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生态水利工程

时间:2023-02-07 23:55:56

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生态水利工程,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

生态水利工程

第1篇

【关键词】水利工程;生态环境;影响

1.水利工程对生态环境的影响

1.1水利工程建设会引发地震

人类大规模的水利工程建设活动会引发地震。水库诱发地震是人工湖在蓄水初期出现的、与当地天然地震活动特征明显不同的地震现象,亦简称为水库地震。水库诱发地震具有多种成因,其发震机理和诱震因素十分复杂,目前还没有完全为人们所认识。绝大多数水库诱发地震的震级小于里氏5级,属于弱震或微震,约占总数的80%以上;较强的水库诱发地震不到总数的20%,其中5.0~5.9级的中等强度地震10例, 6.0~6.5级强度地震仅4例。目前世界上已记录到的最大的水库诱发地震为6.5级,1967年12月发生在印度柯依纳水库。

1.2水利工程建设对陆生生态环境的影响

水利工程在建设过程中对陆生生态环境的影响是最显著的,其主要是在水利工程建设过程及运行过程中。一方面,在水利工程建设过程中往往会破坏大量的林地、草丛、农田等植被。随着水利工程建设的进行,施工方要进行工程占地等行为,结果就会造成大量的植被被破坏,可以说大量的植被破坏影响了陆生动物的栖息地,同时建设过程中所产生的工业废水、生活污水等大量的不经处理直接向河道排放,从而改变了河道的理化性质,恶化了河道岸边的爬行动物的生存环境。水利建设过程中所产生的种种污染使大量的动物被迫迁移,结果导致该区域生态系统失去平衡。

1.3水利工程建设对水生生物的影响

水利工程阻碍了鱼类的迁移路线,切断了河流,严重影响了鱼类的生命周期;水利工程还改变了鱼类的生存环境,使鱼类的多样性发生较大的变化;严重影响鱼类的繁殖,影响鱼类的产殖活动,导致鱼卵的死亡。水利工程的建设不仅改变了河流的水生生物系统,还导致水生生物的生长环境遭到破坏。

1.4水利工程建设对社会环境的影响

水利工程对社会环境的影响主要包括对淹没区和工程范围内土地占用和居民迁移安置,工矿交通等基本设施的拆迁重建,以及文物古迹的保护和迁移等的影响。水利工程的建设往往都是以牺牲该区域的土地、房屋、森林、城镇、工厂甚至文物古迹等,给该区域造成很大的损失。由于水利工程的建设,会导致该区域水位上升,该区域附近受到水利工程的影响,使耕地盐碱化,甚至可能成为沼泽地。同时,水利工程的建设,会导致该区域的气候发生变化,造成生物性和非生物性的疾病传播,影响人群的身体健康。

2.生态水利工程建设的原则

2.1循环再利用原则

节约能源的最好方式就是循环利用,在水利工程的建设过程中存在很多能够循环利用的材料,只是大多的施工单位都对此不以为然,不能够最大限度的将可以再利用的建筑材料收集起来,不懂得变废为宝的重要意义,甚至有很多水利工程施工单位没有将建筑垃圾处理得当,给周围居民的生活带来严重的影响,因此,施工材料的循环利用对于生态环境的保护是至关重要的,如果能够处理好建筑垃圾就能够极大的提高生态效益与经济效益。

2.2经济性与安全性原则

安全性原则是任何建设项目必须遵循的,水利工程生态化建设也不例外。水利工程生态化建设必须在满足供水、灌溉、发电、航运、旅游、防洪等基本需求外,还必须满足可持续性的要求。为了确保水利工程生态化建设的安全性,在进行水利工程建设时不仅要符合生态学的原理,同时也要符合水利工程的原理。符合水利工程的原理及遵循工程力学与水文学的规律,唯有遵循了工程力学与水文学的规律才能确保水利工程生态化建设的安全。建设好的水利工程应该能够承受干旱、冰冻、风暴、洪水等自然灾害的破坏力。为了能够确保水利工程的耐久性,必须在建设水利工程时对河势运动的规律进行动态的研究。在进行河流横、纵断面设计时必须充分的考虑到河流侵蚀、冲刷等特征。经济性原则也是任何一家建设企业在建设时必须考虑与遵循的原则。在水利工程生态化建设中必须遵循效益最大、风险最小这一经济性原则。我们都知道水利工程生态化建设存在着一定的风险,这风险是因为生态演替的过程与结果无法预先知道导致的。正是这种风险的存在就促使水利工程生态化建设时应该重视生态系统的长期评估与监测。而考虑到效益最大,在水利工程生态化建设时可以充分的利用河流的自我恢复规律,使投入最少,达到效益最大化目的。

3.实现水利工程建设可持续发展的有效措施

3.1加强对水利工程规划设计的重视

对自然河流实施控制是传统的水利工程设计的特征。而水利工程生态化建设,要求水利工程师树立新的理念,放弃传统的控制自然界理念的动机。由于人类不可能依靠自己的力量来控制自然界,因此实现人和自然的和谐才是人生存发展的最终目的。在进行水利工程生态化建设时为了达到人和自然的和谐,人们应该充分的利用生态系统的自设计与自组织这个自然界给我们的宝贵财富。

3.2加强对水利工程建设生态的重视,处理好污水弃渣

污水弃渣的处理对于水利工程生态化建设来说尤为重要。由于水利工程生态化建设的特许性,可以采取自然沉淀的方法来处理污水弃渣。与此同时,可以通过建立化粪池与简易的厕所来接纳工程施工区域的污水,从而达到防止污水对河流下游的居民造成影响。在工程施工过程中还应该考虑弃渣的堆放,必须确保施工区域原有景观在施工完成后能够恢复;首先开挖耕地的表土耕作层,并将开挖出来的表土耕作层做妥善的保管,以便在工程完工后用于覆土使用。

3.3因地制宜,选择合适的开发目标

在传统的水利资源规划当中是以流域梯级为开发模式,这种以流域梯级的开发模式常常追求百分百的开发率。随着人们生活水平的提高,耕地与移民的补偿费用也变得越来越高,所以选择开发目标时应该充分的考虑保护耕地与社会稳定,因地制宜的选择开发目标。对于那些移民相对较少、淹没耕地相对较少的河流可以按照流域梯级的开发模式进行百分百的开发。

结语

在经济高速发展的今天,关注生态是人们思想认识升华的必然结果。生态问题日益突出,尤其是水利工程建设的生态环境问题变得越来越突出。水利工程生态问题的突出不仅降低了工程的效益,同时使得人和自然的和谐遭受到了破坏。生态水利工程建设的前提就是保护水资源平衡以及充分利用可持续资源,这样在一定程度上保护了自然生态环境。加强生态水利工程建设可以达到经济建设和环境保护的和谐,达到我国经济建设和环境保护的可持续发展。

参考文献:

[1]洪浩波.浅谈水利工程对生态环境的影响以及生态水利工程[J].城市建设理论研究(电子版)2012,(5):56-57.

[2]梁波.水利工程建设对保护生态环境可持续发展的影响分析[J].黑龙江水利科技,2013,(2):156-159.

