水利工程對(duì)河流生態(tài)環(huán)境的影響探析
水利工程建設(shè)利國(guó)利民毋庸置疑,不但可以滿足地區(qū)供水供電,同時(shí)還可以防洪灌溉,航運(yùn)與漁業(yè)等都可以帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)推動(dòng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)有著重要貢獻(xiàn)。但是水利工程建設(shè)會(huì)影響河流本身的水文狀況,如河道改變、筑壩雍水等等,進(jìn)而影響到河流生態(tài)環(huán)境,使地區(qū)生態(tài)遭到嚴(yán)重破壞,如果管理與疏導(dǎo)不利,非常容易導(dǎo)致環(huán)境的惡化。因此,國(guó)家每當(dāng)有水利工程建設(shè)時(shí),都會(huì)受到全社會(huì)的廣泛關(guān)注。
一、河流生態(tài)環(huán)境概述
河流生態(tài)環(huán)境主要指的是河流的生態(tài)系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)是指一定空間中的生物群落(動(dòng)物、植物、微生物)與其環(huán)境組成的系統(tǒng),其中各成員借助能量交換的物質(zhì)循環(huán)形成一個(gè)有組織的功能復(fù)合體。淡水生態(tài)系統(tǒng)可以分為兩類:①動(dòng)水生態(tài)系統(tǒng),即河流生態(tài)系統(tǒng);②靜水生態(tài)系統(tǒng),主要指湖泊、水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng),兩者都應(yīng)包括周邊的淡水濕地。[1]
河流生態(tài)系統(tǒng)主要是指河流水體生態(tài)系統(tǒng),而河流水體生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn):
(一)河流生態(tài)環(huán)境與生物群落的統(tǒng)一性。一定的生存環(huán)境會(huì)生成一種生物群落,生態(tài)環(huán)境直接影響到生物群落的構(gòu)成,二者密不可分。在一種生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中,生物群落是主體,生境則是生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生和發(fā)展的條件,地區(qū)生境資源豐富,則生態(tài)環(huán)境相對(duì)較好,生物的多樣性與生存條件就更好;反之,如果生態(tài)環(huán)境遭到破壞,就會(huì)導(dǎo)致生物種群的質(zhì)量下降,生物密度比例
(二)河流生態(tài)環(huán)境的整體性。生物群落存在與生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中,不可能脫離生態(tài)系統(tǒng)而獨(dú)立存在,若要采用強(qiáng)制手段將生態(tài)系統(tǒng)與生物群落向剝離,那么這種生態(tài)環(huán)境下的生物群落就不具備整體性,其生態(tài)環(huán)境的功能與特點(diǎn)也將發(fā)生相應(yīng)的變化。如在一個(gè)淡水水域當(dāng)中,自然界當(dāng)中的生物形成天然的食物鏈,相互作用與影響,為了保證生物多樣性,如果淡水生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)健康,則生境當(dāng)中的自然物種數(shù)量相對(duì)較多,數(shù)量比例相對(duì)較為均衡。物種之間制約與影響的程度保持在均衡的范圍內(nèi),這種依存與制約的關(guān)系達(dá)到平衡則生態(tài)系統(tǒng)的功能將會(huì)更趨完善。反之,如果淡水生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,將會(huì)對(duì)整個(gè)生物群落造成非常大的影響。
(三)淡水系統(tǒng)自我凈化與修復(fù)功能。淡水生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)控凈化與自我修復(fù)的功能,這也使的淡水生態(tài)在受到外界因素影響時(shí),實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)與調(diào)節(jié),維護(hù)和保持水體環(huán)境的清潔,也正是因?yàn)樗w具有自我凈化與自我修復(fù)的功能,才使得淡水生態(tài)系統(tǒng)較其他生態(tài)系統(tǒng)更具穩(wěn)定性。
(四)淡水生態(tài)系統(tǒng)具有服務(wù)功能。生態(tài)學(xué)中以人為主體,當(dāng)生態(tài)環(huán)境可以為人類提供幫助與服務(wù)時(shí),我們可以稱這種生態(tài)系統(tǒng)具有服務(wù)功能。河流生態(tài)系統(tǒng)不但可以為人類提供食物與水,同時(shí)可以影響區(qū)域性的空氣溫濕度、云量與降水等,可以促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng),防止旱澇現(xiàn)象的發(fā)生。河流流域植被豐厚,有利于防風(fēng)固沙,形成的景觀還可以發(fā)展旅游休閑等商業(yè)娛樂項(xiàng)目等等[1]。
