水庫梯級(jí)開發(fā)的河流生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)

河流與流域生態(tài)健康研究是目前生態(tài)系統(tǒng)健康研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。首先介紹生態(tài)系統(tǒng)健康、河流健康和流域生態(tài)系統(tǒng)健康相關(guān)概念的產(chǎn)生與發(fā)展及各自不同的內(nèi)涵,分析河流與其流域生態(tài)系統(tǒng)的相互關(guān)系,認(rèn)為從流域的層次進(jìn)行河流生態(tài)的研究有著重要的意義。在分析河流及流域生態(tài)健康內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,回顧國內(nèi)外河流與流域健康評(píng)價(jià)的研究與實(shí)踐情況,并指出目前河流與流域健康研究存在的問題和研究趨勢(shì)。

從景觀的視角研究河流生態(tài)系統(tǒng),是目前河流生態(tài)學(xué)中受到廣泛關(guān)注且發(fā)展迅速的內(nèi)容之一。流域內(nèi)多尺度景觀強(qiáng)烈影響河流的理化及生物特征,已成為共識(shí),但有關(guān)量度、整合景觀與河流生態(tài)系統(tǒng)二者之間聯(lián)系的理論體系與方法的建立尚處于起步階段。對(duì)景觀組成與空間格局影響河流生態(tài)系統(tǒng)的機(jī)制與途徑進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié),提出了該領(lǐng)域研究中的主要難題,即如何識(shí)別景觀中人為因素和自然因素的協(xié)變現(xiàn)象,如何衡量多空間尺度景觀對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的交互影響,如何理解景觀閾值的不確定性。為克服當(dāng)前研究面臨的困難與挑戰(zhàn),填補(bǔ)已有知識(shí)的不足,提出今后研究的重點(diǎn)方向:河流景觀分類系統(tǒng)的改進(jìn);更具代表性時(shí)空數(shù)據(jù)的采集;新型景觀指標(biāo)的開發(fā)與應(yīng)用;微觀尺度數(shù)據(jù)與宏觀尺度數(shù)據(jù)的整合等。

根據(jù)三峽工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能影響的特點(diǎn),建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,預(yù)評(píng)估了三峽工程全面竣工正常運(yùn)行后,對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的6項(xiàng)正面影響和5項(xiàng)負(fù)面影響。結(jié)果表明,防洪和發(fā)電是三峽工程的主要功能,年功能價(jià)值分別為106.84×108元和211.70×108元;旅游、減少有害氣體排放、改善川江航道和水庫養(yǎng)殖也是三峽工程的重要功能;6項(xiàng)正面影響的年功能價(jià)值總計(jì)489.70×108元。庫區(qū)污染、泥沙淤積和水庫淹沒是三峽工程的主要負(fù)面影響,年損失值分別為24.06×108、7.22×108和6.27×108元;對(duì)生物的影響和對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的占據(jù),也是不容忽視的負(fù)面影響;5項(xiàng)負(fù)面影響的年功能損失值總計(jì)37.83×108元。

主要針對(duì)我國目前水利建設(shè)及生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀、生態(tài)水利工程的綜合治理原則和措施以及河道生態(tài)綜合治理工程建設(shè)等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，僅供參考。

長(zhǎng)期以來,人們?yōu)榱藵M足供水、防洪、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、漁業(yè)及旅游等需求,興建了大量水利工程,推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,而且對(duì)生態(tài)建設(shè)方面也有積極作用。但是,事物無不具有兩重性。水利工程在為人類社會(huì)發(fā)展帶來福祉的同時(shí),也往往對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生各種影響,有的甚至是持續(xù)而深遠(yuǎn)的影響。疏導(dǎo)河流、整治河道、筑壩壅水和大規(guī)模引水等,不僅會(huì)改變地形地貌,影響河流生態(tài),使生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定性都受到不同程度的影響。

近幾年，大量興建的水利工程滿足了人們一定的需求但是也給帶來了一些不利影響，造成了負(fù)面效應(yīng)。首先介紹了生態(tài)系統(tǒng)、河流生態(tài)系統(tǒng)以及其特點(diǎn)，接著闡述了水利工程與河流生態(tài)系統(tǒng)之間的關(guān)系，最后針對(duì)水利工程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響提出了一些相應(yīng)的技術(shù)對(duì)策。

水利樞紐是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水資源開發(fā)利用的強(qiáng)度越來越大,速度越來越快。與此同時(shí),水利工程中的生態(tài)與環(huán)境問題也越來越引起社會(huì)各界的關(guān)注。本文就水利樞紐對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)中生物與非生物環(huán)境的影響進(jìn)行了分析和探討,旨在為水生生物的保護(hù)及水資源的合理開發(fā)利用提供參考。

