水电工程建设中的生态保护与修复措施研究

引言

随着绿色发展理念深入实施，水电工程已成为能源结构调整中的重要组成部分，在河流选取、施工、运维三个阶段均会对河流生态系统造成一定损害，造成水体连通性降低、水生生物多样性下降、岸带植被退化等系列生态风险问题，如果不能对其予以管控，则将给后期水资源的开发利用以及生态环境的整体稳定带来威胁。因此，在水电工程建设全过程注入保护修复的思维意识，则是助推绿色基建的有效方法之一。目前政策层面对生态治理的要求已提出，但是在技术路线、空间布局、多因素耦合协同等方面仍存有诸多不足之处。从水电开发过程带来的生态干扰出发，重点归纳总结出工程对河流生态造成干扰的主要原因和表现，从工程适宜性考虑如何匹配工程技术进行治理，并提出生态改善与保护的具体技术路径和优化措施、管理策略等，为后续工程开展多途径改善河流生态奠定基础。

一、水电工程建设中的生态影响因素

1.1 河流水文过程改变

水电工程建设筑坝蓄水和调节径流，人为弱化天然水文的自然节律，天然的水文季节性被人为分割冲淡，枯水期径流增多，丰水期削峰填谷，引起下游湿地生态系统的适应性减弱；水温、水深、流速的变化会影响水生生物、动植物的生存与繁殖，部分种类存在外迁或者数目减少的现象，生态系统的稳定性会受到一定的威胁。

1.2 土地利用方式引起地表扰动

建设过程中会产生大量的土地开发、开挖与堆弃，会使得原有的地形遭到破坏和植被覆盖率降低；裸露的地表由于缺少植被保护，具有被冲刷的可能，会引起水土流失，造成植被根系稳定性变差，土壤水分保持的功能减退；另外，在建设中还会有临时道路和施工区进行硬化的现象，会导致原地貌的排水结构被破坏，产生局部积水和地质松动，还有会导致生态系统的连通性变差的问题。

1.3 水生生境及生态连通性被破坏

坝体阻隔使河流失去纵向连通性，抬高水位使部分河岸区被淹没，导致水域结构、岸带过渡带的功能发生变化；坝下游水体由于流速变缓开始沉积，底栖环境结构发生改变，影响底栖生物群落组成和多样性；鱼类等迁徙性物种无法跨坝迁徙、繁衍，其迁徙路线被拦腰斩断，种群规模缩小，打破生物链结构平衡，导致整个生态环境不稳定。

二、水电工程中生态修复的关键技术路径

2.1 沿岸带植被恢复及地貌稳定工程

在岸带区域当中，作为连接陆域和水域的重要生态衔接带，应当利用植物护坡、生态袋支挡、地被植物群落营造等方式，达到加强岸坡稳定性和抗冲刷的目的。结合本地区的优势种群恢复当地的植物群落，有助于提升它的适应性以及成活率，并形成符合当地的原有植被格局，也便于后续采用人工作业和自然演替相结合的方式，强化这条岸带的生态系统稳定程度，提高整个生态带的生态服务功能。

2.2 水体生态结构修复措施

在工程建设过程中，应当建设生态水道和鱼道等，并增加生物通道及鱼类洄游设施，恢复河流纵向连通性；采用投放生态基材、人工构建水草带等方法改善水体透明度和溶氧量，为水生生物营造良好的生存空间；同步开展底泥清淤和缓流带恢复，通过修复河床的微地貌恢复水体自净能力及生态容纳能力。

2.3 流态调节以及生态补水技术

协调好库区水位变化的节奏，设置生态调度模式，实现库区下泄和下游湿地、水生系统的水文耦合；以分时分区的方式实行生态补水，模拟自然涨落，利于动植物生长发育；生态调节要以监测数据为依托，根据雨强

过程、流域响应模式来确定具体的控制参数，运用旬径流分析手段，使得补水的工程可行性和生态有效性的二者统一。

三、生态保护与修复措施的综合优化策略

3.1 要建立生态保护优先的设计机制

生态环境保护贯穿于水电工程全生命周期的各个环节，在工程建设的初设阶段，要将项目区域内的所有生态敏感点圈定为生态红线，不得穿越保护区内开展实质性工作的内容，施工设计中要优化施工过程及场地规划，最大限度降低占地规模，减少扰动地表植被和水体。采用环保型或者可降解、可循环利用的建筑建材，减少建筑垃圾产生，使施工活动带来的影响降到最低程度。

3.2 构建全方位立体化生态修复体系

生态修复要注重系统的、协调的和有顺序的修复。在空间上，实现从上游源区至下游承栽区，由沿岸至河心，植被群落的水生态链接；在功能上，实施水文水力调节，同时兼顾生物栖息生境以及土壤条件改善修复；根据修复期间不同阶段，区分时序性地采取过渡期的短期应急恢复措施和演替期的长效引导措施；开展地学、水利、生物等学科联合攻关研究，建立本地化修复模型，提高工程实践过程的精准度和到位率，打造结构稳定、功能健全的生态系统。

3.3 发展智能化监测与反馈制度

在生态修复上，必须要保证监测系统的精准性和实时性，这就要求能够建立基于遥感影像、物联网传感和边缘计算的动态感知网来监测水体的污染指标、生物种群的动态变化、岸带植被的覆盖度，最后通过平台端的大数据分析以及算法建模，对动态变化过程进行规律性的把握，并提前预警潜在的变化情况，提出预测性决策。并且需要针对数据采集—预警—调整的过程完成反馈机制，以闭环模式构建数据驱动的生态调控闭环管控系统。

3.4 将生态保护制度化、健全考核机制

制度保障是生态环保长效运转的必要前提，在项目建设管理模式中应植入生态责任管理模块，划分施工、监理、运维职责，分清管什么和怎么管的问题；建立生态化量化清单，制定考核指标标准，用效果来设定目标，比如植被恢复率、水体质量等级、生物多样性指数等；引入第三方独立评估，开展修复成效的客观检查和阶段性评估；把生态绩效纳入工程验收、运维考核以及后期管护各个层面；提升规范化、可追溯性管理水平，以生态治理代替以往开展的工作事项，从项目设计源头开展全过程管控，使生态修复工作落实落地、质量达标。

结束语

随着水电工程建设提速增效，必须把做好生态环境保护和修复当作水电工程建设的核心内容，在水文节律调控、生态结构及植被调控等方面进行合理干预，减少工程建设扰动给生态环境造成的损失。生态修复是一项技术活，也是一项系统活，需要的是系统协调以及管理升级。树立“预防为主、修复结合”的发展理念，形成水电工程绿色、安全、可持续发展局面，打造“双碳”目标、生态文明建设的基础支撑。

参考文献

[1] 浅析水利水电工程建设对生态环境的影响分析[J]. 任小朝.科技与企业,2013(20)

[2] 浅议水利水电工程建设对生态环境的影响分析[J]. 孙晓岩.中国水运(下半月),2012(10)

[3] 水利水电工程建设对生态环境所产生的影响分析[J]. 陈谋.四川水泥,2018(03)