评论区有盒友提出加一个目录，这里补充一个：
0 引言
1 水利工程环境影响评估的兴起
2 常见的大坝和水电开发方式
3 水利工程的环境影响
3.1 水库修建与蓄水阶段
3.2 水库运行阶段
3.3 全球变化下的新影响
4 改善措施
5 结语
0 引言
前几天发现小黑盒有一篇水库蓄水影响地球磁极的文章评论区引起大家的广泛争论。因此，在这里写一篇水利工程的环境影响的科普性质的小文章，内容不走太深的专业路线，大家看个乐呵。
另外，本文中的水利工程指拦河大坝，不包括河堤、运河、长距离调水、水闸、引水灌溉渠等。
当远古人类驯化了植物，农业生活的收益超过渔猎生活的收益时，人类开始逐步进入农耕时代，稳定的、大量的淡水供应成为了生产生活的必需品，早期的农民因此选择定居在湖泊和河流边，进行农业生产。
然而，河流水量的丰枯节律和不确定性为古代农民的生活生产带来了负面影响，为了生存，人类开始了筑坝修堤，改造自然。
在《文明6》中，当你在泛滥平原上拍下一座堤坝区域，就可以一劳永逸地消除狂暴的洪水，并提供了+3住房和+1宜居度。在这个由六边形构成的世界里，河流被水利工程驯服，洪水从随机的自然灾害变成了可控的生产力资源。
堤坝区域
在现实中，水利工程也一直是人类兴水利，除水患的重要措施。从5000年前的良渚水利系统和埃及人在尼罗河上建造的砌石坝，到大渡河上正在建设的315m双江口水电站大坝。水利工程在防洪、发电、供水、清洁能源消纳、景观营造等方面发挥着重要作用。截至2020年的统计，全球有超过60000座大型水坝和数百万座小型水坝，它们在水资源调配和合理利用方面均起到巨大作用。
全球大型水坝分布
但我们在《文明VI》里修大坝，可以轻松去除泛洪平原，在现实中却没有这么简单，人类按照自身需求改造河流的过程，也伴随着对自然环境的负面影响。随着二战后环保运动思潮的爆发性大规模兴起，对水利工程环境影响的研究开始大规模出现。对于我国公众来说，对三峡工程环境影响的讨论和争论也一直是互联网上经久不衰的话题。
1 水利工程环境影响评估的兴起
受本人知识所限，无法从整体梳理，这里从鱼类保护这个方向切入，简单介绍。
在上世纪三十年代的经济危机中，美国开始了大规模造坝运动（如经常在电影里被炸的胡佛大坝就是这时候修的）。
胡佛大坝
到四十年代，由于水利工程的大规模开发和水资源的粗犷利用，美国部分河流发生季节性断流，严重影响了水生生态。
渔业部门为了保障渔业利益，开始关注建坝河流中鱼类的生态需求，要求水库运行必须满足下游鱼类的生存所需。如加州水资源管理委员会要求 Los Padres 大坝最低下泄流量为0.14立方米每秒，以维持河道内基本的鱼类生境。
1958年美国开展的鱼类生态需求研究
（研究报告见https://digitalcollections.library.oregon.gov/nodes/view/287464）
到二战后，随着环保运动的兴起（比如看过三体的盒友们应该对那本1962年出版的《寂静的春天》有印象，这本书的出版被认为直接掀起了环保运动的大发展），环境保护逐渐成为公众舆论、科学研究、政府制定政策时的关注热点。
《寂静的春天》
到七十年代，各国开始通过法律形式引入环境保护：美国1969年通过的《国家环境政策法》，加拿大（1973年）、澳大利亚（1974年）、德国（1975年）等国家也相继引入类似制度。我国在1979年的《环境保护法（试行）》中首次确立了环境影响评价制度。
