水利工程生态效益范文

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Abstract: the economic takeoff of promoting the all-round development of society, as a national infrastructure of water conservancy project in China have also made great progress, but at the same time, a lot of water conservancy project makes part of the environment is the serious influence, the ecological water conservancy was mentioned the unprecedented levels, be social widely attention. This article in view of the water conservancy ecological problems, from the point of view of ecological benefits of water conservancy, water conservancy project on how to construct new a shallow to study.

Keywords: water conservancy project water ecological benefit evaluation to the protection of the environment

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

水在自然界中的存在状态并不是完全符合人类需要的，水利工程是用于控制和调节自然界地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。只有修建水利工程才能防止洪涝灾害的发生，并控制和调节自然界中的水，使其能满足人民群众生产和生活的需要。近年来，经济的腾飞促进了社会的全面发展，作为国家基础建设的水利工程建设在我国也取得了长足的进步，但与此同时，大量的水利工程建设使得部分地区的环境受到了严重影响，如一些地区出现水利工程肋迫现象，反而造成水土流失、河湖湿地萎缩、生态功能衰减、地下水水位下降、地面沉降、海水入侵等，甚至造成西北干旱地区的生态灾难。人们不断发出质疑，兴建水利工程究竟是在保护环境还是在危害环境，生态水利被提到了前所未有的高度，被社会广为关注。

2 水利工程对自然环境的影响分析

近年来，水利工程尤其是大型水利工程对自然环境的影响问题已经受到前所未有的关注，很多国家都因为生态问题而推迟甚至中止新的水利水电工程开发方案，要正确处理水利工程同自然环境的关系，就必须科学、谇真的分析水利工程对自然环境的影响，主要包括以下几个方面：

2.1 水利工程对气候的影响

一个地区的气候状况通常是受大气环流所控制的，但通过水利工程使原先的陆地变为水体或湿地，水利工程的这种作用机理，会使局部地区的地表空气发生变化而对局部气候造成一定的影响。比如降雨、气温、风、雾等方面。通常情况下，水利工程会使受一定距离的绕地区降雨量增加，而使库区和邻近地区降雨量减少，同时改变降雨时间的分布，如南方夏季降雨量减少，冬季降雨量增加。同时，由于库区降面变为水面，能量交换方式和储备方式以及交换强度均发生改变，从而使地区气温发生变化，这些都会对地区气候造成影响，如果被放大就会产生巨大的气候变化效应。

2.2 水利工程对水文的影响

水利工程会直接对河道流量造成影响，包括流量大小和流量过程以及流量时间分布等，都会发生变化，这种变化必然会对周围环境造成影响。比如水库工程在汛期存蓄了汛期洪水，改变了河道汛期流量状况，在非汛期则截取了河道基流，水库工程的这种作用，使得河道不论是在汛期还是在非汛期，其流量大小和流量过程都发生了巨大的变化，尤其是非汛期的基流截取作用，使得下流河道水位大幅度下降，甚至引起下游河道断流，从而使周围绕地下水位下降，给周边地区造成一系列的环境生态问题，比如下游天然湖泊或池塘断水干涸，入海口泥沙淤积海水倒灌、河流自净能力降低、河道水位变化波动幅度较大等等水文问题，甚至因为水位下降而且造成水质恶化。

2.3 水利工程造成泥沙淤积

水利工程使库区水位抬高，造成水流过水断面，使水力坡度发生改变，不论是河道纵向流速还是紊动流速都受到巨大影响，这种对河道水流特性的影响，使得水流挟沙能力降低，改变了河道的泥沙运动机制，从而造泥沙淤积现象。这种现象多出现在多沙河流、水土流失严重地区和推移质输沙量较高的河流。这种泥沙淤积现象，使得自然灾害频繁，土地盐碱化、鱼类种群变化等现象。据统计，三门峡水库自1960年蓄水后，一年半后，15亿吨泥沙全部淤积于潼关至三门峡河段，使潼关河床抬高了4.5m，并延伸到上游渭河口形成拦门沙，抬高了两岸地下水位造成两岸农田次生盐碱化。而丹江口水库自1960-1994年，泥沙淤积量则高达14137亿立方米，使该地区水涝灾害变得更为频繁，且破坏力加强。

