2.2　大坝拆除的主要原因

2.2.1　大坝带来的主要问题

大坝－水库系统对局部环境的影响如图2.6所示。

2.2.1.1　泥沙运输规律改变

1.上游水库泥沙淤积

最常见的水库泥沙淤积问题是河流输移含量高的悬浮泥沙或挟带的粗沙、细沙、淤泥和黏土沉积于大坝所形成的水库内。根据流域类型、面积和平均降雨量等特征，河流输移的泥沙含量变化范围可从万分之几到千分之几，河流输移的泥沙80%～90%比细沙还细，因此，这些泥沙经长距离的输移进入水库，并逐渐沉积下来，水库泥沙主要来自这部分。粗沙沉积于库尾，形成三角洲，随着水挟带的泥沙沿河床推移，逐渐向水库中进一步推移。

全世界范围内的大坝修建的主要的目的是应对时常不稳定的供水来源以及提供相应的机械或电能促进当地经济发展［36－38］。1950年以后，世界各国修建了大量的水坝，这些大坝能提供多种经济效益，如农业灌溉、发电、防洪、旅游、渔业等。但是，受传统水电工程设计思路和水库运行方案的影响，除了“河床式”电站外，绝大多数电站水库分别设有死库容、有效库容、防洪库容等，而死库容与淤沙高程以下水体是没有太大经济效益的，这一点就是现行大坝设计的一个弊端。另外，大坝在运行过程中，受上游气候、地形地质及环境保护等影响，河流中每年入库泥沙因各自大坝不同而不同，一旦淤沙高程达到某一高度，电站就无法正常运行，由此可以发现每个电站获得的经济效益是有限的。目前世界上许多大坝面临着这一难题。

穆罕默德（Mahmood，1987：ix）通过分析世界各国水坝淤沙特点得出一个结论：人工修建的水库其平均经济寿命为22年，而库容损失的罪魁祸首就是泥沙淤积。例如，位于巴基斯坦首都伊斯兰堡附近的Tarbela水库，其库容可以容纳15%的印度河年径流量，在该水库1974年第一次蓄水后23年，即1997年，专家发现该水库总库容减少20%，而有效库容减少15%，严重影响了水库效益。为了继续增大该水库效益，一些修复和清淤措施被采用，而初步估算，成本在7亿美元，远远超出巴基斯坦水利官员的预计成本。

20世纪80年代以前，我国在封闭的环境中搞建设［39］，水坝的讨论局限于国内，主要围绕大坝本身的技术经济可行性和经济社会影响（移民、土地淹没），其他生态系统的影响还没有提上日程。60年代初期建成的黄河三门峡工程是国人熟悉的备受争议的大坝，由于对黄河泥沙问题的忽视和移民问题处置不当，虽然历经改造仍然贻害至今。据调查，黄河三门峡工程年发电量只有原设计发电量的20%左右，几乎没有什么经济效益而言，同时每年还需要花费大量人力、物力维护大坝安全和清理水库泥沙。云南曼湾电站位于澜沧江中游，据调查，1996年水坝建成后共淹没耕地6224亩、林地8507亩、荒山荒坡11843亩。库区的人们不得不毁林开荒、陡坡开荒，从而导致水土流失，且新开垦耕地大多位于海拔1300m以上，由于自然条件差，现在的4亩地产量只相当于原来的1亩地产量。当地农民收入降低，毁林开荒严重。电站上游30km的森林几乎砍光，陡坡耕种随处可见，一些坡耕地其坡度甚至超过50°以上。由于陡坡开荒加剧了水土流失，库区两岸的支流和小溪的入口处全部被泥沙淤平。曼湾电站的工作人员反映，现在水库淤积速度大于设计淤积速度，10年时间库容至少减少了10%以上。