2 常见大坝及水电站类型
在进一步讨论大坝对环境的影响之前，有必要先了解几种常见的大坝和水电站类型，这会帮助我们理解不同类型工程的生态影响差异。
2.1 常见的大型水坝类型
按照坝体结构材料和受力方式，常见的大型拦河水坝主要分为土石坝、混凝土重力坝、拱坝。
土石坝可以认为是用特定级配（不同粒径组合）的土、石头，按照特定方式堆起来的一个大土堆，靠坝体材料的内摩擦力或粘聚力保持坝体稳定。在迎水面（挡水的那一面）或者土堆中间采用粘土、混凝土、沥青、土工膜等做一个防渗层，实现挡水的目的。著名的有雅砻江两江口水利工程（坝高295m）。
土石坝
混凝土重力坝可以认为是一个用混凝土浇筑起来的山，重力坝靠自身巨大的重量抵抗水推力，其截面通常是上窄下宽的三角形，以保证稳定。重力坝结构简单、运行可靠，但耗用混凝土量大。我国的三峡大坝就是混凝土重力坝。
混凝土重力坝
拱坝可以认为是用混凝土修建起来的一个空间壳体，依靠将水压力传递给两岸山体保持稳定，因此坝身可以比重力坝薄得多，材料用量省。拱坝需要两岸峡谷岩壁非常坚固稳定，因此选址要求苛刻。一旦建成，拱坝景观优美、技术含量高。我国金沙江上的白鹤滩水电站大坝（坝高289米）就是目前世界最大的拱坝。《城市：天际线》中的水电站也是双曲拱坝形态。
拱坝
2.2 常见水电站类型
有了大坝这个拦河蓄水的基础，我们再来看水电站的常见开发方式。
水电站通过水轮机和发电机组，将水的重力势能和动能转化为电能，其发电出力可采用以下公式计算：
N=gHQη
式中：N为水电出力，g为重力加速度，H为水头（水位差），Q为过机流量，η为水轮机效率。（小黑盒为什么不能输入公式，甚至不能斜体？）
可以看到其主要的两个要素就是水位差和流量。而流量大小是河流的固有属性。
因此，按照获取水位差的方式，可以将水电站分为：坝式开发、引水式开发、混合式开发。
坝式开发：靠修建大坝蓄水，抬高水位，获取发电用水位差。坝式水电可以形成大型水库，兼具防洪、供水等综合效益，但建设周期长、投资巨大，淹没影响广泛。
坝后式厂房
引水式开发：在落差较大的河段，依靠修建引水隧道，截弯取直，绕过曲折河道后在下游出口处利用天然落差发电。通常只需要低坝或堰（抬高少许水位引流），大大减少淹没范围。引水式电站常见于山区峡谷，如最近开始开发的雅下梯级就是引水式开发，我国比较著名的还有锦屏二级。
引水式电站示意图
锦屏二级
混合式开发：既修建大坝，也修建引水隧道，共同抬高发电水位差。这种模式工程更复杂，但在地形条件合适时可大幅提升发电效益。
此外，近年来兴起的抽水蓄能电站也值得一提，抽水蓄能通过建设上下两个水库，在用电低谷时抽水到上库存能，在用电高峰时放水到下库发电释能，相当于一个巨型的水力电池。根据上下库的类型可以分为纯抽蓄（上下库均为人工开挖，而非天然河道）、混合式抽蓄（利用天然河道上的水库作为上库或下库）等，它们对环境的影响与常规水电既有相似也有独特之处。
3 水利工程的环境影响
本文从建设蓄水阶段和运行阶段两个方面介绍大坝的环境影响。
前者是工程落成、水库形成时带来的直接改变，后者是水库长期调度运行过程中产生的持续影响。
此外，在全球气候变化背景下，大坝的环境影响还呈现一些新特点，本文也有简单介绍。