第2篇

一、水利工程对生态环境的影响

(一)水利工程建设对河流生态环境的影响

水利工程基本上都是在天然河道上修建的,而这样使得河流长期演化成的生态环境受到了直接的破坏,导致河流局部形态的均一化和非连续化,最终杀跌河流生态环境的多样性得到了改变。水利工程建设对河流生态环境的具体影响表现在以下三个方面:第一,水利工程的建设使得天然河道的水质水温有所改变,特别是对水库的建设。水库由于其本身的一些特性加上外界太阳的辐射使得其具有特殊的水温结构。并且由于在太阳辐射下增大了水面热量辐射值,从而使得蓄水后的坝前水温要高于天然河道水温,严重影响了鱼类的繁殖;第二,影响河流的水质。河流水速由于水利工程的建设而减小,因此,使得水、气界面交换的速率和污染物的迁移扩散能力受到了降低,致使水质自净能力下降,同时,也会导致水质重金属污染严重;第三,影响气候和地质。水库的建设会导致蒸发量将比水库建成前明显增大,导致该区域的降水增多,最终使得原来的气候被改变。

(二)水利工程建设对陆生生态环境的影响

水利工程建设对陆生生态环境的影响主要表现在以下两个方面:第一,对大量植被的破坏。水利工程建设必然会使得施工占地而破坏大量的植被,影响了陆生动物的栖息地,并且施工过程中所产生的废水和污水将会直接排放到附近的河道中,使得河道的理化性质得到了改变,河道岸边的爬行动物的生存环境进一步被恶化。水利工程施工过程中产生的各种污染导致大量动物的被迫迁移,使得该区域生态系统失去平衡。

二、生态水利工程

(一)生态水利工程建设的原则

首先,保护和恢复多样化河流的原则。每条河流的形状、流水状态、土壤状态都不一,每条河流都具有多样性,因此,在生态水利工程建设时不要只是盲目的效仿成功案例,要根据每条河流的特征进行生态水利工程建设,这样能够使河流的独特性和多样性被保留下来;其次,保持和维护河流自我恢复能力的原则;水利工程对河流环境的破坏在一定程度上由河流的自我恢复能力进行恢复,河流的自我恢复能力不仅可以减少水利工程对河流环境的破坏而且还能够减少人们对这种破坏后的人为修复,总而言之,对河流生态环境的可持续发展起到了很好的作用;再次,以修复整个水域生态系统为目标的原则。河流创造的不仅仅是河流生态系统,它与周边的森林、田地、乡村、城市等还构成了一个完整的生态系统,所以在生态环境建设中,要考虑到河流与森林、田地、乡村等要素之间的关系。

(二)生态水利工程的分类

生态水利工程可以分为直接保护改善生态型、替代型、综合型三类,以下分别对其进行分析。(1)直接保护改善生态型。我国最早的保护生态的水利工程应该属“大禹治水疏通九河”。疏河使得黄河流域生态受到了保护。还有一部分水利工程的修建主要是为了改善城市。(2)替代型。例如:广西的灵渠。二千二百多年前,秦始皇为统一中国,开发南越(今广东、广西),运送粮饷,命令监御史禄带领十万人,筑坝凿渠,使属于长江水系的湘江和属于珠江水系的漓江连接起来,而成为我国古代从中原到岭南的唯一航道。灵渠与都江堰、郑国渠齐名,是世界上最古老的运河之一。它有南北两渠、分水铧嘴、大小天平、泻水天平、三十六座闸水陡门。全长三十四公里,其中南渠长三十公里,北渠长四公里。(3)综合型。都江堰是最好的代表,它是把保护改善生态和满足经济社会发展需要完美结合的典范。都江堰修建运行了2260年,是讫今为止582项列入世界文化遗产的唯一水利工程。主要原因有二:一是人水和谐,道法自然的治水理念。二是2260年来发挥的巨大经济、社会和生态效益。都江堰以神奇的3大件——鱼嘴、宝瓶口和飞沙堰非常巧妙而顺应自然地实现了分流、泄洪、排沙和引水的任务。都江堰明显的生态效益体现在:(1)溉灌改善千万亩耕地的生态。灌溉产生的是经济效益,如果说淹没耕地是破坏生态,灌溉减少旱灾的干扰和破坏,当然也是改善生态的;(2)引水入城改善城市水环境,可说是最早的城市环境水利工程。杜甫诗中的“舍南舍北皆春水,但见群鸥日日来”,就是这种生态效益的生动写照;(3)都江堰利用鱼嘴实现了正、倒四六分水,洪水期四分入内江,六分入外江,枯水期又倒过来,六分入内江,四分入外江,从而既满足了岷江的基本生态需水又实现了引水供水目标,还兼有一定的防洪减灾作用。

第3篇

关键词:生态水利;水利工程;水资源保护;生态保护

引言

我国虽然水资源较为丰富但是区域分配不均匀也比较明显,部分地区水资源匮乏问题一直困扰着区域经济发展。随着人们环保意识的增强,环境工程也逐渐增多,并渗透到各个方面对城市大气、垃圾、水资源等都取得了不错的成绩。针对当前部分地区水资源紧缺的局面,如何做好保证区域水资源均匀分配,是一个较为重要的问题。人们在追求片面经济效益的同时给水生态环境造成严重破坏,积极建设生态水利工程,实现水文环境下应有的自我恢复功能,是当前水资源保护的发展趋势。

1生态水利工程相关概述

我国对于生态水利工程有着多方面的理解,虽然各自的说法可能有所不同,但是生态水利工程所具有的效果和作用都是一致的,其主要的目的都是为了保护水文环境,采用科学合理的管理方法,实现各区域水资源的科学调配与管理,从而达到节约用水、可持续发展的目的。生态水利工程建设过程中必须秉持自然生态理念与因地制宜原则,水资源开发建设需要结合当前环境,在尽可能保证河流原始状态与周边区域自然生态平衡为基础,充分发挥原有地域的地形优势、资源优势,采取科学的管理方法,努力打造多样性的生态系统。针对不同生态系统所具有的服务功能,改善生态环境、扩大灌溉面积、促进作物生长,满足当地农业、林业、渔业等多方面要求,以生态水利建设带动地区经济发展,努力得到水资源利用效益的最大化。

2生态水利工程实施原则

2.1生物群落多样性

生物群落多样性是水生态环境下自有的一种状态,水生态环境建设应该能够形成多个数量的小生态环境,并且能够涵盖更多物种,并提供适宜、健康的生存空间。生物群落多样性的主要目的是提高整个生物生存环境的自我恢复功能,完善生物系统,避免由于生物环境过于单调导致群落比例、密度不协调,出现退化、衰败的现象。水利工程建设过程中不可避免的会对周边生态环境造成破坏,这就需要相关工作人员能够认识到生物群落多样性的重要性,在工程开始前对本地水文、地质条件与生物物种进行动态监测,通过不断的优化调整,选择对周边生态环境影响最小的技术方案,降低水利工程建设对流域范围陆生生物、水生生物、土壤环境等产生的不利影响。

2.2因地制宜原则

我国一直以来都十分崇尚人与自然的和谐共处,生态水利工程建设中也应该尊重本地区生态系统的自我修复功能,如果生态水利建设过于自我,那么也很难满足当前环境与经济发展需求,无法发挥出应有的效益和作用。这就要求相关人员能够结合地区经济发展与流域条件,满足当前水文地质、土壤地貌、植被物种等多方面需求,努力打造适合本地区经济建设与生态环境共同发展的水利项目。在生态系统修复过程中,能够从长期、宏观的角度出发,保证生态系统的综合性、修复性,避免生态水利建设与地区经济发展相矛盾的现象发生。