2.4 水利工程对地质的影响

水利工程尤其是水利水电大坝工程，会使水体压重使地壳应力增加，并由于水渗透至断层增加断层程度，增加岩间空隙压力，从而诱发地震。同时，由于蓄水后造成水位上升，岸坡土体抗剪强度降低，容易引发塌方、山体滑坡等现象，并使危险岩体失稳，产生潜在地质危险。

3 从水生态效益构建水利工程策略

3.1 什么是生态水利

生态水利是近年来，随着水利工程对环境不良影响日益突显而被提出来的，是指按照生态学原理，在遵循生态平衡的法则和要求的前提下，从生态效益的角度出发进行水利工程建设，在改变、利用水利体系的同时，保证可持续发展，使人与自然和谐相处。宏观上讲，生态水利就是使水利与生态环境协调和谐，在开发、利用水资源的同时保证生态系统的自然恢复能力。

3.2 从水土资源保护角度构建水利工程

水土资源保护要求是从水生态效益构建水利工程的第一基本准准。作为万物生存的根基，水土资源对人类的生存和发展有着极为重要的意义，一切生命都离不开水，人类的生存和发展更离不开良性水土资源。如果因为水利工程建设而造成水土资源生态恶化，最终必然会因为水土资源的确良而危及人类的生存和发展。因此，要将对水土资源的生态性保护、生态性建设、生态性使用，作为水利工程建设的第一要求。如果还延续以往那种盲目开发、随意建设的急需功近利的水利工程建设思想，而缺少对水利工程同水土资源生态保护的综合考虑，必将给人类带来恶果。因此，在构建水利工程时，要从水土资源的保护上作考虑，包括河流泥沙运输、河流侵蚀等。

3.3 从生态保护角度构建水利工程

水利工程的构建，对生态和物种有着极大的影响，如大坝建设对洄游鱼类造成影响，对陆生植物和动物造成影响，对水生生物造成影响等等，这些都将直接影响地区生态结构，造成生态失衡。因此，在构建水利工程时，要从生态保护角度出发。如很多国家在建设大坝时采用建鱼梯、鱼道等工程措施解决鱼类洄游问题，或者采用人工繁殖方法对洄游鱼类进行繁殖，具体采用什么办法，需要根据不同地区、不同河流、不同物种进行具体考虑。此外，还需要考虑到对库区周边陆生植物、动物生存环境的永久性破坏，以及由于水利工程引起局部气候变化、土壤盐碱化等对动植物种类、结构等的影响。

3.4 从社会影响角度构建水利工程

根据研究表明，不少疾病如伤害、霍乱、血吸虫病等都与水环境有极大关系，比如丹江口水库、新安江水库等，使原有陆地变为湿地后孳生蚊虫，从而造成疟疾流行。三门峡水库的建立使钉螺难以从上游或下游向库区内迁移并繁殖，造成血吸虫病流行区域发生变化。这些疾病致病因素的改变，很有可能造成流行疾病结构的变化。同时，水利工程还会对移民造成影响，对文物也会造成影响，很有可能会加剧物种的灭绝。在构建水利工程时，这些相关的社会因素也需要充分进行考虑。

4 结束语

总之，生态和环境问题是关乎人类生存和发展的关键性问题，水利工程建设应当从保护生态、促进人与自然和谐相处的角度出发，以科学发展观来构建水利工程，合理规划、周全设计、精心施工，以解决水利工程对生态环境的负面影响，实现人类社会的可持续性发展。

【参考文献】

[1] 姜文来，雷波，信军.流域水资源管理的“重拳”[J].世界环境，2009（02）

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中图分类号： TV22；X820.3 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2017.10.031

我国在水利工程建设方面取得了较大的成就，全国范围内已经建成8万多座水库，6万多座水闸，堤防累积长度达到30万公里，逐步形成了较为完善的水利工程建设系统。水利工程的建设在一定程度上能够促进水土资源的合理利用，提高农业生产抵抗自然灾害的能力，但同时水利工程建设在特定的环境范围内，会对当地的资源结构和环境结构产生一定的影响。所以，在水利工程建设的过程中，要注重生态环境的保护，提高水利工程建设的整体环境效益。

