Upių tvenkimas pradėtas vykdyti siekiant pagerinti dirbamų laukų hidrologinį režimą ir jų derlingumą, nukreipti vandenį į toliau nuo vandens telkinių esančias gyvenvietes bei fiziniam darbui atlikti – pvz. vandens ratui sukti. Hidroenergetika yra viena iš seniausių atsinaujinančios energijos panaudojimo formų. Pirmieji vandens malūnai Lietuvoje pastatyti apie 1400 m. Jų plėtra siejosi su užtvankų statyba ir tvenkinių sudarymu.
Manoma, jog apie 1777 metus dabartinėje Lietuvos teritorijoje galėjo veikti apie 1200 vandens malūnų, o XIX a. pab. – XX a. pradžioje jų buvo apie 2000. Pirmoji hidroelektrinė Lietuvoje pradėjo veikti apie 1900 m. (skirtingų šaltinių teigimu 1890–1901 m.). Praėjus kiek daugiau nei šimtmečiui nuo pirmosios hidroelektrinės atsiradimo, Lietuvos upių, ežerų ir tvenkinių kadastro (UETK) duomenimis šiuo metu Lietuvoje veikia 96 mažosios ir 2 didelės (Kauno Algirdo Brazausko HE, 100,8 MW ir Kruonio HAE, 900 MW) hidroelektrinės. Be to, oficialiais duomenimis, Lietuvoje yra kiek daugiau nei 1200 užtvankų, kurios suformuoja beveik 24 000 ha tvenkinių.
Šiuo metu upės tvenkiamos dėl kelių priežasčių – vandens ištekliams kaupti bei vėliau tikslingai naudoti (pvz. tvenkiniai kaip rekreacinės zonos), žmogaus gyvenamajai aplinkai saugoti nuo žalingo vandens poveikio (potvynių reguliavimas), bei, jei užtvanka turi sumontuotas tekančio ar krentančio vandens sukamas turbinas – elektros energijai gaminti. Kartais hidroenergetika gali būti išties efektyvus būdas elektrai gaminti. Kai kuriose šalyse, pvz. Norvegijoje, kur upių nuolydis, tėkmės greitis ir debitas (per laiko vienetą pratekančio vandens kiekis) didelis, o užtvenkus fiordą išgaunamas itin daug jėgos turintis vandens srautas, hidroenergetika gali generuoti išties didelius elektros energijos kiekius.
Užtvanka daro neigiamą poveikį tiek aukščiau, tiek ir žemiau kliūties esantiems upių ruožams bei jų ekologinei būklei.
Tuo tarpu Lietuvos hidroenerginis potencialas yra labai mažas, o Lietuvoje veikiančios 96 mažosios hidroelektrinės pagamina tik apie 0,5 proc. visos Lietuvai reikalingos elektros energijos. Nepaisant to, jog Lietuvos lygumų upės, dėl savo mažo nuolydžio ir debito iš esmės nėra tinkamos hidroenergijos gamybai, o užtvankų statyba Lietuvoje yra uždrausta ekologiniu požiūriu vertingose upėse ar jų ruožuose, kiekvienais metais atsiranda siūlymų statyti naujas ar atkurti jau nebeveikiančias hidroelektrines bei užtvankas.
Žmonių turto ir gyvenamosios aplinkos apsauga, t. y. potvynių valdymas, yra išties svarbi užtvankų funkcija, tačiau dauguma Lietuvos užtvankų pastatytos ant nedidelių upių, kuriose žmogui reikšmingesnių potvynių apskritai nebūna, o gamtai toks upių tėkmės reguliavimas ne tik kad nenaudingas bet ir žalingas. Užtvanka daro neigiamą poveikį tiek aukščiau, tiek ir žemiau kliūties esantiems upių ruožams bei jų ekologinei būklei. Užtvankų įrengimas ant upių turi keletą neigiamų aspektų – pakinta upių hidrologinis režimas, pažeidžiamas upės vientisumas – sukuriama upių vagų fragmentacija į skirtingo hidrologinio režimo izoliuotas atkarpas, daromas neigiamas poveikis vandens organizmams, sutrikdoma žuvų migracija, pakinta nešmenų ir sedimentų transportas bei upės vandens temperatūra, daromas žymus neigiamas poveikis upių ekologinei būklei.
