生态水利工程设计中生物多样性保护策略研究

引言

伴随水资源开发利用的力度不断增强，传统水利工程在发挥防洪、灌溉、发电等核心功能之际，会对河流、湖泊、湿地等自然生态系统形成多方面的干扰，使得生物栖息地缩小、物种数量大幅减少、生态系统功能衰退等生物多样性危机愈发显著。生态水利工程作为同时考量水资源调控与生态保护的全新模式，在其设计过程中，将生物多样性保护的理念科学融入进去，协调工程效益和生态价值的关系，成为水利建设领域迫切需要解决的重要课题。基于生态保护以及工程实际开展的需求，本文章对生态水利工程设计过程中有关生物多样性保护的关键原则和具体实施途径展开探讨，进而为增强工程所带来的生态方面的效益提供支撑。

一、生态水利工程与生物多样性关联

（一）生态水利工程对生物多样性的影响

生态水利工程会对生物多样性造成直接或者间接的影响，其手段是改变水文形势、地貌特点以及水体的物理化学性质等关键的环境要素。工程建设所建造的堤坝、渠道等设施，可能让河流的连续性中断，使鱼类、两栖类等水生生物的洄游受阻，进而对种群的繁殖以及基因的交流产生影响。施工过程中出现的泥沙淤积、废水排放等状况，会对水生生物的栖息环境造成破坏，造成浮游动植物群落出现改变、底栖生物的生存空间缩小的结果，从而影响到生态系统物质循环和能量流动的效率。

（二）生物多样性在生态水利工程中的支撑作用

多样且丰富的生物种类构成的生物多样性，是生态水利工程得以发挥生态功能极为重要的根基。水生植物依靠其根系牢牢固定土壤，同时还能吸收氮、磷等营养物质，以此净化水体质量，并且减少水土的流失现象，进而为工程所在区域的生态稳定提供保障。鱼类、鸟类等动物，借助捕食、竞争等活动来调节种群间的平衡关系，从而维持生态系统的动态稳定状态。生物多样性处于较高水平的区域，其生态具有更强的韧性，有效地应对工程建设以及环境变化所带来的干扰。

二、生态水利工程设计进程中生物多样性保护问题

（一）设计理念生态整体性缺失

部分生态水利工程的设计依旧秉持传统的以功能为导向的理念，过分地看重防洪、供水等效益，而对生物多样性保护方面的重视程度不够。在设计过程中，没有将工程所在区域当作完整的生态系统，忽略河湖与周边陆地在生态方面的联系，使得工程的布局和生态方面的需求相脱离。比如，部分堤坝没有考虑到水生生物的洄游特性，没有设置合理的鱼道设施，从而造成栖息地呈现碎片化的状态，妨碍物种之间的基因交流。

（二）水文调控的模式不合理性

水生生物的生存与繁殖关键取决于水文节律要素，部分工程在进行水文调控时并未全面顾及生物保护的实际需求。在水库调度工作中，为达成发电、灌溉等目标，运用集中泄水以及水位急剧变化的方式，致使下游河道的水文状况呈现不稳定态势，进而对水生生物的栖息环境造成破坏。部分工程对天然洪水的模拟不够充分，并且在设计过程中缺少针对洪泛区的生态保护考量，严重影响依赖洪水脉冲进行繁殖的鱼类、鸟类等物种的生存。

（三）生态修复措施具体实施缺乏针对性

尽管生态水利工程实施若干生态修复手段，部分举措既缺少科学层面的论证，又缺乏特定的针对性，很难达成预先设定的成效。例如，在进行水生植被恢复工作时，毫无规划地引入外来物种，外来物种侵占本地物种原本的生存空间，进而对生态系统的平衡造成破坏。在开展底质修复作业时，并未依照生物的栖息需求去挑选合适的材料与方法，使得底栖生物的栖息以及繁殖环境未能得到有效的改善，最终导致修复的效果并不理想。

（四）监测评估体系不完备

生物多样性的保护工作需要对监测评估体系予以完善，部分工程是缺少系统性方案的，监测的相关指标并不全面，物种的具体数量、群落的实际结构、生态的功能状况等这些关键要素都未被涵盖在内。监测数据的收集以及分析不及时，很难对工程所产生的影响进行准确评估，从而无法为工程的优化提供相应依据。该行业缺少统一的评估标准，造成不同工程在生物多样性保护效果欠缺可比性以及可借鉴性。

三、生态水利工程设计中生物多样性保护的策略

（一）树立具备整体性特质的生态系统设计理念

在设计工作的起始阶段，应将生物多样性保护归入核心目标范畴，树立起生态整体性的观念。借助全方位的生态调查与评估，精确辨认出生态敏感区域、关键物种以及栖息分布状况，并将此作为设计时的刚性限制条件。在进行工程布局规划时需考量河湖的生态连通性能，防止对生态系统造成分割。例如，在堤坝处设置鱼道等过流设施，以此保障鱼类等生物的洄游活动。对渠道采用生态断面的设计方式，增大水域的面积以及岸线的复杂程度，从而为生物提供多样化的栖息环境。

（二）优化水文调控模式

依据生物保护的实际需求来对水文调控予以优化，达成水文节律和生物生存繁衍之间的适配。在制定水库调度规划时要兼顾生态方面和经济方面，对天然的水文变化过程进行模拟，以此保障下游基础水流的稳定性，防止水位出现急剧的变动。针对依靠洪水来进行繁殖的物种，可借助调度手段营造出人工的洪水脉冲。在进行用水调度时要优先满足生态用水的需求，保证河道具备适宜的生态流量，从而维持生物的栖息环境。

（三）施行针对性特质的生态修复举措

依据生态的现有状况以及保护的目标拟定修复策略，在水生植被的恢复工作当中优先考虑选用当地的物种，根据水域的深度以及水流速度来配置沉水植物、浮水植物、挺水植物等不同类型的植物，构建出多样化的植物群落，为生物提供栖息以及觅食的地方。对于底质受到损害的区域，按照底栖生物的需求来挑选卵石、沙砾等材料，以此优化底质的结构以及透气性。

（四）完善生物多样性监测评估体系

确立并完善监测评估体系，为策略的优化给予支撑，拟定一套系统的方案，将监测的指标、频率以及方法予以明确，所涉及的内容包含物种的构成、种群的数量、群落的结构、生态的功能等。借助遥感、无人机、水下机器人等技术，再与实地的调查相互结合，达成全方位的动态监测。构建数据共享的平台，及时对数据加以收集和分析，并且定期编撰评估报告。

四、结论

在生态水利工程的设计进程中，将生物多样性保护的理念融入其中乃是达成水资源可持续运用以及生态保护协同推进的核心要素。当下水利工程设计在实施中存在着一系列状况，设计理念缺乏全面性，水文调控工作不科学合理，生态修复措施缺乏针对性，监测评估体系不够健全完善，上述问题极大地限制生物多样性保护的实际成效。为了有效改善这一局面，可通过树立生态整体思维理念，对水文调控方案进行优化调整，实施具有明确指向性的生态修复措施，以及进一步健全监测评估体系等策略，从而切实提升生物多样性保护的能力和水平。

参考文献：

[1]晏欣,王东旭.生态水利工程在水资源保护与综合利用中的实践[J].工程建设与设计,2021,(12):57-59.

[2]李元龙.生态水利工程与水资源保护探讨[J].科技与创新,2018,(24):76-77.

[3]赵伟东.河流形态保护与恢复综评[J].黑龙江水利科技,2010,38(03):218-219.