3生态水利工程与水资源保护的有效措施

3.1明确生态水利保护的目标

生态水利工程建设过程中必须要有一个明确的目标,按照生态文明建设与河湖水系生态廊道等多方面要求,对本地区水生态环境进行全面的分析与研究,结合实际生态功能定位制定生态环境保护的目标与计划。在具体执行过程中按照因地制宜原则,充分发挥本地区地质地貌优势与生态建设要求,坚持生态环境保护原则,做好整体的协调部署工作,保证从点到面都能够实现生态水利工程的合理布局。

3.2实现水资源的统一管理

进行水利工程建设的主要目是为了提高水资源利用效率,通常情况下水利工程是由政府部门或地方部门开发建设的,虽然政府部门已经在进一步完善水资源的管理工作,但由于行政级别、地区经济等各方面限制,各自为政的现象仍旧存在,这就造成部分地区在面对有限水资源上相互争斗、浪费现象严重。针对这种情况,必须加强水资源的监督与管理,在保证生态环境平衡的状态下,满足各地区对水资源的需求,针对经济扩大发展、人口迅速增长等问题,对有限的水资源进行合理调配,切会提高水利工程项目决策与建设的整体水平。

3.3河岸防护

河岸防护是水生态环境保护的一种形式,针对水利工程建设中对当前环境所产生的影响,对一定范围内的水陆连接区域进行河岸防护作业,由于水陆连接区域是水生物与两栖生物得以生存的基础保障,生态水利工程建设应该做好原有生态系统的保护工作,以生物物种多样性为出发点,做好当地人文景观、自然景观的协调配合,为水生物生存繁殖提供良好的自然空间。除此之外,河岸防护还可以通过周边景观设计,提升水利工程的生态效益,搭配合理的植物种类实现生态绿化与园林绿化的结合,在发挥沿岸防护生态保护功能的同时,也具有良好的层次感与艺术感。

3.4恢复水生态自我修复功能

在生态水利工程建设中项目建设与生态保护之间存在的矛盾问题深入分析,对已经产生损坏的生态系统进行修复治理,严格按照因地制宜、分步实施的原则,做好本地区生态环境改造与系统修复。对影响较大且无法实施改造、修复的工程,应该制定有效的解决措施,保证能够满足生态环境下水资源应有的自我修复能力,提高系统配置与技术改革,保证生态水利建设方案能够符合地区短期与长期发展,对区域内水资源进行优化配置管理。

第4篇

关键词:水利工程;规划设计;生态学;难点

随着时代进步以及社会的发展,人们的环保意识逐渐觉醒,对环境问题愈发关注和重视。水利工程建设活动对水环境有着不容小觑的影响,因此,在水利工程的规划设计及建设过程中,有必要树立并融入生态理念,针对传统水利工程建设活动所带来的生态环境问题予以反思和改进,进而推动水利工程规划设计及建设模式的创新,采取新的技术手段和规划设计,将原先的粗放型水利工程建设方式转变为环境友好型水利工程建设方式,以最大限度地减轻或避免对生态环境的污染及破坏等负面影响,最终实现水资源可持续利用。然而在现实情况中,如何有效推动水利工程规划设计的科学性与合理性、更好地开展生态水利工程活动,仍然面临着诸多问题,本文拟就个人实践经验,归纳总结出生态水利工程规划设计工作中面临的难点问题,并针对这些难点提出解决思路,丰富完善生态水利工程理论体系的同时,还可用于指导水利工程规划的工作实践。

1生态水利工程的内涵

生态水利工程,顾名思义,指的是以生态理念为指导、强调生态保护、生态修复以及生态治理的水利工程活动。生态水利工程的出现最早可追溯至都江堰水利工程,其所蕴含的生态思维仍值得我们现代人学习借鉴。而近现代的生态水利工程则是在传统水利工程的基础之上逐步演进而成的,现代生态水利工程的出现主要是为了满足现阶段时展的需要,在以生态理念为指导的同时,融入可持续发展理念,一方面用于满足人类社会经济发展的需求,另一方面则为了维护生态水域的健康。生态水利工程在注重水资源利用效率的同时,更强调对水资源生态环境的保护,这就对水利工程技术提出了更高的创新和应用要求。生态水利工程中,须在传统的规划设计及建设理论的基础之上,以生态环保理念为基础,生态学专业知识、技术为手段,并对河流水域当前的生态环境予以修复或优化,实现水资源的可持续开发利用。

2生态水利工程和水利工程的关系

水利工程是通过人为的工程建设活动对水资源进行调配并加以利用,起初人们兴建水利工程主要是出于城市供水、农业灌溉或者防洪的目的,之后随着社会经济的不断发展,水利工程的建设开始逐步为水力发电、蓄水养殖以及旅游观光等活动服务。生态水利工程,是基于传统水利工程建设,将保护改善水域生态环境作为核心服务目标的水利工程活动。生态水利工程具备双重属性,其一自然是能够满足传统水利工程建设目的的功能型属性,其二则是能够提供生态修复功能的环境友好型属性,利用生态水利相关技术进行生态改造或者对传统水利工程所在水域进行生态修复,均属于生态水利工程的范畴[1]。生态水利工程是以人们环保意识的觉醒为基础、以生态开发目标的明确为背景、以生态系统健康为主要目标的情况下逐步演化而来的,相比传统的水利工程活动,生态水利工程具有明确的生态服务目标和功能,生态水利工程的规划设计阶段,有关生态系统健康的考量是被排在首要位置上,在水利工程的选址、布局、项目成本以及环境成本等方面,要做到经济效益和生态保护并重,在保护生态系统健康的前提下,尽可能地创造更大的经济效益,实现水利工程建设活动的双赢。由此我们不难得出,生态水利工程是由传统水利工程发展演化而来,但在规划设计阶段,生态水利工程面临着更大的挑战,如何平衡生态系统健康和水利经济效益是生态水利工程规划设计的关键,其规划设计过程中往往也是难点重重,需要通过多方面决策和管理才能实现[2]。下面,本文将结合笔者自身工作实践以及相关文献资料,着重论述当前我国生态水利工程规划设计工作中面临的难点,并提出相应的解决策略。