3.1 水库修建与蓄水阶段
3.1.1 水环境及水生生态
拦河大坝最直接的生态影响，就是阻断了河流的连续性。许多洄游性鱼类习惯在江河中洄游繁殖，上溯到上游产卵场产卵、下泄到下游或入海处生长。一座大坝竖起后，这些鱼的洄游通道被截断，重者可能种群灭绝。
被大坝阻隔的洄游鱼类
最“著名”的就是长江干流自从修建葛洲坝和三峡坝后，多种洄游性鱼类资源急剧衰退。中华鲟等珍稀鱼类原本每年要从海洋洄游至四川宜宾一带产卵，但1981年葛洲坝截流后洄游距离缩短了约1000公里，许多历史产卵场从此无法抵达。
事实上，全世界河流中洄游鱼类普遍因大坝而陷入危机（美国早期的水电开发对鲑鱼等鱼类的影响巨大，毕竟河流直接断流了，一滴水都不放，不过那都是现代环保运动兴起前的事情了。“前朝的剑，还想斩本朝的官？”）：鱼道等措施不完善时，一些逆流而上的鱼被迫在坝下滞留，难以上溯到其历史产卵场，从而导致其无法繁衍。
此外，大坝蓄水改变了河流的水流情况：原本流水河段变成水库库区，水流变缓，很多喜流水鱼类（尤其是喜急流的鱼种）在新环境中难以适应。
一些产漂流性卵的鱼类，其卵产出后需要在流水中向下游漂，水流变缓也会导致鱼卵沉底被“淹死”（是的，鱼卵被“淹死”）。
而一些产粘性、沉性卵的鱼类，鱼卵产出后需要粘在石缝中，或沉在细沙里，产卵场需要特定的底质。水坝建设后，会在上游拦截泥沙，给下游下泄清水，导致河流底质改变，进而造成鱼卵难以正常孵化。
同时，库区水体往往出现热分层（夏季表层水温高、深层水温低，垂向交换减少。水库深层的水就像井水，一年四季温度都不怎么改变，而发电引用的水都是较深处的水，相对正常河道表现出来的就是夏季水温变低，冬季水温变高），水流溶解氧分层，当夏季水库深层形成冷水层后，从坝底放水可能造成下游河水异常偏冷、含氧量低，对下游鱼类和其他水生生物造成不利影响。
水库水温与溶解氧分层
3.1.2 陆生生态
大坝建成蓄水后形成的水库，会淹没原有的陆地生境。库区淹没线以下的森林、湿地、农田、村庄将被淹没，陆生动植物栖息地因此消失或被分割。
对于行动缓慢的爬行动物、两栖动物以及一些小型哺乳动物来说，水库蓄水可能使它们来不及迁移而丧生。即使对于大中型野生动物，大面积水库往往形成生态阻隔，使种群交流受限。栖息地破碎化可能导致某些局地特有物种灭绝风险上升。
除了淹没直接影响，在施工期间，大坝料场开采、公路建设等也会破坏周边植被、噪声和爆破扰动野生动物。
土石料开采场
3.1.3 区域气候
同时，大型水库对当地的气候有一定影响，但范围有限、程度轻微。大面积水体由于水的热容量大，日间吸热、夜间放热的效应明显，因而缓和了局地温度日较差。
研究观测表明，大型水库使库区附近夏季白天温度略降低，夜间和冬季温度略升高，总体更加湿润。同时，水库蒸发增加空气湿度，雾日可能增多或在特殊条件下减少，这取决于当地大气环流状况。
不过这些影响通常局限在几十公里范围内，属于微气候调整，对更大区域的气候影响可以忽略不计。例如，三峡水库蓄水后，有研究称重庆主城区雾天有所减少、气温年较差缩小，但这都是细微变化。
三峡蓄水前后库区周边的气候因子变化
总之，只有极大型的水库才可能形成可观测到的局地气候的轻微改变。
3.1.4 地质、河槽与温室气体排放
水库蓄水后，库区的地质、水文条件发生突变，可能带来一些地质灾害隐患。
