論水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫

楊 革，符麗艷

(1.新民市遼河保護區(qū)管理局，遼寧新民110330;2.新民市水利局灌溉管理處，遼寧新民110330)

論水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫

楊 革1，符麗艷2

(1.新民市遼河保護區(qū)管理局，遼寧新民110330;2.新民市水利局灌溉管理處，遼寧新民110330)

文章主要闡述了脅迫的基本概念，并提出了現(xiàn)代水利工程給河流生態(tài)系統(tǒng)所造成影響，期望能夠給水利工程項目建設(shè)者、施工者提出有利的數(shù)據(jù)信息，從而改善水利工程對當代河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫問題。

水利工程河流生態(tài)系統(tǒng)脅迫

1 脅迫的基本概念

在生態(tài)學的定義中，所謂的脅迫即是當代人類各方面的生活活動對生態(tài)系統(tǒng)所產(chǎn)生的負面作用，同樣現(xiàn)代水利工程建設(shè)項目也會對河流生態(tài)系統(tǒng)造成負面的影響，程度不一的脅迫力量逐漸破壞穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在部分水利工程在建設(shè)施工的過程中逐漸使得河流形態(tài)趨向于均一、不連續(xù)的特征，這種現(xiàn)象會削弱當代生物群落的多樣化。

2 水利工程建設(shè)項目對河流生態(tài)系統(tǒng)造成的脅迫

現(xiàn)代水利工程建設(shè)項目對河流生態(tài)系統(tǒng)逐漸增大的脅迫力量開始破壞著穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在部分水利工程在建設(shè)施工的過程中使得當代河流形態(tài)趨向均一、不連續(xù)化的方向改變，從而削弱了當代生物群落的多樣化性質(zhì)［1］。

2.1 河流形態(tài)的變化傾向逐漸削弱了生物群落的多樣化

河流形態(tài)逐漸傾向于均一、不連續(xù)化的方向變化，以上的兩點特征都在不同程度上影響作用著生物群落的多樣化，所謂河流形態(tài)傾向于均一化即是指現(xiàn)代天然河流逐漸變?yōu)榍阑嗷蛘呷斯ず泳W(wǎng)化，主要體現(xiàn)在如下4方面:①處于水平面上，河流形態(tài)傾向于直線型變化，是指建設(shè)工程把天然、彎曲的自然河流改變?yōu)橹本€型或者折線型的河流形態(tài)，采用該項方案主要是因為建設(shè)直線型的人工河流的工程量較少，與此同時還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約耕地，避免大量的當?shù)鼐用襁w移;②處于架道的橫截面上河流形狀呈現(xiàn)幾何形狀，是指把形狀萬千的天然河流改造成長方形、正方形、梯形等幾何形狀的斷面。該種形狀的幾何斷面運輸水資源的性能較強，降低河流的占地率，在設(shè)計規(guī)劃階段簡化計算，在建設(shè)施工階段容易建設(shè);③河道建設(shè)材料趨向于硬質(zhì)化，現(xiàn)代建設(shè)的河床與邊坡都開始選擇使用一些硬質(zhì)化的材料進行建造，例如混凝土，一些防洪工程中的堤壩都是使用這樣的建設(shè)材料。選用硬質(zhì)化的建設(shè)材料主要是因為這些材料在河流實際的運作過程中降低渠道水滲出漏出的機率，節(jié)約水資源，而且使用硬質(zhì)化的材料使得河流渠道變得光滑，削弱邊坡與河流的摩擦，增強河流運輸水資源的性能。而對于部分防洪工程邊坡護岸的迎水面使用硬質(zhì)材料主要是因為這些硬質(zhì)材料的耐沖刷耐侵蝕的性能好，可使用的年限長;④河流改造工程趨向于舍彎取直。而所謂河流形態(tài)傾向于不連續(xù)化即是河流筑造堤壩水庫，從而使得河流不連續(xù)，甚至有些河流實施梯級發(fā)展，進而使許多河流形成多級不連續(xù)的現(xiàn)象。水庫儲蓄滿水資源之后，會使得本來生長在河岸兩邊的植物受到破壞，令河流兩岸被分隔成許多小小的島嶼，從而使許多在河流兩岸寄居的動物被迫遷移。而被迫遷移的鄉(xiāng)村與荒廢的田地逐漸沉沒至水庫底部，尚未來得及清除的垃圾、工業(yè)生產(chǎn)所剩的廢品、生產(chǎn)殘渣與農(nóng)業(yè)肥料都向水庫涌進。

2.2 逐漸改變的河流形態(tài)削弱了生物種群的多樣化性質(zhì)

眾所周知，現(xiàn)今許多河流的渠道化與舍彎取直改造工程已經(jīng)完全轉(zhuǎn)變了河流蜿蜒曲折的基本狀態(tài)，以往急緩相夾的河流已經(jīng)慢慢減少，且逐漸出現(xiàn)的幾何斷面也開始轉(zhuǎn)變深潭淺灘的河流形態(tài)，動植物耐以生存的環(huán)境條件出現(xiàn)變化，河流形態(tài)、水質(zhì)以及河流生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)造與性能也隨之而改變，尤其是生物群落的多樣性已逐漸減弱，更嚴重時會使得淡水生態(tài)系統(tǒng)消失。主要體現(xiàn)在減少的河流兩岸的植被、水域植物所覆蓋的面積，減少生物種類，逐漸改變的魚類產(chǎn)卵的環(huán)境因素，河流兩岸的動物耐以生存的生活空間逐漸減少，使得生存在河流周圍的生物種類與數(shù)量開始減少，甚至有些生物出現(xiàn)滅絕的態(tài)勢。

