解釋
水庫效應水庫是由人工改建或修建水工建築物而形成的、具有一定容積和一定用途（目標）的水量交換緩慢的水體。水庫與湖泊有許多相似之處。水庫既是一個自然綜合體，又是一個經濟綜合體。它具有多方面的功能，例如調節河川徑流、防洪、供水、灌溉、發電、漁業、航運、木材浮運、旅遊、改善環境等，具有重要的社會、經濟和生態意義。
研究簡況
1965年，在英國倫敦和加納的阿克拉召開的國際討論會，首次討論了水庫對環境的影響。1971年在美國羅克韋爾城召開的第二次國際水庫討論會，以及1973和1976年舉行的第11和第12屆國際大壩討論會，對推動水庫水文效應的研究起了重要作用，會後彙編的文集具有一定的影響。
對水文地理影響
水庫效應水庫水文效應首先表現在對水文地理條件，即水象網的影響。水庫興建後，湖泊率與水網密度普遍增大，庫區原有森林、耕地、草場、沼澤、村落、道路等發生淹沒和浸沒，水體水文地理特性漸次由河流型向湖泊-河流型和湖泊型轉變。同時,地區內淡水貯量明顯增多。在乾旱地區尤為突出，水庫實際上成為唯一的常年性淡水水體。其次是河流天然水文過程發生急劇變化。水庫建成後，河川水文情勢變化十分複雜。大體可以把水庫影響的區域分為3個部分:。
庫區
庫區的水文過程和水量平衡特性與天然湖泊近似，回水楔以上仍具有天然河流特性。庫區水文情勢主要取決於大壩造成的壅水，並表現為水位顯著上升，形成廣闊的水面；其次還取決於由開發目標所決定的各種調節形式及運行制度。庫區水位隨泄放水量而發生周期性變化。水庫所在河流的徑流情勢發生時程再分配，這種變化取決於水庫的調節程度。水庫一般多具有多年、年、季及月、日等調節方式，水庫的調節程度(調節係數)愈高，水位變化愈緩和；反之，則變化急劇。庫區由於水面遼闊，蒸發量有明顯增加趨勢，庫區降雨、滲漏、氣候、水動力學、熱力學等因素也都有不同程度的變化。
下游影響區
下游影響區是受水庫影響較劇烈的地區。水庫下游的水文過程主要取決於水庫的調節程度、開發目標和運行方式，世界上沒有無調節作用的水庫。由於水庫的調節作用，下遊河谷的水位及流量變化基本上受人工控制，原有天然河道水流特性大部分喪失，而成為半人工河流。洪水期間，水庫削減洪峰，滯蓄洪水總量的作用非常顯著。如果把受調節後的下游水文過程還原,則可看出,還原前後的水文過程反映了兩種截然不同的情勢，前者屬人工情勢，後者為天然情勢（見圖[四川升鍾水庫1981年7月洪水過程線]）。正是這種特性,使水庫具有防洪功能。水庫對河流洪水僅具有滯蓄作用，主要是進行時程再分配，洪水進入水庫後，洪水波展平，流速變小，洪峰削減，洪水被滯蓄在水庫中，通過水庫調節後再陸續泄放到下遊河道中。
引水區和受水區
此外，水庫泥沙運動同河流有很大差異。一般來說，進入水庫的泥沙有90～95％將淤積在水庫中，使水庫水下地形發生變化。水庫泥沙的異重流現象對水庫運行具有重要影響。水庫下游由於來沙量驟減，河床侵蝕－沉積平衡發生明顯變化，多數水庫下游沖刷和侵蝕活動加劇，河岸和河底趨於不穩定狀態。入海河流，由於河流上興建水庫，常常造成入海泥沙量減少，可引起三角洲和海岸線後退。引水區和受水區水文條件的變化，主要取決於引水量、引水距離及引水方式。規模較大的引水，對引水沿線及受水區水文條件將產生較強烈的影響。
負面效應
水庫效應1．對水資源利用的負面效應
可持續發展戰略要求人類按照“公平原則”共享有限的水資源，保證流域上下游、乾支流的不同區域都能獲得平等發展的權利。儘管許多小型水庫在農村灌溉、供水等方面發揮了重要作用，但在水資源合理、高效利用方面的負面效應也不容忽視。
