我們建造了數(shù)量驚人的大壩，全球范圍內(nèi)的大壩總數(shù)高達(dá)80萬(wàn)座。目前還有數(shù)千座的水電站大壩正在建造或正在規(guī)劃中，拉丁美洲和亞洲地區(qū)正在掀起興筑壩的熱潮。
一、大壩建設(shè)之“利”
大壩具有兩種主要功能。
一是蓄水以補(bǔ)償河水流量的變化；
二是抬高上游水位以使水能夠流入渠道，或增加“水頭”即水庫(kù)水面與下游河流水面的高差。
蓄水和水頭的產(chǎn)生使得大壩能夠控制洪水、發(fā)電、為工農(nóng)業(yè)和生活供水、通過(guò)穩(wěn)定水流和淹沒(méi)急流來(lái)改善河流航運(yùn)。建壩的其他目的還包括水庫(kù)養(yǎng)殖、休閑活動(dòng)，如劃船等(邁克古雷，1996)。
6種延伸功能
1. 控制洪水
在低地地區(qū)，河流經(jīng)常造成洪水。自然洪水依然是世界上最頻繁、危害最大的災(zāi)難之一。筑壩能夠使水流分配更為均勻，從而成為減輕洪水災(zāi)害的措施之一。調(diào)洪水庫(kù)滯留、存貯部分洪水，因而削減破壞性的洪峰(康德賽維奇，1998)。就這樣減少了水庫(kù)下游的水流流量及洪水損失。在70多個(gè)國(guó)家，約13％的高壩具有防洪功能。
長(zhǎng)江主干流域梯級(jí)水電站分布圖
2. 灌溉
灌溉是將貧瘠地區(qū)改變?yōu)槟苤С执罅咳丝谏娴姆饰值貐^(qū)的重要手段。在當(dāng)今世界，灌溉是淡水的最大消耗利用方式，關(guān)乎糧食生產(chǎn)和糧食安全。約1／5的農(nóng)田采用了溉灌，灌溉農(nóng)業(yè)產(chǎn)量占世界農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的近40％。
為引用埃及尼羅河水，確定孟斐斯城城址，修建了第一座大壩。很多古老的土壩，包括巴比倫人修建的許多土壩，是構(gòu)思精妙的灌溉系統(tǒng)的組成部分。迄今世界上一半的高壩是專門或主要為灌溉而修建的。據(jù)最近估算，當(dāng)前世界范圍內(nèi)30％～40％的灌區(qū)用水依賴于大壩。在一些地區(qū)，灌溉成為未來(lái)發(fā)展不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施。例如埃及，幾乎100％的灌溉是由大壩供水，其中大部分來(lái)自于阿斯旺高壩。
3. 供水
隨著世界人口持續(xù)高速增長(zhǎng)，供水仍將是一個(gè)重要問(wèn)題。提供可靠供水的方法之一就是在河流上筑壩，形成水庫(kù)從而存貯高流量時(shí)期的多余水量，在低流量時(shí)期使用(拉薩奇，2001)。
許多水庫(kù)建設(shè)的目的是提供可靠的供水，滿足高速增長(zhǎng)的城市和工業(yè)需要，特別是在天然地下水資源和現(xiàn)有湖泊或河流水量不足以滿足所有需求的偏干旱地區(qū)。如德國(guó)薩克索尼地區(qū)，水庫(kù)為200萬(wàn)人供給了40％的水量。
烏東德水庫(kù)工程上游面全景
4. 發(fā)電
作為低成本、可再生的電力資源，水電被人類接受并提倡。它是一種非消耗性的用水。一旦建成，水電運(yùn)行成本低、壽命長(zhǎng)，特別是對(duì)決定性的河流工程和不必考慮淤積的水庫(kù)工程(世界大壩委員會(huì)，2000)。它與生物、地?zé)?、風(fēng)力、海浪、太陽(yáng)能等發(fā)電形式一樣，被視為一種清潔能源(康德賽維奇，1998)。在許多國(guó)家水力發(fā)電是大壩建設(shè)的重要原因，特別對(duì)發(fā)展中國(guó)家來(lái)講，水電是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。當(dāng)前，水電占世界電力供應(yīng)的190k，150個(gè)國(guó)家都開(kāi)發(fā)了水電。
