水利工程建设的水生态学论文

2022-04-29

传统的水利设计以防洪抗旱、供水发电、交通航运等方面的效益为主要设计目的，忽略了工程本身对周边生态环境所带来的影响。本文结合湖北汉江崔家营航电枢纽工程生态水利设计及运行情况，浅谈几点设计后的思考。今天小编为大家推荐《水利工程建设的水生态学论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

水利工程建设的水生态学论文篇1：

新形势下北京城市水环境建设的策略探讨

北京要打造符合世界城市、宜居城市要求的水环境，必须对照世界城市的标准找差距，加强水环境建设。本文作者提出加强北京水环境建设的策略为：一、完善政策法规体系；二、推进污水深度处理；三、注重城市非点源污染控制；四、强化公众参与机制，逐步提高公民环境意识。

水环境作为城市环境的重要组成部分，对城市环境的影响很大，历史上的北京城，依水而兴，依水而建。北京都市发展史，恰是人与水共存荣的历史。水环境曾是中华帝都命脉所在，水环境造就了中华帝都宏伟的气势，水环境打下都城的建设基础。纵看北京都城，河湖水系与有规则的宫城、市井、街坊整合一体，此种古老风貌显示大中华一统天下的威严和“天人合一”、人与自然和谐的意境。

面对新形势下北京建设世界城市的新定位，如何以战略的眼光，打造符合世界城市、宜居城市要求的水环境，必须审视北京市现行的水环境建设现状和存在问题，找出北京市水环境与世界城市的差距，提出加强城市水环境建设的对策。

一、“十一五”期间北京城市水环境建设的工作基础

“十一五”期间是首都经济社会快速发展的重要时期，也是北京水务实现战略转变的重要时期。在此期间北京市坚持治污为本、循环利用、综合治理水环境，确保了首都生态水环境安全。

（一）截污治污

在水污染控制方面，北京市城区先后建设了北小河、方庄、高碑店、酒仙桥、清河、肖家河、吴家村、卢沟桥、小红门等9座二级污水处理厂，日污水处理能力248万立方米，市区排水管网5000多公里，污水处理率达到93%；郊区中心城建有污水处理厂16座，日污水处理能力87万立方米，处理率75％；乡镇及镇以下建设污水处理设施373处，污水处理率32％。水污染治理的全面提速，为北京城区、郊区点源污染的全面控制奠定了基础。

（二）循环利用

近年来，北京市充分挖掘污水、雨洪水的利用潜力，实现水的循环利用。北京市已建成13座再生水厂，再生水日生产能力71万立方米。再生水已占全市总用水量的18%，连续两年超过地表水用水量，成为本市稳定可靠的新水源。再生水利用主要用于工业、农业、环境和市政绿化。在雨洪水利用方面，市区建成800多处利用设施，用于绿化、洗车和环境；在城市下游建成雨洪滞蓄区，郊区利用坑塘、沟渠、洼地拦蓄雨水，改善了环境，回补了地下水，年增加利用雨水4500多万立方米。

（三）水环境治理

北京市在进行水环境治理过程中，注重水源保护、坚持生态治河、重视流域管理，从而使北京城郊的水环境质量整体改善。

1.加强水源保护，建设生态清洁小流域。经过多年探索，北京市确立了在山区构筑“生态修复、生态治理、生态保护”三道防线，建设生态清洁小流域的治理思路，对小流域内农村的污水、垃圾、厕所、河道、环境进行同步治理，保护水源地水质。全市已累计完成生态清洁小流域治理128条，面积1592平方公里。山区640个村实现整村治污，重点水源区的村庄已完成了污水治理、农厕改造，垃圾集中收集处理。经过治理，小流域水质达到地表水Ⅲ类及以上标准，水生态环境质量不断提高。

2.完成城市河湖治理，改善水环境。在城市水系治理方面，北京市坚持生态治河的原则，完成了六环以内骨干河道治理，先后治理了清河上段、北环水系转河段及北护城河段、人民渠新开渠上段、凉水河干流、马草河、万泉河等60余公里河道，使多年黑臭的河水基本还清；建成清河、中南海—筒子河—北海等8处水循环工程，辅助水循环流动，初步实现了“水清、岸绿、流畅”的河湖治理目标。目前，城市水系Ⅱ-Ⅲ类水质河道占到56%，城市湖泊达标水面达到70%，中心区水质基本为Ⅲ类。

3.重视流域管理，水环境质量整体改善。在跨界河流水环境综合整治上，北京市重视流域管理，将流域内城市发展、产业调整、新农村建设、水环境改善统一纳入流域治理规划，使流域水环境质量整体改善。在对服务全市70%人口、承担中心城区90%排水任务的北运河流域进行治理过程中，按照治理目标和任务，北京市要求各相关部门和区县政府，落实责任，政策集成，共同推进，完成了流域内12条45公里河道的生态治理，建成6处生态湿地，形成220万平方米水面。同时，加强对流域内各责任单位的目标考核，确定了28个考核断面，建立了区县出境断面考核公示机制，2009年榆林庄闸出市境断面COD平均值由上年的52毫克/升下降到45毫克/升，超过了预期目标值。

二、发达国家城市水环境建设管理经验

（一）法规体系逐步完善和健全

根据经济发展和水环境保护的需要，美国环境保护局（EPA）及时颁布或修正相关政策，法规数量不断增加，法规条文逐步细化、可操作性增强。如美国1948年颁布的《水污染控制法》（即后来的《清洁水法》）已进行了30多次修改。对于水法，美国已形成了立法—执法—回顾评价—修正这样一个不断循环的过程，使该法日益完善[1]。

日本于1967年通过《公害对策基本法》，确立了国家环境管理的原则， 1970年制定了《水污染防治法》，1993年《环境基本法》出台，形成了现在的以《公害对策基本法》、《环境基本法》、《水污染防治法》等法律规定为内容的水污染防治立法的有机体系。同时，由于日本的国土相对较小，水资源紧张，水利工程牵涉面大，日本制定了《河川法》、《水资源开发促进法》、《水资源开发公团法》等，将水利规划用法律形式固定下来。这些立法的实施，对于合理利用水资源、维护生态平衡、防治水污染，收到了相当大的成效[2]。

