大坝的功能和负面作用

大坝具有两种主要功能。

一是蓄水以补偿河水流量的变化；

二是抬高上游水位以使水能够流入渠道，或增加“水头”即水库水面与下游河流水面的高差 。

蓄水和水头的产生使得大坝能够控制洪水、发电、为工农业和生活供水、通过稳定水流和淹没急流来改善河流航运。建坝的其他目的还包括水库养殖、休闲活动，如划船等(迈克古雷，1996)。

6种延伸功能

1.控制洪水

在低地地区，河流经常造成洪水。自然洪水依然是世界上最频繁、危害最大的灾难之一。筑坝能够使水流分配更为均匀，从而成为减轻洪水灾害的措施之一。调洪水库滞留、存贮部分洪水，因而削减破坏性的洪峰(康德赛维奇，1998)。就这样减少了水库下游的水流流量及洪水损失。在70多个国家，约13％的高坝具有防洪功能。

长江主干流域梯级水电站分布图

2.灌溉

灌溉是将贫瘠地区改变为能支持大量人口生存的肥沃地区的重要手段。在当今世界，灌溉是淡水的最大消耗利用方式，关乎粮食生产和粮食安全。约1／5的农田采用了溉灌，灌溉农业产量占世界农业产量的近40％。

为引用埃及尼罗河水，确定孟斐斯城城址，修建了第一座大坝。很多古老的土坝，包括巴比伦人修建的许多土坝，是构思精妙的灌溉系统的组成部分。迄今世界上一半的高坝是专门或主要为灌溉而修建的。据最近估算，当前世界范围内30％～40％的灌区用水依赖于大坝。在一些地区，灌溉成为未来发展不可缺少的基础设施。例如埃及，几乎100％的灌溉是由大坝供水，其中大部分来自于阿斯旺高坝。

3.供水

随着世界人口持续高速增长，供水仍将是一个重要问题。提供可靠供水的方法之一就是在河流上筑坝，形成水库从而存贮高流量时期的多余水量，在低流量时期使用(拉萨奇，2001)。

许多水库建设的目的是提供可靠的供水，满足高速增长的城市和工业需要，特别是在天然地下水资源和现有湖泊或河流水量不足以满足所有需求的偏干旱地区。如德国萨克索尼地区，水库为200万人供给了40％的水量。

乌东德水库工程上游面全景

4.发电

作为低成本、可再生的电力资源，水电被人类接受并提倡。它是一种非消耗性的用水。一旦建成，水电运行成本低、寿命长，特别是对决定性的河流工程和不必考虑淤积的水库工程(世界大坝委员会，2000)。它与生物、地热、风力、海浪、太阳能等发电形式一样，被视为一种清洁能源(康德赛维奇，1998)。在许多国家水力发电是大坝建设的重要原因，特别对发展中国家来讲，水电是经济发展的重要组成部分。当前，水电占世界电力供应的190k，150个国家都开发了水电。

5.航运

与公路、铁路和空中运输相比，航运是最便宜的运输方式，污染最小，不需要昂贵且不利于生态环境的基础设施(如高速公路、铁路)。大坝建设可以使河流流态更均一，在库区或水库下游形成可航场所，有助于改善航运。航运用水是河道内非消耗性用水。建有水坝的河流的航运期要长于无调节的河流。

6.其他

大坝建设的其他好处包括 娱乐、渔业 等。而且，它还关乎粮食安全、当地就业、技术发展、农村供电以及自然和社会性基础设施(如道路、学校)的普及推广。

流域的自然水循环是指流域内的降雨落至地面，产生向地下的渗透以及地表径流，陆续汇入河湖流入内陆湖或大海；同时通过地面和水面蒸发，以及植物叶面蒸腾，又形成云层和降雨的不断循环过程。

周而复始的水循环，给流域源源不断地带来水资源，加上太阳辐射的热量，在水、土、热的环境下形成了流域特有的生态系统。在流域内建设的水利工程都是通过调配水资源，改变水资源的时空分布来达到兴利的目的。

但是水资源时空分布的变化必然导致流域生态系统的变化，水多了的地方会变，水少了的地方也会变。 结果都是失去了原有的生态系统，导致一些原有栖息环境中生存的特有物种濒危或消失。

 人工化的水循环，是不健康的水循环，主要表现在：

（1）河流节点化

由于在河道上大量修建水库，河流的连续性、河床的连续性、河流生态的连续性被破坏，原来在河床中流动的水变成了储存在水库中的静止的水，河道干涸。天然的河流变成糖葫芦一样，由干涸的河道将一个个水库串起来，这对河流生态系统所造成的影响可以说是毁灭性的。

（2）流域水循环短路化

在自然条件下的多雨季节，流域内的水循环是比较缓慢的，降雨的大部分渗入地下，一部分地表径流进入农田、湿地和洼地，慢慢地汇入河道，注入大海。由于水循环过程缓慢，流域的大部分得到径流的补充，生态系统需水自然得到保障，而且河流中的基流持续时间比较长，不容易发生断流。

河流的干、支流大量修建堤防，下游修建大型排洪减河。遭遇暴雨时，山区的汇流直接进入河道，平原地区的涝水也由泵站大量排入河道，河道变成了洪水的高速公路，直接快速入海。这样，本来水资源匮乏的流域，在洪水季节水资源却很快地注入大海，流域的水循环周期缩短，形成短路。

（3）洪泛区水循环与河流绝缘化

对人类社会来说洪水不受欢迎，但是对生态系统来说，洪水又是不可缺少的过程。洪水为广大的洪泛区带来水资源、营养盐、肥沃的泥土、多样的物种、饵料等，洪水还可以冲洗河道和土地的污染。干旱饥渴的土地，在洪水过后的若干年内都会显现旺盛的生机。可以说，洪水是维持生态系统，特别是水生态系统的重要生态过程。

