生态水库研究及建设东风西沙生态水库探讨

生态水库研究及建设东风西沙生态水库探讨

李璐

李璐LiLu（长江勘测规划设计研究院上海分院，上海200439）

（ChangjiangInstituteofSurvey，Planning,DesignandResearchShanghaiDepartment，Shanghai200439，China）

摘要：本文通过对国内外生态水库研究现状的调查，阐述了生态水库的概念、内涵及标志，并就东风西沙生态型水库建设及生态调度进行了探讨，是对促进维持水库的基本功能并使其得以可持续发挥的有益尝试，对构建水资源合理利用与生态系统保护之间的和谐关系有着重要意义。

Abstract:Basedontheinvestigationontheresearchstatusofdomesticandinternationalecologicalreservoir,thispaperdescribedtheconcept,contentandlogoofecologicalreservoir,anddiscussedconstructionoftheDongfengxishaecologicalreservoirandecologicalscheduling,whichisusefulattempttopromoteandmaintainthebasicfunctionsofthereservoirandmakesithaveasustainabledevelopment,andisofgreatsignificanceforharmoniousrelationsbetweentherationalutilizationofwaterresourcesandecosystemprotection.

关键词：生态水库；研究现状；概念；东风西沙水库；湿地；生态调度

Keywords:ecologicalreservoir；researchstatus；concept；Dongfengxishareservoir；wetlands；ecologicalscheduling

中图分类号：TV5文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）10-0058-02

0引言

以大坝为标志的现代水库只有100年的历史，主要兴建于第二次世界大战结束后的30年时间里。水库的早期功能主要是防洪和发电，随着经济发展的需要，水库的功能趋于多用途，对城市的生活与工业供水正成为水库的重要功能。但随着社会经济的发展，水资源开发利用率不断提高，人类对生态系统的干扰不断增强，产生了与水资源开发相关的生态问题。国外在20世纪40年代开始注意到河流上建设大坝的生态影响、水库淤积与富营养化等生态问题。我国在20世纪80年代，由于经济快速发展，水库建设和管理对生态系统的干扰程度大大超过了世界上同类自然条件下的其他国家和地区，基于生态保护的水库建设管理方式日渐成为构建水资源合理利用与生态系统保护之间和谐关系的重要技术手段。

1生态水库的概念、内涵和标志

1.1生态水库的概念生态水库主要指将生态学原理应用于水库建设管理中，建设生态结构合理，且能使以食物链/网为载体的生态流（物质循环、能量流动和信息传递）高效运行的库区生态系统（陆生生态系统、水生生态系统和水陆交错带），使该系统在净化水质、提供清洁用水的同时，也能够为生物提供多样性的栖息地，并建立人与动植物和谐的新秩序，从而实现水库供水、防洪和生态保护等多种功能的协调统一。

可简单地将生态水库表述为：生态水库就是指在水库传统的建设和管理中融入生态学理念和原理，使库区生态系统能够更好地综合发挥水质净化和为生物提供栖息地等生态功能，从而实现水库供水、防洪和生态保护等多种功能相协调的目的。更简单的描述为：以生态学原理为指导思想建设管理的新型水库，通过库区生态系统的生态效益来维持水库基本功能的可持续发挥。

1.2生态水库的内涵

1.2.1生态水库是一个水库基本功能良好和库区生态系统健康的水库。库区生态系统健康是指物种多样性丰富，食物链结构复杂而完善，生态流（物质循环、能量流动和信息传递）高效运行的生态系统。

1.2.2生态水库具有良好的生态系统协调能力，使库区及周围生态系统得以健康演替。

1.2.3通过库区生态系统的生态功能来维持水库的基本功能并使其得以可持续的发挥。

1.2.4生态水库的建设能够使水库对河流及周围环境的影响控制在一定阈值范围内，以维持流域生态环境的可持续性。

2建设东风西沙生态水库的探讨

2.1东风西沙水库前期研究情况东风西沙位于长江口南支上段的北侧、崇明岛西南部。为加快崇明岛供水集约化进程和改善当地供水水质，拟利用东风西沙与崇明岛之间的夹泓建设蓄淡避咸原水水库，为岛域水厂供应原水。根据水质监测结果，取水口水域基本项目除总磷、总氮外，水质综合类别为Ⅱ类，满足建设集中式生活饮用水水源地的需要。