1水利工程对局部降雨量的影响

1.1夏季降水少，冬季降水多

在水利工程兴建的过程中，会对季节性降雨的变化产生重大影响，造成这种现象的主要原因是，水利工程的修建造成了当地区域内积水增多，水分蒸发量会大大提高，使得区域内的空气湿度增加，降雨量增加。致使夏季降水减少的主要原因是，夏季陆地温度大于水面温度，水域范围内空气结构稳定，不利于空气对流运动，导致降水减少。冬季降水较多的主要原因是，冬季使降水增加的正面因素会超过负面因素。

1.2地域性降水发生变化

我国季风湿润区降水较多，干旱地区降水较少，但在水利工程兴建的过程中可能会改变这种降水的区域性特征。水利工程的建设使得空气上升运动的强弱和空气的对流运动规律发生变化。例如，干旱地区因为修建水库，当地的空气湿度上升，其附近地区水汽会比以前更加充足，降水量也随之增加。

2 水利工程对局部气温的影响

在水利工程修建之前，与空气直接接触的物质是地面，而水利工程的修建，增加了水面与空气接触的地域面积，地面的热容量和水的热容量之间有较大的差异，导致空气间的热容交换发生了较大的改变，使区域内的局部气温发生变化。主要表现在两个方面：一是夏季温度降低，冬季温度升高。通过对水利工程考察，一般深7米的水库，在冬季会使该区域内的气温上升2℃～4℃，夏季降温4℃左右；二是在日温差和年温差方面的变化。大型水库可降低日温差2℃左右，降低年温差1.5℃～2℃左右。

3 水利工程对水文系统的影响

一般水利工程的建设会直接影响到下游河流的水位变化，例如大型水库一般修建在水流较为湍急，水质较好的河流上游区域，并且通过在河道的关键位置设置水闸来控制河流流量和水位，主要是为了满足上游区域的取水或通航，并且对拦截洪水起到至关重要的作用。但是，下游地区河水流量会迅速减少，水位降低甚至断流，严重情况会造成海水倒灌，对下游地区的农业生产发展产生不利影响。另外，水闸开启后，水流量突然增大，水流速度加快，对河底底泥扰动较大，对河流水质产生不利影。

4 水利工程对水质的影响

水利工程对河流水质的影响包括积极影响和消极影响两个方面。其中，积极影响主要表现在水库内河流的流速减慢，水中的浮游生物活动较为频繁，其产生的二氧化碳与水中的钙、镁离子发生化学反应产生碳酸钙和碳酸镁，缓解水质的硬度。水库内的水停滞时间较长，水中的杂质会得到沉积，提高水质的清澈度；消极影响主要表现在水库内部河水的流动性降低，水体与空气的交换作用就会降低，导致水体的自净能力变差，水体中的污染物逐渐增多，导致水质变差。水库内的浮藻生物大量繁殖会导致水的富营养化。

5 水利工程对土壤的影响

以水库的建设为例，会对周围的土地造成盐碱化、沼泽化等。一是修建水库会导致下游地区的水位逐渐上升，水位接近地表时，遇到强烈的蒸发作用，导致土地盐碱化，地表植物会受到盐碱化影响干旱死亡；二是水库造成地下水位上升，土壤水分增多，出现沼泽化的现象，地表植被的根系因为难以接触养分而死亡，同时土壤沼泽化导致土壤肥力下降，土壤中微生物活动减少，不利于地表植被生长。

6 水利工程对地质的影响

一是大型水库的修建，水库内水体压力过重引起地壳应力增加，或者水体流动性较差导致水渗入岩层空隙，增加了断层之间的度，导致地质的稳定性降低，可能诱发地震；二是水位的上升，河岸土地强度下降，可能出现滑坡现象；三是水库的修建，水体容易受到污染，同时水体通过地下渗透将污染扩大，直接影响周围居民的身体健康。