5. 航運(yùn)
與公路、鐵路和空中運(yùn)輸相比，航運(yùn)是最便宜的運(yùn)輸方式，污染最小，不需要昂貴且不利于生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)設(shè)施(如高速公路、鐵路)。大壩建設(shè)可以使河流流態(tài)更均一，在庫(kù)區(qū)或水庫(kù)下游形成可航場(chǎng)所，有助于改善航運(yùn)。航運(yùn)用水是河道內(nèi)非消耗性用水。建有水壩的河流的航運(yùn)期要長(zhǎng)于無(wú)調(diào)節(jié)的河流。
6. 其他
大壩建設(shè)的其他好處包括娛樂(lè)、漁業(yè)等。而且，它還關(guān)乎糧食安全、當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)、技術(shù)發(fā)展、農(nóng)村供電以及自然和社會(huì)性基礎(chǔ)設(shè)施(如道路、學(xué)校)的普及推廣。
二、大壩建設(shè)對(duì)流域水循環(huán)的影響
流域的自然水循環(huán)是指流域內(nèi)的降雨落至地面，產(chǎn)生向地下的滲透以及地表徑流，陸續(xù)匯入河湖流入內(nèi)陸湖或大海；同時(shí)通過(guò)地面和水面蒸發(fā)，以及植物葉面蒸騰，又形成云層和降雨的不斷循環(huán)過(guò)程。
周而復(fù)始的水循環(huán)，給流域源源不斷地帶來(lái)水資源，加上太陽(yáng)輻射的熱量，在水、土、熱的環(huán)境下形成了流域特有的生態(tài)系統(tǒng)。在流域內(nèi)建設(shè)的水利工程都是通過(guò)調(diào)配水資源，改變水資源的時(shí)空分布來(lái)達(dá)到興利的目的。
但是水資源時(shí)空分布的變化必然導(dǎo)致流域生態(tài)系統(tǒng)的變化，水多了的地方會(huì)變，水少了的地方也會(huì)變。結(jié)果都是失去了原有的生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致一些原有棲息環(huán)境中生存的特有物種瀕?；蛳?。
人工化的水循環(huán)，是不健康的水循環(huán)，主要表現(xiàn)在：
（1）河流節(jié)點(diǎn)化
由于在河道上大量修建水庫(kù)，河流的連續(xù)性、河床的連續(xù)性、河流生態(tài)的連續(xù)性被破壞，原來(lái)在河床中流動(dòng)的水變成了儲(chǔ)存在水庫(kù)中的靜止的水，河道干涸。天然的河流變成糖葫蘆一樣，由干涸的河道將一個(gè)個(gè)水庫(kù)串起來(lái)，這對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)所造成的影響可以說(shuō)是毀滅性的。
（2）流域水循環(huán)短路化
在自然條件下的多雨季節(jié)，流域內(nèi)的水循環(huán)是比較緩慢的，降雨的大部分滲入地下，一部分地表徑流進(jìn)入農(nóng)田、濕地和洼地，慢慢地匯入河道，注入大海。由于水循環(huán)過(guò)程緩慢，流域的大部分得到徑流的補(bǔ)充，生態(tài)系統(tǒng)需水自然得到保障，而且河流中的基流持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)，不容易發(fā)生斷流。
