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1、1 学科代码：070701 学 号：081001010031贵 州 师 范 大 学（本 科）毕 业 论 文题 目：河流建坝对下游河道水环境的影响分析以长江为研究点学 院：地理与环境科学学院专 业：地理科学年 级：2008 级姓 名：苏星奕 指导教师：焦树林（副教授）完成时间：2012 年 4 月 23 日2河流建坝对下游河道水环境的影响分析以长江为研究点苏星奕摘要：河流上游建设水坝将对河流的水文水质、周 边环境、水生生物群落等产生深刻的影响，从而影响整个河流的生态系统的功能和结构。 长江作为我国境内极其重要的一条干流如今已经建立各类大小水坝，各类的河 坝的建立对于长江各段的影响日益明 显。本文
2、以 长江不同河段的水坝建立后的影响情况进行分析，重点分析了河流建坝对于下游河道水环境的影响，并提出两点减少水坝产生不利的建议，为今后的水利工程的建造和有效使用提供建 议，使得河坝能够更好的服务于社会经济的发展。关键词:河坝；水质；生态系统 ；长江；维护；评价体系Abstract: The river water quality of hydrology, the surrounding environment and aquatic organisms on communities would be notely impacted because of the dam construction
3、 in the river upstream,which affect the whole river ecological system function and structure. The Yangtze river,as an extremely important mainstream in China, now have been set up all kinds of large dams which had strikingly impacted the aquatic environment in all reaches of the Yangtze river.The da
4、m influence of the different reaches in the Yangtze river,espacially in low reaches section,were analyzed,and the two countermeasures were drawn up for reducing harmful effects on the channel water environment for further developing and effective utilizing the water resources conservancy projects as
5、 well as making the optimum service value of the dam construction for the social-economical development.Keywords: Dam construction; Water quality; Ecological system; The Yangtze river; Maintenance; Assessmental system1 引言经济社会的不断发展使得我们对于河流的利用进一步深化，如今长江的支流和干流都已经建设了不少的水利工程如大坝，一般的筑坝工程都是用于蓄水发电或者灌溉，甚至于在夏季
6、控制水位防止洪水的发生，大家熟知的三峡大坝就是其中一个重要的例子。河流建坝将显著的对河流下游的水环境产生影响，长期的实践证实因大坝的建立河流的生态系统或多或少都有了一定程度的退化，有不少人认为改变河流的性质将对于生态环境尤其是水环境产生不利的影响，但是在如今的社会经济情况下，水坝的建立能够有效的利用水的可再生特性弥补水资源紧缺以及地域或季节分布不均的现状。所以如何了解河流建坝对于河道水环境尤其是下游水环境的影响是非常重要的。在了解的基础上结合实际提出减少环境损害的方法，使得河道系统环境的健康发展。32 河流建坝对于下游河道水环境的影响本文将以长江上的大坝对于下游河道的水环境为例详细解说各项情况
7、。长江作为贯穿我国从西至东的一条主要径流，广泛的联系着我国境内的各种水域，且这其中的相互作用深刻而复杂。本身长江的水环境就复杂多样，各个环境之间是有着牵一发而的联系，所以长江口建立的河坝通常会具有典型性和突出的表现。2.1 建坝对于水文水质特性的影响河流建坝是通过截断水流而改变河流的水文水质的特性，河流的流量大小、分布等都因此而改变。水质水量是影响长江中下游各环境变化的最直接因素。三峡水库按“蓄清排浑”原则进行调度，坝下水质有较大改善。一方面长江上游营造的大面积水土保持林，在库区拦截收集水上漂浮物，大面积库区的沉降、生化和自净作用，下泄清水透明度增大，坝下水质明显变好；另一方面由于枯水季下泄流
8、量增加，提高了坝下游河道污水稀释比，有利于水质改善；加上三峡的调蓄作用，枯水期将增加下泄流量，洪水期将减少下泄流量。都使得下游水位同比变化稳定，对航运和供水提供稳定的保障。而同在长江干流上的葛洲坝的建立对于下游河流的影响，使得径流季节变化与三峡相似性地具有一定程度的影响。根据陈启慧等人就针对葛洲坝对长江径流过程的影响的研究，分别从建坝前后年最大日平均流量比较、建坝前后上涨率年平均值比较、建坝前后年最大日流量发生时间等方面的分析 【6】 。图 1 建坝前后上涨率年平均值比较和年最大日平均流量比较通过对长江流域上葛洲坝的建立对长江自身在流量方面的影响分析显示，大坝的建立对该流域的天然径流有一定程度