1968年，英国议会通过了防污法案，规定未经伦敦港口当局同意，任何人不得向泰晤士河排放污水；1973年，英国议会又根据实际，通过了一项新的关于管理水的法令（水法），并成立泰晤士河水务局（水理局），负责泰晤士河流域从供水、排水、污水处理、污染控制、渔业、航行、农业用水、防洪、环境美化等一系列工作。1964年，法国议会通过“水法”，1992年，根据欧盟的统一要求，法国议会又对“水法”作了较大的修改，一部“水法”和因此而形成的体制、机制，推动了法国各级政府对水污染的防治，使法国境内的河流治理卓有成效。

（二）水污染控制由片面到全面

20世纪60、70年代，美国十分重视对工业和市政产生的点源污染加以控制，尤其1972年实施《清洁水法》以来，成绩显著，基本上解决了点源污染问题，但对非点源污染重视不够。70年代后期，美国政府认识到非点源污染对水质的严重威胁，开始在重大法规中列入控制非点源污染的条款，并为采取行动的州提供技术和财政支持。目前，美国环境保护局已将非点源污染列为内陆水体的第一大污染源[1]。

日本对于水污染控制的认识，也经历了从片面到逐步全面的过程。针对生活点源污染，采用不含磷的洗涤用品，对厨房里的剩余油脂类固化后作为垃圾丢弃，餐厨剩余的调料用品也尽可能通过垃圾处理设备或以报纸吸附后丢弃。在排水设施建设完备的大都市，一是推进深度处理，二是改造现有的合流式下水道；针对工业点源污染，要求工厂建立水处理净化设施，废水需达标后才可排放。

欧洲城市比较重视下水道的建设[3]，伦敦的下水道建设远始于维多利亚女王时代，100多年以前就初步形成了泰晤士河北岸和南岸的简易排水系统。至1970年，伦敦下水道普及率达到了98%，大伦敦区(包括流域) 污水处理厂有361个。法国巴黎的下水道建设更是闻名世界，法国巴黎也在20世纪70年代达到了98%以上的下水道普及率。伦敦和巴黎大区目前污水处理量都在400万吨/日以上，而且污水处理厂均采用了新工艺，其尾水排放标准BOD5均控制在5〜10毫克/升。在点源污染治理取得很大成效时，欧洲人认为水环境的治理尚有不足，还存在着一个“世界级”的难题，那就是下水道的雨污合流问题。伦敦、巴黎等欧洲著名城市，大都历史悠久，地面建筑都是千百年来的文化遗产和历史精华，地下基础设施格局已定，不可能进行下水道雨污分开的大规模改造。为此他们在新城区改造和新建雨污分流的下水道体系;在老城区兴建雨水收集系统、地下水库，以减轻下水道压力；在污水处理厂、泵站等部位兴建沉淀池，增加蓄污的容量。

（三）水环境标准逐步严格和具体

1972年颁布《清洁水法》后，美国最初执行基于技术的污水排放最低标准，该标准在技术上可行、经济上有效，但它同水环境容量标准没有直接联系，不能确切反映污染物排放对环境及人体造成的损害和经济损失。1983年以后，实施以水质为基点的排放标准，可称之为“生态学—毒理学”的标准，该标准是用来保护人类健康和水生物安全生存的，要求较高、执行较为困难[1]。

20世纪60年代，日本制定和实施了污染物排放标准以及环境水质标准，包括健康项目27项和生活环境项目17项[4]，明确了有害物质的种类和相应的允许极限值。健康项目对于公共水域或地下水的规定都是统一的，生活环境项目按照不同的水体（河流、海域、湖泊），根据使用目的划分水域类型，并分别设定标准值。这些标准主要是从保护人类生存环境的角度设定的，现在正在讨论从新的保护水生生物的视点来设定水质环境标准。

（四）非传统水源的开发利用日益增加

国外水环境恢复与再生事业经验表明，污水深度处理与再利用是走向健康水循环的桥梁。污水深度处理及再生利用在经济发达国家已有推广，甚至普及[5]。1996年日本全国有162处污水厂有再生水设备，利用再生水量为48×104m3/d。西欧各国远早于日本就到达了相当高的普及率。

日本从1985年到1996年用再生水复活了150余条城市小河流，给沿河市区带来了优美景观，深受居民欢迎。1975年后，日本新的中水利用设施集中于东京都、福冈市，中水利用最多的是办公楼、学校、医院等（占60%），以及体育场馆、公园绿地、工厂等对水质要求不高的场所[6]。

（五）重视公众参与管理

许多国家为确保水环境管理更具有广泛性和社会性，都相当重视民主协商与公众参与，并将其作为水环境管理的关键因素。20世纪70年代以前，美国以政府制定的国家级水质管理政策法规为主，强调联邦政府的主导作用，忽略了地方政府、企业界和公众的参与。20世纪80年代后，EPA越来越重视地方政府和社会团体的意见，教育公众积极参与[3]，加快与之进行更高效、更成功的合作。参加者有专属流域机构、政府、流域内拥有土地的集体和居民及其他代表，如法国的流域委员会对于流域水环境管理，就采取“三三制”的组织形式，即1/3 的成员由国家和专家代表产生，1/3的成员由选民产生，1/3 的成员由用户代表产生，称为“水务议会”[7] 。

（六）实现水环境信息共享

美国政府从20世纪70年代起逐步建立了一系列环境资源数据库[1]，其中包括联邦政府和州政府投资收集全国范围内的流域边界、水流、水质、土壤、土地利用等数据信息。并将数据全部储存在计算机内，在网上公开发布，用户只需交纳少许数据加工费或免费即可进行查询和使用，这样大大促进了科学数据在水质管理决策上的应用。

欧洲水协会通过EWPCN向公众提供水环境保护领域信息并进行水环境信息集中交流[8]，EWPCN的信息主要来源于欧盟国家的水污染控制政策及文件、时事通讯、项目报告和其他背景资料等。从事环境研究的业内权威人士、水公司、咨询公司、研究者及其他对水环境领域感兴趣的团体和个人均可以从这里免费下载信息。