Užtvankos ne tik keičia natūralų vagos formavimosi procesą, bet ir sutrikdo upės nešmenų, hidrodinaminius ir biologinius ciklus. Pavasarinių ir rudeninių potvynių metu upės natūraliai apsivalo nuo susikaupusių nešmenų – dumblo nuosėdų, yrančių sausumos ir vandens augalų dalių ir didesnių nešmenų – į vandenį įkritusių rastų, šakų ir kitų stambių objektų.
Užtvankų pagalba dirbtinai sureguliavus ir sulėtinus upės tėkmę didelė nešmenų dalis taip ir lieka gulėti upių dugne, o ypač kaupiasi užtvankos suformuotame tvenkinyje. Dėl sulėtėjusios srovės smulkios dumblo dalelės nusėda upių dugne, o dėl to paspartėja vandens telkinio eutrofikacija, vandens telkinio pakraščiuose įsitvirtina sumedėję augalai, o tvenkiniuose susiformuoja stovintiems eutrofiniams vandenims būdingų augalų sąžalynai, pvz. plūdenos, vandens lelijos ir kt. Dėl šio poveikio upės vaga ilgainiui užželia ir iš skaidraus greitai tekančio upelio ji virsta vos tekančiu, užžėlusiu, sunkiai prieinamu grioviu.
Bene reikšmingiausias ir plačiausiai aptarinėjamas užtvankų ir hidroelektrinių poveikis pasireiškia sumažėjus vertingų žuvų ištekliams, nors panašaus pobūdžio ar net didesnis neigiamas poveikis daromas ir kitiems aplinkos komponentams. Anksčiau aprašytas hidrologinių sąlygų pasikeitimas pražudo vienas žuvų ir kitų vandens gyvūnų rūšis ir leidžia atsirasti arba įsivyrauti naujoms, toms vietoms nebūdingoms rūšims. Dėl tokių hidrologinio režimo pasikeitimų taip pat sunaikinamos iki tol buvusios specifinės buveinės ar nerštvietės (pvz. lašišinių žuvų). Taip pat reikšmingai pasikeičia upėje gyvenančių gyvūnų bendrijos – sumažėjus srovės greičiui ir padidėjus temperatūrai ima vyrauti limnofilinės (stovintiems vandenims būdingos) gyvūnų rūšys, o jauresnės reofilinės (būdingos tekantiems vandenims) nebesugeba prisitaikyti ir dažniausiai išnyksta ar bent reikšmingai sumažėja jų gausumas ir biomasė.
Dėl žuvų migracijos sutrikdymo iš esmės blogėja viso upės baseino ekologinė būklė.
Tipiškų upinių bei praeivių žuvų rūšys (kurių dauguma retos, nykstančios ar saugomos) yra ypač jautrios upių hidrologinio režimo bei upių vientisumo sutrikdymui. Ypač didelį neigiamą poveikį daro dirbtinių kliūčių įrengimas pagrindiniuose žuvų migracijos keliuose, kuriais žuvys pasiekia nerštavietes, o jaunikliai grįžta į buveines, kuriose vėliau maitinasi ir auga. Užtvankos sudaro kliūtis nėgių bei tokių vertingų žuvų kaip lašišos, šlakiai, žiobriai ir kt., migracijai tiek prieš nerštą, tiek ir po jo. Neišvengiami nenatūralūs vandens lygio svyravimai upės atkarpoje esančioje HE poveikio zonoje pražudo ne tik neršto metu į upes atplaukiančių žuvų, bet ir kitų, nuolat upėje gyvenančių žuvų (margasis upėtakis, kiršlys ir kt.) ikrus bei mailių.