3生态水利工程规划设计工作中面临的难点

3.1生态水利工程设计方法和评价标准不合理、不明确。地域性和特定性是生态水利工程的规划设计及其服务目标的主要特性,即生态水利工程的规划设计及建设是在某一特定地域展开,并需要考量经济和生态之间的一系列特定要求,才能最终实现生态系统健康和水利经济效益的双赢局面。具体而言,不同地域中的生态系统会呈现出明显的地理趋于差异性,这就要求生态水利工程能够相应地适应当地的地理区域差异性特点,通过科学合理的规划设计,满足当地在地质、水文和生物等多生态领域上的功能性需求[3]。要使生态水利工程对当地的地理区域差异性特点具有足够的适应性,就需要通过相应的水利工程设计方法和评价指标来予以明确。现阶段,我国虽然出台了针对生态水利工程的设计方法和评价标准,从实际应用的角度而言,但现行的方法指标存在较大的缺陷和不足,无法满足具体的生态水利工程规划设计的需要,给生态水利工程规划设计工作带来了困难。例如,我国幅员辽阔,地理区域差异性明显且类型众多,但现行的设计方法较为单一且不合理,且并未针对具体的地理区域制定相应的明确评价标准,导致设计方法和标准在实际的生态水利工程中难以发挥其指导及实践作用[4]。事实上,这一难点不仅只限于某一地区内的生态水利工程,国内有关水利工程对于生态环境影响的研究成果较少,国家政府、相关单位得不到足够的、有效的理论指导信息或实践参考经验。除了设计方法和评价标准给生态水利工程规划设计工作所造成带来的直接影响之外,还存在一定的间接影响,即由于设计方法和评价标准不合理、不明确,导致无法形成配套的、明确的规范,造成了生态水利工程的规划设计处于“无准可依”的困境。3.2规划设计人员生态学专业知识和实践经验匮乏。相关人员专业知识水平不足的问题是制约生态水利工程规划设计工作短期发展的一大难点。生态水利工程注重在传统水利工程活动中有机融入生态学领域的知识,并以生态学原理为指导,规划设计出修复和优化水域生态环境系统的水利工程。这也就向水利工程的规划设计者们提出了更高的专业知识要求,作为生态水利工程的规划设计者在扎实掌握传统水利工程专业知识的基础之上,还应熟练掌握生态学领域的专业知识,并且拥有足够的专业技术应用能力和必要的实践经验。国内外众多生态工程实践也告诉我们,生态水利工程规划设计活动的成效是与相关规划设计人员的生态学专业知识水平成正比的。然而,就现阶段我国水利工程的实际情况而言,鲜有水利工程规划设计人员具备足够的生态学专业技术能力和相关实践经验,我国很多地区的生态水利工程活动由于缺乏足够的经验,导致其规划设计工作对于工程的生态开发往往只是浅尝辄止、流于形式[5]。例如,尽管有一些水利工程在其规划设计阶段有考虑到生态系统问题,但在实际建成后,依然对工程周边的生态环境和水文环境造成了严重的负面影响,特别是周边水域中的生物群落在工程建成后发生了显著变化;同时,不少地方的防洪工程和水坝,没有充分考虑到生态学方面的影响,工程建成后,严重威胁水体中生物群落的生存状态。上述任意一种情况的出现,将会直接影响到水利工程的生态效益,并破坏所在水域原有的生态环境。究其原因,主要是由于我国当前市场运行体制下,水利工程设计人员缺乏足够的生态学专业知识,并且和环境保护工作者之间缺少直接的合作机会,再加之现行的生态水利工程设计方法和评价标准不合理、不明确,都造成了当前我国生态水利工程规划设计在整体的设计水平上存在落后性问题[6]。3.3水利和生态二者的平衡协调复杂性高。社会发展也好、自然演变也好,都需要遵循各自的运行变化规律,同理,水利工程的规划设计及建设也应遵循相关的自然规律。水利工程作为人类改造自然环境的社会活动,势必会对自然演变带来一系列的影响,因此,如何平衡协调水利工程活动和生态环境变化之间的关系,具有重要意义。然而,不论是水利工程活动,还是生态环境变化,其中所涉及到的影响因素及其变量都是极其复杂的,要实现二者的平衡协调,相关的影响因素及其变量更可谓是海量的。对于生态水利工程的规划设计而言,应充分考量相关变量以及变量之间的关系,结合某一地区的地理区域差异性特点,如水文条件、河道形态、生物群落等等,在规划设计阶段进行反复的推演论证,最后方可形成一套有利于当地水域生态系统发展的设计规划方案。由此我们不难看出,水利和生态二者之间平衡协调的复杂性给生态水利工程活动造成了巨大的困境和难点,这就要求水利工程设计人员应加强对水利工程所处水域的生态环境变量进行考量,有针对性地开展生态水利工程的规划设计工作[7]。

4生态水利工程规划设计的改善对策

生态水利工程是由传统水利工程发展演化而来,但在规划设计阶段,生态水利工程面临着更大的挑战,如何平衡生态系统健康和水利经济效益是生态水利工程规划设计的关键,其规划设计过程中往往也是难点重重,需要通过多方面决策和管理才能实现。4.1转变传统观念、提高规划设计人员的综合能力。水利工程活动与生态环境保护之间的关系,笔者看来是两者在辩证中统一,即水利工程活动的效益离不开生态环境的支持,生态环境的保护也需要水利工程发挥优化治理功能。因此,生态水利工程的规划设计人员应转变传统观念,坚持以科学发展观为核心,在水利工程规划设计过程中充分发挥主观能动性,在规划设计的各环节中以生态理念为基础、为指导方针,重视生态学的客观规律,并结合当地水域的生态条件,进行科学合理的规划设计,促使水利工程与生态环境之间的互动发展方向由消极转变为积极。为了更好的实现上述转变,本文认为可以从以下途径来着手:第一、可定期组织水利工程规划设计人员进行生态水利工程知识的学习培训,学习培训内容可主要以生态学专业知识的讲座和国内外优秀生态水利工程案例的分析总结两种形式进行;第二、在水利工程的规划设计阶段,可组织召开全市、全省范围的专题研讨会或者座谈会,加强规划设计人员之间的技术经验的交流,通过同行分享心得的形式,促进规划设计人员综合能力的提高[8]。综上所述,通过组织培训学习和同行交流,来改变水利工程规划设计人员在思想观念以及技术能力上的不足,以克服相关的难点。4.2提升工程水文和生态水文在规划设计中的融合程度。传统水利工程在规划设计过程中,只用考虑工程水文学领域的内容,而生态水利工程其建设服务目标不同于传统水利工程,需要在工程水文学的基础上深度融合生态水文学领域的专业知识与技能,才能因地制宜、合理规划,从而提高水利工程对于生态环境系统的保护,更好地实现预期建设服务目标,促进我国水资源开发利用的可持续发展。具体而言,以某水库工程的规划设计为例,该水库的主要用途是作为备用水库,由于是备用水库,因此具有用水频率低、换水周期常的特点,针对该水库的这一特点,规划设计人员就需要充分考虑水库的规模设计以及水库水质维护方面的工作,规划设计过程中,基于水库所处水域的生态环境系统情况,将工程水文和生态水文专业知识有机融合,分析推演出水域生态系统结构与水库水质、水量的变化关系,根据水库工程的服务目标,控制水库建成后水域生态系统的变化范围和程度,以确保该水库建成后,在不破坏水域内生态平衡的前提下,满足水资源储存的要求。4.3高度重视并明确生态敏感目标。生态环境敏感目标的明确,是实现生态水利工程服务目标的重要途径,通过对所有的生态敏感保护目标进行识别、分类和优先级排序,可以有效指导生态水利工程的规划设计,形成一套具体可行的设计解决方案。例如,在如今城镇化建设的浪潮下,不少水利工程的选址会位于城市的心城区或者开发区,这类区域是当地政府在城市规划中大力投入的地区,可谓是寸土寸金。这就要求生态水利工程在规划设计阶段,除了水利功能、生态功能的考量之外,还应综合考量该工程与其服务对象之间关系的协调、该工程的经济价值等等,这里就应充分重视、明确并合理利用生态环境敏感目标,最大限度地处理好水利工程活动与生态保护目标之间的关系。

第5篇

[关键词]生态水利工程;设计原则;要点

中图分类号:TV213;X171.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)47-0131-01

水利工程在对社会作出贡献的同时,也在一定程度上带来生态环境问题,在可持续发展方针政策的引导下,生态水利工程充分利用生态及工程两大学科的先进理论,提出了保护生态自然的生态水利工程规划设计要点,促使传统水利工程向生态水利工程顺利转型,同时也为城市规划建设提供了优质水利资源。对此,本文认识到水利工程的复杂性和重要性,将针对生态水利工程中设计原则及要点进行深入探析。

