水利水電工程對(duì)水生生物多樣性的影響與保護(hù)措施

江新武

【摘要】為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)事業(yè)和自然的和諧發(fā)展，本文以國(guó)外先進(jìn)研究理論為依據(jù)，從水利水電工程建設(shè)對(duì)水生生物的群落、遺傳多樣性兩個(gè)角度的影響進(jìn)行分析論述，并從不利影響出發(fā)提出了工程建設(shè)的相關(guān)優(yōu)化措施，從而對(duì)水生生物的多樣性進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)流域生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】水生生物，多樣性，不利影響，工程建設(shè)，優(yōu)化措施

水利水電工程的建設(shè)在發(fā)電、防洪、航運(yùn)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)以及人民生活水平提升的關(guān)鍵手段。然而，其建設(shè)也對(duì)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了許多不利影響，其中水生態(tài)系統(tǒng)和水生生物的多樣性性受到嚴(yán)重危害，為了實(shí)現(xiàn)水利水電建設(shè)事業(yè)和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展之間的相互協(xié)調(diào)，本文通過(guò)分析論述了水利水電工程對(duì)于水生生物多樣性的不利影響，并突出了相應(yīng)的保護(hù)措施，旨在二者的協(xié)調(diào)發(fā)展提供可參考建議。

一、 水利水電工程對(duì)水生生物群落的影響

（一） 對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響

水利水電工程建設(shè)對(duì)于不同區(qū)域的水生生物群落有著不同的影響，本文主要對(duì)庫(kù)區(qū)、壩下水生生物群落受到的影響進(jìn)行論述：

河流生態(tài)環(huán)境會(huì)受到水利水電工程的影響，而水生態(tài)系統(tǒng)中的浮游植物由于又會(huì)受到河流生態(tài)環(huán)境變化的影響，逐漸由底棲附著異養(yǎng)型演變?yōu)楦∮紊镒责B(yǎng)型，水庫(kù)蓄水與否，其水流、透明度、水體營(yíng)養(yǎng)是不同的，蓄水后的水庫(kù)有利于浮游植物的生長(zhǎng)，在適宜的光照和溫度條件下，局部水域甚至?xí)l(fā)水華，據(jù)環(huán)保局生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，自2003年三峽水庫(kù)蓄水之后，許多局部水域多次爆發(fā)大規(guī)模、多種類水華。水利水電工程通過(guò)影響水庫(kù)餌料生物等因素進(jìn)而影響魚類的群落結(jié)構(gòu)，據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，三峽水庫(kù)蓄水后，適應(yīng)水庫(kù)生態(tài)環(huán)境的魚類數(shù)量增加，而適應(yīng)流水生態(tài)環(huán)境的魚類數(shù)量則大幅削減。

大壩建設(shè)對(duì)不僅會(huì)對(duì)魚類的沿河遷徙行為產(chǎn)生阻礙，而且會(huì)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的水流量、溫度以及泥沙量產(chǎn)生影響，下游河段的魚類群落結(jié)構(gòu)進(jìn)而發(fā)生變化。據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，葛洲壩江段下游生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化，其優(yōu)勢(shì)物種因關(guān)鍵棲息地的環(huán)境質(zhì)量下降進(jìn)行遷徙行為，該河段的原有魚類數(shù)量顯著下降，魚類群落的空間分布發(fā)生了重大變化。

（二） 對(duì)遺傳多樣性的影響

諸如大壩建設(shè)之類的水利水電工程會(huì)對(duì)水生生物的棲息環(huán)境產(chǎn)生破壞，這就使得水生生物被分隔為較小的異質(zhì)種群，種群之間相對(duì)孤立，在基因交流方面存在障礙，水生生物的遺傳多樣性進(jìn)而受到影響。據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)長(zhǎng)江不同江段的胭脂魚物種存在明顯的遺傳分化；烏江流域的泉水魚遺傳多樣性十分豐富，然而由于水電站的阻隔，一個(gè)位點(diǎn)顯示無(wú)效等位基因，且遺傳偏離指數(shù)較高；日本白斑紅點(diǎn)鮭由于種群隔離現(xiàn)象，正常生存受到威脅；鱖類在通江湖泊領(lǐng)域遺傳分化十分嚴(yán)重；以上研究均反映出，水利水電工程的建設(shè)通過(guò)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境產(chǎn)生破壞進(jìn)而影響水生生物的遺傳多樣性，甚至影響水生生物的正常生存。

