綠色農田水利水電的生態流量保障研究

摘要：綠色農田水利水電作為一項十分重要的農業基礎設施，不僅僅具有發電、灌溉以及供水等功能，還對維護生態系統平衡以及保障生物多樣性具有重要意義。然而，伴隨著綠色農田水利水電的開發與利用，生態流量保障問題日益突顯。如何在保證農田灌溉與發電需求的同時，保障生態流量，進一步實現農田水利水電的可持續發展，已經成為亟須解決的重要問題，因此，需進一步增強對其進行探究的力度。

關鍵詞：綠色農田；水利水電；生態流量

在綠色農田水利水電領域當中，保障生態流量具有十分重要的意義。站在生態系統的角度來看，適宜的生態流量是水生態系統穩定健康的重要基石。其可以維持河流的連通性以及自然形態，為水生生物提供適宜的洄游、繁衍以及棲息環境，保護生態多樣性。與此同時，生態流量有助于保持水資源的自凈能力，避免水質惡化的問題出現，有效維護良好的水生態環境[1]。鑒于此，筆者就對綠色農田水利水電的生態流量保障進行了分析，希望能夠為相關研究人員以及工作人員提供一些理論性的借鑒與參考，進而有效推進我國水利水電行業的綠色可持續發展，進一步實現人與自然和諧共生。

1 生態流量保障的意義

1.1 維持水生態系統穩定

生態流量對于維持水生系統的穩定性起到了十分重要的支撐作用。其是保障水生態系統生物多樣性的重要因素，為諸多水生生物提供了適宜的生存環境。在河流生態系統當中，穩定的生態流量保證了河道的連通性，維持了合適的水流速度、水溫以及水深，為水生植物、底棲生物以及魚類等等提供了必要的繁殖以及棲息場所。比方說，長江流域的中華鱘，作為古老的珍稀魚類，其洄游以及繁殖依賴于特定的水位變化與水流條件。適宜的生態流量可以保證中華鱘在繁殖季節順利洄游至長江上游的產卵場，為中華鱘的種群繁衍創造有利條件。當生態流量缺失時，水生態系統將會遭受十分嚴重的破壞。一些地區的小型水電站，由于在運行過程當中沒有進一步考慮到生態流量，致使下游河道出現水量銳減以及斷流的狀況[2]。這導致原本依賴河流生存的水生生物失去了棲息地，諸多物種數量急劇減少，甚至瀕臨滅絕。河道干涸還會對河流的自然形態造成十分嚴重的影響，影響河漫灘濕地的生態功能，致使濕地面積縮小、生物多樣性降低，從而對整個生態系統的平衡帶來巨大的影響。

1.2 保障水資源可持續利用

生態流量保障與水資源可持續利用緊密相連，是實現水資源合理調配以及科學管控的關鍵環節。一方面，科學合理的生態流量可以有效維持水體的自凈能力。通過水流的不斷稀釋、擴散、沉淀以及生物降解等作用，對排入水體的污染物進行有效凈化。當生態流量充足時，河流可以更為高效地稀釋污染物，加強水體當中微生物的活性，加快污染物的轉化以及分解，進而保持優質的水質。以黃河為例，通過實施生態流量調度，為黃河下游河道的基本水量提供了進一步的保障，有效優化了水體的自凈能力，極大程度減輕了水污染問題。另外一個方面，保障生態流量有助于實現水資源的科學分配。在水資源開發利用過程當中，充分考慮生態用水需求，可以有效防止過度開發水資源狀況的出現，保證生態用水與生產用水、生活用水之間的平衡[3]。在干旱地區，通過科學確定生態流量，合理調配水資源，不僅可以充分滿足農業灌溉與居民生活用水需求，還可以為湖泊、河流等生態系統的健康穩定提供進一步的保障，使得水資源的可持續利用得以實現。

1.3 促進農業可持續發展

在農業生產領域，生態流量保障為農業可持續發展奠定了十分堅實的基礎。穩定的生態流量為農田灌溉提供了非常可靠的水源保障，保證農作物在生長重要階段可以獲得足夠的水分，進而進一步提升農作物的質量與產量。在一些灌溉農業為主的地區，如河西走廊，河流的生態流量將會直接關系到農田的灌溉用水。通過科學調控水利水電工程的下泄流量，為灌溉水源的穩定供應提供保障，使得當地農業可以獲得更為穩定的發展[4]。生態流量的保障還有助于優化農田生態環境。適宜的水流可以帶走農田當中的一些鹽分，避免土壤次生鹽堿化的出現；除此之外，水流的沖刷作用可以保持土壤的透水性以及透氣性，非常有利于農作物根系的生長發育。另外，優質的水生態環境還可以吸引更多的有益生物，如昆蟲以及鳥類等等，形成優質的生態循環，有效減少病蟲害的出現，極大程度降低農業生產對于化學農藥的依賴，進一步推進農業綠色發展。