一 、生态水利工程概念

生态水利工程学是水利工程学科分支体系之一,是在水利工程学基础学科及其功能基础上延伸发展而来的,以满足现代社会中现实的人类生态发展需求,并且推动现阶段水域系统生态系统可持续发展的重要工程学科。从实际功能上来讲,生态水利工程是水利工程在规划设计阶段,以及工程建设施工、利用阶段,同时兼顾水利工程设施安全、防洪工作和生态环境保护工作,在水利工程建设施工过程中明确生态保护目标,并及时处理规划建设中出现的环境破坏问题。

生态水利工程中规划设计阶段最为重要,在规划设计阶段涉及到的生态环境保护问题较多,包括水利工程地形地貌、水文古迹等,都会成为生态水利工程设计中考虑的重要因素,需在着重分析其生态破坏危害基础上,合理制定应对方案。除此之外,在生态水利工程规划设计阶段,还需要对已被破坏的水文地貌、地域、河流等加以保护,从设计要点出发制定保护生态环境的建设措施。由此可见,生态水利工程是集工程技术、资源保护、生态修复、环境立法、防洪防灾等重多技术于一体的工程体系,作为综合功能的大型生态工程,必须要通过合理生态规划设计,以保障区域河流流域的生态建设和发展。

二 、生态水利工程中设计原则及要点

生态水利工程建设手段包括河流清污、防洪减灾等,在工程规划建设及利用过程中,依靠合理的生态水利工程设计原则,形成自然河流生态系统,不仅能够改善流域水土现状,还可以减少人类在开发利用过程中对生态系统造成的破坏。对此,下文将重点阐述生态水利工程中设计原则及要点。

1、安全性和经济性

生态水利工程在规划设计过程中,同时结合水利工程原理及生态保护原理,不仅要遵循工程水文地理等自然规律,还要通过正确的工程规划建设方法,在设计过程中必须考虑河流流向、截面、周边地域冲刷力度等关键点,确保生态水利工程建设设施的稳固、安全,以抵抗暴风、冰雹、风蚀等不可抗力因素。与此同时,在降低生态水利工程安全风险过程中,还要反复调整设计方案,确保工程的经济效益,尽量减少生态水利工程建设、运行成本,以最少的投资获取最大的社会效益和经济效益。

2、提高河流形态的空间异质性

空间异质性可以为众多生物群落提供生存、繁殖环境,而河流形态的空间异质性则可以借助于河流流域保护各类水域生物生存,确保这些生物群落在特定区域内繁衍下去。研究发现,特定空间异质性越高,越利于特定生境下生物种类的和谐生存,相反则会破坏大自然的物种共存环境,导致某一种生物生存力下降,甚至濒临灭绝。生态水利工程的合理设计,必须要考虑到水域环境中不同生态因子的异质性及生存需求,防止不同区域内河流生态系统的功能退化,按照生态河流的地貌学原理,确保生物群落多样化、丰富化。

3、生态系统自设计及恢复

生态学理论指出,生态系统最大的特征就是拥有自组织功能,并且不同环境下的生态系统自组织功能构成各不相同,但是均能够依据自然物种的存在,选择与自然生态系统相适应的物种。生态水利工程设计中,必须要充分引用生态系统的自组织原理,将生态自然设计与工程的指导性设计相互结合,促使水利工程所在生态系统发挥自组织功能,让河流水域自主选择工程的生态面貌。不仅如此,还要在生态系统被破坏时,发挥自恢复功能来平衡生态系统,在此基础之上适当辅助人工手段,提高生态系统的修复效率。

4、景观尺度及整体性

在进行生态水利工程规划设计时,要明确生态系统中存在的各个要素之间的关系,在遵循生态结构及自然功能之上,切实把握生态水利工程生态系统修复途径,避免在小范围、分散区域进行。从生态水利工程所改善水域范围的整体性出发,准确把握好整个水域生态系统的时间尺度和空间尺度,把握好所在水域生境的易变性、流动性和随机性的特点。再者,进行生态水利工程设计时,还要结合周边生境的保护情况,动态、持续、和谐地完成河流生态系统的修复及保护工作。

5、反馈调整式设计

在生态水利工程进行的很长一段时间内,会经历不同环节的动态演变,因此,生态水利工程设计需要参照天然的河流生态系统结构,在规定的河流水域范围内构建合理、长久发展的生态水域系统。尽管规划中的生态水利工程是一个静态、固定的过程,但是生态水利工程这一人工生态系统需要以反复循环的模式对工程利用进行长期监测,这要求生态水利工程设计必须具备反馈调整的功能,通过反馈调整优化规划设计,听取社会各界生态环境保护参与者的反馈建议,从而帮助生态水利工程在可持续发展中不断适应大自然中的各种挑战。

三、结语

综上所述,生态水利工程不仅是推动社会经济发展的基础工程建设,也是发挥生态水资源保护功能的生态系统构建工程。生态水利工程是一项复杂而又艰巨的生态系统再修复工作,因此,在规划设计阶段需要结合生态学、工程学基本原理,遵循生态因子的自然生存规律,准确把握生态水利工程设计原则和要点,将生态学和工程学理论践行到生态水利工程实施中,以推动生态水利工程更好地发挥社会效益、经济效益及生态效益。

参考文献

[1] 杨建林.浅析生态水利工程设计存在的问题及措施[J]. 河南水利与南水北调,2013(05)

[2] 吴涛.生态理念下的水利工程设计研究[J].科技资讯,2013(04)

[3] 张静.水利工程与城市休闲、景观的融合研究[M].福建农林大学,2013

[4] 刘浩,唐清华,高强, 等.基于水质改善的白云湖生态水利工程建设思路与方案[J].水电能源科学,2013(09)

[5] 尚淑丽,顾正华,曹晓萌.水利工程生态环境效应研究综述[J].水利水电科技进展,2014(01)

第6篇

关键词:水利工程;生态理念;设计研究

中图分类号:TV 文献标识码: A

引言

水利工程建设是国家经济发展的重要基础建设之一,然而,在水利工程建设和日常工作过程中,由于多种原因地综合影响,对水利工程建设地的生态环境造成了一定程度上地破坏。因此,在对水利工程进行设计时,既要保证水利工程的基本功能不受影响,又要在此基础上采取一定的科学合理措施,能够使得对当地生态环境的破坏降到最小,因此,生态水利工程应运而生,但其发展依旧不够成熟,还存在着一些问题需要解决。

一、生态水利工程设计的问题

1、设计标准缺乏规范性和统一性

生态水利工程是近几年伴随着倡导生态文明建设而提出并发展起来的专业概念,很多的设计规范形式并没有形成统一的标准,只是以传统的水利项目建设标准为基础,因此存在着很多不全面且不完善的地方。例如,生态需水量的计算只是停留在行业指导文件的层面上,在实际设计中并没有实质性的突破,且生态型河流护岸工程的设计规范也并不完善,河流的生态修复技术和方法也缺乏科学性,这是当前生态水利工程设计过程中存在的不容忽视的问题。

2、缺乏必要的生态水文测验资料

在生态水利工程设计过程中,生态水文测验资料是重要的理论支持,通过分析生态水文测验资料,可以帮助设计人员更好地了解水利工程建设区域的详细水文情况,确保生态水利工程的设计质量与施工质量。而生态水文测验资料的缺乏,令生态水利工程设计人员难以对当地生态系统实际情况与科学设计理论有机地结合,许多技术参数无法得到进一步的核实,从而无法保证工程的设计质量,迁延生态水利工程的设计期限,直接影响到工程的工期。