長(zhǎng)期以來,人們?yōu)榱藵M足供水、防洪、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、漁業(yè)及旅游等需求,興建了大量水利工程,推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,而且對(duì)生態(tài)建設(shè)方面也有積極作用。但是,事物無不具有兩重性。水利工程在為人類社會(huì)發(fā)展帶來福祉的同時(shí),也往往對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生各種影響,有的甚至是持續(xù)而深遠(yuǎn)的影響。疏導(dǎo)河流、整治河道、筑壩壅水和大規(guī)模引水等,不僅會(huì)改變地形地貌,影響河流生態(tài),使生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定性都受到不同程度的影響。

文章主要闡述了脅迫的基本概念,并提出了現(xiàn)代水利工程給河流生態(tài)系統(tǒng)所造成影響,期望能夠給水利工程項(xiàng)目建設(shè)者、施工者提出有利的數(shù)據(jù)信息,從而改善水利工程對(duì)當(dāng)代河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫問題。

水利工程對(duì)我國生態(tài)環(huán)境的影響是巨大而復(fù)雜的,探究其現(xiàn)狀及解決對(duì)策有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本文從河流的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能出發(fā),分析了水電開發(fā)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響,提出開展河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值評(píng)估,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償,是實(shí)現(xiàn)水電資源可持續(xù)利用的現(xiàn)實(shí)道路。

水利工程是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)工程設(shè)施?；诤恿魃鷳B(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn),分析河流形態(tài)與生物群落之間的關(guān)系以及水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的影響,本著趨利避害的基本態(tài)度,提出要達(dá)到水利工程與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的要求。

提出了計(jì)算“流量”,即計(jì)算受水電開發(fā)影響的河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值變化量的評(píng)估思路和方法,并以廣東省河源市風(fēng)光水利樞紐工程為案例進(jìn)行了定量分析。在對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行分類的基礎(chǔ)上,根據(jù)河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能可能受到水電開發(fā)影響的現(xiàn)實(shí)情況和影響特征,選擇適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值核算的方法和參數(shù),計(jì)算受影響的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值變化量。案例研究結(jié)果表明,風(fēng)光水利樞紐工程開發(fā)方案引起的河流生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值變化的正效益為7676萬元/a,負(fù)效益為-3894萬元/a,負(fù)效益占到其正效益的一半以上,說明該工程開發(fā)對(duì)東江河流生態(tài)系統(tǒng)的消極負(fù)面影響也是不容忽視的,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)補(bǔ)償措施。

水利工程是我國的重點(diǎn)工程項(xiàng)目之一,它對(duì)我國的河流生態(tài)系統(tǒng)有很重要的影響,尤其對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響.研究人員通過對(duì)水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能的影響進(jìn)行分析,建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和定量化的評(píng)價(jià)方法.下面,本文將就水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響評(píng)價(jià)方法進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的探究.

通過分析水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響,建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和定量化的評(píng)價(jià)方法.評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括建立評(píng)價(jià)指標(biāo)的原則、對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的分類和指標(biāo)確定等.本文將河流生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能分為四類即供水及與供水量相關(guān)的航運(yùn)和水電功能、生態(tài)支持功能、調(diào)節(jié)控制功能和文化美學(xué)功能.依據(jù)不同的功能類型,應(yīng)用以前的研究成果,針對(duì)水利工程產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)如生物多樣性的變化和河流凈化功能的變化,確定了不同的測(cè)度指標(biāo),并建立了相應(yīng)的數(shù)量化評(píng)價(jià)方法,主要包括指數(shù)法和boddo模型方法,這些方法將有助于對(duì)水利工程的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行深入的分析與評(píng)價(jià).

生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)核算是生態(tài)補(bǔ)償研究的核心問題之一。運(yùn)用市場(chǎng)價(jià)值法、機(jī)會(huì)成本法、影子工程法、影子價(jià)格法、防護(hù)費(fèi)用法等評(píng)估方法,以皂市水利樞紐工程為例,構(gòu)建了5個(gè)生態(tài)補(bǔ)償主體受益評(píng)估模型和8個(gè)生態(tài)補(bǔ)償對(duì)象受損評(píng)估模型,從河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能視角對(duì)皂市水利樞紐工程生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果表明:皂市水利樞紐工程建設(shè)的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為0.6760×108元/a,中央政府和地方政府、水電開發(fā)業(yè)主是主要的生態(tài)補(bǔ)償主體,其承擔(dān)的生態(tài)補(bǔ)償額分別占總生態(tài)補(bǔ)償額的68.05%和26.58%;移民和河流生態(tài)系統(tǒng)本身是主要的生態(tài)補(bǔ)償對(duì)象,其獲得的生態(tài)補(bǔ)償額分別占總生態(tài)補(bǔ)償額的75.74%和16.95%。

