淺談生態(tài)水利工程建設(shè)

張 薇，霍樹義，李連偉，金坎輝

（1.河北省南運(yùn)河河務(wù)管理處，河北 滄州 061001；2.河北工程技術(shù)高等專科學(xué)校，河北 滄州 061001；3.廊坊市水務(wù)局，河北 廊坊 065000）

生態(tài)水利工程建設(shè)是從生態(tài)環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，在水利工程建設(shè)中采取相關(guān)措施應(yīng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的變化，維持水生態(tài)系統(tǒng)的功能，同時(shí)，在建設(shè)水利工程造福人類的同時(shí)要注重環(huán)境的保護(hù)，包括原始生態(tài)的保護(hù)，讓新建設(shè)的水利工程能夠融入自然，融入生態(tài)，從而達(dá)到人與自然的和諧共處，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。近年來環(huán)境問題越來越突出，對(duì)生態(tài)保護(hù)的意義越來越大，因此，研究生態(tài)水利工程建設(shè)意義重大。

1 生態(tài)水利工程概述

水利工程的概念從開始的普通攔水筑壩等工程水利到現(xiàn)代的生態(tài)水利是一個(gè)質(zhì)的飛躍，它從單一的、局部的水利工程進(jìn)入到科學(xué)的、系統(tǒng)的、可持續(xù)的水利工程。傳統(tǒng)水利工程主要是地質(zhì)學(xué)、水力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、水文學(xué)為主的工程力學(xué)體系。生態(tài)水利是在開發(fā)利用水的價(jià)值的同時(shí)還要注重人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展，遵循生態(tài)平衡的規(guī)律和滿足良性循環(huán)和可持續(xù)利用的水利體系。

生態(tài)水利是把水利工程與國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展緊密聯(lián)系起來，進(jìn)行綜合開發(fā)，科學(xué)管理。生態(tài)水利的基本特征可歸納為以下幾個(gè)方面。

（1）水系中的生物多樣性。一個(gè)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境中物種繁多，各個(gè)物種在長期的大自然的進(jìn)化與選擇中形成了相互適應(yīng)，而又彼此制約的生存機(jī)制。復(fù)雜的生物體系已經(jīng)完全適應(yīng)現(xiàn)有的生長空間與生存環(huán)境，建設(shè)大規(guī)模的水利工程勢(shì)必會(huì)使現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定改變，所以在水利工程建設(shè)時(shí)一定要充分考慮建成以后對(duì)各物種的影響程度，盡可能的降低到最小，不破壞原有的生存模式。

（2）生態(tài)水利工程的系統(tǒng)性。生態(tài)水利的建立和管理應(yīng)該在水利工程的整體性、長期性和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)行。而且水利工程建設(shè)不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的工程項(xiàng)目，它會(huì)影響到一定區(qū)域的河流、水域、環(huán)境、氣候的變化，因此，在建設(shè)的時(shí)候應(yīng)系統(tǒng)地考慮工程與生態(tài)的相互影響。

（3）生態(tài)水利工程效益的不確定性。生態(tài)水利工程規(guī)模較大，不是簡(jiǎn)單的攔河筑壩，而是跨地區(qū)、跨省市的龐大工程體系，比如大運(yùn)河工程、南水北調(diào)工程等，它所涉及的地質(zhì)、氣候環(huán)境均不相同，建設(shè)難度大、資金需求多，建成之后的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益能否達(dá)到預(yù)期的效果，事前很難準(zhǔn)確預(yù)估，都有很多不確定性。

2 生態(tài)水利工程對(duì)環(huán)境的影響

生態(tài)水利工程建設(shè)規(guī)模巨大，勢(shì)必會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境產(chǎn)生一定影響，因此，在新的水利工程建設(shè)之前必須給予高度重視，進(jìn)行科學(xué)分析、科學(xué)決策，不能得不償失。