首先，库岸的稳定性会降低：原来的山坡长期露出水面，忽然被水淹没后，岩土饱水软化、库岸应力重分布，容易导致滑坡、塌岸。特别是在蓄水初期或水位迅速波动时，库区时常发生滑坡。
例如，1963年意大利瓦依昂水库就发生大规模山体滑坡，掀起巨浪淹没下游，酿成惨剧（当然这种极端事件比较罕见，而且有趣的是这个大坝异常坚固，被两百多米的巨浪冲击后仍然安全）。为防范此类风险，大坝蓄水前通常要对库岸进行详查、实施必要的削坡或边坡加固。
瓦依昂滑坡涌浪事件
其次，水库蓄水还可能诱发地震。所谓“水库诱发地震”是指蓄水导致库区及附近地区发生的地震现象。统计显示，全球坝高超过15米的3万余座水库中，有记录诱发地震的不到0.3%，分布在29个国家。绝大多数库区地震震级很小（3级以下）、集中发生在首次蓄水至正常蓄水位期间且震源浅，对工程和周边环境影响有限。
水库与地震相关研究，内容你们自己翻译罢
其形成机理还在研究中，但较一致的观点是：库水渗入地壳深部，增加了断层孔隙水压力，降低了断层摩擦强度，相当于把原本临近破裂的地壳推了一把，从而诱发地震。然而因为这些水引起的应力改变很小，往往只能触发本来就蓄势待发的微小地震，所以水库地震一般小震多、大震极罕见。
同时，水库建设会导致河槽变化。水坝拦截了上游来沙，导致水库上游江段泥沙大量淤积，下游则出现清水冲刷。
这会引发一系列连锁反应：库区逐渐被泥沙淤高，最终可能影响水库寿命、库容，并影响坝体安全；下游由于失去泥沙补充，河床会被清水冲刷下切，河底颗粒越冲越粗，形成所谓河床铠甲化。
河道下切不仅破坏沿岸地下水位和湿地，还可能威胁堤防和取水设施安全。世界许多大河的三角洲海岸侵蚀，也与水坝拦沙密切相关。比如尼罗河三角洲因阿斯旺高坝建成后入海泥沙锐减，海岸线在20世纪显著后退。
最后，有趣的是，水库形成后还涉及温室气体排放问题。
库区淹没了大量植被和土壤有机质，水下厌氧分解产生甲烷和二氧化碳等气体，通过出水和扩散进入大气。这一点在热带雨林地区大坝尤为明显，因为淹没生物量大、温度高。
鄱阳湖、洞庭湖、三峡库区消落带的甲烷排放
需要强调的是，水电站整体的碳排放远低于同等发电量的化石燃料电站。据联合国原子能机构和IPCC估算，水电每度电生命周期排放约为24克二氧化碳当量，而燃气发电为490克、燃煤高达820克。
因此从全球气候角度看，水电仍是清洁能源的重要选项。不过在大型水库运营管理中，也开始注重通过清理倒木、科学调度水位等措施来减少温室气体释放，尽量降低这方面的生态足迹。
3.1.5 流域与全球性影响
若从整个流域甚至全球尺度看，水利工程还带来一些有趣的变化。
前面提到大坝拦沙会影响河口三角洲，比如输沙量降低会导致三角洲萎缩和海水入侵风险上升。再比如，河流泥沙减少可能影响近海渔业生产，因为许多近海生态系统依赖河流输送的营养物质。（不过实际上的水利工程的影响非常复杂，黄河梯级水库调水调沙，每年往下游输送大量以前淤积在河道和水库里的泥沙，每年还可以在入海口新增一些国土面积）。
黄河入海口
除了生态，水坝还对地球地貌和自转产生微小影响。水库蓄了几十亿吨水在较高的陆地上，这些水本来要流入较低海洋。如此一来，地球质量分布发生了轻微改变。NASA的研究曾指出，人类建造的大型水坝自19世纪中叶以来累积拦蓄的水量，使得地球自转轴发生了约1.1米的偏移。地球自转也因此极其轻微地变慢，每天长度增加了几微秒的量级（“震惊！水库建设竟然导致每天变长！在高海拔地区建设水库造成的影响更大！”）。