二、水利工程對(duì)河流生態(tài)環(huán)境的影響
(一)河流生態(tài)環(huán)境對(duì)生物群落多樣性的影響。在水里工程當(dāng)中,由于項(xiàng)目需要必須對(duì)河道通過控制引流的方式進(jìn)行改建,可能會(huì)改變?cè)闰暄亚鄣脑己拥?,則原有河道的水流速度、彎道淺灘等河流形態(tài)發(fā)生改變;從縱向來看也影響到深潭、淺潭等河流外貌。這種河道的改變會(huì)造成水域生態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,導(dǎo)致河流生境發(fā)生變化,進(jìn)而影響生河流生態(tài)系統(tǒng),導(dǎo)致生物群落多樣性變差,使河濱植被、水生生物的范圍縮小,魚類、鳥類、兩棲類動(dòng)物生存環(huán)境發(fā)生變化,造成物種數(shù)量急劇減少,甚至滅絕。同時(shí)河床基床硬質(zhì)化,導(dǎo)致依靠粘土生存的微生物的生存環(huán)境發(fā)生變化,進(jìn)而影響植食兩棲類生物的生存。
(二)河流形態(tài)非連續(xù)性與均一性使生境多樣性發(fā)生變化。河流的非連續(xù)化指的是由于水利工程的建設(shè),導(dǎo)致水流自然流動(dòng)喪失連續(xù)性,更有水利工程使河流形成階梯化開發(fā),更破壞了河流的連續(xù)性;而河流形態(tài)均一化指的是由人為因素導(dǎo)致的河流渠道化與河網(wǎng)化[2]。
(三)河流生態(tài)環(huán)境變化將影響其服務(wù)功能。河流生態(tài)具有服務(wù)功能,為人類提供食品、淡水等產(chǎn)品,同時(shí)還能夠影響地區(qū)性氣候的變化等等。只有河流生態(tài)系統(tǒng)保持一種健康的狀態(tài),才能保證河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,更好的提供服務(wù)功能。如果河流生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞時(shí),其服務(wù)功能也逐漸喪失。同時(shí),河流生態(tài)系統(tǒng)所提供服務(wù)功能的喪失還涉及到其他因素,是有多方面原因共同作用的結(jié)果。
三、應(yīng)對(duì)生態(tài)影響的建議
生態(tài)水利工程是水利工程學(xué)科當(dāng)中的重要組成部分,只一種兼顧滿足人類需求與地區(qū)性流域生態(tài)系統(tǒng)健康可持續(xù)發(fā)展的水利工程學(xué)科。我國(guó)針對(duì)河流生態(tài)環(huán)境的研究較發(fā)達(dá)國(guó)家至少差50年。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家針對(duì)水利生態(tài)的建設(shè)正逐步走向成熟,已經(jīng)擁有其生態(tài)水利設(shè)施的建設(shè)與實(shí)施條件。我國(guó)目前對(duì)于生態(tài)水利工程的建設(shè)剛剛起步,對(duì)國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)可以借鑒和學(xué)習(xí),但由于具體的自然環(huán)境與人為因素的原因,不能將發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)照搬照抄[3]。
(一)改變傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)理念。我國(guó)目前正在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)建設(shè),在過去的水利工程建設(shè)當(dāng)中都是以結(jié)構(gòu)穩(wěn)、性能好、造價(jià)低為原則,而忽視了水利工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。但在當(dāng)前針對(duì)水利工程的建設(shè),我們要達(dá)到既可以滿足水利工程建設(shè)的功能與質(zhì)量要求,同時(shí)還能夠做到盡量降低由水利工程建設(shè)對(duì)水域生態(tài)環(huán)境造成的影響,避免先建設(shè),后修復(fù)的彎路,實(shí)現(xiàn)河流生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
(二)借鑒和積累生態(tài)修復(fù)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。針對(duì)生態(tài)修復(fù)來講,我們必須遵從先治理污染,然后在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的步驟與模式,不可以跨越式發(fā)展,也就是說生態(tài)修復(fù)的前提是保證河流沒有污染的情況才能進(jìn)行。國(guó)外在19世紀(jì)70年代已經(jīng)完成了對(duì)河流污染的治理與控制,以此為基礎(chǔ)可以大范圍的對(duì)河流生態(tài)形同進(jìn)行修復(fù)[4]。而在我國(guó)水污染比較嚴(yán)重,若要想成大規(guī)模的河流生態(tài)修復(fù)時(shí)機(jī)尚不成熟,可以在小范圍內(nèi)開展生態(tài)修復(fù)工程,在取得階段性成果以后積累生態(tài)修復(fù)工程的經(jīng)驗(yàn),在可適用地區(qū)逐步開展。
