水电新科普：何谓河流生态修复？
2013/3/20 8:19:50 新闻来源：中国能源报
河流生态修复是指通过多种手段，恢复或重建受水电工程影响的河流水生态系统，并充分利用生态系统的循环再生、自我修复等特点，实现水生态系统的良性循环，实现以生物多样性保护为主的目标。简单来讲，河流生态修复也就是河流形态结构和生态功能的恢复或重建。
这是一项复杂的系统工程。主要包括河流连通性恢复、局部生境修复、鱼类产卵场营造、生态调度、生物群落重建等方面。
河流连通性恢复，一般通过拆除拦河水工建筑物或修建旁通道的方式来实现。河流就好比是我们人体的血管，既承担输送营养的任务，又滋养了多种多样的水生物。拦河水工建筑物就好比是血管里的血栓，不但阻碍营养的供给，而且造成水生物种种群的隔离，久而久之，某些物种就可能从某些空间消失，河流生态系统功能退化。河流连通性恢复，从某种意义上决定了河流生态修复的成败。恢复的范围需要经过多方面论证确定，既要考虑整体和局部的关系，又要兼顾经济性和生态效果，甚至还要考虑不同层次的利益关系。
局部生境修复和鱼类产卵场营造，主要是为了创造适宜的生态水流形成条件，使水生生物得以繁衍生息。由于受长期人类活动干扰，几乎已经找不到原始的河流生态系统，大部分山区的中、小型河流包括水利水电、河道采砂在内的开发活动遍地开花，鱼类等水生物赖以生存的环境已经不具有适宜性，需要进行系统修复，包括岸坡再造、洲滩修复等。
生态调度，是以满足生态需水为目标的工程运行调度管理模式，通过泄放合适的流量维持一定的流态和水位过程以实现如鱼类繁殖等重要生态功能。典型的做法是在鱼类繁殖季节模拟天然河道的涨水过程，也就是人造洪峰。在某些涉及到城市和景区的河流，生态调度还要考虑生态景观的要求。
在某些河流，某些重要物种已经消失，需要在生境修复的基础上通过引种来重建生物群落关系。引进的鱼类物种必须是原生活在当地的土著种，还要考虑恰当的种群间竞争关系来维持生态系统的稳定性。
自20世纪60年代以来，随着美国联邦政府一系列环境保护法规的颁布，对大坝的建设和运行提出了严格的环境限制，并对原许可证已到期的水电工程进行严格审查，责令其中的部分水电站退役，并由业主出资拆除大坝.。近十多年来这一问题成了公众关注的焦点，引起了激烈的争论。这也是河流生态修复成为热点的根源。我国水电行业"环保风暴"也主要是由岷江上游水电开发造成的河道脱水问题引起的，"引水式"曾经一度被认为是落后的水电开发方式，以"生态流量"为核心的河流生态修复研究工作如火如荼。2005年环保部组织召开了专题技术研讨会，并颁布了生态流量计算等方面的技术指南。随后，随着河流水电规划环境影响评价制度的颁布实施，提出了我国水电环保管理"十六字"方针，其中"统筹兼顾"的原则要求一个流域要统筹考虑干支流水电开发与河流生态保护的关系，支流替代生境保护成为首要措施，河流生态修复就成为必然。
近十多年来，电站下泄最小生态流量成为最基本的要求。泄放方式包括电站基荷运行、生态泄水电站和专用生态泄水闸等。由于普遍的业主环保意识不高，且电站调度受电网控制，前两项措施往往成为空谈。专用生态泄水闸不但具有灵活性，而且可以满足生态调度的特殊流量过程要求，目前已经被环保部确定为生态流量泄放设施的基本型式。
典型的如加拿大桥河上的Terzaghi大坝为一跨流域引水式电站，自上世纪60年代初建成至90年代初，导致坝下长约4.2千米的河段完全脱水，以及约40千米河段严重减水，从而造成了桥河下游段较为严重的环境影响，特别是破坏了鱼类的栖息地与洄游鱼类产卵场。1998年，他们提出了年平均下泄3立方米每秒的临时方案，下泄范围从最小2立方米每秒到最大5立方米每秒（约合多年平均流量的5%），各方对此达成了一致意见。自2000年8月开始现场观测研究，到2004年获得了较为理想的结果，靠近大坝河段的鱼类产卵量恢复到了估测的水平。
我国于2011年对三峡枢纽工程组织了为期4天的生态调度试验，出库流量从12000立方米每秒逐步增加到19000立方米每秒，使得中下游不同河段水位持续上涨4-8天，"四大家鱼"产卵时间与历史自然涨水条件下响应时间一致，试验初步证明生态调度对"四大家鱼"自然繁殖产生了促进作用。
从我国水电环保技术看，河流生态修复的某些技术已经达到国际先进水平，但修复措施的落实方面与要求相比还存在很大的差距。首先，对生态流量概念的认识还比较模糊，局限于"最小生态流量"，甚至简单套用"多年平均流量10%"这一所谓的"标准"，忽略了生态水文节律和鱼类繁殖的基本要求。其次，河流生境修复存在内部和外部的复杂关系，特别是干支流开发与保护的多重关系需要协调。再者，河流生态恢复效果的评估存在较大的问题，一方面需要针对具体河流研究制订评估标准，另一方面需要组织有效的力量进行长期定点观测研究。再者，要解决这些问题，目前存在管理体制、机制方面的障碍。为此，建议国家有关部门在加大项目环境保护审批管理力度的同时，组织研究制定合理的管理机制，以某些典型河流为突破口，系统研究河流生态修复问题。通过经验总结和示范推广，逐步达到管理上的协调统一。