7 结语

综上所述，水利工程的建设能够促进水土资源的合理利用，提高农业生产抵抗自然灾害的能力，但同时水利工程建设也可对当地的资源结构和环境结构产生一定的影响，导致局部降雨量变化、气温异常、水质变差、土壤盐碱化和沼泽化、地质活动异常等，对生态环境造成影响。

参考文献

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这主要是指在进行水利开发的过程中，需要有效地处理好工作同人类，生态系统同周边的经济系统之间的关系，从而实现社会经济的持续健康发展。因此，对水利工程进行生态工程系统施工必须依据一定的生态环境效益和社会效益共同发展的原则，来进行相关水利工程活动。逐渐转变过去单纯的施工管理，而将其变为集合工程效益同生态效益为一体的组合。更重要的是，在进行水利工程施工的过程中，最大限度的降低其对环境的不利影响，从而实现生态环境的后发效益。

1．2共生互补原则

共生具体而言是指共同生存与合作，从而实现互惠互利的现象。而工程在进行施工以及运行的处理方面采用手段共同生存的方法，需要对他们进行有效的规划以及协调，以此来，构建起同自然环境保持和谐平等的相互之间的关系，从而实现效益方面的最优的配合，这就是共生与互补的原则。应用到水利工程建设之中，比如土地利用方面:工程在开工的过程中有大量的废气物，这时需要占地来堆放，与此同时还需要占地进行建设，如果将其分开考虑，则会构成两个割裂开来的土地占用系统，这时可以将两者结合，来形成共生土地系统，一方面能够有效节约土地资源，在另一方面还能够有效地节约劳力以及资金。

1．3主体空间利用原则

在这里主要包含生物种群的分布原则，在此基础之上来结合水利工程施工的理论来提出。众所周知，生物种群主要分布有平面以及垂直分布这两种格局，要结合生态工程的对象以及目的，来进行生物种群的安排，从而帮助水利工程来实现其预先的效益。而主体空间的利用原则则主要是为了有效地解决水利工程总体布置之中施工区域的空间组织方面的问题，与此同时还需要统筹兼顾土地的合理利用与水流上的有效控制。

二、水利工程施工生态工程系统的有效分析

2．1系统的总体目标

这主要是由于人的施工活动同周边的社会经济环境，主要通过人口流、物质流以及能量流与价值流来进行流通，同时取得联系，以此来形成有效地水利施工区域的生态工程系统。而系统的主要目标是实现生态与工程效益的有效组合，最大限度的减少施工投入，降低工程对于环境不好影响，从而形成良好的生态环境。

2．2系统结构优化

由于人的施工活动会对周边的生态以及社会环境带来一定的影响，具体而言是通过人口流、物质流以及能量流等来获得联系，以此来构成水利施工区的生态工程系统。而系统的总体目标是为了有效地结合工程效益和生态效益。因此需要尊重相关经济规律以及生态学的原理，在运行目标的基础之上，来获得生态系统结构的最优结果。开挖时会产生一些废弃物，而开挖自身也会产生一些水土流失，因此需要进行填平，以此而构成全新的生产以及生活用地，还有一些机械和动力上的应用。在通过一些环保以及法规上面的要求，来有效地治理水土流失等生态资源。

2．3系统控制变量的识别

在实际生活中，要结合水利工程的具体特点，参考水流、土地、资金以及施工活动等方面的因素，在此之中要首要考虑到土地利用与水利控制这方面的因素。而系统输入变量包含上流的径流与下游的用水量，还包含工程用料以及开挖的弃渣量等。为了有效的解决下游的用水量以及环境改善方面的工程费用，需要综合的对土地进行征用，同时分析成本和效益，将输出量作为工程和生态效益的具体经济指标。

2．4系统边界的确认

系统边界具有比较稳定的生态条件，而主要包含土地面积、下游方面的用水以及环境质量方面等，具体的施工管理则主要包含资金、人力以及进度与质量方面，在此外还有法律法规以及政策方面上的要求。

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一、水利工程对河流生态系统的影响

水利工程在社会生产过程中，对促进经济与社会的发展发挥了重大作用，此外，我们也应看到水利工程对河流生态系统所造成的影响。人类兴修水利工程的种种人为活动致使河流的多样性、流动性和连续性发生改变，水域的水温、水深、自流水边界、水域流速等自然规律也随之发生了重大变化。这些变化会对河流的生态系统造成严重的影响，我们必须对这些影响给予高度的重视。在未来的水利工程兴修时，应全面把握生态系统健康与社会经济需求两者之间的关系，做到水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康及可持续发展。

