水利水電工程對水生生物多樣性的影響與保護措施

江新武

【摘要】為了實現我國基礎設施建設事業和自然的和諧發展，本文以國外先進研究理論為依據，從水利水電工程建設對水生生物的群落、遺傳多樣性兩個角度的影響進行分析論述，并從不利影響出發提出了工程建設的相關優化措施，從而對水生生物的多樣性進行保護，實現流域生態的可持續發展。

【關鍵詞】水生生物，多樣性，不利影響，工程建設，優化措施

水利水電工程的建設在發電、防洪、航運各個領域發揮著重要的作用，是促進我國經濟的增長以及人民生活水平提升的關鍵手段。然而，其建設也對生態環境的可持續發展產生了許多不利影響，其中水生態系統和水生生物的多樣性性受到嚴重危害，為了實現水利水電建設事業和生態環境可持續發展之間的相互協調，本文通過分析論述了水利水電工程對于水生生物多樣性的不利影響，并突出了相應的保護措施，旨在二者的協調發展提供可參考建議。

一、 水利水電工程對水生生物群落的影響

（一） 對群落結構的影響

水利水電工程建設對于不同區域的水生生物群落有著不同的影響，本文主要對庫區、壩下水生生物群落受到的影響進行論述：

河流生態環境會受到水利水電工程的影響，而水生態系統中的浮游植物由于又會受到河流生態環境變化的影響，逐漸由底棲附著異養型演變為浮游生物自養型，水庫蓄水與否，其水流、透明度、水體營養是不同的，蓄水后的水庫有利于浮游植物的生長，在適宜的光照和溫度條件下，局部水域甚至會爆發水華，據環保局生態環境監測數據顯示，自2003年三峽水庫蓄水之后，許多局部水域多次爆發大規模、多種類水華。水利水電工程通過影響水庫餌料生物等因素進而影響魚類的群落結構，據監測數據顯示，三峽水庫蓄水后，適應水庫生態環境的魚類數量增加，而適應流水生態環境的魚類數量則大幅削減。

大壩建設對不僅會對魚類的沿河遷徙行為產生阻礙，而且會對河流生態系統的水流量、溫度以及泥沙量產生影響，下游河段的魚類群落結構進而發生變化。據相關研究發現，葛洲壩江段下游生態環境發生變化，其優勢物種因關鍵棲息地的環境質量下降進行遷徙行為，該河段的原有魚類數量顯著下降，魚類群落的空間分布發生了重大變化。

（二） 對遺傳多樣性的影響

諸如大壩建設之類的水利水電工程會對水生生物的棲息環境產生破壞，這就使得水生生物被分隔為較小的異質種群，種群之間相對孤立，在基因交流方面存在障礙，水生生物的遺傳多樣性進而受到影響。據相關研究發現，我國長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，一個位點顯示無效等位基因，且遺傳偏離指數較高；日本白斑紅點鮭由于種群隔離現象，正常生存受到威脅；鱖類在通江湖泊領域遺傳分化十分嚴重；以上研究均反映出，水利水電工程的建設通過對河流生態系統環境產生破壞進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） 對重要物種的影響

水利水電工程的建設通過種群阻隔對洄游性魚類的數量和正常生存產生嚴重影響。幼魚再通過水輪機等水流速度快，水壓高的河段時容易受到撞擊，傷亡率極高；發生高壩溢流現象時，流水中會卷入大量的氮氣，魚類患氣泡病的概率增加；溫度、流速以及阻隔效應對水生生物的正常繁殖產生嚴重的阻礙作用。水利水電工程類別不同，對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并不會對水生態系統造成破壞，但是卻嚴重危害著水生生物的正常生存；葛洲壩工程的種群阻隔對國家一級保護動物中華鱘的正常繁殖產生危害，三峽工程導致水溫下降，從而阻礙中華鱘性腺發育，從而造成其繁殖的延遲；金沙江電站工程占據了圓口銅魚的棲息場所，其阻隔效應造成圓口銅魚產卵場消失，圓口銅魚數量急劇下降；三峽工程荊江段蓄水后，水溫下降，四大家魚產卵推遲，其種群阻隔效應也阻礙了四大家魚的正常繁殖，該物種數量大幅度減少。

二、 生物多樣性的保護措施

（一） 加大水利水電工程運行管理力度

在進行工程運行時，管理人員應該通過水量調度等措施控制下泄水量，從而保證下游生態環境不受破壞。例如，羅阿諾克河大壩建設工程通過控制下泄水量的方式刺激鱸魚產卵，改善其數量大幅度降低的問題；丹江口水庫通過加大下泄流量的方式，對水質進行改善，從而緩解水華爆發問題帶來的負面影響；三峽水庫通過連續加大下泄水量的途徑刺激四大家魚產卵。除此之外，在施工期間應該嚴格控制對生態環境造成破壞的行為。

（二） 對水利水電工程進行結構改造

進行工程設計時，應該充分考慮項目的施工和運行對生態環境產生的影響，當不利影響范圍廣、危害大時，應該及時進行設計結構改造，例如放棄部分工程結構和功能，進行河岸生態改造等。河岸生態改造是生態補償機制中的關鍵途徑，它能夠增加微生物多樣性，避免生態環境迅速破壞，例如，以自然化的石護岸代替混凝土護岸，以自然蜿蜒的河道代替直線河道，即讓生態環境維持自然狀態；在進行工程設計時，盡量避免引水式結構的應用，降低高流速、高水壓對水生生物造成危害的可能性，對于效益不佳或者以達到使用期限的水利水電工程進行拆除或改造，從而恢復生態環境，保護水生生物的多樣性。

（三） 進行生態工程建設

對于群落阻隔效應嚴重的工程設置過魚設施，根據工程自身特點和對水生態系統的影響情況，通過升魚機、魚道等設備的安裝實現魚類等水生生物的上行；通過物理柵欄等設施的安裝避免魚類等水生生物受到高流速、高水壓的危害。對于水溫變化顯著地工程設置下泄水溫調節裝置，通過豎井式等設施的安裝提高下泄水溫，對下游生態環境進行積極保護。在進行生態工程建設時，進行生態調動配合設施的建設工作，通過設置溢流壩結構防止泄洪后出現的氮氣過飽和現象，避免"氣泡病"的出現，通過設置生態放水孔結構避免脫水河段的出現，從而保證生態調度的工作的有效落實。

總結：水域是生態系統中的關鍵部分，保證水利水電工程建設和生物多樣性保護工作的協調一致，需要我們對整個生態系統和工程建設體系進行科學合理地統籌規劃，國家相關部門應該借鑒國外先進的管理經驗，及時進行生態工程建設、水利水電工程建設、生態環境保護的統籌規劃工作，進而保證水生生物的多樣性。

參考文獻：

[1] 常劍波等.水利水電工程對魚類的影響及減緩對策[M].北京中國環境科學出版社，2006.

[2] 朱迪等.魚類生物完整性指標在河流健康管理中的應用[J].人民長江，2013（44）.