3、生态水利工程设计和传统水利工程设计之间存在着不协调的地方

为了使水利工程能够和区域生态环境协调发展,需要在一个流域内对原有的水利工程进行生态水利工程的改造和优化,提升原有水利工程项目的生态性能。但是这样一来必然会出现原有水利工程和生态水利工程之间的矛盾,生态水利工程会在一定程度上对原有工程项目产生一定的影响。例如原有水利工程在防洪排水标准和灌溉等方面都和生态水利工程有着一定的差异,这样一来,二者之间就会有着很多不协调的地方,严重的时候可能会给原有水利工程的安全运行带来一定的危险因素,而设计者对这方面的问题考虑不周,这也是当前存在的较为严重的问题。

二、生态水利工程设计的问题的解决措施

1、进一步规范生态水利工程的设计标准

上文中指出,当前我国的生态水利工程设计中缺乏统一且完善的设计标准,这样就给设计者的设计工作带来了一定的难度,加之生态水利工程设计者在这一方面的经验不足,因此在今后的实际工作中需要进一步完善工程设计标准和相关的规范要求。具体来讲,由于我国在这方面缺乏经验,可以积极借鉴国外的相关经验,并结合我国水利工程项目的实际情况,找到适合我国的设计规范和标准,并对我国生态水利工程项目的设计内容进行逐步的完善和补充。编制具有较强针对性和实际操作性的工程规范,能够对今后的项目设计起到指导作用,更好的促进我国生态水利工程项目的发展。

2、结合生态水文测验资料进行设计

生态水利工程在设计之初,要详细收集当地的生态水文测验资料与参数,并加以详细分析,评估工程的可行性以及施工难度系数,计算出工程由设计阶段到后期养护的总成本预算。根据当地具体的地理情况,因地制宜,科学合理地进行设计,追求生态和谐发展。生态水利工程设计的基础是工程水文学以及生态水文学,二者之间缺一不可,只有充分结合生态水文测验资料来对整个生态水利工程进行设计,才到达到预期的设计效果,争取将生态水利工程队周边环境的影响降到最低。

3、正确处理原有水利工程项目和生态水利工程项目之间的关系

上文中提及到,生态水利工程项目的设计和原有水利工程项目之间会存在着一定的冲突,必须要正确的处理二者之间的关系,才能满足防洪、蓄水、灌溉等功效的同时又兼具生态效益。除此之外,在生态水利工程设计的过程中,还需要充分的考虑到水利工程项目施工地区的水文、地质和气候等基本特征,这样才能够更好的运用环境科学的原理,并结合生态技术手段,设计出更好的生态水利工程项目方案来。需要注意的是,生态水利工程项目和其他的项目不同,在其设计过程中还需要考虑到和其他工程的区别,即工程作用的水量较大,且带有明显季节性变化,同时要使生态水利工程的设计符合环境保护原则和生态性原则。

4、提高水利工程设计人员的素质

在水利设计过程中,设计人员的素质是水利设施安全使用性能的重要保证,将生态理念充分的应用于水利设计中,提高设计人员的综合素质是前提条件。具体地讲,在水利设计部门,管理人员要充分认识设计人员专业素质对水利工程未来发展的重要性,从而构建专业团队,加大培训力度,不定期进行生态评价与环境保护的培训工作。因此,在水利设计中合理地应用生态理念,不断提高在岗设计人员的专业技术水平,增强其生态环境保护意识,努力将生态环境保护工作落实到位。

5、做好堤岸建设的生态理念应用

堤岸建设也是水利工程的重点项目,做好堤岸建设中的生态理念应用,也有利于生态理念在水利设计的更好应用。当然,建设堤岸时,必须改变传统知识理念,要求针对经济发展的评价指标,能够建立一个健全的生态环境全面保护评价指标,尤其要重视分析和评估建设中的经济效益和环境效益。由于目前生态环境要求协调经济发展与自然生态环境,使二者能够和谐共存,严格制止以破坏环境为代价而获得经济增长的不良现象。因此,进行堤岸建设的时候,相关人员一定要对周围自然环境进行全面调查,将自然环境因素考虑到水利设计中,有效把握堤岸建设的安全系数。

6、生态水利工程与环境工程有机结合

设计人员在进行生态水利工程设计时,结合环境工程的相关科学理论,统筹兼顾,水量与水质合理调配,尤其是将水污染治理工程与生态水利工程相结合,克服设计过程的阻力。在设计的过程中,要注意周围农田的水量供应情况,这是最应该重视的,也是生态水利工程建设的最终目的。与此同时,生态水利工程还要注意与原来的水利工程协调运行,将供水的区域重新规划,达到合理使用的标准,生态水利工程与其他众多的建设工程有机结合,相互辅助,提高我国生态水利工程设计的水平,促进我国生态水利工程的发展。

结束语

水利工程关系到我国社会的良性发展,同时也是我国国民经济发展的基础性产业,因此需要合理设计水利工程项目,既发挥其经济效益,又要满足社会效益和生态效益。当前,随着人们环保理念的逐渐深入,生态水利工程项目获得了较快的发展,本文就以此为中心,结合工作实际,对当前我国生态水利工程项目设计中存在的问题和解决措施进行了分析论述,希望能够对今后项目的设计起到一定的帮助作用。

参考文献

[1]霍凤双,王鸿飞.生态水利工程设计中亟待解决的问题和应对措施[J].黑龙江水利科技.2011,(20).

[2]孙凤博.浅议水利工程中的生态因素以及生态水利工程[J].科技创新与应用.2013,05(08).

[3]陈麟君.关于长藤结瓜式水利工程设计施工中若干问题的探讨[J].江西水利科技.2012(25).

第7篇

关键词:生态;水利工程;规划;设计

中图分类号:TV文献标识码: A 文章编号:

从水利工程规划本身来看,任意规划都应是生态水利工程规划。换句话说,水利工程在改变自然环境的同时是不能破坏自然界所具有的生态环境的,保护生态环境是水利工程规划必须要坚持的理念[1]。正因为如此,本文对生态水利工程规划设计进行探讨。

一、生态水利工程的重要性

伴随着社会经济的不断发展,尤其在我国人口众多的背景下,对水资源的需求呈增加的发展趋势[2]。我国现有的河流上已经修建了一些水利工程来进行水量调节,通过水资源的开发与利用,来改善河道所具有的调蓄能力,满足了我国在防洪、供水、航运以及旅游等多方面的水利需求,取得了一定的效益。值得注意的是,水利工程在对社会经济起到推动作用的同时,对生态环境的改变也产生了一定的作用,如水资源的合理配置或者抵御洪水等等。建设水利工程是适应时代的要求,具有一定的必然性[3]。通常情况下,生态水利工程指的是,对于新建的水利工程在进行如蓄水等水利建设的同时还应兼顾到对河流生态环境的恢复,对于已经建好的工程,则主要强调的是生态修复。生态水利工程的重要性就体现在,其本身通过和传统的治污、清洁、生产及环境资源管理等一起来对河流的生态建设进行完善。换句话说,生态水利工程的存在,促使水利工程在发展经济及社会进步有着巨大的推动作用,同时对生态环境也有着积极作用,如水量的调节,水资源的合理配置等等。