除了上述几个例子外，世界上还有许多水库淤积事例［诺德豪斯（Nor⁃dhaus，1997）］。范守善（Fan Shoushan）（1998），国际大坝委员会（1997）调查发现：世界越来越多的国家开始重视水库泥沙淤积所带来的负面影响，并得出结论：传统水坝设计理念必须加以改正，否则淤沙问题无法避免。泥沙除了影响水坝经济效益，而且更重要的是阻断了泥沙输送营养成分到大坝下游，不利于下游水生生物的繁衍生长［40－41］，同时，泥沙对于河势、河床、河口和整个河道的影响显而易见，它不仅阻断了天然河道，导致河道的流态发生变化，进而引发整条河流上下游和河口的水文特征发生改变，而且泥沙问题直接影响当地经济、社会、环境［42－44］。

2.下游冲刷严重

在2004年冬季和2005年春季［45］，荆州市长江干支流相继发生荆江大堤文村夹、石首调关、松滋谢牟岗、抱鸡亩闸等4处重点崩岸。来自湖北省沙市堤防部门的消息称，如果算上一些小的险情，自2004年9月以来，荆州市长江干支流堤防崩岸高达64处。荆江长江干支流发生崩岸和堤溃，主要原因是三峡大坝建成后，荆江上游由浑水下泄变成清水下泄，对堤防冲刷力度加大，在清水的下蚀和侧蚀的双重作用下，堤脚失稳堤岸崩塌。好在荆江堤岸崩塌发生在长江水流较小的枯水期，如果堤岸崩塌发生在洪水期，后果不堪设想。可见，大坝修建在带来巨大经济效益的同时，清水下泄不能忽视。

3.河口退缩与盐碱化问题

在河流上修建大坝［46－47］，将显著改变河流水、沙动态平衡，改变营养物质的输移特征，不仅直接影响下游河道的水文、水环境条件，而且对远离工程的河口生态环境也将产生显著和潜在的影响。因上游蓄水和工农业用水等因素的影响，河流径流量减少，河流季节分配规律发生变化，这必将影响上游来水来沙对河口生态环境和生物多样性的改变。上游建坝蓄水后，洪水的消除或洪泛次数减少削弱了河流与湿地之间的联系，造成湿地逐渐萎缩，甚至大面积丧失，生物食物链中断，生物多样性和生产力下降。入海径流量减少将造成海水沿河上溯，盐水入侵河道，并污染地下水，滩地土壤发生盐渍化。河流携带泥沙能力下降，将导致三角洲从淤积型向侵蚀型转化，海岸线退缩。大坝对河口生态环境的影响是长期的、缓慢的、潜在的和极其复杂的，并且上游大坝越高，这种负面效应往往越强。

阿斯旺大坝在20世纪70年代竣工［1］，成为埃及的骄傲。这座水坝结束了尼罗河年年泛滥的历史，生产了廉价的电力，还灌溉了农田。然而近年来人们发现，它也破坏了尼罗河流域的下游生态平衡，引发一系列灾难：两岸土壤盐渍化，河口三角洲收缩，血吸虫病流行等。类似的弊端也出现在肯尼亚的姆韦亚水电站、我国台湾的美浓水库等很多地方。2003年年底，在泰国召开的第二次世界反水坝大会终于对水坝利弊提出了全球性的质疑，人们发现水坝并非永久可用，其寿命仅为几十年到100年。

2.2.1.2　对水生生物的影响

1.水流流态改变对栖息地的影响

大坝建成后，库区水位上升［48－50］，库内水流流速降低，流态趋于稳定，水流对岸坡栖息地的冲蚀能力降低。水库水深的增加，使水库内淤积的泥沙比建库前河道淤积的泥沙多，而这些淤积的泥沙多为有机物和无机物。有机物和悬浮物的富集使库区成为鱼类索食场所。

由于水库使原有河道失去急流、浅滩和较大的弯曲度，喜急流性鱼类的栖息环境发生变化，因而水库中急流性鱼类数目会有所减少。相反，水库静水区面积增大，静水性鱼类数目会相应增加。由于大坝下泄流量是靠人工调节，加强了对河流径流的控制。水库运行的削峰填谷功能降低了河流原有脉冲式水文周期的变幅，甚至有些水库的调节库容接近或超过河川的多年平均径流量，造成大坝下游河流水量的相应减少。鱼类根据流速、水温、水位等信息获得产卵的信号，因此河流流态的改变必然会影响到鱼类的产卵和生长。另外，因流态不同，建坝前与建坝后周边植被分布特点和类型将有较大改变［51］。

