水利工程对河流生态系统的影响及修复概述

水利工程对河流生态系统的影响及修复概述

秦冬梅

（重庆交通大学，重庆 400074）

摘要：随着社会经济的不断发展，我国水利工程项目逐年增加，给国家带来了巨大的经济效益和社会效益，也让水资源得到了更加合理的利用和规划。但同时也使得河流水文情势受到影响，河流生物多样性降低，导致河流生态系统稳定性受到不同程度的破坏。文章提出从改善河流水质、增加河流水量、修复河流生态系统三方面来对受损河流进行修复，阐述了生态水利工程的建设目标和具体思路，期望在合理利用水资源的同时，可以最大限度地维护河流的健康、保护河流廊道的生态环境。

关键词：水利工程；生态系统；河流形态；修复

众所周知水利工程在为人类社会发展带来福祉的同时，对河流生态系统也产生了各种不利影响，有的损害甚至无法补救。修建水利工程会改变地形地貌，还会使生态系统的健康和稳定受到不同程度的破坏。

1河流生态系统概述

河流生态系统是一个复杂、开放、动态、非平衡和非线性的系统，其演变过程涉及水文情势、地貌、流态、生物活动等。河流生态系统的影响因素主要包括水质、河流水力特性、河流地貌、水文和流域气候等，且因素之间相互影响[[i]]。河流生态系统的主要功能一般包括河流生态系统的自身功能和河流生态系统的服务功能。水资源的自我净化以及自我修复功能对淡水生态系统来说十分重要，是确保生态系统稳定、水资源质量良好的基本保证。

2水利工程对河流生态系统影响

水利工程的建设不仅促进了防洪、发电、灌溉、航运等，还在促进资源合理利用中发挥了重要的作用。但水利工程也会改变地形地貌，影响局部气候，同时大幅度地改变河流自身形态，在不同程度上降低了河流形态多样性。导致水域生物群落多样性的降低，使生态系统的健康和稳定性都受到不同程度的影响。

2.1对水文情势的影响

水利工程建设过程中修建的水库大坝，由于阻断了天然河道，导致河道的流态发生变化，进而引发整条河流水文特征发生改变。上游水流流速减缓、水深增大、水体自净能力减弱；水温结构发生变化，下游河道的径污比和鱼类繁殖条件改变；水库蓄水引起周围地区的地下水位上升，导致土壤环境变化等[[ii]]。

2.2对生物多样性的影响

现在部分水利工程在建设施工的过程中使得河流形态趋向均一、不连续化的方向改变，这两点特征都在不同程度上影响作用着生物群落的多样化。水库建成后，本来河流曲折蜿蜒的形态被消除，深潭、浅滩、主流、支流等各种各样的河流生境被简单、均一的水库生态系统形态取代，多样化的生物种类将受到程度不一的损害。

3河流生态系统修复内容

河流生态系统修复是指利用河流本身的自我修复能力，辅以一定的人工措施，恢复受损河流生态结构和功能，同时使其具有一定经济和社会功能[[iii]]。目前主要从河流连续性、整体性角度出发，运用水文学、生态学等原理，应用生态工法来改善河流水质、增加河流水量、重建和丰富河流生态系统结构和功能、修复河流形态、加强河流与周边环境联系。

3.1改善河流水质

净化河流水体的传统方法主要是物理和化学方法。物理方法能提高河流水体的含氧量，但不能根治河流污染且会产生噪音、对河流生态系统产生不良扰动。化学方法极易造成河流及其周边环境的二次污染，易危害河流生物。研究表明，沉水植物可以直接吸收湖水中的营养盐，降低湖水营养水平，抑制浮游藻类的生长[[iv]]。但植物措施治理河流污染受季节影响较大，冬季因多数植物不能生存去除效果不明显。生态疏浚工程可清除高营养盐含量的表层沉积物，进而改善水质。