二、生态水利工程规划设计中存在的问题

从满足社会经济发展需求的层面出发,我国进行了大量的水利工程建设。这些水利工程的存在,满足了人们对水利资源利用的需求,促进了我国国民经济的发展。但是,这些水利工程在发挥自身所具有的积极作用的同时,也对其周围的生态环境造成了一些不利的影响。正因为如此,生态水利工程规划设计得到了极大的关注。从我国现有的生态水利工程规划设计的情况来看,主要存在的问题有:

首先,缺乏相应的生态水利工程设计方法和评价标准。水利工程有着地域性的特点,也就是说生态系统存在地理区域方面的差距,这就决定了不同区域的生态水利工程应有着不同的标准,但现有的生态水利工程确没有符合地域性个性特征的评价方法与评价标准。这就使得虽然有国家的关于水利工程生态的强制标准,但由于缺乏有效的技术评价方法与评价标准的支持,导致生态水利工程规划设计的生态目标难以实现。

其次,从我国生态水利工程的发展历程来看,还比较短。这就使得我国现有的生态水利工程规划的设计人员缺少必要的理论知识与实践经验,尤其是在我国长期忽视生态工程规划设计的实际情况下,就会导致我国现有的生态水利工程规划设计的工作水平相对来说较低[4]。主要表现在,我国现有的生态水利工程还没有完善环境影响与评价制度的支持,甚至会影响到生态水利工程规划设计的实施。

除此以外,我国的生态水利工程规划设计还存在生态水利工程和水利工程之间无法协调的问题。这是因为我国在水利工程的建设和使用过程中过多的关注了水利工程所具有的功能与经济效益,而忽略了水利工程所具有的生态性,进而导致生态水利工程在建设以及使用过程中,不能将自身的水利功能和生态效益进行良好的结合。

三、生态水利工程规划设计建议

结合我国现有生态水利工程规划设计存在的问题,本文提出以下完善生态水利工程规划设计的建议:

(一)生态水利工程规划设计应关注经济性

从上文关于生态水利工程规划设计存在的问题来看,生态水利工程规划设计中应关注经济性,只有这样才能克服生态性与经济性之间存在的矛盾。如黑龙江农垦勘测设计研究院所进行的“两江一湖”的规划设计就做到了这些。生态水利工程作为综合性的工程建设,在规划设计中需要满足多方面的需求,如防洪、灌溉、发电以及旅游等需求,在工程规划设计中除了兼顾上述需求时,还应关注生态水利工程应有的经济性,进而在确保共生符合生态需求的基础上,更好的实现其本身所应具有的基本功能需求。

(二)加强对河流自我修复功能的利用

在生态水利工程规划设计中,应加强对河流自我修改功能的利用。通过这种方式有效的降低水利工程在建立和使用过程中所耗费的时间成本、人工成本以及资金成本[5]。从生态系统本身来看,其所具有的自我修复功能主要体现在生态系统所具有的可持续性。从水利工程规划设计的层面来说,就是规划设计中,融入河流自我修复的设计理念,进而实现人和自然之间的和谐相处,进而在尊重河流自然属性的基础上,确定最好的生态工程方案,用最小的投入取得最大的产出。

(三)加强水文过程分析和计算

从现有生态水利工程规划设计来看,将生态水文学应用在工程规划设计还较少。这与我国现有的生态水文工作人员不从事水利工程规划设计有必然的联系。因而,我国有必要加强这方面的工作力度,加强水文过程分析和计算,进而通过生态水文学和工程水文学两者的结合,来有效的明确生态目标在水资源时空方面的规律,进而让生态水利工程规划的设计更加科学化与合理化。

(四)加强对生态敏感目标的识别工作

在生态水利工程规划设计中,还应加强对关键性的生态敏感目标的识别,只有这样才能在工程规划阶段对水利工程所具有的生态性给予最大的关注。以我国三江平原早期所进行防洪治涝工程为例,在该水利工程中有的区域存在跨流域排水的情况,其本身并不是通过浓江中下游下泄,在进入大力加湖水库,最后黑龙江,这就导致水资源存在显著的退化。

(五)提高环境工程设计与生态水利工程设计的结合力度

在生态水利工程规划设计中,应在生态水利工程规划设计中有效的和环境工程设计进行结合[6]。生态水利工程在规划设计中,应有效的结合环境科学与工程中的理论与技术,进而实现水量和水质能够进行最优的配置,尤其是应在水污染防治工程中关注环境工程设计的相关内容。从现有的情况来看,生态水利工程规划设计与水污染控制工程之间的有机结合是生态水利工程规划应用发展的重要方向。

除此以外,生态水利工程设计的实现还需要加强全民生态水利意识工作,需要加强对生态水利建设的领导工作,鼓励社会上不同类别的投资主体支持生态水利工程的建设。总之,生态水利工程规划设计的实现是一项系统化的动态工程,需要多方面的共同努力才能实现

参考文献:

[1] 曾红鹰,刘四芳.浅谈生态水利工程的规划设计[J]. 中国新技术新产品. 2011(02):62.

[2] 凌长敏,陈金波. 通河县二甲沟水源工程资金整合项目规划[J]. 水利科技与经济. 2011(09):17-18.

[3] 彭东华. 生态水利工程规划设计[J]. 江西建材. 2012(03):181-182.

[4] 李怀蓉. 永丰倒虹吸水利工程规划设计要点[J]. 水利建设与管理. 2012(08):1-3.

第8篇

关键词:水利工程 设计 问题 原则

一、生态水利工程概述

⑴生态水利工程的概念

传统水利工程主要以水文学、水力学、岩石力学、结构力学为主的工程力学体系。生态水利工程更加注重人与自然的和谐发展,更加关注人工工程对水体的影响,吸收了部分生态学的理论与环境工程学的技术方法,成为一个跨领域的工程体系,具有极强的综合性。

⑵生态水利工程的特点

生态水利工程有很强大的综合性和系统性使流域及区域的单项水利工程相互联系、相互制约,同时,水利工程与其他与国民经济相联系的工程有巨大的关联性。同时与环境有密切的联系。而且对江河湖泊以及生态环境、气候等都有重大影响。这种影响利弊同存,所以在对生态水利工程进行规划时,应该消除其弊端,发挥水利工程本身的积极作用。

⑶生态水利工程的功能

首先生态水利工程具有一定的经济效益。因其可以在汛期进行防洪、发电、发展航运、旅游及养殖业,显然具有一定的经济效益。其次,生态水利工程可以提高河道的蓄水能力,满足人们的日常用水和农田用水。随着人类经济社会的发展,对水的需求不断增加,修建生态水利工程可以提高河道的蓄水能力调节水利及用水资源,满足人们的日常用水和农田用水。最后,生态水利工程具有很好的防洪排涝功效。人所能利用的水资源是非常有限的,生态水利工程可以在汛期蓄水满足人类在干旱季节对水的需求。从生态方面而言,通过对水量的调节,合理支配水资源可以使河流长期处于一个平稳状态,充分发挥其调节能,促进态的改善,并通过对水量的调节来满足人们的生产和生活用水,从而更好地促进经济社会的发展。

二、生态工程设计时存在的问题

⑴水利工程规划设计时,并没有过多地考虑生态环境要求,满足不了良性生态循环和可持续发展的要求。

⑵缺乏具体的生态水利工程设计方法及标准。生态系统本身就具有明显的地理位置和区域的差异性,决定了考虑生态的水利工程就应该具有特定性和区域性,因而制定具体的设计方法和评价标准非常困难。

⑶水利工程设计人员的生态意识不强。由于专业分工,以及规划设计人员与生态科技工作人员合作少,这样就导致了水利工程规划设计人员采用基于生态环境规律来进行设计的意识并不强,以及基于生态环境的水利工程设计不普及。

