水利工程建设对水生态环境系统影响研究

摘要：水生态环境是人类赖以生存与发展的基础，然而伴随着社会经济的快速发展及人口的快速增长，作为人类改造自然与利用水资源的重要方式的水利工程建设规模越来越大，对水生态系统的影响也越来越大。水利工程建设在防洪、灌溉、发电、供水等方面带来了巨大的经济利益，但同时也给水生态系统的平衡和稳定带来了挑战。因此，开展水利水电工程建设对水生态环境的影响研究，对实现人与自然和谐共生，实现可持续发展，具有十分重要的现实意义。

关键词：水利工程；水生态；环境系统；影响

近年来，世界各地水利建设方兴未艾，据水利部发布的《全国水利发展统计公报》显示，我国2022、2023年水利建设完成投资分别为10893亿元、11996亿元，既体现了水利建设对经济社会发展的重要作用，又凸显了水利建设对水生态环境的巨大压力[1]。水利水电工程的建设与运行，会对水生态系统产生深刻的影响，因此如何对水利工程建设进行科学的规划与管理，降低其对水生态环境造成的负面影响，已成为一个迫切需要解决的课题。

一、水利工程建设对水生态环境系统的影响

水利工程一般施工期较长，废污水排放量很大，若处理不达标或直接排放则可能严重破坏工程区及其下游水环境。其对下游水环境最严重的影响来自大量的固体颗粒进入水体，固体的沉降将覆盖鱼类产卵场，破坏水生生物的生存和觅食环境，并且抬高河床、改变河流水文状况；水体中悬浮物浓度过大，将造成水生植物、脊椎动物和无脊椎动物停止生长甚至死亡[2]。

具体而言，从水文角度看，水利工程建设往往改变了河流天然水流形态，如建坝、蓄水等，改变了下游河道的产流过程，进而对河流生态需水及自然演替产生影响。同时，水库调度还可能改变河道波动周期，这给依赖特定水文条件的生态系统带来挑战。水体温度方面，水利工程，特别是大型水库，随着水深的增大，水体温度分层显著，表层水温季节性变化显著，深层水温相对稳定。这一水热分层现象可能会改变水体中溶解氧的含量与分布，从而对水生生物的生存与繁殖产生影响。此外，在水利水电工程建设过程中，会产生大量的建筑污水，如果处理不好，将对水造成直接的污染。同时，水库蓄水后水流变缓、自净能力降低，可能引起水体富营养化等环境问题。

二、解决水利工程建设对水生态环境系统影响的措施

（一）实施生态流量下泄制度

在水利工程建设管理中，生态流量下泄系统是维持水生态平衡的重要环节，其理论基础是对流域生态系统服务认识的深化。生态流量不仅是水生生物赖以生存的基础，而且对维持河流生态系统的健康和多样性具有重要意义。这就要求人类在开发利用水资源的过程中，既要考虑自然生态需要，又要保证河流的生态功能能够不断地发挥作用，从而形成一种人与自然和谐共生的水利发展新范式[3]。

在具体的实施过程中，需要先科学地制定流域内的河流和湖泊等水体的生态下泄方案，在充分考虑自然水文特征、水生生物生态需求和人类活动用水需求的基础上，以保证下泄流量满足水利工程运行要求和下游水生态平衡为目标。比如，对于那些依靠特定流速来繁殖的鱼类来说，下泄计划应该保证在繁殖期内提供合适的水流条件。而且为了保证生态流量的下泄计划得到严格执行，还需要在河道上安装流量监控装置，实时监测水流状态。这些设备具有高精度、高稳定度的特点，能精确测量流速、水位等重要参数，并能通过无线网络实时传送到调度中心。通过监测资料，调度中心能及时调整水利工程调度方案，保证下泄流量满足生态下泄计划要求。此外生态流量下泄调控方案，还需要适应季节变化及水资源状况的变化，枯水期要适当降低水利工程库容，加大下泄流量，以免给下游水生态带来严重影响。如在干旱年，通过对水库调度方案的优化，保证下游河流保持必要的生态基流，保证水生生物的生存，而丰水期时，要适当增加蓄水，为枯水期做准备。所以实施生态下泄制度，是解决水利水电工程建设对水生态环境的影响的一种行之有效的措施。在水利工程建设和运行过程中，通过科学制定下泄计划、安装流量监控设备、动态调整下泄流量，可有效保证流域生态系统健康稳定。

