河道建設中攔河閘對河道生態的影響

□榮金升（丹東市江河流域管理處）

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河道建設中攔河閘對河道生態的影響

□榮金升（丹東市江河流域管理處）

摘要：近年來，攔河閘運行中對河道生態環境的影響問題備受社會各界關注，究竟是否應當在河道上建設攔河閘以及攔河閘應以何種方式運行是一個值得深入研究的課題?；诖它c，文章首先簡要分析了攔河閘對河道生態的影響，在此基礎上以新疆維吾爾自治區沙灣縣境內的大南溝河為背景，對其河道建設中攔河閘對河道生態的影響問題進行論述。期望通過對這篇文章的研究能夠對河道生態環境的改善有所幫助。

關鍵詞：河道；攔河閘；生態環境

圖1　攔河閘對河道生態的影響示意圖

1攔河閘對河道生態的影響分析

攔河閘又被稱之為攔河節制閘，它是水利工程中不可或缺的重要組成部分之一，其常被建于天然河道上，可對上游水位進行調節，并對下泄水流的流量進行控制。在河道建設中，攔河閘的閘址宜選擇在河道較為順直、河床比較穩定且斷面單一的河段上。攔河閘的主要作用如下：在枯水期時，關閉攔河閘閘門能夠使上游水位有所抬高，由此可以滿足航運、灌溉、水利發電及城鎮供水等要求；當洪水期到來時，將攔河閘的閘門開啟可以進行泄洪，從而使上游水位不超過防洪限制水位，同時還能對下泄洪水流量進行有效控制，使之不超過下游河道的安全泄洪量。此外，在多泥沙的河流當中，攔河閘還能起到排淤泄沙的作用，有助于河床水沙平衡狀態的保持。下面從積極影響和消極影響兩個方面分析攔河閘對河道生態環境的影響。圖1為攔河閘對河道生態影響的示意圖。

1.1積極影響

1.1.1灌溉供水

相關研究結果表明，灌溉能夠使灌區的生態條件獲得有效改善，而供水則可以直接為人們的生存提供物質保障。目前，國內大部分灌區均以成為魚米之鄉，由此可見，攔河閘的灌溉供水功能，對河道生態環境起到了一定的改善。

1.1.2居住環境

在城鎮河道建設中，攔河閘壩水利樞紐的設置，不但使河道形成了新的生態及環境，而且部分攔河閘還成為了區域性的景觀。通過攔河閘將河道內的水引入至城鎮當中，為城鎮居住環境的改善起到了積極的促進作用。

1.1.3調節氣候

攔河閘的修建，使蓄水面、引水渠、灌區的溫度條件和空氣濕度得到了有效調節，為優良小氣候的形成創造了有利條件。

1.1.4保護生態環境

在河道中修建攔河閘后，會形成新的深水區與淺流區，這些新的區域能夠替代原河道當中的深潭及淺灘。同時過閘壩水流的摻氧作用有助于各種水生動植物的生長。此外，帶有小型水電站的攔河閘壩能夠起到其水電代替火電的作用，由此減少了煤炭的使用，有助于自然生態環境的改善。

1.2消極影響

1.2.1引起水質水量變化

在枯水期，攔河閘因自身所具備的蓄水和引水功能，使得下游河道的正常生態用水大幅度減少，由此容易導致水質發生富營養化，河道自身的納污能力也會隨之下降。

1.2.2阻礙魚類洄游

少數攔河閘在修建時，由于設計過程中未考慮水生生物的生存問題，致使閘壩建設中，沒有預留過魚通道，從而導致魚類等水生生物的繁殖受阻，一些魚類通過引水閘游至渠道或田間后，無法洄游，造成大量魚類死亡，嚴重破壞了河道生態平衡。

1.2.3淹沒損失

通常情況下，小型的攔河閘在設計時，選用的防洪標準都比較低，當遭遇到較大的洪水時，由于攔河閘的防洪標準不足，從而容易引起上游的灘地被淹沒，嚴重時甚至會造成上游河堤決口。