河流的干、支流大量修建堤防，下游修建大型排洪減河。遭遇暴雨時(shí)，山區(qū)的匯流直接進(jìn)入河道，平原地區(qū)的澇水也由泵站大量排入河道，河道變成了洪水的高速公路，直接快速入海。這樣，本來(lái)水資源匱乏的流域，在洪水季節(jié)水資源卻很快地注入大海，流域的水循環(huán)周期縮短，形成短路。
（3）洪泛區(qū)水循環(huán)與河流絕緣化
對(duì)人類社會(huì)來(lái)說(shuō)洪水不受歡迎，但是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，洪水又是不可缺少的過(guò)程。洪水為廣大的洪泛區(qū)帶來(lái)水資源、營(yíng)養(yǎng)鹽、肥沃的泥土、多樣的物種、餌料等，洪水還可以沖洗河道和土地的污染。干旱饑渴的土地，在洪水過(guò)后的若干年內(nèi)都會(huì)顯現(xiàn)旺盛的生機(jī)。可以說(shuō)，洪水是維持生態(tài)系統(tǒng)，特別是水生態(tài)系統(tǒng)的重要生態(tài)過(guò)程。
現(xiàn)代社會(huì)大量興建高標(biāo)準(zhǔn)的防洪工程體系，河流不再泛濫。在除掉洪水對(duì)人類社會(huì)威脅的同時(shí)，也切斷了洪水對(duì)洪泛區(qū)的生態(tài)培育過(guò)程。洪泛區(qū)的水循環(huán)過(guò)程逐漸與河流的水循環(huán)分離、絕緣化。洪泛區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)得不到洪水的滋潤(rùn)，只能靠本地降雨來(lái)維持，必然逐步退化。
上述水循環(huán)的變化，加上人類的各種開(kāi)發(fā)活動(dòng)，如城市建設(shè)、高速公路、鐵路、堤防建設(shè)等，將一個(gè)完整的流域切割成一個(gè)個(gè)孤立的空間，魚(yú)類、兩棲動(dòng)物、水鳥(niǎo)、陸生小動(dòng)物、大型動(dòng)物的活動(dòng)空間越來(lái)越小，無(wú)法自由地遷徙。生態(tài)系統(tǒng)的孤立化，使得動(dòng)物的捕食、飲水、繁殖、遷徙受阻，影響到食物鏈和基因的遺傳，也是造成物種退化和滅絕的原因之一。
三、大壩建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響
大壩建設(shè)除了改變流域的水循環(huán)之外，還會(huì)引起很多具體的生態(tài)環(huán)境變化，甚至誘發(fā)多種災(zāi)害。
（1）可能誘發(fā)地震
大型水庫(kù)建成蓄水之后，由于巨大的水壓力施加于庫(kù)區(qū)巖基，加之水壓入巖隙降低了巖石界面的摩檫力，可能導(dǎo)致基礎(chǔ)巖體結(jié)構(gòu)變動(dòng)誘發(fā)地震，有些庫(kù)區(qū)蓄水后頻繁地發(fā)生地震，造成周邊居民恐慌。現(xiàn)在新建大壩越來(lái)越高，應(yīng)當(dāng)警惕誘發(fā)更高級(jí)別的地震。
（2）庫(kù)區(qū)山體滑坡及涌浪
同樣的道理，庫(kù)區(qū)周邊山體的下部被水庫(kù)水體浸泡之后，也會(huì)使浸水巖體界面間的摩檫力降低，加之庫(kù)區(qū)周邊局部降雨頻率增加，產(chǎn)生山體坍塌和滑坡的事故增多。這不僅會(huì)破壞山體植被，當(dāng)滑坡體量巨大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生類似海嘯的巨大涌浪，有的浪高可達(dá)十余米，威脅庫(kù)區(qū)航船安全，沖毀對(duì)岸的村莊，甚至威脅大壩的安全。