2 綠色生態農田水利水電生態流量保障存在的問題

2.1 現有水利水電工程的局限性

早期的水利水電工程在規劃設計階段，受限于當時的技術水平和對生態環境保護的認識不足，往往側重于工程的發電、防洪、灌溉等經濟效益和社會效益，對生態流量的考量嚴重不足。許多工程沒有設置專門的生態流量下泄設施，或者雖有相關設施，但設計標準較低，無法滿足生態流量的實際需求。一些小型水電站，在建設時僅考慮了發電效益，通過引水式發電方式，將大量河水引入發電渠道，導致下游河道出現減水甚至斷流現象，對河流生態系統造成了嚴重破壞。部分已建水利水電工程在運行過程中，由于設備老化、維護管理不善等原因，生態流量下泄設施的運行效果不佳。一些水利水電工程的閘門、閥門等設備出現漏水以及損壞等問題，無法準確控制生態流量的下泄量；部分水電站的生態流量監測設備精度不高，數據傳輸不及時，導致無法根據實際情況對生態流量進行有效調節。對這些已建工程進行生態化改造，面臨著技術難度大、資金投入多、協調工作復雜等諸多困難，進一步限制了生態流量保障工作的推進[5]。

2.2 公眾意識淡薄

當前，公眾對生態流量保障的重要性認識普遍不足，缺乏對水生態系統保護的關注程度和重視程度。許多人認為水利水電工程的主要作用是滿足人類的生產生活需求，而忽視了其對生態環境的潛在影響。在一些地區，公眾為了追求短期的經濟利益，對水資源進行過度開發與利用，對河流生態系統造成了巨大的影響。公眾參與生態流量保障工作的積極性和主動性不高，缺乏有效的參與渠道和機制。在水利水電工程的規劃、建設和運行過程中，公眾往往處于被動接受的地位，無法充分表達自己的意見和訴求。這使得生態流量保障工作缺乏廣泛的社會支持，難以形成全社會共同參與的良好氛圍，不利于生態流量保障工作的長期有效開展[6]。

3 綠色農田水利水電的生態流量保障策略

水利水電工程的建設，在抵御洪澇災害、開發水能、調節水量以及滿足人類生活用水需求等多個方面發揮了十分重要的作用。然而，在以往很長一段時間之內，水利水電工程的規劃與建設更多地聚焦于防洪功能以及經濟效益，相對忽略了對生態環境的潛在影響。生態流量作為維持河流、湖泊等水生態系統結構與功能穩定的重要因素，其重要性正在日益凸顯[7]。基于此，下文就從科學規劃與精準設計、技術創新與升級、加強宣傳教育等多個方面對綠色農田水利水電的生態流量保障策略進行了分析，希望能夠為相關工作人員提供一些有效參考。

3.1 科學規劃與精準設計

在對水利水電工程進行規劃與設計的過程當中，需要將生態流量保障置于重要位置，作為核心考量要素融入整個工程體系。深入開展流域綜合規劃，對流域內的社會經濟發展需求、生態環境特點以及水資源情況進行全面系統的分析。通過多學科交叉研究、長期監測以及實地調研，充分掌握河流的水文特性、生態系統結構以及功能，為科學確定生態流量提供堅實的理論支撐以及數據基礎。應用高新的水文模型與生態評估方法，精準計算生態流量。比方說，運用水文模擬軟件，充分結合地形地貌信息、氣象資料以及水文數據等，對不同情境下的河流流量進行模擬預測，綜合考慮水生生物的生長繁殖需求、河流自凈能力維持以及河道形態穩定等多方面因素，確定合理的生態流量閾值。對于具有特殊生態保護價值的區域，如重要的濕地生態系統、珍稀魚類的棲息地等等，需要采用更加精細化的計算方法，保證生態流量可以充分滿足其特殊需求。在工程設計過程中，需要科學布局各類水工建筑物，對工程結構以及運行方式進行優化，以此來為生態流量的穩定下泄提供進一步的保障。對于引水式水電站，可以通過設置專門的生態流量泄放通道，如在引水隧洞或者是壓力管道上開設旁通管，保證在發電過程當中可以持續向下游河道泄放一定量的生態流量。對于閘壩工程，可以采用側孔以及底孔等多種泄流方式相結合的設計，充分根據不同的流量條件以及水位，靈活調整生態流量的下泄量。除此之外，在工程設計過程當中，充分考慮生態流量監測設施的安裝以及布局，保證可以精準、實時地監測生態流量的變化狀況。