三、北京城市水环境建设管理存在的不足

虽然近年来，北京市一直致力于改善水环境状况，取得了一定成绩，但离世界城市、宜居城市的标准，仍有一定差距。

（一）水污染控制法规颁布的时间较晚、数量较少

1984年、1988年我国分别颁布了《水污染防治法》和《中华人民共和国水法》，标志着我国开始进入全面依法治水的新阶段。1996年和2002年分别对两法进行了修订，使水管理法规进一步完善。但现有法规综合性强、覆盖面广、规定较为原则，内容不够具体、细化，可操作性不强；政策法规修订步伐缓慢。北京市与国家级法规相对应的专项性、地方性法规也需进一步补充，现有的水环境管理法规标准还不能满足北京市建设世界城市水环境的需要。

（二）污水处理厂排放标准偏低

由于污水处理厂在工艺设计上一般以COD、BOD5和SS为主要控制指标，造成污水处理厂出水氮、磷浓度偏高，并且污水厂出水排放标准（COD 60mg/L，BOD520mg/L）远大于地表水V类标准(COD40mg/L，BOD510 mg/L)。因此，污水处理厂出水排入附近河流后，河道在基本无清洁水源补充的情况下，河道的水源主要为污水处理厂出水以及雨季的降雨径流补给，水质很难达到其水域功能标准要求。

（三）非点源污染的控制与管理未引起足够重视

近年来，北京市非点源污染的比重逐渐加大，有些水域的非点源污染甚至超过了点源污染而成为威胁水质的主要因素，北京市城区及郊区的一些封闭性水体逐渐显现出富营养化问题。然而，我国及北京市现行的水污染控制法规基本上是针对点源的，尚未就非点源污染进行专门立法，这在很大程度上影响了水污染治理效果。

（四）公众参与机制尚未完全建立，人们的环境意识有待提高

由于流域水环境管理牵扯的源多面广，规范而有效的公众参与机制，将使流域水环境管理更容易被群众接受，对破坏环境的各种行为起到监督作用。市民作为城市的主体，他们直接关注和参与城市水环境的构建，具有非凡的意义。因为市民在通过自身的行动参与了城市水环境的建设之后，他们对城市水环境的脆弱会有更深的体会，这会提高他们保护城市水环境的使命感和责任感。目前，北京市公众参与环保的意识还相对淡薄。

四、进一步加强北京城市水环境建设的策略探讨

（一）完善政策法规体系

健全的政策法规是改善和恢复水环境质量的必要手段。北京市应在建议国家及时完善综合性水环境保护法规的同时，加快研究和制定更为细化的地方性法规，根据北京市具体河流湖泊的水体特点，增加有机物和水生物项目，并制定相关法规保证水质标准的实施及定期修改。政策法规的制定中，应强调污染预防的重要性，从侧重污染的末端治理逐步向源头和过程控制过渡，以避免污染后带来的经济损失及昂贵的污染治理费用。

（二）推进污水深度处理

推进污水深度处理，普及再生水利用是创造良好水环境，促进循环型城市进程的重要举措。由于污水处理厂出水排放标准与地表水环境质量标准之间存在一定差距，鉴于北京城市河湖主要为非常规水源补水，因此需进一步对污水处理厂出水进行深度处理后与地表水环境质量标准相衔接，尤其要提高脱氮除磷效率。

（三）注重城市非点源污染控制

对于非点源污染，一方面，要制定相应的法规与政策，将城市径流污染控制纳入法制轨道；另一方面，需采取相应的控制措施，从源头、迁移途径、水体终端对污染物进行控制与治理。针对城市面源污染污染物种类繁多、组分多变、时空变化效应明显的特征，实施居民小区雨水处理与资源化利用等源头控制和城市面源污染随径流传输过程的在线与离线监控与净化技术，同时以生态学原理为依据，开展以消减和净化面源污染为主要目标的岸边生态系统结构和功能构建修复，通过底泥微生物、水生植物和生物制剂的联合技术，消减和修复面源污染导致的高污染负荷底泥沉积物，使城市面源污染汇流后在末端得到控制。

（四）强化公众参与机制，逐步提高公民环境意识

水环境保护涉及社会经济的方方面面，不仅需要政府制定合理的政策，还需要公众、团体、企业等各方面的通力合作。公众参与就是在社会分层、公众需求多样化、利益集团介入的情况下采取的一种协调对策。水环境管理中的公众参与，是指在管理领域里，公民有权通过一定程序或途径参与与环境有关的决策管理活动，使得决策管理活动符合公众利益。在水环境管理领域确立公众参与机制，是民主理念在水环境管理机制中的延伸，公众参与到有关水问题的立法和管理过程中将提高水管理的效率和效果。

参考文献

[1]曹利平，王晓燕. 美国水质管理政策法规变化及其启示[J]. 保定师范专科学校学报，2003，16（4）：34-38.

[2]高福德，张华. 中日水法体系与管理机制的立法比较[J]. 黑龙江省政法管理干部学院学报，2005(5):105-107.

[3]汪松年. 欧洲的水污染治理[J]. 城市问题，2002（2）：71-73.

[4]高娟，李贵宝，华珞，等. 日本水环境标准及其对我国的启示[J]. 中国水利，2005（11）：41-43.

[5]张杰，丛广治. 我国水环境恢复工程方略[J]. 中国工程科学，2002，4(8):44-49.

[6]山崎凉子，杜纲. 日本非传统水源的开发利用[J]. 中国给水排水，2009，25（8）：101-103.

[7]矫勇.英国法国水资源管理制度的考察[J].中国水利，2001(3):43-45.

[8]郑晓梅.欧洲水协会(EWA) 建立水污染控制网络( EWPCN) [J]. 环境污染治理技术与设备，2001(2):6.