（三） 對(duì)重要物種的影響

水利水電工程的建設(shè)通過(guò)種群阻隔對(duì)洄游性魚類的數(shù)量和正常生存產(chǎn)生嚴(yán)重影響。幼魚再通過(guò)水輪機(jī)等水流速度快，水壓高的河段時(shí)容易受到撞擊，傷亡率極高；發(fā)生高壩溢流現(xiàn)象時(shí)，流水中會(huì)卷入大量的氮?dú)猓~類患?xì)馀莶〉母怕试黾樱粶囟取⒘魉僖约白韪粜?yīng)對(duì)水生生物的正常繁殖產(chǎn)生嚴(yán)重的阻礙作用。水利水電工程類別不同，對(duì)于重要物種的影響程度也存在差異，例如，徑流式電站中的水輪機(jī)并不會(huì)對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，但是卻嚴(yán)重危害著水生生物的正常生存；葛洲壩工程的種群阻隔對(duì)國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物中華鱘的正常繁殖產(chǎn)生危害，三峽工程導(dǎo)致水溫下降，從而阻礙中華鱘性腺發(fā)育，從而造成其繁殖的延遲；金沙江電站工程占據(jù)了圓口銅魚的棲息場(chǎng)所，其阻隔效應(yīng)造成圓口銅魚產(chǎn)卵場(chǎng)消失，圓口銅魚數(shù)量急劇下降；三峽工程荊江段蓄水后，水溫下降，四大家魚產(chǎn)卵推遲，其種群阻隔效應(yīng)也阻礙了四大家魚的正常繁殖，該物種數(shù)量大幅度減少。

二、 生物多樣性的保護(hù)措施

（一） 加大水利水電工程運(yùn)行管理力度

在進(jìn)行工程運(yùn)行時(shí)，管理人員應(yīng)該通過(guò)水量調(diào)度等措施控制下泄水量，從而保證下游生態(tài)環(huán)境不受破壞。例如，羅阿諾克河大壩建設(shè)工程通過(guò)控制下泄水量的方式刺激鱸魚產(chǎn)卵，改善其數(shù)量大幅度降低的問(wèn)題；丹江口水庫(kù)通過(guò)加大下泄流量的方式，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行改善，從而緩解水華爆發(fā)問(wèn)題帶來(lái)的負(fù)面影響；三峽水庫(kù)通過(guò)連續(xù)加大下泄水量的途徑刺激四大家魚產(chǎn)卵。除此之外，在施工期間應(yīng)該嚴(yán)格控制對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞的行為。

（二） 對(duì)水利水電工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造

進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分考慮項(xiàng)目的施工和運(yùn)行對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響，當(dāng)不利影響范圍廣、危害大時(shí)，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)改造，例如放棄部分工程結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)行河岸生態(tài)改造等。河岸生態(tài)改造是生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制中的關(guān)鍵途徑，它能夠增加微生物多樣性，避免生態(tài)環(huán)境迅速破壞，例如，以自然化的石護(hù)岸代替混凝土護(hù)岸，以自然蜿蜒的河道代替直線河道，即讓生態(tài)環(huán)境維持自然狀態(tài)；在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免引水式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，降低高流速、高水壓對(duì)水生生物造成危害的可能性，對(duì)于效益不佳或者以達(dá)到使用期限的水利水電工程進(jìn)行拆除或改造，從而恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，保護(hù)水生生物的多樣性。

（三） 進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)

對(duì)于群落阻隔效應(yīng)嚴(yán)重的工程設(shè)置過(guò)魚設(shè)施，根據(jù)工程自身特點(diǎn)和對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的影響情況，通過(guò)升魚機(jī)、魚道等設(shè)備的安裝實(shí)現(xiàn)魚類等水生生物的上行；通過(guò)物理柵欄等設(shè)施的安裝避免魚類等水生生物受到高流速、高水壓的危害。對(duì)于水溫變化顯著地工程設(shè)置下泄水溫調(diào)節(jié)裝置，通過(guò)豎井式等設(shè)施的安裝提高下泄水溫，對(duì)下游生態(tài)環(huán)境進(jìn)行積極保護(hù)。在進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)時(shí)，進(jìn)行生態(tài)調(diào)動(dòng)配合設(shè)施的建設(shè)工作，通過(guò)設(shè)置溢流壩結(jié)構(gòu)防止泄洪后出現(xiàn)的氮?dú)膺^(guò)飽和現(xiàn)象，避免"氣泡病"的出現(xiàn)，通過(guò)設(shè)置生態(tài)放水孔結(jié)構(gòu)避免脫水河段的出現(xiàn)，從而保證生態(tài)調(diào)度的工作的有效落實(shí)。

總結(jié)：水域是生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，保證水利水電工程建設(shè)和生物多樣性保護(hù)工作的協(xié)調(diào)一致，需要我們對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)和工程建設(shè)體系進(jìn)行科學(xué)合理地統(tǒng)籌規(guī)劃，國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)該借鑒國(guó)外先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)進(jìn)行生態(tài)工程建設(shè)、水利水電工程建設(shè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)的統(tǒng)籌規(guī)劃工作，進(jìn)而保證水生生物的多樣性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 常劍波等.水利水電工程對(duì)魚類的影響及減緩對(duì)策[M].北京中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2006.

[2] 朱迪等.魚類生物完整性指標(biāo)在河流健康管理中的應(yīng)用[J].人民長(zhǎng)江，2013（44）.