淺析大型水利工程對河流生態(tài)環(huán)境的影響及解決途徑探析論文
大型水利工程，如水電站的建設(shè)，可以增加河流上游的蓄水量，對洪水防御、水力發(fā)電、農(nóng)業(yè)灌溉、家用水供應(yīng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等具有巨大作用，像三峽大壩的建設(shè)，還達(dá)到了旅游航運之目的，產(chǎn)生了顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益，推動了國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。但若管理不善，引發(fā)河流斷流、水質(zhì)污染，則對河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能及流域生態(tài)環(huán)境構(gòu)成巨大的威脅。水利工程建設(shè)對生態(tài)系統(tǒng)的影響包括三個層次水平：一是大壩攔水，導(dǎo)致河道下游的非物質(zhì)環(huán)境(水文、水力、水質(zhì))產(chǎn)生巨大影響;二是影響了河流流域地貌(包括河道、洪泛區(qū)、三角洲等)、一些初級生物(如浮游生物、水生植物)以及河道岸邊植被的變化;三是由于前面兩個層次水平的交互作用，導(dǎo)致河流生物種群的改變，它是評價河流生態(tài)環(huán)境的直接決定因子。
一、大型水利工程對河流非生物環(huán)境的影響
改變了河流的徑流模式—徑流的改變反應(yīng)在河流上下游水位的變化，水位變化是改變河流生態(tài)系統(tǒng)和效應(yīng)的根本原因，是生態(tài)系統(tǒng)功能最主要的控制因子。大部分水利工程，引發(fā)了大壩下游至少100公里內(nèi)的徑流和泥沙流運動規(guī)律的季節(jié)性變化。某些超大型的大壩建設(shè)如埃及的阿斯旺大壩，影響范圍甚至達(dá)到了1000公里。
改變了河流的泥沙特性—大壩建設(shè)，將主要水流攔截在河流上游，水中所帶的泥沙也被滯留，下游河水的平均含沙量則顯著減少，河段遭沖刷，河床降低。統(tǒng)計分析研究表明，在一條河流流域中，每建立一次水電站，河流含水量就減少一次。
水溫和水質(zhì)的改變—水溫隨著河流水深的不同而發(fā)生變化，因此河流上下游水位因水利工程的建設(shè)而發(fā)生變化，將會改變河水不同層次的水溫，影響河流生物的分布。同時，受工業(yè)污水和城市生活污水的排入，嚴(yán)重影響了河流的水質(zhì)。
河流上下游形態(tài)的影響—大壩攔截蓄水后，上游水位升高，造成流水沖刷河岸，泥沙沉降，沉積河底，河水有機(jī)質(zhì)礦化，形成新的河岸，生態(tài)環(huán)境也隨之改變。而在下游，因為水流量的下降，誘導(dǎo)河床形態(tài)、植物群落和生境的變化。
二、大型水利工程對河流初級生物的影響
在沒建設(shè)水利工程的河流中，一般因為河床坡度較大，水位變化明顯，水流湍急，對浮游生物和藻類植物的生存環(huán)境較惡劣，因此種類較少。但是，在建設(shè)大型水壩以后，上游水流速度減緩，雨水將河岸的一些無機(jī)懸浮物或一些有機(jī)木屑沖入河水中，給浮游生物的生長帶來了營養(yǎng)和生長環(huán)境，數(shù)量和種類自然會增加，且其在生長過程中，釋放一些氮、磷等營養(yǎng)元素，給綠藻等藻類植物提供了營養(yǎng)，從而構(gòu)建了一個全新的河流初級生物生態(tài)系統(tǒng)。下游也因為洪峰的削弱，改變了河流的水流量和水溫，河水對浮游生物的沖刷和稀釋作用減小，其種類和數(shù)量也隨之而增加。
但是，浮游生物和藻類等水生植物除了能增加生物多樣性和促進(jìn)漁業(yè)的發(fā)展外，它們的侵食性特別強，如果過度生長，對河流的影響也是特別巨大，比如赤潮的產(chǎn)生就是浮游生物過度生長的后果，通過大量消耗河水中的氧氣，影響魚類的生長。同時，嚴(yán)重抑制了水壩運行效率和灌溉系統(tǒng)。
三、水利工程對魚類的影響
直接影響—魚類的洞游通道中斷，阻斷了某些魚類品種的上下游遷徙，嚴(yán)重影響了魚類物種群體間的遺傳交流，導(dǎo)致物種遺傳多樣下降，甚至喪失。且在泄洪時，由于溢洪道高壓高速水流的沖擊，導(dǎo)致魚類受傷或換氣泡病而死亡，引起一些魚類如鮭魚、大馬哈魚的存活率大幅度降低，甚至滅絕。
間接影響—大壩建成以后，改變了河流的`水溫、泥沙含量、水位、水質(zhì)、流速等，從而導(dǎo)致魚類棲息環(huán)境的改變，進(jìn)而影響河流流域的食物鏈、干擾水生生物的產(chǎn)卵和生長發(fā)育，降低其生物多樣性。
四、大型水利工程影響生態(tài)系統(tǒng)對策的探析
在水利工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計前期，應(yīng)對河流流域的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行仔細(xì)的勘測，詳盡收集相關(guān)的水文、水質(zhì)、水生生物等資料。工程構(gòu)造必須合理設(shè)計，盡量減少上游區(qū)的水域淹沒范圍，以滿足各種水生生物的棲息活性，維持流域生態(tài)平衡。
水利工程施工過程中，有必要建立環(huán)保監(jiān)測機(jī)構(gòu)，及時監(jiān)測河流水文、周圍大氣環(huán)境及噪聲的影響程度等，同時要做好工人的衛(wèi)生防御工作，防止疾病的傳染。
工程建設(shè)完成后，則需做好植被綠化恢復(fù)工作。采用生態(tài)調(diào)度技術(shù)，建立數(shù)學(xué)模型，合理制定生態(tài)調(diào)度方案，科學(xué)的進(jìn)行調(diào)蓄、削峰、錯峰，分析月徑流量，合理調(diào)節(jié)河道徑流量，形成有利魚類生長的人造洪峰。采用復(fù)制法、參考附近未受干擾河段模式法、自然恢復(fù)法維持河道地貌生態(tài)多樣性。采用搭建過魚設(shè)施、廢棄無用的堰壩和水閘拆除、修建分洪道等方式，實現(xiàn)河流的縱向、橫向和豎向的連通，防止生態(tài)阻隔效應(yīng)的發(fā)生，修復(fù)河流生態(tài)功能。通過人為操縱生物多樣性、人工建設(shè)濕地、生物浮島等技術(shù)方式，改善河流營養(yǎng)水平，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。采用生態(tài)修復(fù)機(jī)制，逐步減少家用和工業(yè)用水量，同時減少工業(yè)污水的排放。同時，采用合理的環(huán)境影響補償措施(主要包括過魚設(shè)施、人工增殖放流、分層取水改善水溫)，盡最大努力保護(hù)河流生態(tài)環(huán)境平衡，恢復(fù)自然水文狀況。
河流流域是一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，鑒于其復(fù)雜性，需科學(xué)合理、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)大型水利工程的運行管理與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。
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