例如那篇引发争议的帖子里说“水库影响地球磁极”，实际上指的就是这种极微小的地球惯量变化。实际情况是：包括全球数千座大坝把大量水从海洋囤积到陆地上，地球自转像花滑运动员张开双臂一样，转的慢一点了，但是仅仅是一点点。
非要说的话，2004年印尼苏门答腊大海啸引发的板块移动让每天的长度缩短了2.68微秒。甚至季节性的大气环流、洋流、冰川融化对地球自转的影响都远超大坝。
苏门答腊大海啸
3.1.6 其他
大坝蓄水还会淹没人文景观和文物古迹。例如，埃及阿斯旺水库淹没了许多努比亚遗址，不得不启用国际力量平移拯救像阿布辛贝神庙这样的文物；我国三峡工程淹没区内也迁移保护了大量文物古迹。这些文化损失有时无法用金钱衡量。
白鹤梁水下博物馆，至于为什么在水下你别问
此外，大坝建设往往需要大规模移民安置，对社会经济带来冲击。水库形成后，库岸土地利用由耕地变水域，也会影响沿岸人类活动和生计结构。这些因素这里就不说了，说多了容易引发大伙鉴证（
3.2 水库运行阶段
工程完工、库区淹没带来的直接冲击之后，水坝进入常规运行阶段。此时的环境影响主要来自水库的调度方式：也就是如何蓄水、如何放水。
与自然河流流量过程受流域降水、宏观气候变化的支配不同，水坝让河流变成了“水龙头”，可以人为控制流量和水位。这对水资源利用大有益处，但对环境来说，则意味着河流水文节律被显著改变。
有研究提出“自然水流范式”（Natural Flow Regime）理论，认为河流的水量-水位的季节变化、洪水频率、枯水持续时间等特征是水生生态经过千万年演化所适应的条件。一旦这种自然节律被人为打乱，水生生态系统难以适应，就可能出现退化。
3.2.1 水环境与水生生态
水库运行调度直接改变了河流的下泄流量过程。
常规的水库一般在丰水季节拦蓄洪水、枯水季节补水放流，于是下游河道的水文季节节律被颠倒或削平：洪峰消失了，一年中最高水位降低；枯水不再枯，旱季也维持较大流量。
对人类来说这当然是好事，但对依赖季节洪水繁殖的鱼类来说，却是灾难。
长江中下游的草鱼、鲢鱼等“四大家鱼”就需要在5-7月气温达18℃以上时遇到洪峰刺激才同步产卵。如果水库把洪峰削平，这些鱼可能错过繁殖信号而卵巢退化。
四大家鱼，青草鲢鳙
三峡大坝建成后，科研人员发现四大家鱼产卵规模下降，现在长江流域已经采取大规模的人工生态调度来缓解这种影响（后文的改善措施会介绍这一案例）。
类似地，一些鱼的洄游路径和时机也受到影响。如果上游还有引水式电站，那么原河段因为水被分走，常年减水甚至断流，栖息地完全改变；而引出的水可能在远下游汇入河道时造成突然的脉冲流量。
总之，大坝改变了河流的水量季节分配、流速过程和温度泥沙等水质特性，这对整个水生生物群落的影响深远。
当然，还有些影响比较隐蔽，例如水库泄洪放水时，大量空气溶入水体，水体过饱和，下游鱼类可能患上气泡病；又比如清水下泄减少了浊度，反而让掠食性鱼更易看清猎物，改变食物网结构；水库发电的引水口流速较大，可能将一些在库区生存的鱼类卷吸入水轮机，造成鱼类死亡。这些复杂效应仍在研究中。
除了流量，水温也是关键因素。前述的水库热分层导致冷水下泄现象，就是运行期典型的问题。
下游河段水温低于历史同期，会抑制鱼类代谢、生长和繁殖。