二、生态水利工程的基本设计原则

（一）确保工程的安全性和经济性

生态水利工程作为水利工程的分支，首先要遵守水利工程的设计原则，保证工程安全性是任何水利工程设计的最基本的原则。设计过程中，设计人员应深入实际，充分考察水体的水质、水流等基本情况，进而充分考虑水对建筑物的侵蚀作用、对泥沙的堆积和搬运作用，同时还应全面把握河道走势的自然规律等。只有保证了工程的稳定性、持久性以及设施的安全，才能确保建筑物持久地发挥其功能。在保证了工程安全性的同时，我们还应对工程的经济性进行合理分析，力求实现资金投入最少、经济小于和生态效益最大化的基本原则。

（二）保证水体内部环境的多样性

相关调查显示，一个地区的非生物环境的多样性能够影响其生活群落的多样性。也就是说，如果一个地区的自然环境种类多样，当地的生物种类也会日渐丰富，食物链的组成也将更复杂，这样生态系统对外界变化的适应能力和抵抗能力越强。如果我们兴建的水利工程致使该流域内的水体内部环境日趋单一化，那么，就会导致水生生物种类多样性的减少、食物链结构逐渐简化、生态系统日趋单一化，造成水体对外界变化的适应能力和抵抗能力降低，自然净化能力逐渐下降，并逐步丧失其基本功能。所以，在水利工程设计过程中，设计人员需要对河流的近期及远期的水文情况进行深入了解，掌握生物种类与生态环境间的关系，进而对设计草案组建数学模型，对其可行性、可操作性进行论证，从而保证水利设施的兴建能够拥有足够的丰富多样的环境，进而将对自然环境的影响降到最低。

（三）确保河流生态系统的自我修复功能

与传统水利工程相比，生态水利工程除了要保证传统水利工程的基本原则外，还需要在设计的时候，充分考虑保护生态系统的自我修复功能，也就是要维持生态系统的可持续性。而在这一方面，人工建筑物所起的作用则十分有限，只有自然因素经过长期的自然选择后所形成的生态圈才具备良好的自我修复功能，发挥其作用。所以，在生态水利工程设计时，应尽量避免绝对化的人为力量，应充分将人为力量与自然的影响进行有机结合，从而利用生态系统的自设计功能和自组织功能，从大自然中选择合适的物种，形成良好的合力结构。这样，不仅仅可以取得生态系统保护及恢复方面的成效，还能降低工程的建设成本，降低工程造价，获取更高的经济效益和生态效益。

（四）确保河流生态系统的整体性

在传统的水利工程建设过程中，水体常被人为地划分成不同功能且相对封闭的小区域，影响了水体之间的相互联系，极大地降低了水体内不同小环境之间的能量交换及物质交换速度，从而人为地破坏来河流生态形同的稳定性和整体性。生态水利工程在设计时，应充分掌握施工流域内生态系统各要素之间的相互关系及作用方式，尽最大限度地保持并恢复水体的原始状态，确保河流的生态系统的整体性不受到外力的破坏，而不能仅仅是在工程结束后，单纯地对河道水文系统进行修复或是只对河岸的植被进行修复。

（五）确保建立完善的河流生态系统和水利设施之间的反馈机制

生态水利工程设计以成熟的河流生态系统为主要参照物，并充分利用生态学可的相关理论和环境工程的先进技术，力求打造一个健康的、可持续发展的河流生态系统，从而保证工程设施内部的各自然要素可以在不需要人工干预的环境自发地进行活动，维持生态环境的稳定和河流水体的质量。通常这种自发活动的方向不是单向的，这种不确定性使得生态水利工程的设计应遵循一种“反馈调整”的设计方法，也就是说，在设计方案执行之后，仍旧需要对水体的环境进行长期的监督和评价，并根据反馈的信息对水利工程项目进行不断的调整与完善。

三、生态水利工程面对的新问题