（责任编辑：文雪峰）

作者：廖日红许志兰吴晓辉孟庆义

水利工程建设的水生态学论文篇2：

浅谈水利水电工程建设中生态水利设计的思考

传统的水利设计以防洪抗旱、供水发电、交通航运等方面的效益为主要设计目的，忽略了工程本身对周边生态环境所带来的影响。本文结合湖北汉江崔家营航电枢纽工程生态水利设计及运行情况，浅谈几点设计后的思考。

一、崔家营航电枢纽工程概述

汉江是长江中游的重要支流，汉江流域在丹江口以上为上游，丹江口至钟祥为中游，钟祥以下至汉口为汉江下游。崔家营航电枢纽位于汉江流域中游河段，襄阳市下游17km，控制流域面积13.06×104km2，正常蓄水位63.73m，回水约39.8km至新集，枢纽由泄水闸、挡水坝、船闸、电站厂房四部份组成。

二、建成前水生生物资源现状

工程设计前曾对汉江中下游水生生物资源现状做过调查分析。

1. 建成前浮游植物现状

2003年至2004年，在汉江丹江口以下江段11个断面的样品分析中，共采集藻类7门51属。汉江下游藻类细胞数硅藻占41.3%，蓝藻34.9%；绿藻22.8%。

在不同季节，各江段藻类优势种和藻类细胞个数变化，藻类的数量自丹江口到汉江河口呈现逐渐增加的趋势。

2. 建成前浮游动物现状

2003年8月25至9月15日、2004年3月23-31日汉江中下游采集到的原生动物有7科、8属。采集到的轮虫8科、15属、19种。采集到的浮游枝角类5科、7属。采集到的桡足类3科、7属。

3. 建成前底栖动物现状

2003年8月26日至30日的调查中，定量样品中底栖动物共有24种，其中软体动物20种，寡毛类3种，水生昆虫1种，蛭类1种。

4. 建成前水生维管束植物现状

根据2002年资料和2003-2004年现场采集分析，汉江中下游河段水生维管束植物共计34种，其中挺水植物13种、浮叶植物2种、沉水植物13种、漂浮植物6种，分别占38.2%、5.8%、38.2%、17.6%。

5. 建成前鱼类资源现状

5.1 种类组成

据2003年调查汉江中下游，现有鱼类75种，分别隶属14科56属，其中鲤科48种。

5.2 鱼类区系特点

汉江中下游鱼类区系组成由以下三大类组成：（1）古北区鱼类中的印度平原类群：代表种是青鱼、草鱼、鲢、鳙、鳡、鳊、条类、鲴类和铜鱼类，构成鱼类区系成分的主体；（2）中印区鱼类中的印度平原类群：代表种是青鱂、乌鳢、斗鱼、沙塘鳢、黄鳝、刺鳅等；（3）第三纪早期类群：代表种类是鲤、鲫、鲶类、鳜类、鳑鮍类、赤眼鳟、泥鳅、胭脂鱼、麦穗鱼等。

5.3 生态特点

汉江中下游鱼类组成具有以下三个生态学特点：（1）流水生态型鱼类所占比重较大。汉江中下游鱼类种类组成以流水生态型为主。如四大家鱼、鳡、鯮、鳤、鲂、马口鱼、宽鳍鱲等。（2）静水生态型鱼类具有渔业优势。汉江中下游中静水生态型鱼类则由于生态环境特点具有渔业优势。从现有鱼类种类组成看，以鲤、鲫、鲂类、鳑鮍类、类、鲶类、黄鳝、泥鳅等为主。（3）洄游鱼类数量少。汉江中游洄游性鱼类种类和数量较少，仅在汉江下游有少数几种洄游性种类如长颌鲚、鳗鲡等，其种群数量不大。

6. 鱼类产卵场分布与规模

汉江中下游鱼类特点是经济鱼类种类较多，常见重要经济鱼类有长春鳊、蒙古鲌、翘嘴鲌、鳤、鲤、鲫、铜鱼、青鱼、草鱼、鲢、鳙、赤眼鳟、长吻鮠、鲶、黄颡鱼、鳜、鳡以及鲴类，绝大多数是产漂流性卵，包括在流水中产微粘性和浮性卵的种类。漂流性鱼产卵时期一般为5～8月，产卵时间也有差异，由于受丹江口枢纽工程的影响，下泄低温水使汉江中、下游鱼类繁殖较建坝前推迟20～30天，鱼类繁殖期一般延续到8月中旬至8月底。

2004年产卵场监测结果表明，目前汉江中游干流和支流唐白河有11个产漂流性卵经济鱼类产卵场、小型鱼类產卵场中游干流和支流唐白河有20个。汉江中游产漂流性卵鱼类现有16种，其中包括草鱼、青鱼、鲢、鳙、长春鳊、赤眼鳟等主要经济鱼类，干流产漂流性卵163亿粒，其中“四大家鱼”0.93亿，占0.57%；其它经济鱼类3.64亿尾，占2.23%；其它小型鱼类158.7亿尾，占97.20%。支流唐白河产漂流性卵5.30亿粒，“四大家鱼”、其它经济鱼类、小型鱼类分别占0.00%、14.15%和85.85%。

三、生态设计的目的及结果

崔家营航电枢纽的主要任务是改善汉江河流的航运和沿岸灌溉条件，同时兼有发电功能。由于水库水位提高，原有河道的水容积增大，将带来一些生态条件的改变：水体流速相对减缓，水体透明度有增加的趋势；由于水体交换率的相对降低，对有机污染物的稀释扩散能力也有所减弱；水坝在一定程度上阻断了水生态系统的连续性，某些鱼类的生活习性会受到影响。

工程生态设计的目的就是通过工程措施降低枢纽工程建设对周边生态环境所带来的影响。

为尽量减免枢纽工程建设和运行对枢纽库区及下游水生环境和鱼类资源的不利影响，保护该流域鱼类资源，维护区域的生物多样性，建设单位采取了修建鱼道的措施，以满足枢纽上下游鱼类的交流和完成生活史。同时为了降低枢纽工程对汉江渔业资源的影响，建设了鱼类增殖放流站，满足鱼类资源保护与增殖、渔业发展等多方面的需要，同时为周边地区的渔业产业化发展提供服务。

同时对工程永久占地区实施景观绿化工程，对工程临时占地区（包括：取土料场，弃渣场，施工辅助区，施工便道）进行人工播撒草籽和植树等植被恢复措施，降低了工程建设对坝区、临时占地等区域的水土流失。