2.水温改变对栖息地的影响

水温作为鱼类栖息地环境的一个重要因素，直接影响鱼类的新陈代谢［52－53］。鱼类的生长一般与温度成正相关，库区水深增加，库水温度出现分层，为库区的鱼类提供了不同的栖息水温，在库区周边浅水区水温相对较高，适宜鱼类的产卵和活动，因此库区的形成有利于静水鱼类的生长。对于大坝下游的鱼类，由于水库经常下泄底层的低温水，造成大坝下游河道水体温度比历史同期温度低，对鱼类产卵有延迟作用。如延迟时间过长，刚孵化的卵遇到春汛，江水很有可能将卵带走，破坏卵的孵化。同样的，过低的水温会导致下游植物（包括农作物）根部发育缓慢，从而使这些作物从水体中吸收游离态营养成分的能力降低，不利于健康生长和正常繁殖。

3.水质改变对栖息地的影响

水库蓄水有利于泥沙和营养物的沉积，蓄水初期对库区水质的改善起到一定作用，但随着时间的推移，上游污染物在库区中不断累积，有可能使库区及部分库汊的水质恶化［54］。同时，水体营养水平的增加为藻类等浮游植物和以浮游植物为食的浮游动物的生长提供了条件。如果水质继续恶化，造成藻类大量爆发，将大量消耗水体中溶解氧，导致水体中溶解氧浓度降低，会使鱼类因缺氧而死亡。对大坝下游的鱼类而言，大型水坝高水位下泄时，在高速水流表面形成掺氧，将空气卷吸入下泄水体中，使水体发生剧烈曝气，水体中溶解气体（N2、O2、CO2）处于过饱和状态，会导致鱼体内血液中产生气泡，鱼类因气泡病而死亡［55］。

4.河床底质改变对栖息地的影响

大坝建成后，由于泥沙在库区的沉淀，下泄水流的含沙量比建坝前少，对下游河床的冲刷加强，河床泥沙被带走，河床底质中沙、石的组成比例发生改变。鱼类的产卵习性可分为产卵于水层、水草、水底、贝类和石块上，比如，有些鱼类选择粗糙砂砾、岩石基底产卵，有些选择砂质基底产卵，有些选择基底植物上产卵。因此，当河床底质发生变化时，一些鱼类将无法产卵或卵无法孵化［56］。

5.地形改变对栖息地的影响

复杂多变的地形造就复杂的流态，栖息环境越复杂生物多样性越好［57］。水库蓄水后淹没河道江心洲，河道断面由复式变成单一断面，同时降低了回水区江段的水头差和河道的弯曲度。河道地形的单一会造成栖息环境的单一化，相应鱼类的种类也有向单一化发展的趋势。

6.阻断栖息地的连续性

大坝的建设对洄游性鱼类最直接的影响是切断了其洄游通道，而这种影响是不可逆的。阻断河流使得一些需要洄游到河道上游产卵的鱼类无法产卵而数量明显下降。另外，由于水坝阻隔，许多鱼类觅食和栖息地减少，但被其他肉食性动物、鱼类捕食的可能性大大增加［58－59］。

2.2.1.3　对局部气候的影响

国外舆论在谈到大坝与生态问题时，首先谈到的最重要的问题就是大坝建设对大气和气候的影响［60－62］。这种观点的提出是有原因的。在南美洲的阿根廷、巴西、委内瑞拉等国，在北美洲，以及俄罗斯的西伯利亚地区，一些大型水电站的水库淹没了大片森林和草场，水库蓄水前，又没有能力大规模砍伐清库，林木和草场便长期浸泡在水中。树木生长时吸收CO2，释放O2，有益于生态环境；但经水浸泡腐烂后便会产生一些有害气体，放出易燃且对大气造成有害的气体，严重污染库区周边环境。事实上，大坝的环境影响比人们业已认识到的还要大。新近的研究证明，水坝（特别是热带地区的大型水坝）由于大量淹没植被而排放温室气体，某些情况下水库排出的温室气体甚至等于或超过同等装机容量燃煤发电厂的排放量。从世界范围看，这个问题较突出，特别是在美国、加拿大以及北欧地区的国家。