2.1 生態(tài)水利建設(shè)對(duì)河流生態(tài)的影響

水利工程大多都是在天然河道上建設(shè)，而這些天然河流經(jīng)過長期的自然演化形成了與自身相適應(yīng)的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，建設(shè)水利工程以后使得河流一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)均一化，從而改變河流生態(tài)本身的多樣性。

在天然河流上修建水利工程以后，局部河流的水深以及含沙量發(fā)生改變，也使得河流的水流速度發(fā)生改變，改變了原動(dòng)力。同時(shí)，攔河壩會(huì)使水域面積增大，而且水的比熱容比較高，可以貯存較多的熱量，從而使得水溫升高，水溫的微小改變會(huì)直接影響到下游魚類的繁殖。另外，水流變緩以后，使得水體本身與外界環(huán)境交換的頻率降低，水體的自凈能力降低，從而對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。

另外由于該地區(qū)水域面積增大，通過蒸發(fā)進(jìn)入大氣層中的水汽含量增加，從而降水量增加，使得空氣比較濕潤，大霧天氣顯著增多，改變了原有的氣候條件。而且修建生態(tài)水利工程以后使得該地段上承受的重力增加，有可能破壞原有的地質(zhì)構(gòu)造，引發(fā)一定的地質(zhì)災(zāi)害，如大的水庫有可能引發(fā)地震。

2.2 生態(tài)水利工程對(duì)陸地生態(tài)的影響

水利工程的建設(shè)影響最直接的就是建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)的陸生生態(tài)環(huán)境。建設(shè)過程中會(huì)占用大量的耕地、林地等，從而導(dǎo)致植被的破壞，隨著植被的破壞，與其相關(guān)的陸生動(dòng)物的生活場(chǎng)所被破壞，并且建設(shè)區(qū)域內(nèi)的空氣濕度增加，使得不適宜濕潤氣候的動(dòng)物被迫遷徙，或者改變?cè)械纳盍?xí)性，從而破壞原有的生態(tài)系統(tǒng)，改變?cè)械纳鷳B(tài)結(jié)構(gòu)。

另外，建設(shè)過程中以及建好運(yùn)營以后，沿線居民及工廠產(chǎn)生的垃圾以及排放的工業(yè)污水都會(huì)對(duì)原有生態(tài)產(chǎn)生一定影響，改變?cè)泻拥赖睦砘匦?，惡化了沿岸?dòng)物的生存環(huán)境。

2.3 生態(tài)水利工程對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響

水利工程的建設(shè)對(duì)社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生的影響主要是表現(xiàn)在水域淹沒區(qū)以及沿岸占用土地問題上，主要涉及影響區(qū)域內(nèi)居民的遷移、安置問題，影響區(qū)域內(nèi)文物古跡的搬遷與保護(hù)問題，以及建設(shè)運(yùn)營以后的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益問題等。

大型水利工程的建設(shè)可能會(huì)涉及到土地、房屋、工廠甚至是村莊、縣城的整體淹沒與拆遷安置。在建設(shè)之前應(yīng)充分考慮這些問題，特別是移民的安置問題，如何保障搬遷移民的居住以及生活都需要事先充分規(guī)劃。

3 生態(tài)水利工程建設(shè)遵循的原則

生態(tài)水利工程是有效平衡經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與自然生態(tài)的一門學(xué)科，發(fā)展時(shí)間較短，沒有積累太多的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，因此，新的項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)遵守一定的原則，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展以及人與自然生態(tài)的和諧共處，讓水利工程更好地為人類服務(wù)。

