（1）水文情勢發(fā)生改變。水庫對水文情勢的直接影響是改變了下游河道水量分配過程，水量的年內(nèi)變化趨于平坦。下游河道原有的水文節(jié)律被打破。Lauterbach等人研究發(fā)現(xiàn)，歐洲中部許多河流受水庫的調(diào)節(jié)，50年一遇的洪水流量減少20％。美國科羅拉多河格倫峽水庫下游10年一遇的洪流流量減少了75％。部分水庫蓄水未考慮下游河道生態(tài)需水要求，導致河流水生境破壞，甚至發(fā)生河道斷流。

同時，大壩的擋水作用改變了庫區(qū)水流條件，使庫區(qū)從急流（流水）區(qū)轉化成靜水（滯水）區(qū)。

（2）水體溫度發(fā)生變化。水庫蓄水后水深增加，水體的透光性能差，熱量向下傳遞減少，庫區(qū)深水區(qū)水體溫度會下降，表現(xiàn)出溫度分層現(xiàn)象：多數(shù)水庫都有強弱不同的水溫分層現(xiàn)象。Orlod根據(jù)水庫的調(diào)節(jié)性能。將水庫水溫分層分為穩(wěn)定分層型、混合型和過渡型。另外，由于高壩大庫一般在大壩底部泄流。下游河道水溫呈現(xiàn)出冬季升高和夏季降低的勻化過程。較天然過程存在滯后性，影響距離可達到數(shù)百千米。而梯級水庫對河道水溫的影響更為復雜。存在波動性和累積性。張黎明采用數(shù)學模型計算的結果表明：三峽庫區(qū)4月～6月水體分層較強。垂向溫差大于8℃。

（3）庫區(qū)納污能力減弱。水庫建成后，庫區(qū)水體流速明顯降低，污染物極易產(chǎn)生富集。李錦繡等人計算分析后認為，三峽水庫建成以后，隨著水位抬高，流速減緩，單位時間內(nèi)BOD等有機污染物降解速率明顯減小。袁弘任等認為，隨著三峽水庫蓄水位的增加，水域納污能力逐步減少，且支流回水區(qū)末端受庫水位頂托影響，形成相對靜止的庫灣，不利于氮、磷等物質(zhì)的擴散和交換，易導致富營養(yǎng)化監(jiān)測結果表明，從2003年三峽水庫首次蓄水開始，香溪河庫灣已發(fā)生多次春季水華現(xiàn)象。

（4）水生態(tài)系統(tǒng)脆弱化。水庫對水生態(tài)系統(tǒng)的影響主要體現(xiàn)在三個層級：第一個層級是對生源要素的影響。因為河道水力條件的變化，直接對物質(zhì)流、能量流和信息流產(chǎn)生影響，這些都是水生生物的生源要素；第二個層級是對棲息地環(huán)境產(chǎn)生影響，主要是水流、泥沙條件發(fā)生變化以后，河道形態(tài)、泥沙沖淤過程、棲息地面積隨之發(fā)生變化：第三個層級是河流生態(tài)系統(tǒng)結構和功能發(fā)生變化，如水生生物種群結構、種群數(shù)量、物種密度等發(fā)生變化，這也是生源要素、棲息地環(huán)境發(fā)生變化的生態(tài)響應結果可見，水庫的運行，無論是對生態(tài)系統(tǒng)的非生命物質(zhì)環(huán)境還是對生物群落都產(chǎn)生了影響，使得水庫上下游生態(tài)系統(tǒng)脆弱化。