另外，兴修水坝还会影响局部陆地生态系统气候，随着水面加宽，每年的蒸发量会增加，局部空气湿度也会相应增大，有利于缓解局部干旱影响，同时当地的降水量也会增加，水库在某种程度上与森林类似，但滑坡或其他地质灾害可能加剧；陆地气温将变得更加温和，水的比热容很大，在外界发生剧烈温差变化时，水库能使局部气温变化幅度减弱；随着库水位增加，水库表面的吹程加大，风速可能局部增加，当地的大气环流加剧，春秋季多雾天气会增加，影响交通运输等。

当河流中原本流动的水在水库里停滞后便会发生一些变化：①对航运的影响，譬如过船闸需要时间，对上、下行航速会带来影响；②水库水温有可能升高，水质可能变差，特别是水库的沟汊中容易发生水污染，如水华现象的出现；③水库蓄水后，随着水面的扩大，蒸发量的增加，水汽、水雾就会增多等。这些都是修坝后水体变化带来的影响。

2.2.1.4　对移民及社会经济发展的影响

1.移民影响

水库移民涉及众多领域，是一项庞大复杂的系统工程，关系到人的生存权和居住权的调整，是当今世界性的难题。移民问题是大坝建设带来的最值得关注的问题之一，需要慎重对待。修建大坝的最初目的是发展经济，达到兴利除害目的，然而，世界上许多国家在修建大坝过程中，并没有很好地处理移民问题，不仅最后不能兴利除害，反而加剧了当地人口贫困，主要表现在以下几个方面［63］：

（1）许多大坝的规划没有对大坝建成后对生态产生的不利影响和对当地人产生的不利影响进行充分调查。相对而言，比较容易调查那些由于修建大坝而将失去土地、房屋和其他财产的人群，但比较容易忽视那些在库区采集森林产品、季节性捕鱼、放牧和进行其他类似生产活动的人群。同时，大坝地处偏远，也增加了调查活动的难度。国外也曾有过此种案例，移民规划主要面向受库区直接影响的人群，而未把那些受灌溉渠系建筑物、发电厂房和其他附属设施影响的人群认定为移民规划中的项目影响人口。

（2）缺乏向受影响人群提供有关项目及其影响以及缓解这些影响的措施等方面的信息。而获得这些信息是移民们的一项基本权利，移民活动影响了人们最基本的生活方式，所有决定生计的主要因素，如职业、住房条件、生活方式、社会关系和社会支持系统等都发生了重大变化。如果项目单位不能即时向人们宣传有关移民计划的信息，而人们通过其他途径获得的信息常常是不可靠的。这是导致在某些大坝项目［例如哥伦比亚瓜维奥（Guavio）水电站项目］移民初期产生冲突的原因之一。缺少以上信息共享也会对移民计划的设计产生不利影响。只有与受影响人群和利益相关者共享以上信息，才能获取有用的建议去完善移民计划。在缺少充分的信息公开和意见交换的情况下制定的移民计划往往并不能达到理想的结果。

（3）受影响人群和其他利益相关者在制定和实施移民计划时的参与程度不够。那些只由项目单位集中制定和实施，而没有受影响人群、当地政府和其他利益相关者参与的移民项目很少会获得成功。具有移民知识的专家不能有效地替代人们去选择确定最适合他们的移民方案，没有主要利益相关者的参与是很难制定有效移民方案的，要想实施则更难。移民方案中的主要利益相关者是指那些受项目影响的人群、他们的代理人、移民安置区居民、在该区域工作的非政府组织或其他民间组织、受影响区和安置区的地方政府、工程承包商、投资机构、进行各种研究的咨询专家以及在项目设计和实施机构中的工程和移民部门。如果没有这些人的广泛参与，则移民者的利益无法完全得到保证，这也会影响水坝后期正常的运行和管理。