一場(chǎng)"無河不筑壩,無江不搞梯級(jí)規(guī)劃"的"大躍進(jìn)"式開發(fā)正在大江南北的諸河上進(jìn)行。理縣只是其中的一個(gè)縮影,幾乎所有的大小的支流都在搞梯級(jí)開發(fā),生態(tài)危機(jī)已現(xiàn)端倪。雜谷腦河流域由于自然資源的過度開發(fā)和不科學(xué)開發(fā),已經(jīng)造成一定的生態(tài)災(zāi)害或隱患,生態(tài)環(huán)境惡化等不利因素反過來制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)和水電產(chǎn)業(yè)發(fā)展,需引起各級(jí)政府高度重視并加以研究和解決,保持資源開發(fā)與保護(hù)的和諧發(fā)展。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,水利工程在防洪、發(fā)電、灌溉、航運(yùn)等方面發(fā)揮了巨大的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效應(yīng),對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的作用。但是,在水利工程建設(shè)的過程中,往往破壞大量的生態(tài)環(huán)境導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境平衡。因此,衡量一個(gè)水利工程的成敗不僅要看它的工程技術(shù)如何合理,還要看它在建設(shè)中對(duì)環(huán)境的影響是否重視和有具體的、完善的解決措施。

長(zhǎng)期以來，人們?yōu)榱藵M足供水、防洪、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、漁業(yè)及旅游等需求，興建了大量水利工程，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，而且對(duì)生態(tài)建設(shè)方面也有積極作用。但是，事物無不具有兩重性。水利工程在為人類社會(huì)發(fā)展帶來福祉的同時(shí)，也往往對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生各種影響，有的甚至是持續(xù)而深遠(yuǎn)的影響。疏導(dǎo)河流、整治河道、筑壩壅水和大規(guī)模引水等，不僅會(huì)改變地形地貌，影響河流生態(tài)，使生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定性都受到不同程度的影響。

河流梯級(jí)開發(fā)在滿足社會(huì)需求的同時(shí),還對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有一定的作用。針對(duì)河流水電開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,從河川流量、泥沙輸移、水環(huán)境以及水生物等幾個(gè)方面,將國內(nèi)外的研究狀況進(jìn)行綜合評(píng)述,并探討了今后重點(diǎn)研究的幾個(gè)方面:①如何應(yīng)用可持續(xù)理念指導(dǎo)水資源開發(fā)與調(diào)度;②水利工程建設(shè)對(duì)河流水沙變化影響的量化研究;③失衡生態(tài)系統(tǒng)的自適應(yīng)和自恢復(fù)機(jī)理研究;④水體富營養(yǎng)化最小臨界流速研究;⑤如何通過水庫聯(lián)合調(diào)度,解決河流水電開發(fā)造成的環(huán)境脅迫問題的研究。

生態(tài)系統(tǒng)健康是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)特征的一種系統(tǒng)診斷方式。目前,生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)是該領(lǐng)域的研究難點(diǎn),尚處于方法論探索階段,在研究方法和理論上均有待于進(jìn)一步發(fā)展。在國內(nèi)外關(guān)于生態(tài)健康理論研究的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法進(jìn)行歸納分析。生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)方法一般包括指示物種法和指標(biāo)體系法兩類方法。指示物種法簡(jiǎn)便易行,但由于指示物種的篩選標(biāo)準(zhǔn)及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康指示作用的強(qiáng)弱不明確,且未考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人類健康因素,難以全面反映生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。指標(biāo)體系法根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的特征及其服務(wù)功能建立指標(biāo)體系進(jìn)行定量評(píng)價(jià),是目前區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)的主要方法。并對(duì)具體不同評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用情況和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行評(píng)述。

在瑞典，過去很少考慮河流流量的改變對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，很多大壩沒有設(shè)置遷徙通道或規(guī)定最小流量的下泄量。因此，在改善生態(tài)環(huán)境方面還有很多工作要做。概述了電力生產(chǎn)引起的流量變化對(duì)生態(tài)環(huán)境的主要影響，驗(yàn)證了通過流量調(diào)節(jié)來減輕環(huán)境影響的可能性。另一方面，總結(jié)了現(xiàn)行的環(huán)境流量管理方法，以及以市場(chǎng)為導(dǎo)向的實(shí)施電力生產(chǎn)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的情況。在對(duì)瑞典河流采取這些措施的可行性進(jìn)行分析的同時(shí)，對(duì)瑞典的幾大類調(diào)節(jié)河流流量河段的典型實(shí)例進(jìn)行了研究，并對(duì)預(yù)期氣候變化對(duì)水電生產(chǎn)和河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的影響進(jìn)行了討論。