（3）庫(kù)區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)演替
水庫(kù)建成后，原有河流形態(tài)消失，轉(zhuǎn)變?yōu)樯钏斯ず?。水體流速減小，水深較大的水庫(kù)底層水溫常年較低。原有的河流生態(tài)系統(tǒng)很難適應(yīng)這種變化，大部分河流原生物種消失，逐步演替為外來(lái)種為主的湖泊生態(tài)系統(tǒng)。其結(jié)果是河流有價(jià)值的生物多樣性減少，普遍存在的物種增加。譚老師地理工作室綜合整理
（4）庫(kù)區(qū)水質(zhì)變化
流動(dòng)的水體可以通過(guò)水面向水體賦氧，水中溶解氧含量較高，水體自凈能力高，流水不腐。形成水庫(kù)之后，水體長(zhǎng)期接近靜止?fàn)顟B(tài)，加上周邊流入水庫(kù)的污染物長(zhǎng)期累積，庫(kù)區(qū)水質(zhì)不斷惡化，甚至出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，水華增多。這種現(xiàn)象實(shí)際也是庫(kù)區(qū)生態(tài)失衡的結(jié)果。
（5）庫(kù)區(qū)水體溫度成層
在冬季水庫(kù)表層水溫降低，達(dá)到4℃時(shí)水體密度最大，沉入庫(kù)區(qū)底部。春季以后，氣溫不斷升高，表層水體溫度也不斷升高，密度減少，在水體流動(dòng)較少的條件下往往形成水溫上高下低的溫度分層現(xiàn)象，使底部水溫常年較低。如果電站的進(jìn)水口及農(nóng)業(yè)取水口位置較低，就會(huì)放出低溫水。用于農(nóng)業(yè)灌溉會(huì)減產(chǎn)，河道水溫降低還會(huì)影響魚(yú)類產(chǎn)卵，降低漁獲量。
（6）水庫(kù)長(zhǎng)期渾濁
進(jìn)入春季，水溫尚低而氣溫逐漸升高，這時(shí)如果流域產(chǎn)生較大的降雨，在水土流失區(qū)渾濁的徑流進(jìn)入庫(kù)區(qū)，由于地面流入的水溫高于庫(kù)區(qū)水溫，這些渾濁徑流會(huì)懸浮在庫(kù)區(qū)水面，長(zhǎng)期不能下沉。其后果是渾濁水體遮擋了陽(yáng)光，影響水生植物和魚(yú)類的生長(zhǎng)，也影響庫(kù)區(qū)景觀和水質(zhì)。
（7）增加溫室氣體排放
如果水庫(kù)蓄水前清庫(kù)不徹底，留有大量樹(shù)木和生活垃圾，蓄水后在厭氧條件下腐爛，會(huì)產(chǎn)生有害的溫室氣體。有的研究報(bào)告指出其排放量很大，這一結(jié)論還需要進(jìn)一步觀察和研究。
（8）阻斷河流魚(yú)類通道，威脅漁業(yè)資源
河流中魚(yú)類和蝦蟹等在產(chǎn)卵、覓食和生命的一些階段需要在河流中上下移動(dòng)，大壩建成后阻斷了水生動(dòng)物的通道，威脅到他們的生存?，F(xiàn)有的魚(yú)道和其它過(guò)魚(yú)設(shè)施還不能有效保障魚(yú)類等的必要移動(dòng)，造成某些物種瀕危甚至消失。下游魚(yú)類等水生動(dòng)物的餌料多來(lái)自上游，水庫(kù)建成后這些餌料很多沉積在水庫(kù)里，使下游魚(yú)類因缺少食物而減產(chǎn)。
（9）下游斷流