如果下泄孔有分层取水措施（选择表层温暖水）可以缓解水温的影响，但很多老坝并未设计此功能。
分层取水措施
营养物质和污染物方面，水库拦蓄使上游携带的有机碎屑、泥沙养分大部分沉积，导致下游河水贫营养化，不利于河口三角洲和近海渔业；另一方面，如果上游有污染物，水库可能像“水质缓冲器”一样滞留部分污染，但也可能因为长时间停留而形成蓝藻水华、低氧区甚至释放底泥中累积的重金属，造成次生污染。
为量化大坝对水文的改变，有研究提出了IHA（水文变异指标）等指标体系，包括年度极值流量、频率持续时间、季节分配、变化速率等多个指标。这里可以用这些指标简单解释一下水量和水量过程重分配造成的影响：
一般来说，大坝会削减洪峰频率和峰值、拉长低流持续时间、改变季节峰值出现时间，还有增加日内流量波动（如果是水电调峰运行的话）。
其中：
洪水减少意味着河漫滩湿地无法定期淹没补水，导致湿地干涸、亲鱼产卵场消失；
低流期延长意味着枯水栖息地不足，两岸浅滩干涸生物死亡；
季节错位可能影响鱼类洄游时序；
日内频繁波动则造成“水位暴涨暴落”，幼鱼和底栖动物容易被搁浅死亡，河岸植被也难以扎根。
特别值得一提的是水电站的调峰运行：当电网负荷高时水电猛放水发电，负荷低时关机蓄水，这种剧烈的的急剧放水-停水。这种操作表现为河流夜间干涸见底（夜间电网负荷较低，发电引用流量较小）、日间洪水暴涨（日间电网负荷较高，发电引用流量较大）。有研究发现，水电厂下游鱼类幼体经常因为水位骤降而搁浅死亡，生态影响严重。
近年，随着大规模的风电、光伏接入，水电开始被用于平衡风光电的波动性，被频繁启停（这一点在后文有详细叙述），这也给环境带来了新的压力。
3.2.2 陆生生态
水库建成后的陆生生态影响主要表现在库周和下游区域。
首先，局地气候变化可能继续影响陆生动植物：例如库区湿度增大，周围植被群落可能出现与湿度相关的演替；温度日较差减小对某些物候的影响等。不过相比水生影响，这种作用相对次要。
其次，水库运行导致库区水位周期性涨落，形成消落带。在年调节水库，消落带通常每年经历淹没、露出、再淹没过程，是一个特殊的生态过渡带（在季调节、月调节、日调节水库这种影响更加显著）。
由于频繁干湿交替，消落带土壤贫瘠、不利植物扎根，常形成一圈光秃秃的泥滩或稀疏草甸。大幅度水位波动抑制了库岸植被，也就减少了原本可能存在的湿地生境。
水面边缘那一圈寸草不生的就是消落带
同时，水库长期抬高上游水位，会抬升周边地下水位，导致库区周边坡脚和下游河岸出现渗湿渗漏。可能引起农田盐碱化、岸坡稳定性下降等，需要工程加固处理。
下游方面，由于河流水文情势改变（特别是洪水过程），河漫滩和泛洪平原生态系统首当其冲。许多下游湿地、湖泊等过去靠汛期洪水补给，如今大坝拦洪后得不到水，变得干涸。
3.2.3 流域综合影响
水库运行对整个流域水沙生态过程的影响非常复杂，需要系统观测和模型评估。
这里举一例：河口和河漫湖泊。它们的生态健康离不开每年上游洪水的补充。建坝后，由于洪峰被削减，湖泊进水减少、水位变化模式也改变，导致湖泊萎缩和富营养化加剧等问题。
又如河口三角洲地区，若上游水坝联合调度不当，可能加剧下游海水入侵和湿地退化。所以现代水利管理越来越强调流域综合管理，尽量在兴利的同时统筹下游和河口生态需水。
3.3 全球变化下的新影响