1. 估计对浮游生物的影响及结果

枢纽工程完工后，水库水体流速减缓，透明度加大，有利于藻类的生长，在库区蓄水后最初几年，浮游植物的数量及生物量将提高，坝上存在着发生 “水华”的可能性。随着水库水体营养源数量的逐渐减少和库区部分库湾水生维管束植物的增长，在外来有机污染源不增加的前提下，水库的藻类数量会逐渐降低到一定水平。由于水体流动性减少，有机物稀释能力降低，硅藻占的比例将降低，而绿藻、蓝藻等所占比例会增加。

坝上浮游甲壳动物（枝角类、桡足类）及轮虫的数量和种类将随着藻类的数量变化而变化。

在不考虑坝上浮游生物生物量的变化对坝下影响的前提下，坝下江段的浮游生物将基本维持现状。

2012年采样调查共采集到浮游植物5门42种，藻类细胞数硅藻占38.1%，蓝藻19.0%；绿藻33.3%。硅藻、蓝藻占的比例降低，而绿藻等所占比例增加。浮游动物43种，其中原生动物16种，轮虫13种，枝角类9种，桡足类5种。各调查断面，大坝上游采集到浮游动物26种，坝下采集到浮游动物25种，支流唐白河采集到浮游动物35种。

2. 估计对底栖动物的影响及结果

枢纽工程实施后，库区底栖动物数量有上升的趋势，多样性将增加，具体表现为：水栖寡毛类、螺类、蛭类、双壳类的数量和生物量增加。淡水壳菜仍为底栖动物的优势种群。

坝下附近的底栖动物数量将减少，其他江段基本维持现状。

2012年采样调查共采集到底栖动物8种，其中节肢动物4种、软体动物1种、环节动物3种。大坝坝上底栖动物的生物量为6.8g/m2，坝下底栖动物的生物量为1.9g/m2，唐白河底栖动物的生物量为18.14g/m2。主要优势种类为剑水蚤属和扁蛭。

3. 估计对水生维管束植物的影响及结果

枢纽建成后，库区的水面加宽，水体流速减缓，水位变得相对稳定，透明度的增加，水生维管束植物数量和种类都会有明显的增加，很大一部分的淹没区域将适宜于水生维管束植物的生长，流速相对静缓、水深相对较浅的库湾将是水生维管束植物生物量最大的地方。浅水区有利于芦苇、蓆草和香蒲群落的形成，较深水处适于眼子菜、狐尾藻等其他沉水植物生长和群落的发展。

在水库建成后的前期，水生维管束植物不会有较大数量的增加。

坝下附近河段的水生维管束植物难以定植，而数量极少。其他江段水生维管束植物的现状不会有明显的改变。

大坝坝上水生维管束植物的生物量为776g/m2，坝下水生维管束植物的生物量为243g/m2，唐白河水生维管束植物的生物量为891g/m2。主要水生维管束植物为穿眼眼子菜、喜旱莲子草、狐尾藻等。

4. 估计对渔业资源的影响及结果

水库运行后，很难满足产漂流性卵鱼类所需要的涨水产卵条件，茨河、襄凡产卵场将不适宜产漂流性卵鱼类的繁殖活动，该产卵场有可能消失。襄凡以上产卵场产的卵，部分卵、苗易遭泥沙沉积掩盖死亡，部分鱼卵、苗在过坝的过程中受水轮机水流剪应力和水坝落差的影响，其存活率也将受到影响。水库蓄水期对下游鱼类繁殖不会产生影响；水坝造成氮气过饱和的现象，不会对鱼苗产生明显影响，水库产粘（沉）性卵鱼类繁殖的鱼苗在流下水坝的过程中也会受到部分损伤，水坝上下游落差越小，损伤率越低。崔家营为低水头坝，对鱼苗的损伤相对较少。

汉江产漂流性卵鱼类包括“四大家鱼”、铜鱼、鳜、鳡等，在正常水位条件下不能溯河到上游产卵场。崔家营枢纽工程兴建后，水坝基本阻断了“四大家鱼”、铜鱼、鳜、鳡等产漂流性卵鱼类的溯河产卵通道，造成鱼类生境破碎，鱼类交流机制减少或消失，长此以往，库区得不到下游鱼类的补充，产卵群体数量将减少，因此库区产漂流性鱼类的数量将减少，同时，鱼类交流机制减少或消失，有可能导致这些鱼类的遗传多样性降低。水库浮游生物、底栖动物等鱼类的饵料基础变得更加丰富，维管束植物数量的增加也为鱼类提供了食物和栖息条件，鲤、鲫、黄颡鱼等定居性鱼类数量将增加。崔家营枢纽坝下江段经济鱼类种类组成不会产生明显变化。

为尽量减小枢纽工程对生态的影响，工程采用兴建鱼道与鱼类增殖放流相结合措施。

鱼道设计：经调查汉江洄游性鱼类、半洄游性鱼类现状，结合枢纽特点，过鱼对象主要为：洄游性鱼类鳗鲡、长颌鲚和半洄游性鱼类草鱼、青鱼、鲢、鳙、铜鱼等的亲体和成体，适宜鱼类主要以“四大家鱼”等经济鱼类为主，过鱼季节为5～8月份。根据工程坝高、水位落差、主要过鱼对象及过鱼时间等因素，参考国外鱼道经验，并进行对比，同时结合本工程的特点，确定鱼道设计参数如下：鱼道流速宜控制在0.5～0.8m/s，流量宜控制在1.8～2.8m3/s，池间落差宜控制在0.02～0.04m，池深1.8-2.0m。