3.2 技術創新與升級

充分利用現代信息技術，建構智能化的生態流量監測系統。通過在河流關鍵斷面安裝高精度的流量、水位以及水質等監測設備，實現對生態流量的實時動態監測。借助云計算、大數據以及物聯網等技術，將監測數據實時傳輸到管控中心，應用數據分析模型對數據進行深入挖掘以及分析，及時掌握生態流量的變化趨勢以及規律。比方說，運用衛星遙感技術，對大面積的湖泊以及河流進行宏觀監測，獲取水位變化以及水體面積等信息，與地面監測數據互相補充，進一步提升監測的精準性以及全面性。研發與運用生態友好型的水利設施與技術，進一步減少工程建設與運行對生態環境帶來的不利影響。比方說，推進應用生態魚道、魚梯等過魚設施，為魚類等水生生物提供洄游通道，保證其生存繁衍的連續性。在河道整治工程當中，采用生態護岸技術，如石籠網護坡以及植被護坡等等，不僅可以避免河岸坍塌，還可以為水生生物提供繁殖以及棲息的場所，有效促進水生態系統的自我修復與平衡。除此之外，運用新興技術與材料，進一步提升水利設施的可靠性以及耐久性，有效減少設備維護與更新對河流生態系統的干擾。通過技術革新，提升水資源的利用效率，優化水資源配置。比方說，推廣運用高效節水灌溉技術，如噴灌以及滴灌等等，減少農業用水浪費，提升灌溉水的利用效率，進而為生態流量保障帶來更多的水資源空間。在工業用水領域，激勵企業單位采用高新的節水設備與工藝，提升工業用水的重復利用率。與此同時，通過建設水資源調配工程與智能化的水資源管控系統，進一步實現水資源在不同部門、不同區域之間的合理科學調配，保證在充分滿足生活生產用水需求的前提之下，最大程度保證生態流量。

3.3 加強宣傳教育

通過多種媒體渠道，如網絡、報紙、廣播以及電視等等，廣泛宣傳生態流量保障的重要性以及意義，普及生態流量有關知識，提升公眾對水生態系統保護的認知與關注度。制作形象生動的科普視頻以及公益廣告等等，以通俗易懂的方式向公眾介紹生態流量與水生態系統、人類生活生產的緊密關系，引導公眾樹立正確的水資源保護意識以及生態價值觀。比方說，在電視臺開設生態流量保護主題節目，邀請相關專家及學者進行講解，解答公眾關心的問題；在網絡平臺上發布生態流量保護的科普文章與短視頻，吸引公眾參與討論與分享。開展生態流量保護的宣傳教育活動，進入學校、社區以及企業，提升公眾的參與度以及責任感。在學校中，將生態流量保護知識納入環境教育課程，通過課程教育、主題活動以及實地參觀等形式，培育學生的社會責任感以及環境意識，使得學生可以養成保護水生態環境以及愛護水資源的優良習慣。在社區中，組織環保志愿者開展宣傳活動，發放宣傳資料、開展環保實踐活動以及舉辦環保講座等，加強社區居民對于生態流量保護的支持與認知。在企業中，進一步增強企業管理人員與工作人員的環保培訓，引導企業單位積極履行社會責任，在生產經營過程當中注重生態流量保護。激勵公眾參與生態流量保障的監督以及管控工作，建立公眾參與平臺，暢通公眾意見表達渠道。比方說，設立生態流量保護熱線電話、網絡舉報平臺等等，方便公眾對破壞生態流量的行為進行舉報監督。與此同時，在水利水電工程的規劃以及建設過程當中，充分聽取公眾的建議與意見，保障公眾的監督權、參與權以及知情權，形成政府主導、企業主體、公眾參與的生態流量保障工作格局。

4 結語

總的來說，生態流量保障在綠色農田水利水電領域占據著十分重要的地位，其在維持生態系統穩定、保障水資源可持續利用以及促進農業可持續發展等方面具有不可替代的作用。然而，現階段我們國家在生態流量保障方面面臨著非常多的挑戰，如水資源時空分布不均、公眾意識淡薄等等。這些問題嚴重約束了生態流量保障工作的有效推進，對水生態環境以及經濟社會的可持續發展帶來了潛在威脅。為了可以有效解決這些問題，實現農田水利水電的可持續發展，我們需要從多個維度協同發力。鑒于此，上文首先就對生態流量保障的意義進行了闡述，然后對綠色生態農田水利水電生態流量保障存在的問題進行了分析，最后從科學規劃與精準設計、技術創新與升級、加強宣傳教育等多個方面對綠色農田水利水電的生態流量保障進行了探究，希望能夠為相關研究人員提供一些有效的借鑒與參考。

參考文獻

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