(三)對(duì)水利設(shè)施的合理利用。興建水利設(shè)施可以滿足人類的需求,同時(shí)還要關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)的健康性與持續(xù)性,降低由于水利設(shè)施建設(shè)造成對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。通過生態(tài)建設(shè)改變河流生態(tài)環(huán)境,提出合理的水利建設(shè)方案,充分利用水體的自我修復(fù)能力,同時(shí)注意本地植被的栽培,盡量避免引進(jìn)外來物種,防止造成生物入侵。
(四)實(shí)行長(zhǎng)期的跟蹤與評(píng)估。大型水利工程的建設(shè)本身就是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工程,其造成的影響持續(xù)時(shí)間將會(huì)更長(zhǎng),需要對(duì)水利工程進(jìn)行長(zhǎng)期的跟蹤,并對(duì)各種水文現(xiàn)象進(jìn)行評(píng)估,如庫(kù)區(qū)生態(tài)、河口生態(tài)與水生生態(tài)等等。其水生生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能不是短期內(nèi)能夠了解清楚的,這就務(wù)必使要進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)與跟蹤,才能摸清水利設(shè)計(jì)建設(shè)中的規(guī)律。所以,水利工程對(duì)環(huán)境的影響不是在水利工程實(shí)施過程中就能夠進(jìn)行定論的。
(五)建立完善的河流生態(tài)系統(tǒng)補(bǔ)償機(jī)制。針對(duì)水利工程建設(shè),在政策方面應(yīng)實(shí)行“誰(shuí)污染,誰(shuí)治理”的方針,明確水利工程補(bǔ)償機(jī)制的主體,補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)也不應(yīng)僅局限在保護(hù)瀕危物種方面,而是要從對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能層面出發(fā),其總價(jià)值才是最終需要補(bǔ)償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。
(六)加強(qiáng)河道防護(hù)工程的建設(shè)。河道防護(hù)工程可以有效改善植被的生存環(huán)境,建設(shè)中需要采用適于植物生長(zhǎng)的材料,注重采用天然材料來進(jìn)行施工。同時(shí)可以引進(jìn)新材料促進(jìn)岸堤植被的生長(zhǎng)并且具有防滲功能。
四、結(jié) 語(yǔ)
隨著社會(huì)的進(jìn)步,人們的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng),這就要求水利工程建設(shè)需要遵循自然科學(xué)原理,減少工程建設(shè)對(duì)水文生態(tài)環(huán)境的破壞,維持河流流域的整體性以及生物的多樣性,使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,通過河流的自我凈化與修復(fù)功能,形成河流生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,進(jìn)而最大限度的體現(xiàn)其服務(wù)功能。人類正悄然改變著自然界,在水利工程建設(shè)當(dāng)中,我們應(yīng)該以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段為基礎(chǔ),在保證水利工程的質(zhì)量與功能的同時(shí),注重對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù),這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)人與自然的和諧,也是堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。
參考文獻(xiàn):
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[3]楊玉川,張征,李培,等.流域水資源與水環(huán)境綜合管理發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題[J].中國(guó)環(huán)境管理, 2004(01)
[4]于秀波.澳大利亞墨累—達(dá)令流域管理的經(jīng)驗(yàn)[J].江西科學(xué), 2003(03)
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