（中国水电工程顾问集团公司/供稿）
这是一项复杂的系统工程。主要包括河流连通性恢复、局部生境修复、鱼类产卵场营造、生态调度、生物群落重建等方面。
河流连通性恢复，一般通过拆除拦河水工建筑物或修建旁通道的方式来实现。河流就好比是我们人体的血管，既承担输送营养的任务，又滋养了多种多样的水生物。拦河水工建筑物就好比是血管里的血栓，不但阻碍营养的供给，而且造成水生物种种群的隔离，久而久之，某些物种就可能从某些空间消失，河流生态系统功能退化。河流连通性恢复，从某种意义上决定了河流生态修复的成败。恢复的范围需要经过多方面论证确定，既要考虑整体和局部的关系，又要兼顾经济性和生态效果，甚至还要考虑不同层次的利益关系。
局部生境修复和鱼类产卵场营造，主要是为了创造适宜的生态水流形成条件，使水生生物得以繁衍生息。由于受长期人类活动干扰，几乎已经找不到原始的河流生态系统，大部分山区的中、小型河流包括水利水电、河道采砂在内的开发活动遍地开花，鱼类等水生物赖以生存的环境已经不具有适宜性，需要进行系统修复，包括岸坡再造、洲滩修复等。
生态调度，是以满足生态需水为目标的工程运行调度管理模式，通过泄放合适的流量维持一定的流态和水位过程以实现如鱼类繁殖等重要生态功能。典型的做法是在鱼类繁殖季节模拟天然河道的涨水过程，也就是人造洪峰。在某些涉及到城市和景区的河流，生态调度还要考虑生态景观的要求。
在某些河流，某些重要物种已经消失，需要在生境修复的基础上通过引种来重建生物群落关系。引进的鱼类物种必须是原生活在当地的土著种，还要考虑恰当的种群间竞争关系来维持生态系统的稳定性。
自20世纪60年代以来，随着美国联邦政府一系列环境保护法规的颁布，对大坝的建设和运行提出了严格的环境限制，并对原许可证已到期的水电工程进行严格审查，责令其中的部分水电站退役，并由业主出资拆除大坝.。近十多年来这一问题成了公众关注的焦点，引起了激烈的争论。这也是河流生态修复成为热点的根源。我国水电行业"环保风暴"也主要是由岷江上游水电开发造成的河道脱水问题引起的，"引水式"曾经一度被认为是落后的水电开发方式，以"生态流量"为核心的河流生态修复研究工作如火如荼。2005年环保部组织召开了专题技术研讨会，并颁布了生态流量计算等方面的技术指南。随后，随着河流水电规划环境影响评价制度的颁布实施，提出了我国水电环保管理"十六字"方针，其中"统筹兼顾"的原则要求一个流域要统筹考虑干支流水电开发与河流生态保护的关系，支流替代生境保护成为首要措施，河流生态修复就成为必然。
近十多年来，电站下泄最小生态流量成为最基本的要求。泄放方式包括电站基荷运行、生态泄水电站和专用生态泄水闸等。由于普遍的业主环保意识不高，且电站调度受电网控制，前两项措施往往成为空谈。专用生态泄水闸不但具有灵活性，而且可以满足生态调度的特殊流量过程要求，目前已经被环保部确定为生态流量泄放设施的基本型式。
典型的如加拿大桥河上的Terzaghi大坝为一跨流域引水式电站，自上世纪60年代初建成至90年代初，导致坝下长约4.2千米的河段完全脱水，以及约40千米河段严重减水，从而造成了桥河下游段较为严重的环境影响，特别是破坏了鱼类的栖息地与洄游鱼类产卵场。1998年，他们提出了年平均下泄3立方米每秒的临时方案，下泄范围从最小2立方米每秒到最大5立方米每秒（约合多年平均流量的5%），各方对此达成了一致意见。自2000年8月开始现场观测研究，到2004年获得了较为理想的结果，靠近大坝河段的鱼类产卵量恢复到了估测的水平。
我国于2011年对三峡枢纽工程组织了为期4天的生态调度试验，出库流量从12000立方米每秒逐步增加到19000立方米每秒，使得中下游不同河段水位持续上涨4-8天，"四大家鱼"产卵时间与历史自然涨水条件下响应时间一致，试验初步证明生态调度对"四大家鱼"自然繁殖产生了促进作用。
从我国水电环保技术看，河流生态修复的某些技术已经达到国际先进水平，但修复措施的落实方面与要求相比还存在很大的差距。首先，对生态流量概念的认识还比较模糊，局限于"最小生态流量"，甚至简单套用"多年平均流量10%"这一所谓的"标准"，忽略了生态水文节律和鱼类繁殖的基本要求。其次，河流生境修复存在内部和外部的复杂关系，特别是干支流开发与保护的多重关系需要协调。再者，河流生态恢复效果的评估存在较大的问题，一方面需要针对具体河流研究制订评估标准，另一方面需要组织有效的力量进行长期定点观测研究。再者，要解决这些问题，目前存在管理体制、机制方面的障碍。为此，建议国家有关部门在加大项目环境保护审批管理力度的同时，组织研究制定合理的管理机制，以某些典型河流为突破口，系统研究河流生态修复问题。通过经验总结和示范推广，逐步达到管理上的协调统一。
（中国水电工程顾问集团公司/供稿）