据调研，近年来渔民单船日产量多在10—15kg，主要为鲤、鲫、三角鲂、长春鳊、黄颡鱼、鲇、鳜、鲢（个体偏小，1～2龄，其量增加起因于增殖放流的效果）等，鱼类种群以定居性鱼类偏多，渔获物个体明显偏小，江湖洄游以及喜急流的鱼类如长吻鮠、铜鱼、中华倒刺鲃、白甲鱼、结鱼、多鳞铲颌鱼、圆吻鲴和华鳊等，已很难在渔获物中看见，一些主要经济鱼类，如草鱼、鳙、鳡、铜鱼、长春鳊、赤眼鳟、蒙古鲌等，在繁殖季节已难以形成渔汛。现有珍稀鱼类仅有胭脂鱼1种，主要分布于襄阳以下干游江段。洄游经济鱼类有鳗鲡和长颌鲚，鳗鲡生活在丹江口以下的汉江中下游，长颌鲚仅在下游。坝上和坝下渔获物基本相似，均为汉江常见的经济鱼类。

5. 结果分析

枢纽工程的建设对工程区的影响是明显的，但我们还是能够通过一些措施将影响尽可能的降低，以达到与自然和谐共存的目标。

四、设计后的思考

1. 设计前应提供充足详尽的生态水文监测资料

水文监测资料是设计人员完成设计方案并确保其具有可行性、实用性、合理性、生态性的关键内容。当前我國实现生态观测站点全覆盖的区域较少，原始资料积累不足，难以为方案的制定提供必要的数据支持。对此，政府部门要适当增加各地区的生态观测点数量，将其连成一个信息覆盖网，采集到设计人员方案制定时需要的水文数据资料，并加以筛选、分类、整合，全面提升数据的精确性与有效性。

2. 积极引进实用型、技术型人才，组建专业设计团队

一方面，相关部门要加大人才的引进，与各高校建立长期合作关系，广泛搜罗兼具水利工程设计经验及生态学基本理论知识的实用型人才，充分发挥其主观能动性，确保设计方案的经济性、可行性、环保性，科学性，在保障水利建设质量与功能的前提下融入生态环境保护理念，实现各项资源的优化配置，达到人与自然和谐共存的目标。另一方面，还要尽快组建起专业的设计团队，将搜罗到的各领域优秀人才集中起来，使其共同参与方案的制定工作中，各抒己见，对设计中不完善的部分提出专业性意见与建议。

3. 进一步完善生态水利工程设计效益评价体系

生态水利工程建设中的生态效益在短时间内还不能看出作用，只有不断坚持，以可持续发展为目标，才能最终将其转化为看得见的经济效益。对此，政府部门要进一步完善生态水利工程设计效益评价体系，应树立起全局观念，用发展的眼光看待问题，出台相应的政策方针扶持以生态保护为出发点与落脚点的水利工程建设活动，坚持科学发展观，实现全面发展可持续目标。

4. 与环境工程有机结合在一起

设计人员在设计环节应当适当融入环境工程理论知识，既确保灌溉、防洪、供水、航运、发电等基本功能，实现水资源的优化合理配置，又达到环境保护目的，有效降低工程设计阻力，提高方案的可行性、科学性与合理性。设计人员在方案制定前，需要充分考虑到建设区域内的水文特征、地质情况、水生生物资源现状及改变带来的影响，尽可能因地制宜，迎合河道系统的生态需求，树立全局观念，用发展的眼光看问题，坚持具体问题具体分析。

结束语

综上所述，生态水利工程建设势在必行。尽管当前生态水利工程设计环节中存在很多问题，但只要相关管理部门与政府部门携起手来，进一步完善生态水利工程设计效益评价体系，积极引进实用型、技术型人才，组建专业设计团队，必然可以有效解决上述问题，实现可持续发展目标。

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作者：陆昕炜

水利工程建设的水生态学论文篇3：

简析蝗害的成因与政府的治理

摘要：我国历史上的水、旱、蝗三大自然灾害之一的蝗灾，民国时期非常严重，对人民的生产和生活产生了破坏性的影响。河北境内发生的历次蝗灾中，尤以民国二十一年大蝗灾危害最甚。多种因素叠加，灾难发生之后，社会各个层面都有着不同的应对方略，展示了自然灾害之下人类社会的协同应对。

关键词：民国时期；河北；蝗灾；社会应对

蝗灾，是指由蝗虫引起的灾变，作为民国时期最严重的生物灾害，对当时人们的生产、生活带来了极大的灾难，大量的蝗虫疯狂吞食农作物，造成严重的经济损失，情况恶劣时，甚至会导致整个社会出现饥荒。民国以来，我国灾情不断，1933年是民国蝗灾最严重的年份之一。“据不完全统计，捕杀蝗虫和跳蝻884万余斤，掘除卵块71000余斤。” 30年代，战乱相对减少，是民国灾害治理成就最为突出的时段。

一、蝗灾产生的诱因——气候

气候对蝗虫虫源的影响主要通过降水和温度这两个要素起作用。蝗灾的发生往往与水旱灾害相伴随。科学研究表明，我国的蝗灾主要是东亚飞蝗引起的，这种蝗虫大多在湿润的河岸、湖滨、山麓和田埂的土中产卵，而蝗卵发育和孵化出土却需要晴朗的天气。高温干旱会使蝗蝻的发育数量增加，发育速度加快，龄期缩短，因此蝗虫的大爆发与气候的关系极为密切。持续的干旱会使内陆湖，水库水位急剧下降，河流流量减少，迅速增长的湖滩、河滩为蝗虫提供了更多的适生区。所谓“久旱必生蝗”，旱灾与蝗灾是紧密联系。

“旱极而蝗”，主要是雨水对蝗虫，特别是对蝗卵的孵化有很大的影响。“蝗虫产卵所一般以江湖河海之滩地为中心，均为濒湖、临河、滨海之县，河北为白河之支流，白洋淀、宁晋泊、大陆泽。” 对低洼、季节性漫水，而且农业难以充分利用的荒地造就了蝗虫理想的滋生环境，这些地方的水位是随雨水多少而高下，时涨时落。如果春夏季少雨干旱，河滩水位低落，荒地大片暴露，是蝗虫繁殖的有利条件。春季干旱将有利越冬卵的孵化，从而可能引发蝗虫的大发生。蝗虫对环境湿度有一定的要求。“亚洲飞蝗在温度过高或过低时成活率都较低，惟有相对湿度70%时为最适宜，发育期32~37天，成活率高” 。七八月降水减少，为夏蝗提供了适宜的温度和湿度，蝗虫生长迅速，产下的秋卵，没有强降水的冲刷，死亡率降低，持续的高温，使秋蝗得以大量的孵化，酿成又一轮的蝗害。