Dėl žuvų migracijos sutrikdymo iš esmės blogėja viso upės baseino ekologinė būklė. Atsiradus kliūčiai, žuvys (net ir migruojančios tik lokaliai) nebegali patekti į aukščiau kliūties esančią upės baseino dalį, todėl žuvų rūšinė įvairovė ilgainiui sumažėja (visų pirma, dėl praeivių žuvų ir nėgių – upinė nėgė, lašiša, šlakys, žiobris, ungurys, o iš dalies ir pusiau praeivių žuvų – kiršlys, upėtakis, vėgėlė, ūsorius, salatis, kt. išnykimo). HE poveikio zonoje dažniausiai išlieka tik lengvai prie įvairių sąlygų prisitaikančios žuvys ir kiti gyvūnai, o vertingiausios rūšys dažniausiai išnyksta arba jų labai sumažėja.
Neigiamam užtvankų poveikiui mažinti kartais įrengiami žuvitakiai, kurių šiuo metu Lietuvoje, deja, yra tik 25 (o užtvankų virš 1200). Visi šie žuvitakiai yra skirti lašišinių žuvų priešsrovinei migracijai, t.y. suaugusių žuvų migracijai į nerštavietes. Kai kurie iš jų veikia išties efektyviai ir nemažai neršti migruojančių žuvų pasiekia savo tikslą, tuo tarpu link jūros migruojančioms žuvims kliūtis įveikti sunkiau. Į Lietuvos upes atplaukiančios lašišinės žuvys po neršto grįžta atgal į jūrą, atstato neršto metu prarastas jėgas, paauga, iš naujo subrandinę ikrus sekančiais metai vėl plaukia į nerštavietes. Tačiau, jei žuvys neršė virš užtvankos ar hidroelektrinės, grįžimas į jūrą tampa problematiškas – jokių nukreiptuvų, nukreipiančių pasroviui migruojančias žuvis į žuvitakį Lietuvoje nėra, o pagrindinė upių srovė arba krinta iš didelio aukščio (tokio, kokia yra patvanka), arba jei užtvankose sumontuotos turbinos, teka per jas.
Tiek vienu, tiek kitu atveju dalis pasroviui migruojančių žuvų patiria sužeidimus ar žūsta, o migraciją per žuvitakius renkasi tik nedidelė jūros link migruojančių žuvų dalis. Prie hidroelektrinių įrengti žuvitakiai atviri būna ne visus metus, o tik tada, kai tai privaloma pagal šiuo metu galiojančias taisykles, taigi – dalis didelių žuvų lieka įkalintos aukščiau hidroelektrinių. Mažos žuvys bei unguriai ir nėgės dažniausiai pasroviui migruoja ne per žuvitakius (net jei jie ir atviri), o su pagrindine vandens srove tiesiai per turbinas ir dalis jų patiria sužalojimus ar žūsta. Gamtos tyrimų centro mokslininkų atlikti tyrimai parodė, jog Lietuvoje ungurių mirtingumas hidroelektrinių turbinose gali siekti net 100%, taigi upių tvenkimo neigiamas poveikis gali būti ne tik netiesioginis (per kintantį hidrologinį režimą, buveinių pokyčius ir kt.), bet ir tiesiogiai įtakoti vandens gyvūnų mirtingumą, dėl patiriamų letalių sužalojimų.
Tiesinant, užtvenkiant, pritaikant upes melioracinių sistemų veikimui ar kaip nors kitaip keičiant upių hidrologinį režimą yra sunaikinamos specifinės vandens organizmų buveinės, mažėja vandens organizmų rūšinė įvairovė bei gausa, o natūralūs upių vagos pokyčiai vyksta pakankamai lėtai, todėl dauguma vandens organizmų spėja prie šių pokyčių prisitaikyti. Apibendrinant galima teigti, jog užtvankos iš esmės keičia natūralias ekosistemas ir daro didelį neigiamą poveikį ne tik vandens, bet ir susijusių ekosistemų bioįvairovei, o daugeliu atvejų bet kokio tipo žmogaus sukurtas užtvankas reikėtų laikyti nereikalingais, gamtą žalojančiais statiniais, kuriuos reikia kaip įmanoma greičiau šalinti, kas ir daroma tiek kaimyninėse, tiek ir kituose žemynuose esančiose, aplinkosauga besirūpinančiose šalyse.