2.社会经济发展影响

大坝兴建，改变了原有河流自然的水文特性，特别是水库形成后，为了满足日益增长的电力能源需求，河流中相当大的一部分水体被拦蓄在上游水库中，是河流径流量、水质以及发生洪水的频率发生显著改变。

水库流速降低，减弱了水库水体自净能力，这不仅影响上游水库周边居民生产、生活，而且影响了那些依赖水库供水而进行农业生产和工业生产的城镇、农村；另外，水库水质恶化，也会直接影响下游居民的身体健康和水生生物的繁衍。

许多大坝兴建的一个主要目的就是防洪、调节地表径流。未建坝时，河流每年根据自身流域气候特点，周期性发生一些洪水，一方面，这些洪水时刻威胁着沿河两岸居民的生命财产和工农业发展；另一方面，洪水能有效冲击泥沙和输送营养物质，满足水生物种的需求。然而修建大坝后，周期性的洪水逐渐减少，下游河道径流量逐趋均匀，尽管在某种程度上对工农业发展和生命财产保护有利，然而从长期来看，水生态系统恶化必然影响当地的经济社会发展［60－61］。

2.2.1.5　水灾害与疾病

修建大坝后可能会触发地震、崩岸、滑坡、消落带等不良地质灾害。另外，大坝除了引起自然灾害外，还会给人群带来许多疾病。大坝带来的威胁首先是大量来自远方的建设工人，他们大多都是贫穷而没有技术的劳动力，特别是在热带国家，他们通常都带有多种传染病，比如肺结核、麻疹、流感、黑热病、梅毒或者艾滋病［1］。位于巴西和巴拉圭边界的伊泰普水电站，曾经雇佣了3.8万个劳动力，在1978年末，每天新来或离开工地的人有2000人，新来的工人及其家人使附近村庄的人口增加了3～7倍，他们几乎全部都住在过度拥挤的工棚内，既没有良好的卫生设施，也没有医疗条件，许多人受到各种传染病的影响，特别是呼吸道和肠道疾病，营养不良与寄生虫影响了当地儿童健康成长。除此之外，大坝修建易引起血吸虫病、疟疾等病的滋生和传播。在许多发展中国家，由于对大坝运行管理缺乏足够的重视和经费支持，可能造成溃坝，造成溃坝的原因多种，如大坝运行不当，工程质量问题，或遇到超标准的负荷，也有可能是战争带来的人为破坏等。

2.2.1.6　对文物和景观的影响

水电开发改变了周围的自然景观。一方面，蓄水后，一些水库可能会开发成为旅游区，提高河流的文化娱乐价值；另一方面，开发建设也可能淹没周围的景观、风光和古迹，可能会破坏生态环境提供给人类的舒适性服务。这些问题值得认真调查评价［61－62］。

2.2.2　大坝拆除主要原因

2.2.1中所述6条是目前国内外大坝所带来的最主要不利因素，这些因素是具有普遍意义的。总结概括以上不利因素不难发现，国外大坝拆除的主要原因如下。

2.2.2.1　大坝安全问题

1.大坝老化

随着世界人口的不断增长，水资源与能源问题将成为全球社会及经济发展的“瓶颈”，而大坝作为重要的水利工程仍将扮演有效合理利用全球有限水资源的重要角色。进入20世纪下半叶，随着全世界范围内对环境问题的日益重视，考虑到大坝对周围自然生态环境以及人类居住环境带来的负面影响，修建大坝特别是特高大坝的步伐开始减缓，大坝工程的重点从大规模建设新坝转到大坝维护、安全评价以及大坝退役评估上来。