中國水資源具有明顯的有限性和短缺性。小型水庫的大量興建，常使水資源開發利用的力度超過了環境容量的允許範圍，造成了區域間水資源利用“不平等”的負面效應。流域是整體性極強、關聯度很高的區域，水資源等自然要素聯繫密切，上下游、乾支流各地區間相互制約，相互影響。如上中游築壩修庫後過量取水，就有可能危及下游的灌溉，乃至工業和城鎮生活用水。一些區域利用小水庫取水的地利之便，浪費水資源；另一些區域則可能處於河道乾涸、嚴重缺水的困境中。這樣的例子已屢見不鮮。許多地方興建的小型水庫，難以實現水資源的科學合理調配，往往會加劇流域水資源的動態失衡。
同時還必須指出，小型水庫的大量無效蒸發也極大地浪費了有限的水資源。眾所周知，水面蒸發要大於陸面蒸發，在乾旱、半乾旱地區蒸發量的差值更大。此外，小型水庫一般水深較淺，淹沒面積相對較大。在英國，327座最小水庫的庫容相當於最大的科伊赫水庫庫容，但其淹沒面積則為其3.5倍；南非422座最小水庫的庫容相當於卡里埃普水庫的庫容，總淹沒面積是後者的2.22倍。這說明，在同等條件下，小型水庫的水資源損失量往往會大於大中型水庫。我國陝北地區的調查表明，許多小型水庫長年蓄水不足，淺薄一層蓄水難以灌地、養殖，而蒸發與滲漏損失卻很大，可達年徑流量的50％～70％。
2．對生態環境的負面效應
可持續發展戰略要求人類在開發利用水資源、建設水利工程的同時，必須維繫良好的生態環境系統。大壩的建設把自然的、相互聯繫的河流系統分割為部分人工、部分自然控制的系統，破壞了水流的自然流態，從而對流域的生態環境系統產生或大或小的負面影響。這主要表現在：大壩阻斷河流，淹沒了上游土地，也改變了下遊河道的自然徑流規律，變更了這一區域生態系統的物質基礎，影響了生物多樣性；水流進入庫區，流速變緩，導致庫中的水溫分層和庫底含氧水平下降，影響了魚類和水生生物的生長；大壩改變了河流中的泥沙輸移規律，增大了庫中泥沙沉積，減少了對下遊河道及河口地區的泥沙及營養物質的輸運，對水生物及其棲息地產生不利影響；大壩還阻斷了魚和其他水生生物的遷移路徑，特別對洄游魚類的繁殖產生了極大的危害。
河道自身也是需要用水維持的，一定的“河道內用水”，能保持河槽的相對穩定。在我國許多水資源嚴重短缺的地區，水庫攔蓄影響了河道行水，以至不能滿足河槽相對穩定的最低水量要求，造成下遊河道萎縮，降低了行洪能力。 此外，攔河築壩的人類活動改變了河流的水動力特性，影響了河流中污染物的遷移、擴散和轉化，從而導致納污能力的降低。在某種程度上，流動的河流改善水質的能力並不亞於污水處理廠。污染物在水體中的運動不是一般意義的稀釋，它受物理、化學和生物作用，可以自然減少、消失或無害化。因此，充分利用河流的自淨能力，是改善水環境、降低污染程度的重要措施。過度的人工攔蓄，造成北方河流無水斷流，南方河流有水不動，嚴重破壞了河流的自淨能力。如淮河流域1000多km的河道上，有大小閘壩4000多座，大小水庫5000餘座，非汛期河道中水難以流動，水體自淨能力極低。
河流的生態環境系統是動力學的。只有河道中流動的水體才能維繫良好的水環境質量和生物多樣性。因此，水流運動調控能力較差的小型水庫對生態環境的負面影響，必須引起高度重視。
3．對防洪安全的負面效應