现代社会大量兴建高标准的防洪工程体系，河流不再泛滥。在除掉洪水对人类社会威胁的同时，也切断了洪水对洪泛区的生态培育过程。洪泛区的水循环过程逐渐与河流的水循环分离、绝缘化。洪泛区的生态系统得不到洪水的滋润，只能靠本地降雨来维持，必然逐步退化。

上述水循环的变化，加上人类的各种开发活动，如城市建设、高速公路、铁路、堤防建设等，将一个完整的流域切割成一个个孤立的空间，鱼类、两栖动物、水鸟、陆生小动物、大型动物的活动空间越来越小，无法自由地迁徙。生态系统的孤立化，使得动物的捕食、饮水、繁殖、迁徙受阻，影响到食物链和基因的遗传，也是造成物种退化和灭绝的原因之一。

（1）可能诱发地震

大型水库建成蓄水之后，由于巨大的水压力施加于库区岩基，加之水压入岩隙降低了岩石界面的摩檫力，可能导致基础岩体结构变动诱发地震，有些库区蓄水后频繁地发生地震，造成周边居民恐慌。现在新建大坝越来越高，应当警惕诱发更高级别的地震。

（2）库区山体滑坡及涌浪

同样的道理，库区周边山体的下部被水库水体浸泡之后，也会使浸水岩体界面间的摩檫力降低，加之库区周边局部降雨频率增加，产生山体坍塌和滑坡的事故增多。这不仅会破坏山体植被，当滑坡体量巨大时，会产生类似海啸的巨大涌浪，有的浪高可达十余米，威胁库区航船安全，冲毁对岸的村庄，甚至威胁大坝的安全。

（3）库区水生态系统演替

水库建成后，原有河流形态消失，转变为深水人工湖泊。水体流速减小，水深较大的水库底层水温常年较低。原有的河流生态系统很难适应这种变化，大部分河流原生物种消失，逐步演替为外来种为主的湖泊生态系统。其结果是河流有价值的生物多样性减少，普遍存在的物种增加。谭老师地理工作室综合整理

（4）库区水质变化

流动的水体可以通过水面向水体赋氧，水中溶解氧含量较高，水体自净能力高，流水不腐。形成水库之后，水体长期接近静止状态，加上周边流入水库的污染物长期累积，库区水质不断恶化，甚至出现富营养化现象，水华增多。这种现象实际也是库区生态失衡的结果。

（5）库区水体温度成层

在冬季水库表层水温降低，达到4℃时水体密度最大，沉入库区底部。春季以后，气温不断升高，表层水体温度也不断升高，密度减少，在水体流动较少的条件下往往形成水温上高下低的温度分层现象，使底部水温常年较低。如果电站的进水口及农业取水口位置较低，就会放出低温水。用于农业灌溉会减产，河道水温降低还会影响鱼类产卵，降低渔获量。

（6）水库长期浑浊

进入春季，水温尚低而气温逐渐升高，这时如果流域产生较大的降雨，在水土流失区浑浊的径流进入库区，由于地面流入的水温高于库区水温，这些浑浊径流会悬浮在库区水面，长期不能下沉。其后果是浑浊水体遮挡了阳光，影响水生植物和鱼类的生长，也影响库区景观和水质。

（7）增加温室气体排放

如果水库蓄水前清库不彻底，留有大量树木和生活垃圾，蓄水后在厌氧条件下腐烂，会产生有害的温室气体。有的研究报告指出其排放量很大，这一结论还需要进一步观察和研究。

（8）阻断河流鱼类通道，威胁渔业资源

河流中鱼类和虾蟹等在产卵、觅食和生命的一些阶段需要在河流中上下移动，大坝建成后阻断了水生动物的通道，威胁到他们的生存。现有的鱼道和其它过鱼设施还不能有效保障鱼类等的必要移动，造成某些物种濒危甚至消失。下游鱼类等水生动物的饵料多来自上游，水库建成后这些饵料很多沉积在水库里，使下游鱼类因缺少食物而减产。

（9）下游断流

河流上游大量修建大坝，蓄水以满足发电、供水、灌溉等用水需求，在蓄水期下泄水量很少，常造成河道断流。海河流域各河下游河段基本常年干涸，在城市段多修建橡胶坝形成水面，维系河流景观。由于缺少水源，大多用中水作为景观用水，水质较差，河流生态系统彻底破坏。

（10）下游河床的冲刷和粗化

河流修建大坝后，上游来水挟带的泥沙多沉积在水库之中。发电下泄的水流是落淤后的清水，具有较强的冲刷能力，往往造成下游河床的冲深下切，或造成下游堤防的淘刷，危机堤防安全。同时，大坝下游较细颗粒的河床质被冲走之后，留下大颗粒的河床质，呈现河床粗化现象。河床质的空隙是水中昆虫的栖息地，河床粗化影响水中昆虫的生息，它们是某些鱼类的饵料，因此河床粗化也会影响到河流生态系统。

（11）下游河湖关系改变

我国的长江下游连通洞庭湖、鄱阳湖和太湖。这些湖泊既是洪水季节分纳长江洪水之处，在枯水季节也需要长江来水的补充，河湖的生态系统也存在不可分割的联系。三峡大坝建成之后，由于下游河床下切，枯水季节长江水位下降数米，洞庭湖和鄱阳湖从长江补水困难，湖泊萎缩乃至干涸的事件增多。

（12）移民工作量巨大

（13）淹没沿岸历史名胜古迹

（14）淹没沿岸良田工厂

（15）诱发部分疾病，如血吸虫

想获得巨大的收益必然要付出巨大的代价。

举例说明：