3.2增加河流水量

河流水系中适量而连续的河川径流是维护河流健康的关键，它使河流的自然功能得以维护、社会功能得以正常发挥。现有生态需水量的计算方法以单项研究较多，而要真正能指导水资源的合理配置、实现水资源的可持续利用，还需从整个流域出发研究生态需水。

3.3修复河流生态系统

河流生态系统组成包括生物和非生物环境两大部分。非生物环境由能源、气候、基质和介质、物质代谢原料等组成，这些非生物成分是河流生态系统中各种生物赖以生存的基础；生物部分则由生产者、消费者和分解者组成，但是随着水资源的过度开发和不合理利用，河流水量减少甚至断流，致使河流生物失去生存空间，许多河流已成为“死水”。

4生态水利工程的建设

在今后的水利工程建设中，必须注重工程与生态环境间的协调发展，实现水资源利用与生态、文化、景观等的和谐发展。生态水利工程的建设已经成为现代水利工程建设的必然选择。生态水利工程是指在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康和可持续性需求，将水利工程和生态保护有机地结合到一起，形成了一套完整的理论体系和技术方法[[v]]。

4.1生态水利工程建设目标

生态水利建设中应重点考虑以下几个问题：水资源利用和开发对生态环境的影响；生态系统与水利工程建设之间的演变关系；在节约用水、提升资源应用效率的前提下，制定保护生态系统、保护河流水下生物的有效措施等。通过对各项运行建设机制进行制定和完善，达到水资源可持续利用、人与自然和谐共处以及河流生态系统得到改善等基本目标。

4.2生态水利工程建设具体思路

首先，堤型选择以及堤线布置。河流形态的均一化和规则化，不可避免地影响生物的多样性，为此，在实际布置和设计的过程中，应尽量保留原有的湖泊、江河的自然形态。结合生态发展的基本需求，为各种植被生长创造健康、良好的环境，最大限度地发挥河流的自我净化功能、实现河流的连通性。

其次，保护岸坡和景观建设。在该环节中，需充分关注人与自然的和谐稳定发展，尽量保证设施建设与周边环境的协调与统一，在保证安全的基础上，发挥景观的多样性特征。生态水利工程的建设应给人一种亲近大自然的感受，为此，应给予生物栖息地建设高度重视。

再次，加强推广和宣传。国家相关管理部门应充分发挥职能作用，加大对该工程建设的宣传力度，普及生态建设常识，从而为工程建设的质量和效率提供保障。

最后，建立监测和反馈系统。在初期设计中，有必要构建完善的生态系统，并充分认识到生态系统的流动性以及在时空上的不确定性，这些性质要求在工程建设过程中遵循监测和机动调整原则，并建立长效反馈机制，从而动态掌握河流的发展、运行状况，打造出一个优秀的生态水利工程。

5结语

生态系统服务功能正常发挥的基础是河流生态系统能够健康发展，如果生态系统受到其他要素的侵扰，其所提供的全方位的服务功能将大幅度地降低，更严重时会使得各种功能全部消除。总之，运用何种方法技术实施河流的整治工程是发展项目的重中之重，唯有清晰地认识到水利工程对河流生态系统的各种不利影响，方能更加有效地运用各种解决方法和技术，实现预定的发展计划。

[[i]] 刘欢,杨少荣,王小明.基于河流生态系统健康的生态修复技术研究进展[J].水生态学杂志,2019,40(02):1-6.

[[ii]] 李敏.浅析水利工程建设对天然河流生态系统的影响[J].中国水运(下半月),2014,14(01):177-178.

[[iii]] 侯巍,张晓晖,胡雪,乔保军.浅谈河流生态恢复内容和技术[J].中国水土保持,2011(12):40-42.

[[iv]] 吴振斌,邱东茹,贺锋,付贵萍,成水平,马剑敏.沉水植物重建对富营养水体氮磷营养水平的影响[J].应用生态学报,2003(08):1351-1353.

[[v]] 姜翠玲,王俊.我国生态水利研究进展[J].水利水电科技进展,2015,35(05):168-175.