水資源是現(xiàn)代河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是保證生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵命脈。在人類開始挖掘與開發(fā)水資源時期，若強硬將水資源和生物種群劃分開來，獨自將水資源投放在一個直線型、幾何斷面且通過人工構(gòu)建動植物耐以生存的環(huán)境條件的河道，事實證明，這個新型的河流生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)無法保持自然河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及基本功能。

而且水庫的生態(tài)系統(tǒng)是一個較為緊閉的生態(tài)系統(tǒng)，相對于河流生態(tài)系統(tǒng)而言是較弱，抵抗性能較差，自我恢復(fù)的能力較低，因此退化的水庫是難以進行自我恢復(fù)工作的，是需求人類各項活動方能夠繼續(xù)發(fā)展。待水庫建造完成之后，本來河流曲折蜿蜒的形態(tài)就已經(jīng)消除了，深潭、淺灘、主流、支流等各種各樣的河流生境已經(jīng)被簡單、均一的水庫生態(tài)系統(tǒng)形態(tài)所取代，多樣化的生物種類已經(jīng)受到程度不一的損害。除此以外，自從建筑水庫以來，其已經(jīng)給魚類建起了難以跨越的防線，若不及時有效地建立起適合魚類生存的河道，必將對魚類造成嚴重的后果，更嚴重時會加快即將瀕臨絕種的魚類滅絕的速度［2］。

2.3 削弱生物群落多樣化的影響結(jié)果

在生態(tài)學的定義當中，將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能定義為生態(tài)系統(tǒng)能夠在人類的生活物質(zhì)上、生存環(huán)境上發(fā)揮作用的功能，因此科學有效地探究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，能夠明確地認識到人類耐以生存的社會環(huán)境、物質(zhì)條件與生態(tài)系統(tǒng)之間緊密的聯(lián)系，能夠清楚地了解到人類不理智的舉動會對生態(tài)環(huán)境造成怎樣嚴重的后果，甚至會給人類自身帶來沉重的打擊。

淡水生態(tài)系統(tǒng)能夠凈化自然環(huán)境，對人類的生存與發(fā)展起著重中之重的影響作用，水生植物能夠通過吸收、分解、利用等一系列過程對水域中的氮、磷等物質(zhì)進行凈化過程，且將留存于水資源當中的重金屬與有毒有害物質(zhì)收集保存。所謂的生物凈化過程，即是指存在于淡水生態(tài)系統(tǒng)當中的生物進行的一系列較為繁雜的新陳代謝以及化學物理反應(yīng)，經(jīng)過以上的凈化過程，存在于水資源當中各種有害有毒物質(zhì)以及難以溶解的物質(zhì)就會被攔截保存，有害有毒物質(zhì)得到有效地分解轉(zhuǎn)化能夠避免該部分物質(zhì)過量堆積而所造成的環(huán)境污染，進而實現(xiàn)凈化水資源的目標。因此，水資源的自我凈化以及自我修復(fù)的性質(zhì)，已成為淡水生態(tài)系統(tǒng)重要的服務(wù)功能，是確保生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、水資源質(zhì)量的基本保證。

在整個施工的過程中，人們僅僅會注意到水利工程所帶來的眼前經(jīng)濟利益，沒有關(guān)注到當前施工的水利工程會影響著河流的自然形態(tài)，會影響著生物群落的多樣化，而且逐漸降低的河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能已開始給人類造成不利的影響作用，且這樣的負面結(jié)果會持續(xù)影響著人們未來可持續(xù)發(fā)展的長遠計劃。河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能并不單單是給予人們所需的淡水，也不單單是給予人類耐以生存的生活必需食品，其實還存在很多關(guān)鍵性的服務(wù)功能，例如舒緩洪澇旱災(zāi)、調(diào)節(jié)氣候、保持生物群落的多樣化以及保留基因庫、吸收與分解有毒有害物質(zhì)、凈化水資源和空氣等服務(wù)功能。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的正常發(fā)揮需求河流生態(tài)系統(tǒng)能夠健康發(fā)展，只要生態(tài)系統(tǒng)受到其他要素的侵擾，其所提供的全方位的服務(wù)功能將大幅度地降低，更嚴重時會使得以上種種功能全部消除。

總之，運用何種方法技術(shù)實施河流的整治工程是發(fā)展項目的重中之重，唯有清晰地認識到水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的各種脅迫，方能更加有效地運用各種解決方法和技術(shù)，實現(xiàn)預(yù)定的發(fā)展計劃。

［1］董哲仁.水利工程對生態(tài)系統(tǒng)的脅迫［J］.水利水電技術(shù)，2003(07):7-11.

［2］石福全.水利工程與河流生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系淺析［J］.中國科技財富，2008(11):42-43.

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1007-7596(2014)05-0221-02

2013-02-24

楊革(1968-)男，遼寧新民人，工程師;符麗艷(1968-)，女，遼寧新民人，助理工程師。