論閘壩調控系統中水利工程與生態功能如何協調

[摘要]本文將從生態水利的角度，以淮河流域閘壩為例，論述了關于閘壩的調控系統對水利工程中生態水文方面的影響以及如何在此系統中進行水利工程與生態功能的協調，最后論述了流域閘壩調控系統中水利工程與生態功能和諧發展的展望。

[關鍵詞]生態水利；閘壩調控系統；協調

一、生態水利的概念

生態水利是21世紀人類的文明進步和實現經濟社會可持續發展對水利提出的必然要求，同時也是21世紀水利發展建設的最高目標。生態水利，就是按照生態學原理，遵循生態平衡規律的法則和要求建立起來的滿足良性循環和可持續利用的水利體系。生態水利包括4層含義：第一：水充分滿足人民生活和經濟社會發展的需要；第二，為滿足社會發展需要而實施的水利行為，要充分考慮水利環境保護，不能以破壞水利環境為代價；第三，對業已造成的水環境破壞進行治理和恢復；第四，與社會進步和人民生活水平提高相適應，要提供良好的水環境。總之，\"生態水利\"處于最高層次，是水利工作的終極目標。

二、閘壩對生態水利的影響

（1）對河流物理生境和生物組成的影響。基流穩定性增強以及流量可變性降低，導致大型水生植物的過度生長，使現有生物量增加，但是引起魚類數量和大型無脊椎動物的多樣性減少。大壩下的不穩定流量減少了物種多樣性和底棲大型無脊椎動物的現存量，并導致了魚類和大型無脊椎動物被擱淺。閘壩修建后，激流生境變成靜水生境，導致河邊的小龍蝦和腹足類種群數量減少，限制了鮭鱒魚和產卵親魚活動范圍，造成普通魚類數量上漲，而一些適應于渾濁河流生境的魚類則由于產卵場被淹沒而消失。中科院南京地理研究所的研究表明，蚌埠閘建成后，在閘下形成了新的家魚產卵場，這是由于水流經過閘孔底部下泄時，急流遇到消力欄的阻擋，使上層水流作旋轉運動，不斷向四周翻滾，在閘下很長距離內水流紊亂，流向復雜，形成了家魚產卵必需的流水條件。但是，由于閘門開啟時間和開啟度都隨上游來水情況而定，因此，閘下產卵場所必須的水文條件并不能得到保證。有些年份閘下產卵場沒有親魚，直接影響了魚類的繁殖。（2）流態對生長發育規律的影響。水位波動比率和干擾頻率（洪水和大雨）以及強度（流速和剪應力）的改變，能夠影響植被幼苗的存活率和生長速率。盡管許多水生動物的生長發育規律受溫度狀況影響，但特殊流量或洪水事件的歷時對水生動物的生長發育也很重要。流量在魚類的生存和關鍵生命階段（如生殖物候、產卵行為、幼魚存活、生長模式和補充量）中起著重要作用。上升流量歷時的改變以及大型洪水會對魚類產卵和遷移造成嚴重影響。（3）流態變化有利于外來物種的引進和入侵。河漫灘濕地的干-濕循環特性的喪失通常會帶來巨大的生態影響，使外來物種盛行、增殖，造成本地大型水生植物數量減少。河流激流生境變為靜水生境也會導致外來魚類的大量增殖。水葫蘆（鳳眼蓮）等外來物種取代大型水生植物群落，成為優勢物種，這在淮河流域下游低流速和滯水河段屢見不鮮。

三、流域閘壩調控系統中水利工程建設與生態環境相協調的發展模式

（1）水利工程建設與生態環境相協調的基本理念。一是樹立起人與自然相協調的科學發展觀，系統全面理解生態水利的理念和方法，正確把握和確立水利工程建設的生態水利模式，以相應理念的滲透為指導，主動與自然相適應，才能使二者相協調，造福人類。二是樹立起開發利用與保護相協調的資源觀，水利工程不僅在防洪、供水等方面作用巨大，在改善水環境、修復生態系統方面同樣大有可為，水生態系統的改善對流域范圍內經濟社會的可持續發展起重要保障作用。三是樹立起水利工程服務于社會的基礎地位觀，把水利工程建設放在經濟社會發展的大環境中，與國民經濟發展和社會的發展進步聯系起來。（2）建設生態型水利工程的方法。首先，生態水利工程建設在方法上要體現親自然的特性。不但要掌握水在氣候系統、水文循環中的運動轉換規律，還要研究其在特定的生態系統中，特定的生物群落與水體的相互依存的關系。既要研究水體的物理特性，也要照顧到其系統循環特性。在開發利用河流時，將河流與其上下游、左右岸的生物群落置于一個完整的生態系統中考慮，進行統一的規劃、設計等。

生態水利在工程建設中沒有固定的方法，應視不同的水文條件和不同的河道形態進行具體分析。這就要求我們因地制宜，靈活的進行規劃施工。

參考文獻

[1]孫宗風．生態水利的理論與實踐．水利水電技術．2003（4）

[2]王飛等．國內外水利工程環境風險研究進展．環境科學與技術

[3]孫宗鳳，聶建平．生態水利的哲學思考及其研究框架．水利發展研究