水利工程的开发者必须考虑到水利建设本身的生态特点。还必须运用各学科的知识，综合各种因素，同时提高水利工程的生态水平，提高水利工程的功能性。在设计和建造生态水利工程设施时，需要运用生态学和建筑方面的知识和技能，在应用这些知识和技能时，必须结合环境、设计和设计方法；其次，在生态经济的设计和收缩中，为避免及降低季节性雨水对水利工程的影响，在设计时，必须考虑流量之间的差异。制定适当措施，确保水利设施正常运行，提高水利工程的生态效益[3]。

4 加强生态化水利工程建设的措施

4.1 结合当地情况建造生态设施

自然界没有两条完全相同的河流，即使是同一条河流，每个地区都有自己的特点，因此，为了推进生态系统和水资源保护工作，必须结合当地情况进行深入研究。首先，在正式启动水利项目之前，主管部门应详细审查水利项目对当地生态环境的影响以及水利项目的可行性和必要性，进行综合分析，对水利工程进行综合规划。第二，在进行水利工程时，主管部门应能因地制宜地进行施工，充分利用各种资源，并尽量减少对生态环境的破坏。第三，水利工程的建设和运营必须严格遵守相关法律法规，更加注重环境保护。第四，水利工程实施后，必须采取有效措施保护周边环境，保护生物多样性，加强生态建设。

4.2 加固路堤边坡

水利工程对生态系统的影响最大。陆水交汇处是水中植物的繁殖地，是动物的重要觅食、栖息、产卵和拯救之地。因此，路堤的施工方法必须从生态建设的要求出发，强调人与自然的和谐，采取与周边自然景观相协调的结构形式，确保生态景观海岸线形态的多样性。对于典型的路堤边坡结构，尽可能采用软岩结构，选用良好的过滤介质以及缓冲结构、多孔混凝土构件，应采用混凝土、渗碳等固体防水材料。

4.3 在兴建水利设施时，加强污水及废物的妥善处理

根据生态建筑的特点，可以利用天然污泥处理废水和废物。同时，可在建筑区内设置化粪池及流动厕所，以接收污水，防止其对下游人口造成影响。应考虑在建筑工程中积聚沉积物，以及在工程完成后恢复区内原有景观。首先在耕地上挖出一块耕地，进行适当的修复，并且提取的土壤在修复工作完成后可用于覆盖土壤。

4.4 有效提高环境的承载力，加大对环境的保护力度

在水利工程建设的过程中，会对河道进行截流，上下游河流的水文特性会出现极大的改变，以保证良好的施工进度。当水文特性发生变化时，需要实时监测河流水量。河流充足的降水将有助于加强和改善生态环境。此外，一些水利工程需要占用沿河村庄和耕地，并进行相应的补偿。为了降低成本，施工单位必须在开工前检查施工现场，并利用环境容量：必须选择人口尽可能少的区域作为施工项目的基础，这不仅可以避免移民安置成本，而且还能有效降低施工成本，最大限度地发挥效益。

4.5 加强建设阶段的生态保护

整个施工阶段是生态破坏最严重的阶段，施工过程中有许多污染物无法有效消除，而且很难避免建筑和建筑组织之间的互动。国家建设部门在水利管理项目中制定严格的环境污染管理标准，在建设单位各部门实行问责机制，最大限度减少不利影响。

4.6 保持河流原有的自主性

从生态环境的角度看，河流作为一个整体存在，具有完整的生态系统，在一定程度上具有自主能力，但有限。不可避免地超过自我保护的限度会造成严重的河流污染。水利管理工程施工过程中农业或工业废水的排放是其超时排放的主要原因，而且为了消除这种危险，施工单位必须严格遵守有关污水的规范和标准。

4.7 构造生态环境可持续发展评价体系

第一，评价体系是影响生态平衡的主要因素，对各子项目的生态影响进行了评价，对水资源保护项目环境影响进行定量评估。第二，正确、科学、合理地评估生态环境价值，探索水利工程建设对生态环境产生的影响，综合考虑生态效益、社会效益和经济效益。在此基础上，对节水工程的可行性进行分析。第三，建立健全基于生态环境可持续发展的奖励机制。根据水利工程的发展，特别是水利工程建设前的清算机制，积极探索生态损失成本的计算方法和补偿方法。在对水资源进行开发的过程中，必须强调科学合理利用，不能盲目地最大限度地利用水资源。

4.8 建立支持多学科技术有效整合的系统

首先，需要深入的分析河流演变、河流泥沙运动、周边动植物繁殖和循环、气候变化等规律，创新比较科学的水源。需要做好移民安置方案，运用技术创新以及保护的措施，避免水利工程建设对生态环境造成的不利影响。其次，提高节水项目建设决策阶段的公开性和透明度，建立健全节水项目建设公众参与的相关机制，确保生态环境的健康发展，尽快落实相关权利和其他制度，提高用水效率，利用自身运输能力调整水利工程周边地区的经济和产业结构。

4.9 改善环境补偿机制

由于生态补偿机制是保证经济和环境保护共同利益实现的制度机制，水利工程建设单位应当整合相关资源，合理配置环境保护资金，使这些资金得到充分利用。用于在设施建设过程中恢复环境。改善和优化水库周边的自然环境，在水利设施的实际建设中，生态破坏不能完全为零，但相关的环境元素可以得到有效的恢复。

4.10 加强生态建设，完善自然保护区生态系统

河流生态建设要以预防为主，保护第一原则，预防控制，防止人为破坏。保护水资源和有系统地补充湿地。在地下水利用不当的地区，应当采取封井、限制开采等措施，防止地下水流失。关于水土流失等生态脆弱地区，重点是恢复自然，以及采取措施恢复退化森林、植树造林、伐木、水资源保护等。自然保护区和水体的合理布局在很大程度上保证了自然保护区生态系统的最低耗水量，并最大限度地减少了人类活动对自然保护区生态系统的影响。

5 结语

目前，中国水利工程建设的目标是利用水利工程节约水资源，满足人民、工业、农业生产和生活用水的需要。但与此同时，水利工程改变了原有急流缓流的布局，对生物的生存环境造成了不利的影响，甚至会导致河流生态系统出现失衡的现象。在建设水利保护项目时，很少考虑项目实施对河流生态环境的影响。水利工程对河流生态系统造成破坏后，河流生态系统给人类生存和发展带来的生态优势将会丧失，对人类生命构成重大威胁。因此，应采取适当措施，尽可能保持河流的生态稳定，加强对河流生态系统的控制，主管部门必须处理富营养化和水污染物。始终关注河流生态环境的变化，确保河流的生态能够健康发展。