一切物质都要衰变，包括所有的材料和结构都随时间的推移性能逐渐衰变，走向“老化”［63］。当物质或材料处于封闭系统，物质老化属于自变；当物质处于复杂环境的开放系统中，则会与外界其他物质发生能量和物质交换。大坝作为重要的水利工程，无时无刻不处于复杂的开放系统中——自然环境，长期遭受高压渗流、溶蚀、冲刷、冻融、冻胀等恶劣的自然环境和运行环境的影响，还可能遭遇因建坝后因局部水文气候条件改变而引起的超标准洪水和水库诱发地震的破坏，大坝综合特性会随时间的延续而慢慢恶化。因此，大坝的外形尺寸、材料物理力学性能、水力特性、热力学、化学等性质随着坝龄的增加而相应地减弱，影响坝体正常功能的发挥。更有甚者，到了一定阶段，大坝不能再工作了，并且严重威胁下游社会经济发展以及生态系统平衡的安全，面临着退役和拆除。

一般来说，大坝的综合特性是随大坝运行年龄而变化的［64－65］，据美国专家估计：一个拦河坝的平均寿命大约为50年，全世界共有4万多座大型拦河坝和约80万座小型拦河坝年久失修。日本学者冈田清于1988年咨询调查了日本202座混凝土坝的寿命状况。同时冈田清对1590座各类混凝土建筑物进行统计分类，得出日本各类混凝土建筑物的实际寿命是：一般混凝土制品寿命为20年；桥梁工程寿命为50年；混凝土坝寿命为50～100年。我国长江科学院刘崇熙等人通过大量试验和现场检测，认为我国大坝混凝土的寿命为30～50年，且混凝土弹模呈负指数衰减，情况十分严峻。

在整个大坝寿命周期内其综合特性大致可以分成以下三个阶段：

（1）适应期：大坝运行早期，即水库第1次蓄水后3～5年。这个阶段大坝出现的病情较多，失效率也较高，这主要是因为设计、勘察和施工等方面的各种不足因素（设计缺陷、勘察不详实、施工质量差等）。但随着坝龄增加，大坝逐渐适应蓄水后的应力、水和化学等环境的巨大变化，大坝综合特性向大坝安全有利的方向发展，可靠性增加，失效率递减而进入稳定期。

（2）稳定期：大坝通过早期的调整后，对运行环境已经适应，大坝的变形、渗漏、扬压力等可检测的量都基本趋于稳定。这一时期，除了超标准洪水、大地震和管理不当等意外因素所引起的有些问题外，大坝在规定条件下能正常工作，安全性较高，失效率低，是大坝的最佳时期，约15～25年。

（3）大坝服役晚期，约30～50年。通过多年运行，坝体和坝基材料成分、结构、性状等均发生了明显的变化，强度降低，渗透性增大，大坝及其附属建筑物功能开始退化，大坝综合特性逐渐向恶化的方向发展，安全性降低，失效率上升。

大坝的老化是大坝综合特性随时间变化的一种隐蔽而缓慢的积累过程，它最终决定着大坝的可靠性和安全性。大量坝工程建设实践表明，引起大坝病态问题和事故的主要原因可以归纳为设计、施工、勘测等方面的各种不足因素，超标准洪水、地震和管理不当等意外因素以及老化因素三个方面，而其中老化是大坝破坏尤其晚期破坏最重要的原因之一。世界上的许多大坝［1］，如吉诺特、罗德埃尔斯伯、泽乌齐尔、洛根马丁、内佩昂、拉科瓦、摩尔斯巴、瓦伊昂、卡里巴、欧特法热以及我国的佛子岭、新安江、丰满等大坝无一例外都出现了不同程度的老化问题，直接影响到大坝安全运行。根据国际大坝委员会大坝与水库恶化专业委员会对33个国家1975年以前建造的1.47万座大坝与水库工程恶化及失事情况的统计资料，10105座大坝工程中存在各类老化问题的一共2103个，最终发生大坝事故有107起。根据美国大坝委员会（USCOLD）1988年发布的《溃坝事件》（《Lessons from Dam Incidents》）一书，1986年前在美国共发生了516起大坝事故，其中大多数与大坝老化有关。根据我国1991年水利部水利管理司编写的《全国水库垮坝统计资料》，1954—1991年总共发生了3242起溃坝事件，其中与大坝老化有关的溃坝数占总数的38%。根据《中国水利》杂志2000年1月发表的《21世纪我国水利面临的十大挑战》一文，我国现有8万多座大坝中，有1／3普遍存在严重老化，效益衰减，影响防洪和蓄水兴利。

