韩梦君

（新疆塔里木河流域干流管理局, 新疆 库尔勒 841000）

0 前言

拦河闸建筑物常建于天然河道上，在河道运行中发挥着水位调节、下泄水量控制、防洪、挡潮、蓄水、灌溉等重要作用，但同时也对河道生态环境存在一定影响。拦河闸一般选址于顺直河道、河床稳定且断面单一的河段，在枯水期，关闭拦河闸闸门，可使上游水位抬高，为灌溉、发电、供水等提供条件；在洪水期，开启拦河闸闸门泄洪，上游水位便能降至汛限水位以下，并通过控制下泄水量使其低于下游河道安全泄洪量，再通过排淤排沙作用实现河床水沙平衡。

1 拦河闸运行的生态影响

拦河闸建设与运行将对河道生态产生一定程度影响，打破河道原有的生态平衡，为此，必须全面了解拦河闸对河道生态环境可能产生的影响，实现拦河闸运行的优化。

1.1 积极影响

1.1.1 提升河道防洪排涝能力

拦河闸由上游连接段、闸室、下游连接段三部分构成（图1），其中，闸室是拦河闸的主体，由底板、闸墩、闸门、工作桥及胸墙等构成，起着挡水及水流调节作用。上游连接段包括铺盖、护底、护坡、翼墙等部分，发挥着渗径延长防渗及防冲等作用。下游连接段由消力池、海漫、防冲槽及翼墙、护坡等构成，能起到承受水流冲刷的作用。河道内修建拦河闸等挡水建筑物，能改变过去拦河堵坝蓄水[1]的局面，通过水闸的调节，能提升河道防洪排涝行洪能力，减少拆坝、堵坝等对人力、物力和财力的消耗。

1.1.2 灌溉供水

拦河闸一般具有防洪、灌溉、供水、发电等功能，通过灌溉改善灌区生态条件，满足作物生长基本用水条件，为灌区农业稳产增产提供保证，此外，还为城镇工农业供水创造条件。

图1 拦河闸组成示意图

1.1.3 保护生态环境

拦河闸修建、库区蓄水后，水平面上升，水面积扩大，水流流速减缓，在原河道的深潭和浅滩将重新形成新的深水区与浅流区，拦截水中浮游生物所需的营养物质，改善水生饵料生物的生存环境，促进浮游生物生长和种群数量的增加，河堤淤泥还能为水生物提供良好的繁衍环境，扩大两栖生物的生存空间。此外，过坝水流所产生的掺氧净水[2]作用对鱼类等水生物生长也十分有利。

1.2 消极影响

1.2.1 降低河道自净纳污能力

拦河闸的修建必将影响和改变原河道形态、水流流态，甚至会导致河道淤积，引起河道蓄水行洪能力降低。随着河道水流流速的下降，水体自净纳污能力弱化，水体所能容纳化学需氧量逐渐低于排污量。即使在拦河闸建筑物不产生污染物的情况下，水体自净能力的降低会加剧河道污染。此外，在枯水期，河道下游生态用水因拦河闸蓄水引水而减少，很容易引起水体富营养化，进一步降低河道纳污能力。

1.2.2 阻碍鱼类洄游

拦河闸建筑物修建时，若未设过鱼通道，将阻碍鱼类等水生物洄游繁殖，部分水生物经由引水闸游至田间或渠道后干涸死亡，破坏河道生态平衡。

1.2.3 泥沙淤积

拦河闸如忽略河道水库的调节作用而运行及调度管理，或是未能避开大河沙峰引水，也没有控制入渠泥沙，在洪峰期敞开大闸关闭进水闸，控制水位，借助洪峰流量冲洗闸前淤泥，则这种在洪峰期大流量引高含沙量洪水的做法必然会加剧下游河道泥沙淤积。与此同时，洪峰期内拦河闸前壅水，降低洪水流速，泥沙落淤，随着落洪期压闸水位升高，引水流量增大，闸前泥沙大量进入下游干渠，进一步提高入渠泥沙浓度。