河北省自然环境复杂，气候比较温和，河流众多，夏季多雨，春旱，秋吊，荒地草原面积较大，特别是在河水经常泛滥和旱涝交替发生的情况下，又出现大面积的荒地，耕作粗放的农田以及土底水库的脱水草滩等，均为蝗虫的适生环境，有利于多种蝗虫，特别是东亚飞蝗的繁殖，生存。

“民国二十一年，冀省大水灾” ，缓解了旱情，提高了地面的湿度，为是年蝗虫的顺利产卵奠定了基础。1932年河北省“下雪甚少，致使下蝗卵，不易被杀灭”，“预料今年，势必盛起” 。春，夏，秋季的干旱对夏蝗卵的孵化，秋蝗产卵场所的选择是有利的。1933年适逢春旱少雨，滋生了蝗卵在夏季的成功孵化。初夏雨期推迟，仍像春天那般干旱少雨，越冬虫卵则免遭被水浸渍，孵化率自然高于常年，夏蝗就会大发生。据《中华民国二十二年北平全年降水量与平年比较图》所示，七月北平降水量较平年减少70mm，八月较平年减少30mm，雨量较常年有所减少，但蒸发的力度却仍保持很高，使得1933年旱情加剧，降水减少，湿度降低，温度上升，为喜旱的蝗虫提供了最适宜的温床。是年黄河八月上旬发生决口，河北受灾面积3103平方公里，受灾人数710410人。灾情在一定程度上又令河北持續的旱情有所减弱，既保障了夏蝗的成功发育又为秋蝗的孵化提供了适宜的温湿条件。水旱灾害的交替发生，令1933年的蝗灾发挥到了极致。

二、政府治理措施

河北的蝗患，几乎每年都有，而其中伴随旱涝的灾情，会促使蝗患的轻重不同。政府是行政性机关，依据多年的经验，运用强制的手段来制止和预防一切可能对社会造成不稳定的因素。

（一）组织治蝗会

河北各县蝗害已有数十年之久，虽然经过政府和人民的努力捕打已减轻，但始终也没能将蝗灾全面遏制并消灭。“各县治蝗组织未能切实遵办，政府公布治蝗搜卵办法并将关于治蝗会各条详加补充，厘定治蝗会组织办法九条” 。要求各县对于治蝗会，限于1934年2月15日以前一律成立。依照这些组织条例出现专职治蝗组织机构。

（1）组织构成：县设总会，区设分会，乡设支会。

（2）人员配置与地点：总会会长由县长兼任；副会长由公安、财政、教育、建设各局长兼任；指导员由各机关及法团职员兼任。地点设于县政府内。分会会长由区长兼任；指导员由区公所所在地之邻闾长及素孚众望的士绅担当；地点设于区公所内。支会会长由乡长兼任；副会长由副乡长兼任；队长由邻闾长兼任；队员由民众担当；地点设于乡公所内。

（3）机构运作：支会对辖境内实行巡查，发现灾情，应督饬队员，依法搜除；一面报告分会，分会报告总会，县长得到报告，立即派员会同分会人员，督促搜除。灾情处理完毕后，由支会具结报告分会，分会具结报告总会，然后由县长分报民实两厅核查。在两县交界地区发现灾情，应由两县联合搜除，完毕后，由两县会勘，报告民实两厅查核。

这种塔式组织，各级治蝗人员的责任关系就非常明确，善加运用这种组织体系能快速有效地做好治蝗工作，治蝗会成为县政府与基层人民正确处理灾务之间必不可缺的纽带。治蝗会遍及各个区域，上至县城，下至乡舍，在县城设立总会进行发布通令进行指导，在区所设立分会进行指令的传接工作，在乡里设立支会接受上级指示并着手准备行之有效的灭蝗措施，强化灭蝗工作。各市县的区一级或乡一级若未设有治蝗会，也会成立治蝗队等组织进行统筹规划治蝗。一般说，地方的治蝗组织基本上都是依照保甲形式组织治蝗队，督促农民即时扑灭蝗蝻。

（二）治蝗办法

在治蝗过程中河北省归纳了一些行之有效的方法,并加以推广。治蝗方法按蝗虫的生态结构来分，可分两种，一种是掘杀蝗卵；另一种是扑杀蝗虫。若按季节划分，又可分为夏蝗和秋蝗的整治。1933年河北蝗患的特征是夏蝗和秋蝗同时出现，如何做好防治夏秋连蝗尤其需要注意。夏蝗和秋蝗在时间上具有连续性，防治自然也就要注意二者的连贯性所带来的弊端，并通过科学的改造来彻底消灭蝗害。

搜除蝗卵的方法有二，第一、挖卵，将蝗卵扑杀于未成形时期。蝗虫将卵产于地下一二寸深的位置，耕、锄的翻地工作，就能损坏蝗卵，掘出处理，就能有效地预防蝗灾的发生。河北省的盐碱地和低洼地常为蝗虫的原产地，特别是旱季，对这些危险地域要重视起来，认真对待。第二、灌溉灭卵，蝗虫怕潮湿，土中和空气中过于潮湿，蝗卵就会腐烂。在发现有蝗卵的地方，进行灌溉，是省力、实用的。