9、的影响，而对其流量的削峰坦化作用表现的较为明显，可见，大坝的建立对河流的径流量具有相应程度的影响。三峡大4坝同为长江干流上的大坝，其对河流径流量的影响特征具有相似性，不同点在于其三峡对径流的调蓄能力较之要大，所以对下游河流的径流来说，更大程度地影响着其流量的时空分布，但核心在于对河流径流峰值具有削峰坦化的作用。对于三峡大坝的建立来说，除了对其以上相关水域的径流造成一定程度的影响外，三峡大坝的建立对长江的干流以及主要支流的常量元素含量极其影响则不是很明显。根据吴起鑫等研究的三峡水库坝前水体水化学及溶解无机碳时空分布特征中通过选用库区离三峡大坝最近的万州点对其主量元素进行比较 【5】 。图 2 截
10、流前后离子浓度对比通过对比发现，截流( 2003 年 4 月) 水体主量元素和 2009 年冬季样品主量元素较为接近，变化很小 【5】 。而 2009 年 7 月离子的含量普遍较低，其主要原因应该是 7 月份长江流域雨量较大，雨水对河水的稀释作用所致。可见，坝前主河道水体在截流前后常量元素没有发生明显的改变，三峡水库蓄水目前没有对三峡主河道水体水化学产生明显的改变。下游的河流是受到河坝最直接的影响的地段。大坝的蓄水与泄流使得下游的河道的水流量产生改变，与此同时，水库采用不同的泄流方式也会对下游的水环境产生显著的差异影响。在多种影响的结合将使得下游水环境的水文特性如水体的温度、水质分层、物质组成
11、、能量生态系统等或多或少发生改变。比如河坝的建立使得河流的水流有最初的重力自留变为水坝泄流的的动力引导，继而水流的速度方向灯都发生变化，使得水中的颗粒物质的移动和物质的性质等变化明显。比较突出的有水中泥沙，微量元素等在水中的分布（聚集、稀释） ，这些将随即影响下游河道河床的泥沙堆积和冲散营养物。三峡水库的修建和调蓄还将在一定程度上改变长江河口来水条件，对河口地区生态环境产生一定影响。三峡工程蓄水后，由于水流的含沙量减少使得河口的泥沙少于前期的一半，比如说三峡大坝下游附近的宜昌站（见图 3） 。5图 3 宜昌站年径流和年输沙量的变化每年 10 月份水库下泄流量减少，可能会引起海水溯江而上，使该地
12、区工业用水、生活用水受到一定影响，长江三角洲沿海部份耕地会发生盐碱化。枯水年将使长江口盐度较建库前增加 16.4%，平、丰水年增加 2.6%。 【8】 目前河口沿江和滨海地区有相当数量的盐渍土，现沿江多已建闸挡潮蓄淡，盐渍土总的趋势是逐渐向脱盐方向发展。总的说来三峡工程对河口的生态和环境不会产生明显不利影响。自然的水流都有自我净化水质的能力，在建坝前河流一般是通过长期的自我缓慢的水动力推动使得水体中的有害物质逐渐的稀释、扩散，或者在与入海口交界的的河口你能够将污染物带入外海。比如淮河流域的建立了各类水库五千多座，虽然对于夏季的洪水情况产生积极影响，但是在修库建坝后。在蓄水时使得下游的河流水体净
13、化放缓，如果蓄水时间太长就可能对于河流的自然净化功能产生很大的损害，尤其是在下游的枯水期使得水质恶化情况比较严重。近二十年来，下游的水环境水质问题越来越严重，除了人为的污染之外，建坝对于水文水质的影响也是重要原因之一。以水中的氮磷等营养元素为例，虽然河流近域的化肥使用是直接原因但是氮磷元素在以前是能够被逐步消化的而不会导致太大的影响的，河坝的工程引起了河流流域内的生态系统的破坏，水体的流动和水中泥沙颗粒等性质的变化引起其对氮磷的分解吸附能力大大减弱。2.2 河坝对于下游河流的水环境生态系统的影响6河坝蓄水影响了水文水质就等于改变了以往的大的水生态环境，而一定的环境才能够孕育了一定的生物群落。特
14、定的生物群落都是在长时间的适应过程中形成的。水坝的建立会及时的改变水流的动力、水质等这个整块的水生态系统，对于长时间形成的这个水生生物群落而言这就是一种很大的影响。在河坝蓄水时下游的水生环境就是长期处于没有变化的情况，使得原本的不断稳定变换的生态系统出于停滞状态，而泄流时则是短期内使得大量的水生动植物引向下流河道，而特定的河流是没法短期内循环吸收接纳如此巨大的水生物，而使得水环境紊乱。另外河坝的建立改变河道的泥沙的堆积情况，使得泄水期大量的泥沙沉积改变河床的基质，使得下游以往的下游河床的环境质量改变，从而影响附着栖息的动植物的生存。如在长江的中下游是我国重要的淡水鱼的生长处，大量的水坝的建立显
15、著的影响了长江的渔业资源，长江的中上游在 80 年代时期是洄游鱼类的最佳的产卵处，但是水坝的建成使得水文条件变化巨大而使得洄游鱼类失去了本来适宜的产卵地，改变了鱼种。在葛洲坝下游的宜昌江在建坝之前鱼类丰富，分布均衡，但是建坝之后出现了部分鱼种的显著减少和部分鱼类的产量的显著增加的异常的情况。这是由于大坝的阻隔使得洄游鱼类的正常洄游路线被大坝阻断，滞留在大坝的下游河段，因而导致这类鱼中的产量增加，而与此同时，同样由于大坝的阻断使得需要在上游产卵的鱼类产量下降。3 减轻不利影响的对策分析河坝的建立对于河流下游的水环境影响方面比较多，包括水质、水文、水中的泥沙含量、水中营养素、河流生态系统的结构和功
16、能等。如何处理好水坝的建立和对环境的影响是如今的重要课题，使得水坝能够更好的服务于社会。3.1 河流生态系统的基本维护在河坝蓄水泄水的同时及时控制水生系统、水流和临界外环境的相互协调。实施生态维护机制，检水坝下游的水环境的水质情况、生态状况、调节功能和美学功能。由此来看、河流的系统的维护是整个生态系统的功能结构的全面维护，包括生物群落的全面协调。生物群落的协调控制是其中一项重要工作，通过生物群落的变换反过来检测河流系统的情况。另外现有研究表明，对于明显的大坝控制的缺陷可以通过局部的改变大坝大体的运行计划部分的恢复截水、泄水产生的明显的有害影响。如在通过对于淮河流域的水坝进行适当的维护性调水后，使得7淮河流域的水质问题得到了较大的改善，水体的组成越来越接近于自然状态下的水质。3.2 逐步建立完善的水坝-河流生态系统健康评价体系由于目前我国的水坝建设已经具有相当大的规模，如何有效的管理就成了一个急需
