筑坝对河流的影响及改进策略
2017-05-24石素贤
石素贤
摘 要：筑坝改变河流正常运行模式， 对河流生态系统结构与功能均有利弊影响，分析其对河流的不利影响，建议对于筑坝河流生态修复应结合工程技术、河流生态健康评估体系及生态补偿为改进策略。
关键词：筑坝；河流；生态恢复
随着社会经济发展， 人工水利设施建设愈演愈烈，在河流上大规模筑坝拦截河流水量（发电、灌溉、控制洪水等），是河流生态环境受人为影响最显著、最广泛、最严重的事件之一。河流上大规模筑坝使河流生态环境受人为影响相当严重。大坝建设人为改变了河流原有的物质场、能量场、化学场和生物场，直接影响生源要素在河流中的生物地球化学行为及生态过程，进而改变河流生态系统结构与功能。
一、筑坝的系列问题
（一）筑坝原因
很多主要的江流选择筑坝，是因为水是清洁能源，筑壩开发水电资源替代火力发电，能解决地区的化石能源短缺问题，减少二氧化碳向大气排放筑坝对于能源需求的供给有很大作用，能解决地区的化石能源短缺问题，减少二氧化碳向大气排放，同时筑坝工程建成的水库还发挥着防洪、航运、灌溉、供水、旅游开发等多种功能，具有明显的经济、社会和环境效益。
（二）筑坝对河流的影响
筑坝对河流的影响有利有弊，而负面影响主要是河流的渠道化、河流的非连续化、生态阻滞。
1.河流渠道化
“河流渠道化”，主要表现为三个方面：①平面布置上的河流形态直线化，即将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线或折线型的人工河流或人工河网；②河道横面几何规则化。把自然河流的复杂形状变成梯形、矩形及弧形等规则几何断面；③河床材料的硬质化。一般渠道边坡及河床采用混凝土、砌石等硬质材料。
2.河流的非连续化
大坝将河流拦腰斩断，形成了顺水流方面的非连续性特征，流动的河流分割成进口河流区，过渡区，湖泊区和大坝尾水区，不同流区流速、水深、水温及水流边界条件都发生了变化。
3.生态阻滞
“生态阻滞”现象。河流、湖泊和水库都是生物地球化学循环过程中物质迁移转化和能量传递的“交换库”。而在湖泊与水库中往往滞留时间长，一些物质的输入量大于输出量，其滞留量超出生态系统自我调节能力，由此导致污染、水体和河段富营养化等，这种现象就是“生态阻滞”。
筑坝是把双刃剑，虽然有有利的方面，但对于河流生态系统的胁迫是很严重的客观事实，不容回避。所以筑坝河流生态恢复迫在眉睫。
二、筑坝河流生态恢复策略
经过查找资料得知，不建坝或拆坝并非是保护河流生态的唯一选择，而且拆坝工程并不现实。董哲仁曾经提出，对于筑坝河流的生态恢复就是考虑河流生态补偿机制，生态补偿的方法包括工程措施、生物措施和管理措施[1，2]，可以在一定程度上避免或减轻大坝对于河流生态系统的胁迫。
除此之外，本文建议有必要建立河流生态健康评估体系，由此可以预测今后筑坝工程实施的可行性。根据大坝对河流生态系统的影响程度，综合考虑河流生态恢复策略，均可以从以下几个方面展开叙述。
（一）工程技术方面
从水库调度来看，水量的多少直接影响河岸带的生态，而且在对应不同保护目标的情况下，河道水体本身的生态系统将对应不同的河道流量。筑坝蓄水后，改变了河流消长周期和规律，破坏了原河岸带生态系统和其原来的功能。因此水库调度，要保证最小下泄流量，这一流量即下游生物体赖以生存的环境需水量（已有强制性的规定），而且水库运行必须考虑对下游湿地的保护，通过运行调度，减缓对湿地的不利影响，并可在枯水季节有利于湿地的生态系统的保护。水库也可采取分层泄水，在有条件的情况下，可采取分层泄水，增加表层水的下泄，以提高下泄水温。另外，可通过水库调度，改变水库的水温结构类型。
（二）管理方面
对于大坝的管理和维护着而言，重点要保证大坝工程的顺利实施，所以必须得考虑其建设的合理性，因此需要建立一套较为完整的河流生态健康评价体系，来作为筑坝是否合理的参考标准。其中最重要的应该是建立系列影响河流健康（生物量等）因素的阈值，在后期筑坝工程实施之前，要考虑在筑坝过程中影响河流健康的指标与阈值的差值，从而进一步预测筑坝是否合理。
（三）法律法规
除此之外，还应建立相关的法律法规，严格禁止不合法工程的运作，保证筑坝在河流健康评价体系阈值之内及河流自身状况允许的情况下建坝，保证筑坝工程的合理合法实施，保证筑坝对河流生态健康的影响处于最低或者将其负面影响降到最低。
三、小结
实践表明，大坝对于河流生态系统的负面影响，可以通过生态补偿减轻影响，同时，结合河流生态健康评价体系及相关法律法规，相信筑坝对于河流的生态影响可以更深层得到缓解。
参考文献：
[1]Brookes A， Shields J R. River channel restoration[M]. John Wiley & Sons， UK， 2001.
[2]董哲仁.河流生态恢复的目标[J].中国水利，2004，（10）1-5.
[3]祁继英，阮晓红.大坝对河流生态系统的环境影响分析[J].2005.