东风西沙夹泓有一块长江口仅存的受潮汐影响的偏淡型边滩湿地，湿地植物呈带状分布，芦苇群在高、中、低滩分布，主要分布在远离长江大堤近江边滩涂区域，其中低滩高程在2.5m左右，中高滩多高于3.7m，主要分布高程为3.7m～4.1m，面积约150hm2。落羽衫、旱柳多为人工培育，主要分布在近岸高滩，高程主要分布在4.0m左右，与长江大堤平行呈条带状分布，约100～300m宽，中滩亦有零星分布。

建设东风西沙水库需要封堵夹泓，将大片湿地圈在库区。前期研究中，部分工程专家提出芦苇类挺水植物与水库建设矛盾，应与铲除。其主要理由包括：芦苇类挺水植物占据高滩大部分水库面积，影响水库库容；建库后水位抬高，芦苇长期受淹难以存活；高滩芦苇区将形成死水环境，易发生富营养化；芦苇残体及腐败落叶势必影响水质，加速水库富营养化。而生态专家则认为湿地能降低富营养化进程，对水库水质有良好改善作用，希望保留库区挺水植物资源。

笔者参与其中工作，支持保留库区挺水植物资源，认为通过合理确定水库蓄水水位，加上合理的调度措施，能够形成芦苇与水库共存的良好生态型水库。

2.2东风西沙生态型水库建设及生态调度设想水库围堤由东堤、西堤东风西沙围堤及崇明防汛大堤组成，其中水库东堤及西堤为新建堤，其它为现有堤加高加固。

工程区域优势物种为芦苇，一般说来，长江中下游芦苇生育期在230d左右，3月上旬萌发，8月开始怀穗，10～11月种子成熟。芦苇生长迅速，植株的2/3一直高于水位，能很好适应水文环境。为了使芦苇与水库共存，建议采取以下措施：

2.2.1扩大水库面积，降低最高蓄水位为了满足供水需要，水库有效库容是一定的。水库面积太小，势必抬高蓄水位。当蓄水位抬高至5m时，觉得部分芦苇将长期淹水1～2m甚至更深，不利于芦苇生长，甚至导致死亡。因此，建议夹泓上、下封堵堤适当外扩，增加水库面积，降低水库最高蓄水位至4m左右。如水库蓄水位一定蓄至5m以上，建议采取工程措施将高滩芦苇与深泓水库隔开。

2.2.2采取调度措施保证芦苇健康生长工程区受咸潮影响最严重的时期为每年枯季的2～3月份，此时为保证供水需求，库内保持高水位运行。3月上旬是芦苇萌芽期，要求水深在0.2m以下为好。芦苇萌芽后生长迅速，4月以后即可适应一定的耐淹水深。而夏季，水库在4m以下的常水位运行，有利于芦苇生长。

通过上述措施及库区生态修复措施建设的东风西沙生态型水库，湿地系统形成敞水面、光滩、植被复合结构的良好湿地生境，一定可以起到明显改善水库水质的作用。根据库区芦苇面积初步估算，在生物量顶峰时期收割，并按单位污染物去除量计算，得到芦苇收割每年可从湿地移除的总氮达42.33t，总磷达17.71t。

3展望

根据生态水库的概念，生态水库的建设除了构建利于水质净化的生态系统结构以外，还要使系统能够为生物提供多样性的栖息地，建立人与动植物和谐的新秩序。在东风西沙初步构建了生态水库之后，应在借鉴西方先进管理经验的基础上，从更细微之处考虑生物的栖息，对不适于生物栖息的生态系统功能结构加以改进、完善和增加环境教育设施，推进生态水库的建设进程。

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