近年，随着气候变化的进一步加剧和能源转型的进一步推进。给水利水电工程的环境影响带来新的特点。
3.3.1 气候变化
全球气候变暖使极端天气事件增多。在水利领域，一个直接影响是极端洪水和干旱更频繁。
对于水库来说，意味着防洪调度更频繁、更严峻：本来几十年一遇的特大洪水可能几年内连遇，需要屡次腾库防洪，下游可能反而体验到更频繁的中小洪峰（因为水库一次拦不住太多，需要多次泄洪）。反之，极端干旱频发又要求水库多次超常规补水保供，下游生态可能更加依赖水库放水（比如22年高温干旱，水电资源丰富的四川限电）。
四川限电
此外，气候变暖也在改变高山冰川融水、全年径流时序等，对依赖冰雪融水的流域来说影响大（例如黄河上游的年平均流量出现显著的突变）。这些变化增加了水库运行的不确定性和生态管理难度。
黄河上游年平均径流MK检验及趋势分析
3.3.2 能源结构变化
当前全球都在大力发展风能、太阳能等清洁能源。但风电、光伏的出力具有间歇性和波动性：比如光伏白天发电晚上停，风电有风无风、风速突然超过风机切出风速等出力差别巨大。因此，为平衡电网波动，水电被赋予更多调峰调频职责。
我国部分能源基地都是光伏和水电打包外送，白天太阳能足、水电就少发多蓄水，傍晚用电峰值来临则水电全开工补上。结果，水库水位和出流量在日内大幅波动，波动频率比过去显著提高。
黄河上游龙羊峡水电站接入光伏前后运行方式变化
抽水蓄能的发展也类似：抽蓄电站每天抽水放水，周而复始。这些快速波动对生态的影响尚在评估，但可以预见的是，如果没有相应缓冲措施，下游河段生境会更加无常，鱼类栖息繁衍可能将更困难。
4 改善措施
虽然大坝带来的诸多环境问题，但是不修建水坝，洪灾、干旱每年便有可能夺去数百万人的生命。那么有没有办法在发展水利的同时尽量保护生态呢。世界各国在这方面做了大量探索，以下介绍几类主要的改善措施：
4.1 生态调度
生态调度，是指在水库调度运行时专门考虑生态需求，通过调整放水时机和流量过程，来模拟一定的自然水文过程，以恢复生态环境。生态调度往往要牺牲一部分水电或供水收益，但能换来生态系统服务的提升，被认为是环境友好的工程运行方式。
我国近年来在这方面做了不少尝试，长江流域四大家鱼产卵生态调度就是一个成功案例。
三峡集团和长江水利委员会自2011年起，每年5-6月在确保防洪安全前提下，人为制造一次“模拟洪峰”：先降低三峡出库流量，再连续几天缓慢增加下泄，让中游河段出现持续上涨的水位过程。这模拟了天然洪水上涨的讯号，刺激“四大家鱼”等漂流性卵鱼类在江中同步产卵。
2024年向家坝生态调度规则
监测结果显示，生态调度实施后长江中下游的四大家鱼产卵规模大幅回升：2019年调度期间鱼卵总量约30亿粒，是2011年首次生态调度时的50倍。
这明科学的生态调度可以部分恢复河流的生态环境。当然，生态调度常常与防洪发电存在矛盾，需要多部门协同和公众理解。例如为了放个“人工洪峰”，水库可能要少发电、少供水，这需要政策和管理上做好规划。但总的来说，生态调度体现了现代工程管理理念的转变：从单纯追求人类利益到兼顾河流本身的需求。
4.2 拆坝
在一些情况下，某些大坝可能弊大于利、或者寿命已到，干脆把坝拆除反而是对环境最好的选择。
过去几十年，欧美国家掀起了“拆坝运动”，移除了大量老旧小水坝以恢复河流自由流淌。美国埃尔瓦河的两个大坝拆除就是著名案例，移除后河口泥沙供应恢复，海岸侵蚀停止，三文鱼重返产卵地。