扑杀蝗虫分为幼蝻和飞蝗两个阶段。首先，对于幼蝻而言，有四种方法。第一、掘沟驱虫法。对于幼蝻而言，最原始高效的方法是掘沟驱入，沟要宽一米左右，深0.7米左右，沟的两壁要保证尽量光滑，使幼蝻跳进后，不能跳出。沟必须在跳蝻进行方向的前面挖掘，掘起的泥不应放在跳蝻来的路一边，应放在去路的一边。第二圈打法。先观察蝗虫聚集的区域，插上一直杆作标识，随后集中村民，远远的围着杆绕成圈，拿着扫把边扑打边往中间行进，使蝗蝻聚集中央，然后扑打致死。在平原荒地或茅草滩上可采用对面围打、方形围打、圆形围打三种方式。第三、喷浇火油法。跳蝻的迁移具有盲目性，当经过小河或水沟时，在水面上喷射一层极薄的火油，就可以把它们杀死。第四、利用化学方法，撒放毒饵。毒饵是世界通用治蝗的方法，跳蝻和飞蝗都可毒死。“撒放毒饵的时间以下午五六点最好，因为蝗虫的食量，早晚两餐最大，下午五六点撒放的毒饵，可供蝗虫当晚及第二天早晨的饭食。假设在别的时间撒放，容易被太阳晒干，这样蝗虫就不爱吃了。但此法成本过高，所以使用的次数较少” 。其次对于飞蝗而言，有两种方法。第一利用湿度，早晚捕打。这是蝗虫能飞以后较适用的一种方法，趁早晚有露水的时候或降雨过后，飞蝗的翅膀潮湿，飞行较慢，或者不能起飞，可以大量捕捉。常用的捕打方法有罗圈阵、火把战术、长蛇阵、簸箕阵。第二、喷洒药粉。用药粉治飞蝗，与治跳蝻一样，要先尽量用在蝗虫密度大和劳力缺少的地方，以补人力之不足。

秋蝗的防治比夏蝗的防治难度要大：第一、卵期短，防治准备时间短促。第二、蝗蝻发育很快，防治有利时期容易错过。第三、植物高大茂密，侦查工作比较困难。第四、正是气候炎热，疫病流行的时期，治蝗民工的卫生和健康问题很大。第五、秋蝗发生防治时期适逢雨季，防汛任务紧张，治蝗与防汛往往在劳力分配上产生很大矛盾。第六、由于阴雨连绵给施药和运输带来一系列的困难。这些矛盾在夏蝗防治时期虽然同样存在，但不像秋蝗时期那样严重，两者比较，应认为防治夏蝗是全年治蝗的有利环节，消灭主力后，应迅速投入扫残，把防治秋蝗的种种困难作充分估计，及早做好准备，这样才能在夏蝗连续防治的基础上，使蝗情逐年减轻，结合改造自然环境的根治措施，达到彻底消灭蝗灾的目的。

为彻底消灭蝗害，多年来的经验和科学研究证明，各种治蝗措施和改造蝗区自然面貌相结合，能巩固防治效果，逐步达到根治蝗害的目的。首先，控制湖泊，河滩水位变化，使湖滩蝗区在一定时期浸没水下。沿湖低洼地区常年积水后，不能种植一般作物，可辟为渔业水产区；地势较高的农田则可实行圭田化。其次，对于地形相对低平的内涝蝗区，精耕细作，并结合平整土地，密植以及改种飞蝗不喜食的豆类、花生等作物，以消灭飞蝗的产卵地。再次，对于地广人稀及环境比较复杂的沿海蝗区，可根据地形，地下水位和土壤含盐量的高低以及水源的具体情况，进行全面规划，因地制宜地分别开辟为稻田区、林带、盐场、渔业区和牧场。最后，对于滨湖，沿河的堤岸及内涝蝗区的渠道、埂堰、坟头、路边等地，全部植树进行绿化。

（三）地理环境的改进

1933年，河北水旱蝗多灾并发，旱灾几遍全境，而尤以蝗灾水灾为最重。由于水旱灾害与蝗灾具有明显的伴生性特征，所以蝗患与水旱灾害同步或在水旱灾害之后出现。为了尽量减少水旱灾害引发蝗患的漫延，水利工程作为人类抵御水、旱灾害的措施，受到国民政府的重视。1933年全国经济委员会成立后，政府就着手在三个等级统一水利行政：全国经济委员会为中央级水利行政机构，省建设厅指挥各省水利工作，县政府负责各县水利工作，省、县政府受全国经济委员会指导。在河北，国民政府以治理海河、永定河、滹沱河为中心，在上游以防止水土流失为主，在中游建水库调节流量，防洪和蓄水灌溉两用，下游则裁弯疏浚，增加排泄和便于通航。较大的工程包括海河的建闸裁弯、疏浚和修堤工程，永定河的堵口培修旧堤、裁弯和建闸工程，滹沱河的灌溉工程等。是年国民政府兴办滹沱河灌溉工程，在平山县黄壁庄筑堰引水，灌溉灵寿、正定、行唐、新乐、获鹿等县耕地38万亩。

三、结语

降雨的多少和出现的旱涝灾害是导致河北东亚飞蝗蝗区形成和飞蝗发生消长的主要因素。涝灾后第二年，伴随着干旱和退水，而形成适宜飞蝗产卵繁殖的有利环境。黄宗智在分析华北小农经济时就曾指出，“在一个享有较多剩余的经济中，短期灾祸不会造成大规模的苦难。但在贫农经济的结构下，一年的天灾，意味着三年的困境，而连续两年的天灾，则意味着一辈子的苦难。 ” 中国作为农业大国，农业经济是国民经济主要产业。蝗灾对农业生产，社会生活带来严重的危害。 1933年“河北省85县大蝗成灾，全省被害农作物面积达2452487亩，损失1249 909银元” 。以往河北省主要防治夏蝗，1933年夏秋两蝗的接连爆发，令形势异常严峻。

民国时期，虽有以上种种防治蝗虫的办法并且在某些时期取得一些成效，但是蝗患却历年不绝，未能从根本上予以消除，主要原因是治标而未治本。消灭蝗卵算是各方法中较根本的灭蝗措施。但所谓奖励扑杀蝗卵、蝻的措施却因办事人员浮报自肥或兑现时力不能及而失败。动荡的政局又使各蝗虫原发地无法统一协调，共同根治，待发生后仓促捕捉往往收获不大。

从长远看，要有效防治蝗灾，必须着眼于生态建设，要实行环境保护。做到大面积荒滩垦荒种植，改变蝗虫的栖息环境，减少发生基地的面积；植树造林，改变蝗区小气候，减少飞蝗产卵繁殖的适生场所；提高耕作和栽培技术，达到控制蝗卵的作用，因地制宜，改变作物的布局，减少蝗害。

参考文献

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