可持續發展的戰略要求人類與自然和諧相處，不能以人為建造的水利工程危及人類自身的安全。影響防洪安全的諸多因素當中，最為嚴重的是病險水庫。水庫的潰決具有突發性和災難性，後果十分嚴重。與國家投資興建的大中型水庫相比，我國大量的小型水庫設計標準偏低，施工質量較差，加之工程管理與運行維護經驗不足、經費欠缺，隨著工程逐漸老化，安全隱患日益增多。據統計，中國現有病險小型水庫總數達4.2萬餘座，平均病險比例高達53.3％。其中，部分小型水庫已做除險加固，但仍難以完全脫險；另有2.7萬餘座小型水庫亟待除險加固，對我國的防洪安全造成極大威脅。每到汛期，小型水庫出險、潰壩事故時有發生。據1954～2001年的統計資料，我國垮壩失事的各類水庫中，小型水庫占垮壩總數的99.3％。由此可見，小型水庫對防洪安全的負面效應十分突出。
中國小型水庫在防洪安全方面存在的主要問題有：防洪標準低，泄洪能力不足，一些水庫甚至無泄洪設施，極易造成漫頂破壞。施工填築等隱患，使大量小型水庫的土壩壩體及壩肩滲流嚴重，危及壩體穩定。設計不合理，壩體體型單薄，壩坡過陡，不能滿足抗震穩定的要求。缺乏安全監測設施，預警預報系統不健全，一旦發生險情難以及時處置。管理機構不健全，安全責任不明確，運行管理和工程維護經費不足，技術管理人員缺乏等。所有這些問題的產生，都與多年來形成的期望“以較少投入就能從小型水庫中獲取很大農業產出回報”的思想觀念有關。
小型水庫的防洪調洪效益是十分有限的。據調查，中國小型水庫的溢洪道一般不設閘門控制，包括中型水庫也有很多未設閘門調控。再加上設計標準不高，防洪庫容有限，汛期小型水庫的防洪作用難以發揮。此外，淤積造成有效庫容逐年減少，也極大影響了小型水庫的防洪效益。據統計，我國華北、西北地區的漫壩失事率遠高於其他地區，主要是水土流失侵占防洪庫容所致。隨著中國經濟社會的發展，許多小型水庫下游風險區人口、經濟等都比當年建庫時有較大幅度的增長，一旦潰壩，所造成的社會、經濟和環境損失不可估量。在所有的這些損失中，人員傷亡的負面影響最為嚴重。因此，設法降低水利工程潛在風險對公眾生命威脅是最重要的。從這一角度分析，小型水庫在防洪安全方面負面效應是不可低估的。
克服負面效應的對策
小型水庫小型水庫的建設和運行對社會、經濟和環境產生的負面影響，正逐漸被人們所認識。為了克服這些負面影響，必須認真地研究相應的對策。如：水行政主管部門嚴格控制新建小型水庫的立項，在規劃設計階段嚴格審查其可能帶來的負面影響；對已建小型水庫採取一些必要的補救措施，包括病險水庫的除險加固，合理的水資源調度調控以及節水、環保配套措施的制訂、落實等。
水庫是人類直接控制、開發河流的最普遍形式，必然要歷經規劃、建設、管理、運行和最終廢棄(或拆除)的全過程。因此，水庫被拆除的問題是不可迴避的，它是河流科學研究和管理政策的一個基本方面。就中國的情況而言，隨著工程的老化、負面效應的凸現，逐步拆除一些經濟效益差、安全沒有保證、生態環境影響惡劣的小型水庫，應是必然趨勢。小型水庫的某些負面效應往往難以採取補救措施解決，拆除應是合理有效的解決辦法。對具體的小型水庫做出拆除的抉擇可能是困難的，因為它會妨礙一些人或地方社區從小水庫供水、灌溉中得到的好處。因此，水行政主管部門必須從全局的高度出發，統籌兼顧，給予決策指導。
為了更科學地做出拆除某些小型水庫的決策，可以考慮採用運籌學的理論，以最佳化決策的模式進行分析。通過建立目標程式，進行技術經濟論證，考察“保留”或“拆除”某一具體小型水庫的必要性和合理性。在這一決策模式中，可以選擇經濟指標作為主要目標，同時必須考慮防洪安全、生態環境等方面的約束條件。就中國的小型水庫來說，大多數目標單一，以農業灌溉、供水為主，經濟效益不佳，難以通過自身的經營活動獲得維持正常運行所必需的經費。許多小型水庫經營性資產比例過大，資產沉積嚴重，經營十分困難。特別是隨著建庫時間的增長，出現了一些新的情況：