在我国，虽然大型水坝尚无拆除先例，但对小水电的清理整治已经展开。特别是长江流域生态保护行动中，长江上游和支流一些违规、低效的小水电站被关停或拆坝。
在比较出名的水库中，我查找到的资料有黄河源水电站已经与2022年完全拆除
2022年黄河源水电站已经拆除
当然，拆坝在现实中面临的阻力仍然不小：包括投资损失、利益补偿、供电缺口、供水缺口等各方面问题。但随着对生态价值认识提高，一些生态敏感地区的小水电逐步有序退出已经是发展趋势。
4.3 过鱼设施、增殖放流、禁渔
对大多数仍需保留的大坝，我们可以通过工程与生物措施结合，减轻其对生态的阻隔和破坏。一个典型做法是建设过鱼设施。这包括鱼道（fishway）、鱼梯、鱼闸、升鱼机等多种形式，帮助鱼类绕过大坝。
鱼道通常是沿岸修建的像楼梯一样的水槽，水槽内设置跌坎或隔板，形成一连串小水池，鱼可以逐级跳跃或游入上升（有点类似攀爬楼梯休息平台）。鱼梯原理相似，只是更加模拟自然的缓坡浅溪。
鱼道
鱼闸和升鱼机则是人工方法：鱼闸像过船船闸一样，引鱼进入闸室后关门注水抬升；升鱼机更直观，就是一个大水箱装着鱼用机械提升到坝顶再放流到上游。根据不同坝高和鱼类习性，可以选择不同方案。
我国近年来在鱼道建设方面取得了很多成果，例如青海湖裸鲤（湟鱼）每年的洄游新闻联播都有报道。
青海湖裸鲤洄游
除鱼道外，还有增殖放流等生态补偿手段。增殖放流是指人工繁育水生物后向河流中定期放归。许多大坝下游都会建立增殖站和人工鱼巢，每年投放鱼苗、蟹苗等，补充种群。例如，在长江宜昌的中华鲟研究所，自1984年以来已经人工放流了超过1000万尾中华鲟幼鱼，以维持这一亿年古鱼的野外种群。
增殖放流常与禁渔、自然保护区等措施配合使用，目标是在不利环境下保住物种基因、等待条件改善。例如长江十年禁渔。
4.4 其他措施
除了鱼类，大坝建设时也会指定生态补偿措施，包括造林种草、湿地恢复、动物迁地保护等综合措施。例如兴建水库前，捕捉搬迁珍稀动物到安全地带；对库区重要植物实施迁地栽培或建立替代生境等；在库区周边造林绿化，构建生态走廊减轻栖息地分隔影响等。
5 结语
游戏世界里的大坝，往往意味着强大的掌控力：文明6中可以+3住房和+1宜居度；海狸浮生记中可以帮助族群度过干旱；城市天际线和维多利亚3中可以提供大量电力。
但是在现实中，大坝在带来巨大利益的同时，也不可避免的对环境造成影响。正如上文所述，水利水电工程对水生生态、陆生生态、区域气候、地质水文等各方面都有影响。
当然，我们人类也在不断研究如何更好的兴水利，除水患。通过生态调度、过鱼设施、拆坝退坝、增殖放流等措施，我们正在努力的寻找发展与保护之间的平衡点。
事实证明，发展和保护并非不可兼得：随着观念转变、技术进步，可以让河流在造福人类的同时，尽可能保持自身健康。
最后，这里是游戏社区，我想这么结束这篇文章：现实不能读档，不能~，人类在地球online里的每一个动作，都会写入自然的存档。
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注：本文部分段落采用Gemini和ChatGPT润色。
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