问题的严重性还在于，根据国际大坝委员会高坝注册资料统计，目前世界上运行超过50年的老坝占大坝总数的30%，运行30年左右的占50%；我国建坝历史虽然不长，根据2000年年底的已建大坝运行年龄统计分析，我国现有的大坝中25%以上的坝龄超过30年，10%以上的超过40年，平均坝龄22.87年。加上随着世界范围内修建新坝的步伐变缓，老坝总数及百分比将日益增加。虽然近几年在大坝老化方面已有一些研究成果，但缺少系统的科学理论和技术研究，还不能够满足大坝长期安全运行的需要。因此充分了解老化过程的实质和机理、分析长期运行条件下大坝所表现出来的老化迹象及其性状、归纳老化类型及其原因、掌握适当的探测方法、

正确评价老化过程的发展趋势和强度以及大坝安全性可能产生的后果显得尤为重要。大坝老化将严重影响坝体本身结构的可靠性，增大坝体结构失效可能性，从而造成大坝安全风险增加，不利于大坝正常发挥效益。

2.洪水特性和泥沙淤积特征的改变［66－67］

大坝修建后，因效益发挥，带动大坝上下游地区的经济发展。电站上游流域土地利用性质发生很大改变，如人口增长造成城镇化步伐加快、森林面积减少等。因此，当流域出现大的暴雨时，因地面土地性质在建坝前后发生巨大改变，从而引起流域洪水形成的规律发生较大改变。建坝前植被较多，上游流域洪水过程线较平稳，峰值较小，历时较长；修建大坝后，因土地利用规律发生变化，流域相同的暴雨所引起的洪水过程线明显陡涨陡落，峰值很大，历时很短。因此，水库无法在很短时间内蓄积洪水量，只有通过下泄洪水才能保证大坝安全，而下泄的水未产生良好的经济效益。另外，人口增长造成开荒种地，加速了水土流失的可能性，从而引起水库淤积加速。水库泥沙淤积越来越严重，作用在大坝上的泥沙压力逐渐增加，拦蓄的水体越来越多，上游水位就越来越高，大坝所受的水压力也就越来越大，同时扬压力的数值也将发生改变，这对大坝正常运行不利。另外，上游水库因拦蓄洪水造成上游库区淹没损失增加，水库诱发滑坡、地震可能性增加。

3.安全要求发生变化

随着时间的推移，老化大坝的数量在增加，受力特点和大坝本身对荷载的抵抗能力发生根本改变，原本安全的大坝，其安全性已发生很大变化，若大坝运行工况持续恶化，运行风险就会不断增大，安全事故不可避免发生，这对下游的安全构成严重威胁。另外，随着水利工程科研水平的提高，新的设计规范和新的设计准则相继出现，而老坝当时的设计规范与现今的规范不同，不能满足新的安全规范，因此大坝可能出现安全问题；由于经济持续发展，原本等级不高的工程可能变成工程等级较高的工程，对当地社会、经济、安全具有举足轻重的作用，这时大坝安全要求也被提升到更高的水平。

2.2.2.2　效益降低

1.水库泥沙淤积［68］

在世界水坝委员会考察的项目中，发电低于预期值的水电站占一半以上，70%的项目未能达到供水目标，有一半项目提供的灌溉水不足。众所周知，在大坝几何尺寸不变的情况下，大坝的效益主要取决于天然来水量和有效库容的大小，尤其是每年的来水量，流量越大一般发电量也就越大，同时给周围工农业、居民提供的利益也就越多。然而大坝修建后，河流的自然属性被完全改变，相应的水文、气象条件也会发生变化，势必引起天然径流量发生变化，另外人口增长引起的水土流失加剧会加速水库淤满，工业化污染引起的大坝结构、材料破损老化也相应加剧。据不完全体统计：世界范围内每年1%的水库淤满报废，而拆限退役坝需要高额的投入，这部分成本在建坝的时候总是不被考虑的。世界水坝委员会的报告认为，几乎所有的水坝计划书都高估了水库的使用寿命及工程效益，大部分水坝都不能达到其预期目的。