（二）推广生态友好型施工技术

在水利工程建设中，大力推广绿色施工技术，是保护水生态系统，实现可持续发展的重要手段。其核心思想是：在水利工程建设中，要将对自然环境的干扰降到最低，可采取低影响开发（LID）技术和生态修复措施，促进库区生态平衡和谐发展。这些技术既注重工程自身的高效、安全，又注重与自然环境的融合共生[4]。

在具体实施过程中，生物篱作为防治水土流失的有效措施已在水利水电工程中得到了广泛的应用。例如，在坡地或易受侵蚀的地区，种植具有发达根系和快速生长的植物，可有效地固土，减少雨水冲刷，防止土壤侵蚀。同时植草沟作为天然的雨水导流系统，具有引导雨水自然渗透、减少地表径流、补充地下水等功能。另外，还可利用人工湿地对施工废水进行净化处理，人工湿地通过集植物、微生物、土壤为一体，可模拟天然湿地生态功能，实现施工废水的净化处理。例如，在施工现场附近可建立人工湿地，向湿地内排放污水，经湿地自然净化处理，可有效去除污水中污染物，改善水质，降低周边水环境污染。同时也要注意技术集成和创新，以促进绿色建筑技术的发展，如将生物篱、植草沟渠、人工湿地等生态措施与水利工程规划、设计、施工及运营管理有机结合，形成一套生态环保的建设技术体系。并加强施工队伍的培训与教育，提升他们的环保意识与技术水平，以保证绿色施工技术的有效实施，从而进一步加强水利工程建设中的生态保护和修复工作，为建设美丽和谐的水生态系统贡献力量。

（三）强化水环境监测与评估

加强水环境监测和评价，是水利工程建设的重要内容，这一理念强调通过科学、系统的监测手段，全面把握水环境状态，及时评估工程建设对水生态的潜在影响，为水环境管理决策提供科学依据。

在实施过程中，需要建立健全灌区水环境监测网，如在重点水域设立监测站，定期进行水样采集，对溶解氧、氨氮、总磷等水质指标进行分析，进而全面反映水环境的污染情况。同时，采用流量计等设备对水量的变化进行监测，掌握水文动态。在此基础上，定期开展水生生物群落调查，包括物种、数量和分布情况，评估其稳定性和多样性。同时根据监测数据，不断对管理措施进行优化调整，例如一旦发现某一水体的水质出现恶化现象，就可以及时溯源，并采取相应的治理措施，如加强对工业废水的排放控制，调整农业施肥结构等。而且还可以结合水环境变化及水生生物群落演替规律，适时调整水利工程运行方式，保障生态需水。因此，加强水环境监测和评价是解决水利工程对水生态环境影响的有效途径。通过建立健全监测网络，优化调整管理措施，确保水利工程建设既能促进经济发展，又能保护好宝贵的水生态环境资源，实现双赢的目的。

结束语

综上所述，水利工程对水生态环境的影响是十分复杂和深远的，对此进行深入研究，有助于更科学地规划与管理水利工程建设，降低水利工程建设给水生态环境带来的负面影响，达到经济和生态双赢的目的。在未来，随着科技的进步与环保意识的提升，水利工程建设与水生态系统的和谐共生，将会为人类社会的可持续发展做出贡献。

参考文献：

[1]闫志鸿.水利工程建设对水生态环境系统影响分析[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(08):208-210.

[2]李本松.水利工程建设对水生态环境影响及保护措施分析[J].治淮,2023,(09):51-52.

[3]杨江勇.水利工程建设对水生态环境的影响[J].工程建设与设计,2020,(20):98-99.

[4]李宝英.水利工程建设对水生态环境系统的影响[J].河南水利与南水北调,2020,49(08):114-115.