當初興建水庫時的某些需求，如防洪、灌溉等，通過其他途徑已能獲得滿足。因此，這些小型水庫已無進一步開發利用價值，其社會和經濟效益不能發揮。某些小型水庫泥沙淤積嚴重，防洪庫容和興利庫容都大為減少，有的滲漏嚴重，難以採用經濟合理的補救措施。這些都影響了小型水庫繼續保留的價值。隨著水庫的老化，或遭遇洪水、地震等自然災害，工程的除險加固和維修費用大大增加，以致超過水庫“保留”所能產生的社會經濟效益。在大多數情況下，小型水庫拆除的經費要少於除險加固的經費，而且能省去此後的維護和監測費用。據美國的經驗，大壩拆除的費用往往只是安全修復的1/2～1/5。一些小型水庫即便投入巨資進行安全修復也只能做到暫時脫險，不久又會出現新的病險。綜合這些因素，全面考察小型水庫的各種效益，將有利於在“保留”或“拆除”問題上做出選擇。此外，還有兩個約束條件在進行決策時應予考慮：
①防洪安全必須得到保證。隨著一些小型水庫下游地區的經濟發展和人口增長，其設防標準需要提高。特別是從增強風險意識、注重人的生命安全形度出發，對難以滿足防洪允許風險標準的小型水庫，必須給出合理可行的措施。②生態環境影響必須給予重視。小型水庫對生態環境的負面效應難以用經濟指標定量考察，但拆除大壩所產生的生態環境效益則是顯著的，包括恢復了更多的自然狀態水流、溫度和泥沙輸移條件。恢復了的河流自然狀態，將促進生物種群的恢復，提供各種水生物在河流中遷移的條件；同時也促進河流自淨能力的增加，提高河流系統的納污能力。
研究解決的問題
水庫效應中國在建設小型水庫及評估其影響方面，已積累了較多經驗，但在拆除小型水庫並評估其後果方面的經驗相對較少。這裡還有一些問題亟待深入研究解決。與新建水庫類似，拆除一座水庫也同樣需要進行規劃決策和工程設計兩方面的工作。
1．規劃決策
為了使具體的小型水庫拆除決策建立在科學的基礎上，必須綜合考察經濟、社會和環境等方面的影響。這一過程應該是系統的，也是開放的。
首先應該明確目的和宗旨，明確決策的基礎和任務。要考慮個案具體情況，確定擬拆除水庫的主要問題，要廣泛收集必要的背景材料和相關信息，如水庫的運行現狀、運用效益、安全評估、環境影響等；要對“保留”和“拆除”水庫的後果分別進行評估，考慮“短期”“中期”和“長期”的影響，需給出系列、可測度的指標；採用系統工程的方法，進行最終的規劃決策。
在這些程式中，關鍵是資料收集和可能後果的評估。這裡有許多問題需要解決，如可測指標的選擇、定量，能考慮現在與未來的綜合評估體系的建立等。
2．工程設計
具體如何拆除大壩，使得拆壩帶來的負面效應最小，也是值得深入研究的問題。在大壩拆除過程中，水庫中泥沙向下游的泄放，可能危及野生生物和生態環境。據美國的經驗，並不是所有大壩的拆除都是成功的，這主要涉及壩後泥沙處理問題。
因此，為了拆除一座小型水庫，泥沙的處理等具體工程問題就需要精心設計。通常，泥沙問題的處理可有3種方法，即河流沖蝕、機械挖除、固置原處。其中，河流沖蝕所需經費最少，但可能在一段時間內產生較大的生態環境影響，機械挖除所需經費較多，但相對影響較少
對其他地理因素影響
水庫建成後對庫區及周圍地區的地質地貌(特別是誘發地震)、氣候、地下水、土壤、生物及生態系統、社會經濟、文化、衛生防疫等多種自然和經濟要素都會產生不同程度的影響，廣義的水文效應應當包括對上述諸方面的影響。