2.上游来水量减少

据目前统计，世界上绝大多数的人口和重要城市都居住和修建在沿海、沿河地区。随着经济发展和社会进步，人们对生活质量的追求越来越高，水作为工农业生产和生活中必不可少的要素，其需求量与日俱增。当地人的用水量多来自当地河流和水库等。用水需求的增加必然人为地减少了当地河流的天然径流量，流量减少意味着可用于发电的流量绝对减少，则大坝产生的效益也绝对减少［69］。另外，因土地利用性质的改变，降雨引起的上游流域洪水特性发生改变，陡涨陡落的洪水通常无法在水库中蓄积起来，只好下泄，造成过多水量损失，而这部分水既不能发电也没有用于工农业生产。

2.2.2.3　生态环境影响及灾害损失增加［70］

1.水质变化带来水处理费用增加

大坝建成蓄水之后，流态改变，水库的水温出现垂直分层。受水库下泄水流的影响，下游河道水温年内变化幅度减小，且低温加剧污染。如美国切罗基（Cherokee）坝底孔泄流的溶解氧低，水流纳污能力下降，造成的霍尔斯顿河下游夏季溶解氧的亏损量相当于350万城市人口污水排放导致的结果。另外，库区植被覆盖度高且不加清理，会出现因植被腐烂物太多导致SO2的增加。对于平原型水库，一般地质条件为第四纪松散沉积物，地下水位抬升和潜在蒸发力大，容易出现盐渍化。世界许多国家正在大力保护河流，尽量减少河流水质污染。然而因大坝修建减少流速，减弱大坝自净能力，因此每年需要投入大量的资金来处理工农业和生活废水，而这个数据逐年增加较大，尤其在我国问题更严重。

2.水产量减少

随着生活水平的不断提高，人们的环保意识不断增强，为保护水资源、水环境和濒危动、植物，越来越多的人认识到大坝建设将会影响河流的生态系统。大坝的修建改变了河床地质，改变了水生生物栖息地地形、地貌，随着水深增加和流速降低，水温显著分层，造成原有河流水生生物的生境发生改变，一些喜急流低温的鱼类逐渐被习惯于湖泊型生境的鱼类取代，造成一些重要的经济性鱼类灭绝、减少。在下游，低温水、较均匀的径流、气体过度饱和的清水严重威胁下游水生生物的繁殖。在过去的10～20年里，美国设计和建造的新坝数量大幅度减少，有的政府机构已将其工作重点从大坝建设转向水资源管理和环境保护，对在役大坝同样也提出十分严格的环境保护要求，一些大坝因破坏沿岸的鱼群回游，改变沿岸及岸边野生动物的栖息地，并影响流域生态环境而受到批评，进而被拆除。

3.灾害频率及相应损失增加

水库水位增加造成上游库岸地下水位增高，而地下水的增高会显著改变原有岸坡土体和岩石的力学参数，易诱发滑坡。另外，水面变宽，蒸发量可能增加，降雨概率也可能增加，这也必然加剧上游水土流失和滑坡。而在下游，下泄的水体多为清水，易造成下游河堤的冲刷和破坏，需要增加资金来建堤和修复。

4.景观文物及休闲娱乐损失

面水倚山而居是人类选择生存发展的共有特点，修建水库势必需要淹没大量的农田、耕地，需要搬迁多个城镇、乡村，同时许多有着几千年、几百年历史的文物古迹也在所难免。在搬迁中，会造成古迹的损坏，同时那些未被发掘的或者根本来不及发掘的文物古迹将永埋水底。另外，由于修建水坝导致适合激流探险及水上运动的区域的消失，人们的休闲娱乐场地也将面临改变。