河流上游大量修建大壩，蓄水以滿足發(fā)電、供水、灌溉等用水需求，在蓄水期下泄水量很少，常造成河道斷流。海河流域各河下游河段基本常年干涸，在城市段多修建橡膠壩形成水面，維系河流景觀。由于缺少水源，大多用中水作為景觀用水，水質(zhì)較差，河流生態(tài)系統(tǒng)徹底破壞。
（10）下游河床的沖刷和粗化
河流修建大壩后，上游來(lái)水挾帶的泥沙多沉積在水庫(kù)之中。發(fā)電下泄的水流是落淤后的清水，具有較強(qiáng)的沖刷能力，往往造成下游河床的沖深下切，或造成下游堤防的淘刷，危機(jī)堤防安全。同時(shí)，大壩下游較細(xì)顆粒的河床質(zhì)被沖走之后，留下大顆粒的河床質(zhì)，呈現(xiàn)河床粗化現(xiàn)象。河床質(zhì)的空隙是水中昆蟲(chóng)的棲息地，河床粗化影響水中昆蟲(chóng)的生息，它們是某些魚(yú)類的餌料，因此河床粗化也會(huì)影響到河流生態(tài)系統(tǒng)。
（11）下游河湖關(guān)系改變
我國(guó)的長(zhǎng)江下游連通洞庭湖、鄱陽(yáng)湖和太湖。這些湖泊既是洪水季節(jié)分納長(zhǎng)江洪水之處，在枯水季節(jié)也需要長(zhǎng)江來(lái)水的補(bǔ)充，河湖的生態(tài)系統(tǒng)也存在不可分割的聯(lián)系。三峽大壩建成之后，由于下游河床下切，枯水季節(jié)長(zhǎng)江水位下降數(shù)米，洞庭湖和鄱陽(yáng)湖從長(zhǎng)江補(bǔ)水困難，湖泊萎縮乃至干涸的事件增多。
（12）移民工作量巨大
（13）淹沒(méi)沿岸歷史名勝古跡
（14）淹沒(méi)沿岸良田工廠
（15）誘發(fā)部分疾病，如血吸蟲(chóng)
想獲得巨大的收益必然要付出巨大的代價(jià)。
舉例說(shuō)明：
阿斯旺大壩的弊端
1.對(duì)自然地理環(huán)境的影響
(1)對(duì)氣候：
阿斯旺大壩攔截大量水流，使得下游水量減少，從而使得本來(lái)就干旱的埃及氣候更加干燥。
(2)對(duì)地形：
阿斯旺大壩攔截大量河流泥沙，使得下游泥沙減少，從而三角洲面積萎縮。尼羅河下游的河床也遭受嚴(yán)重侵蝕，導(dǎo)致尼羅河三角州的海岸線不斷后退。
(3) 對(duì)水質(zhì)：
下游河流水位降低，尤其是枯水期時(shí)，河口位置海水倒灌，出現(xiàn)咸潮，使得水質(zhì)下降。
(4)對(duì)土壤：
大壩的建成使得下游喪失了大量富有養(yǎng)料的泥沙沃土，影響農(nóng)業(yè)發(fā)展；下游海水倒灌，使尼羅河河谷和三角洲的土地開(kāi)始鹽堿化，肥力喪失。
(5)對(duì)生物：
阿斯旺大壩的修建極大地影響了生物多樣性。原先富有營(yíng)養(yǎng)的泥沙沃土沿著尼羅河沖進(jìn)地中海，養(yǎng)活了在尼羅河入海處產(chǎn)卵的沙丁魚(yú)。如今沙丁魚(yú)已經(jīng)絕跡了。同時(shí)阻礙魚(yú)類的活動(dòng)，尤其影響洄流魚(yú)類的正常產(chǎn)卵與繁衍。
2.對(duì)人文地理環(huán)境的影響
阿斯旺大壩修建的前期，在古跡和移民遷建的投資達(dá)15億埃鎊，超過(guò)水電站的投資。
在阿斯旺庫(kù)區(qū)有著不少的古埃及文物，特別是具有五千多年歷史的阿布·辛貝勒神廟。由于這些古跡是人類文明發(fā)展史上的瑰寶，埃及政府極為重視，通過(guò)聯(lián)合國(guó)教科文組織及其他國(guó)家的贊助，對(duì)這些古跡進(jìn)行了遷移或保護(hù)。
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