前言

大坝建设和运行以来，呈现出了巨大的经济和社会效益，不仅满足了人类对于发电、防洪、灌溉和供水等方面的需求，还改善了人们的生活，提高了社会经济水平，同时还保障和发展了人类社会的文明水平。与此同时，大坝的建设也打破了河流生态系统的初始性和稳定性。一般在建坝后的20～25年，其造成的生态环境问题才开始逐渐显现。20世纪50年代以来，人类对河流的开发利用程度较之前已经提升到了一定的高度，科技水平的不断提高，促使人们对水资源的开发利用程度逐渐加大，全球范围内的水资源存储量不断减少，进而造成生态环境用水紧缺，该现象也是目前全世界的焦点之一。大坝工程的运行造成了诸多的生态环境问题，对水资源的开发和利用，直接改变了河道径流的时空分配格局，从而引起湿地萎缩、河口淤积、地下水位下降、海水倒灌、土地盐碱化等一系列现象。河道径流量的减少，一方面造成河流水质恶化；另一方面河流的水动力不足大大降低了河道的输沙能力，破坏下游三角洲和湿地的形成和发展，同时河道径流的时空改变影响了水生生物的栖息地环境，导致生物多样性、物种资源遭到破坏。河流生态环境的恶化，已经严重制约了社会经济的发展和人们生活质量的提高。

近年来，随着河流天然生态环境的不断恶化和人们对环保观念的不断增强，人们在河流开发的同时提出河流生态环境健康的保护措施，是维护河流的可持续开发性的必要条件，维护河流生态健康已然成为治理江河流域的新航标，是水利发展的必然要求。水利枢纽建成运行后，直接改变了河道径流的时空分配格局，间接引起下游的水质、水温、地貌、输沙量、水文特征、水文条件、水力学要素等生态条件发生变化，因此研究这些要素的变化规律是首要任务，这也是研究筑坝河流生态水文效应的基础依据。

长江是我国的第一大河，拥有独特的生态系统，是我国重要的生态宝库。水利工程对河流环境的影响是缓慢的、潜在的、长期的和极其复杂的，并且往往是与其他人类活动共同长期作用的结果。目前，长江流域上的大型水利枢纽建设正处于蓬勃发展时期，从早期的三峡水利枢纽到如今的南水北调工程，一大批的水利工程在长江流域这条大动脉上相继兴建，势必在一定程度上改变着长江的生态系统，对长江的水环境以及水生生物的栖息地造成影响，对水生生物资源的生态学效应是缓慢且长期的，长江生态系统的破坏对水生物种群资源的长期影响，将威胁中华民族的生存和发展。因此分析和研究水利工程对河流水文、水环境和水生态的影响，恢复或改善被破坏的河流生态系统，以维持良好的生态系统环境和保障生物资源永续利用，具有重要的实际应用价值和现实意义。

按照党中央的长江发展战略，当前和今后相当长一个时期，修复长江生态环境位于特殊重要的位置，共抓大保护，不搞大开发。实施重大生态修复工程是推动长江经济带发展项目的优先选项，实施好河湖和湿地生态保护修复等工程，增强水源涵养、水土保持等生态功能是重要措施，要用改革创新的办法抓长江生态保护，要在生态环境容量上过紧日子的前提下，依托长江水道，统筹岸上水上，正确处理防洪、通航、发电的矛盾，自觉推动绿色循环低碳发展，建设生态长江。

本书旨在全面认识长江中下游的环境生态及主要问题，并尝试通过生态补偿与监测评估促进长江中下游环境生态的良性运行。书中紧紧围绕三峡水库建设对坝下河流生态系统的影响开展研究，基于生态水文学、河流生态学基本理论以及对典型区域的生态效应展开分析，紧扣河流生态系统恢复这个主题，从河流生态系统的各个关键要素分别阐述河流建坝对环境生态的影响，从关键过程和对关键过程的作用机制入手来研究河流生态补偿与监测方法。鉴于长江的重要性，关于长江的研究众多，本书多数数据和调查资料是作者多年的学习、工作总结，也有部分是总结前人的研究成果，出于对前辈辛勤工作成果的尊重以及对知识产权的遵守，资料引用均有注明，如仍有疏忽遗漏之处，敬请原作者原谅。

本书分为7章，由长江水利委员会长江科学院有关专业人员撰写。第1章长江中下游概况及生态保护，由卢金友、刘晓敏撰写；第2章长江中下游环境的历史演变，由卢金友、王家生撰写；第3章河流生态系统及其生态过程，由杨启红、张琳撰写；第4章长江中下游的水环境，由杨启红、王家生撰写；第5章典型区域的水文变化及其生态影响，由卢金友、杨启红、王家生、张超波撰写；第6章三峡水库对长江中下游的生态补偿实践，由杨启红、刘晓敏撰写；第7章长江流域典型区域重要环境生态问题监测，由刘晓敏、张琳撰写。

本书得到了国家自然科学基金项目（51149005，51209150，51679009）、国家重点研发计划（2016YFC0402300）的资助，在编写过程中，引用了国内的有关规范标准，参考了相关的规划、报告等，在此一并表示感谢！

限于作者水平，本书难免存在遗漏和不当之处，请读者不吝赐教。

作者

2017年5月