2 河道生态运行优化

2.1 建立科学的评估制度，调整拦河闸运行模式

通过对拦河闸现有功能及其对河道生态环境影响的评估，实行水污染联防并制定拦河闸应急调度预案，调整拦河闸运行模式，对于已经基本丧失行洪、蓄水、灌溉等功能的拦河闸或对河道生态十分不利的拦河闸建筑物，应及时拆除。通过拦河闸运行模式的改变，河道连通性逐渐恢复，水体流动性及自净能力逐渐增强。从防洪度汛、蓄水灌溉、供水等角度实行水污染联合防治，杜绝污染物长期滞留，应用清水稀释并注重河道干流自净能力的发挥，促使污染物及时降解[3]。同时，实施高浓度污染物错峰调度，防止污染物叠加，缓解其对下游河道水体的不利影响。此外，制定拦河闸应急调度预案，在汛期开启闸门之前就开始应急调度，以水资源优化配置目标代替传统的防洪调度，进行污染物下泄方案比选，选择对河道生态影响最小的方案，预防污染物下泄所引发的水污染事件。

2.2 通过改扩建凸显拦河闸的生态功能

2.2.1 增加过鱼通道设置

对于无冲砂泄洪闸的单一拦河坝，应当在坝底部位增设过鱼通道，并根据河道生态用水规模及鱼类生物过坝要求进行通道尺寸设计，既能保证枯水期鱼类生物过坝及洄游，又能满足下游河道生态用水所需，还能起到输沙防淤的作用。

拦河闸鱼道设计可以采用传统的过鱼通道，也可以采用垂直升降式过鱼通道设施，两种设计在结构、关键技术、建造成本、过鱼率、运行管理、适用范围等方面存在较大差异（表1），拦河闸建筑物在鱼道建造前，必须进行鱼类行为学研究，深入分析各种鱼类及水生物的生态习性、溯游能力等，通过构建拟选择鱼道物理模型进行过鱼效果评价，并进行过鱼通道设施设计的综合比选，鱼道建造过程中在鱼类洄游通道正确设置进出口。

2.2.2 设置拦鱼网

对于灌溉用拦河闸，一般采用进水闸自流引水方式，大量鱼类生物在输水季从进水闸进入渠道后游至田间干涸而死，为防止这种情况的发生，可以在进水闸引水口前设置拦鱼网，促使鱼类生物绕开进水闸而进入过鱼通道。

表1 不同过鱼通道设计的比较

2.3 建设生态友好型拦河闸

在拦河闸设计阶段考虑其功能的同时，尽可能兼顾其生态影响，减小拦河闸建筑物对河道生态所造成的不利影响，借鉴国外先进经验，例如泰晤士河挡潮闸设计，不仅外形美观，不阻断河道，还增设通航孔与旋转升降扇形闸门，将挡潮闸建设对河道生态的不利影响降至最低范围。又如鹿特丹挡潮闸包含了水平旋转的弧形闸门设计，外观独特，闸门常年开启，挡潮时将闸门旋转，挡潮闸的建设对整个河道生态及通航影响较小。再如我国苏州河水闸平时闸门平卧水底，潮汛时闸门翻立，发挥挡潮和控制水位的作用；京杭运河常州新闸闸门可浮动旋转启闭，平时闸门开启，倚靠于岸边门库，对整条运河运行没有任何阻隔，汛期便旋转至关闭档位，发挥挡洪作用。

2.4 建设梯级拦河闸，实现联合调度

过去常年有水的流域河道目前由于季节性缺水已经都成为季节性河道和排污河道，洪水资源化是恢复河流运行能力的可行之策，具体而言，可以在沿河修建梯级拦河闸，建成人工湖面，美化环境的同时恢复河道水量；也可以在中下游河道，充分利用中小洪水不同步的特性，进行联合调度，尽可能将洪水滞留蓄积于河道内，解决河道生态问题。针对拦河闸河口的淤积及由此引发的一系列生态问题，可以利用拦河闸以上水量，定期开闸放水，集中下泄。

3 结论

综上所述，拦河闸挡水建筑物在发挥灌溉、供水、蓄洪功能的同时还会对河道生态造成不利影响，为此必须从规划设计、可行性论证、改扩建、调度运行等方面采取工程与非工程措施减少拦河闸对河道生态的不利影响，并对已建拦河闸的生态影响进行重新评估，不断优化其运行。