1.2.4泥沙淤積

在泥沙較多的河道中設置攔河閘容易使閘壩上游產生泥沙淤積問題，并且下游容易產生河道下泄的情況，由此會對河流生態的穩定恢復造成影響。

2攔河閘對河道生態的影響評價及解決措施

2.1流域及水利工程概況

大南溝河位于天山山脈依連哈比爾尕山北麓，它是金溝河的一條支流，該流域的總面積約為235 km2。其總的地形是由西南向東北傾斜，最高海拔約為4321 m，最低海拔在900 m左右，地貌以高山區、中淺山區和低山丘陵區為主。海拔在3600 m以上的高山區終年積雪，山勢較為陡峭，冰川儲量極為豐富，由于山體受到冰川作用的影響，使得土壤的發育速度變得極為緩慢，幾乎沒有植被生長。大南溝河是金溝河流域中最大的一條支流水系，其位于金鉤河的左岸，源頭有少量冰川發育。在該流域內的水利工程主要有團結引水渠首，它是由泄洪沖沙閘、進水閘、溢流堰等組成。其中泄洪沖沙閘采用鋼混結構，在閘后設置了拋石效能，以此來防止下游沖刷；進水閘采用的也是鋼混結構，閘門為平板式鋼閘門；溢流堰采用折線形斷面，總長度29 m，高2.20 m，設計流量為36 m3/s。

2.2攔河閘對河道生態的影響評價

2.2.1攔河閘對流域水生態的影響貢獻指標

上式當中，η閘代表有無攔河閘水生物數量的變化率；Em表示水生生物的數量，其中m代表有無攔河閘，0表示沒有，1表示有。

2.2.2攔河閘對流域水生態影響的貢獻模型

在上式當中，n代表參與計算影響貢獻的水生物個數；η綜，代表第類水生物的數量在有無攔河閘條件下的權重變化，該因子的主要作用在于突出變化大的類別。在考慮攔河閘影響時，|△Ei|=|E0-E1|對于耐污染性較強的類別而言，γi

時，表明耐污染性強的種類變化起主導作用。時，表明耐污染性強的種類變化不起主導作用。對于其它類別而言，γi=1，N永遠為＞1的正數，在本次研究當中，N取104，η閘i代表攔河閘對第i類水生物數量的影響值，該值可以通過式（1）進行計算；η綜代表攔河閘對水生態環境的綜合影響貢獻值，其具體意義如下：

，說明耐污染性強的種類在有攔河閘的前提下會有所增多，由此會形成優勢種群，同時生物的多樣性會有所減少，攔河閘的存在具有消極影響，即對水生態不利。，說明耐污染性弱的種類在有攔河閘的前提下有所增多，由此會導致耐污染性強的優勢種群遭到破壞，這樣一來，生物的多樣性會有所增加，攔河閘的存在具有積極影響，即對水生態有利。若是η綜＞0，則上述情況相反。

2.2.3影響結果分析

采用SWAT水文模型對有無攔河閘情況下的河道的流量進行模擬，結果表明，在非汛期時，攔河閘的存在使下泄水量減少了82.80%，由此導致非汛期河流生物的活動空間縮小，對該河道水生態系統造成了不利影響。

2.3應對措施

2.3.1對攔河閘的運行方式進行優化調整

通過對攔河閘現有運行方式的優化調整，逐步恢復河流自身的連通性，由此能夠加快水體的流動速度，從而增強水體本身的自凈能力，為各類水生物提供優良的生存環境。此外，為防止污水集中下泄造成水體污染的情況發生，應當制定科學合理的攔河閘應急調度方案，并在汛期開閘時進行應急調度，借助全年水資源優化調度，及對生態環境影響最小的污水下泄方案，預防水污染問題。

2.3.2對水源進行集中調度

攔河閘容易引起河口淤積，由此會對生態恢復造成不利影響，針對這一問題，可采取如下措施：保障洄游水生生物的生長；利用閘上的水量，定期進行集中下泄，這樣不但可對河口淤積進行沖刷，而且還能帶走閘上部分淤泥的泥沙；間歇式開閘放水，使閘下河段流量有間歇式峰值，借此來增強對下游河道的沖刷能力。

2.3.3對攔河閘進行生態化改建

由于傳統攔河閘的修建多是以安全為主，并未考慮生態問題，因此，可對現有的攔河閘進行生態化改建，如增設水生生物通過孔；在引水口前增設攔魚網等等，這樣能夠對水生生物起到保護作用，有助于生態平衡的保持。

3結論

綜上所述，河道建設是一項較為復雜且系統的工程，目前，國內大部分河道中均設有攔河閘，雖然其對河道安全起到了一定的保護作用，但也對水生態環境造成了破壞。文章從攔河閘的影響分析入手，以新疆維吾爾自治區沙灣縣境內的大南溝河為研究背景，分析了攔河閘對該河道水生態的影響，并提出了應對措施，期望能夠對流域水生態環境的改善有一定的幫助。

參考文獻

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（責任編輯：薛靜）

中圖分類號：TV213.5

文獻標識碼：A

文章編號：1673-8853（2016）05-0012-03

收稿日期：2016-05-25