3.1 恢復(fù)物種多樣性

從生態(tài)學(xué)與生物學(xué)角度考慮，如果生態(tài)環(huán)境異質(zhì)性越高，就能夠?yàn)楦嘈∩飫?chuàng)造出適合生存的空間環(huán)境；相反如果環(huán)境比較單一、單調(diào)，能夠容納的適宜物種就會(huì)越少，多樣性較差，種群的數(shù)量、密度、比例都會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致物種不平衡，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)功能退化。因此人類在建設(shè)生態(tài)水利工程的時(shí)候應(yīng)充分考慮這一方面，改變過去過于單一化的現(xiàn)象，在最小程度影響原有地貌、地形特征的基礎(chǔ)上，按照自然河流形成的地貌學(xué)原理去建設(shè)，建造復(fù)雜多樣的地貌特征，為恢復(fù)物種多樣性創(chuàng)造一個(gè)適宜的環(huán)境條件。

3.2 保持生態(tài)修復(fù)功能

建立河流的生態(tài)修復(fù)功能應(yīng)該著眼于大景觀尺度，而不應(yīng)該把重點(diǎn)放在短期的、小尺度范圍內(nèi)，這樣不僅成功率高，而且修復(fù)效率也高。生態(tài)景觀大尺度，就是充分掌握生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各要素間的關(guān)系和生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部功能與結(jié)構(gòu)，以此來考慮河岸植被、河道水文系統(tǒng)修復(fù)問題。

首先，生態(tài)水利系統(tǒng)是一個(gè)可持續(xù)的系統(tǒng)，本身就具備一定的自我修復(fù)功能。由于河流的形狀各異，水位高低、水流快慢、水溫高低也各不相同，為不同的物種創(chuàng)造了各異的生存環(huán)境，為物種多樣性的恢復(fù)提供了條件，因此生態(tài)水利建設(shè)時(shí)，應(yīng)充分考慮河流的多樣性，進(jìn)而為生態(tài)多樣性提供可能，不要建立單一的河流樣式，而降低生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)功能。

生態(tài)水利系統(tǒng)不僅包括水域覆蓋范圍內(nèi)的生態(tài)體系，還包括周邊的樹木、農(nóng)田、村落，是一個(gè)龐大的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)，不僅要考慮水域自身內(nèi)部多樣性的修復(fù)，還包括水域內(nèi)與水域外物種的多樣性，以及之間的相互作用影響。水域外系統(tǒng)的多樣性，直接影響水域內(nèi)的多樣性，同樣水域內(nèi)多樣性也會(huì)促進(jìn)水域外系統(tǒng)的多樣性，彼此影響，彼此適應(yīng)，彼此共存。

3.3 符合安全性與經(jīng)濟(jì)性

生態(tài)水利工程的建設(shè)是為了造福人類，并且應(yīng)避免產(chǎn)生安全隱患。因此生態(tài)水利工程建設(shè)前，要充分進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的可行性分析，結(jié)合我國目前的經(jīng)濟(jì)水平、施工技術(shù)條件分析建設(shè)生態(tài)水利工程的可行性。必須經(jīng)過充分論證，反復(fù)研究，確保萬無一失。水利工程建設(shè)一旦失敗造成的損失與影響是巨大的。

4 結(jié)語

從生態(tài)學(xué)的角度來看，水利工程的建設(shè)必然會(huì)對(duì)河流生態(tài)造成影響，同時(shí)對(duì)陸生環(huán)境、對(duì)社會(huì)環(huán)境也會(huì)造成影響，因此，在進(jìn)行水利工程的建設(shè)中應(yīng)遵循恢復(fù)物種多樣性原則、保持生態(tài)修復(fù)功能原則、安全性與經(jīng)濟(jì)性原則等。

[1]具杏祥，蘇學(xué)靈.水利工程建設(shè)對(duì)水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)影響分析[J].中國農(nóng)村水利水電，2008（7）.

[2]田豐.水利工程建設(shè)與保護(hù)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009（2）.

[3]邵蕾，李麗.淺談生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)基本原則[J].民營科技，2011（8）：245-246.

[4]穆宏強(qiáng)，蔡長治.工程水利、資源水利、環(huán)境水利、社會(huì)水利和生態(tài)水利的內(nèi)涵及其關(guān)系[J].長江職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2002（1）.