⑷在水利工程设计中,缺乏当地的生态、水文等具体资料。

⑸即使只重视水利工程的生态设计,但却忽略了水利工程建成后的生态管理和生态运转。

⑹生态设计满足不了整体生态系统的生态良性循环和持续性。

三、生态水利工程的基本设计原则

⑴充分发挥生态水利工程对整个河流的自我修复能力

生态系统所具有的可持续性就是其自我修复能力,也就是某些与生态系统友好的物种可以经受自然选择的考验,从而寻找到相应的能源和合适的环境条件,依靠生态系统的自我修复功能,合理选择合适的物种,形成合理的生态结构。成功的水利工程就是应该让人工与自然各占 1/2,不能只考虑人类的经济利益,应该树立融入自然、充分发挥河流自我修复功能的工程概念,从人与自然和谐相处的度出发。生态水利工程的设计必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,力图找到最科学的设计方案。

⑵对生态水利工程河流的多样性进行保护

保护河流的多样性就是维持生物多样化。河流里生长着不同的动植物,形成了多样性的生物环境。河流的水文环境多样性包括河流的形状、河宽、连续性、水位、流速、水温等。河流的生态特点主要是: 水、陆两相和水、气两相的联系紧密性;上中下游的生境异质性;河流纵向的蜿蜒性;河流横断面形状的多样性;河床材料的透水性等。水、陆两相和水、气两相的紧密关系,形成了较为开放的生境条件; 上中下游的生境异质性,造就了丰富的流域生境多样化;河流纵向的蜿蜒性,形成了急流与缓流相间;河流横断面形状的多样性,表现为深潭与浅滩交错;河床材料的透水性为生物提供了栖息所。所以生态水利工程在设计中要充分保护生物的多样性,保护和恢复原先所有多样性的生物栖息环境,为生物的多样性提供生存环境,避免由于工程的建设减少生物群落的多样性,引起生态系统的退化。

⑶注意修复整个生态水域的生态系统性

河流不仅有其自身的生态和水文特性,还与周边的森林、田地、乡村等构成了一个生态系统,河流发挥着为生物提供生存空间的作用。水域生态是一个大的系统,广义的水文系统不仅包括从发源地到河口的地下水与地表水系统,还包括河流串联起来的湖泊、湿地、水塘、和洪泽区。水文系统与生物系统交织在一起,形成整个河流生态系统。如果河道受到影响,就会破坏它所联系的整个河流的生态系统。在进行生态水利工程设计时,不能只仅仅考虑河道的水文问题,要充分考虑河流生态系统内各个要素间的相互作用,及整个河流生态系统的修复问题。

⑷生态水利工程的安全性和经济性

生态水利工程的功能就是满足人类灌溉、发电、供水、航运、旅游的需求,同时要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,还有符合生态学原理,工程在设计时必须在规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、冰冻、干旱等自然载荷,按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计,对河流的泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等特征进行动态地研究河势的变化规律,保证河流修复工程的耐久性。对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。

生态水利工程是力求经济社会发展和自然环境之间平衡的一门科学,其发展时间不长,经验不足,只有遵循必要的原则才可以实现人与自然的和谐,遵循自然规律,从而让生态水利工程更好地为人类的生产和生活服务。

参考文献:

[1]阎世忠.浅析生态水利工程的规划设计基本原则[J].硅谷,2009( 18) .

[2]贾振周,崔方方.浅论生态水利工程的基本设计原则[J].中国科技财富,2011( 24) .

第9篇

【关键词】生态水利工程;规划设计;问题;内容;原则

目前我国水利工程对环境存在着较大的不利影响,这些影响主要体现在对局部地区的气温改变、水质改变,导致当地的降水时间,降水地区随之改变,河流中的生物难以适应从而迁移、死亡,农作物存活率低等,针对这些问题在生态水利工程规划设计中,需要从各个方面进行加强,能有效促使生态水利工程的顺利开展。

一、生态水利工程概述

生态水利工程应按照生态学、水利工程学和经济学原理,运用现代科学技术成果、专业技术经验、现代管理手段相互结合,以期获得较高的经济、社会、生态效益的现代工程。生态水利工程将生态保护学与水利工程学相互融合,满足社会、经济发展的同时,尽量减小对生态环境的影响和破坏,符合生态工程的整体、协调、循环、再生原理,符合现代的可持续发展理念,有效提升水利工程带来的综合效益。

二.生态水利工程规划设计中存在的主要问题

1、缺乏相应的规范标准。目前很多新型的生态材料已逐步应用到我们的具体工程中,尤其是河道护岸工程。随着近年来应用经验的积累,部分新材料得到了广泛的推广应用,也取得了一定成效。例如近年应用较多的生态石笼网格、绿化砼的新材料。但这些材料至目前仍无相应的规范标准出台,对于相应的技术指标参数等仅能以厂家提供的参数作为参考,这也妨碍了这些新型生态技术的推广应用。

2、生态水利工程设计人员与生态保护工作者之间未建立良好的合作机制。生态水利工程的规划设计人员在有关工作的进行过程中未能对环境影响评价工作在设计工作中进行考虑或者对该工作考虑不周。在现阶段,许多生态水利工程的建设方案都是在水利工程的可行性方案确定之后才开始对环境影响工作进行评价的。同时,我国未建立一套在生态水利工程的规划设计过程中的对环境进行规范、管理和评价的标准。环境评价部门在对生态水利工程建设的评价过程中主要对施工单位进行考察,对涉及到环境问题的生态相关内容则考虑过少,甚至出现了部分单位隐瞒水利工程建设对生态环境的影响后果的情况,最终导致很多的生态水利工程不能取得良好的生态效益,使得出现了很多的负面影响。究其原因主要在于生态水利工程设计人员与生态保护工作者之间未能建立良好的合作机制,使得生态保护工作的进行晚于生态水利工程规划设计。

3、未能制定一套检验生态水利工程规划设计的检验资料。在生态水利工程的实施过程中因缺乏一套建设生态水利工程规划设计的检验资料,导致在实施水利工程时没有明确的对生态过程的正负两方面进行评价的标准,同时不能根据生态系统的已有数据对将生态水利工程中的理论、技术参数以及方法的进行全面的探索。目前,我国的生态水利工程规划设计工作还有待于进一步的探索和分析,需要从多方面、多角度搜集生态水利工程规划设计中需要的资料,对于该资料的搜集,水文监测站目前还不能满足该需求。此外,现阶段,我国对生态水文站以及生态水利工程规划设计中的充分研究较少,相关报道也不到位,在一定程度上制约了生态水利工程的发展脚步。

三、生态水利规划建设内容

在水利工程建设中加入生态的理念,能够在最大程度上开发和利用水利工作,更好的促进能源、环境、人口以及经济的协调发展和可持续繁荣。

1、要将生态水利这个观念深入人心,特别是进行设计的工程师需要时刻思考二者之间密不可分的关系,充分将其体现在图纸上。

2、在设计时要充分发挥生态理念对于生态系统的良好作用,保证布局设计与环境之间的完美协调,从而实现生态与经济二者共同的可持续发展。

3、要充分保证水利基础设施的可靠性,不影响其正常功能的发挥,要符合水利工程的相关原理,从而实现以较少的投入获得利益的最大化。

四、生态水利工程规划设计原则

1、工程的安全性与经济性的原则。生态水利工程是综合性的工程,其设计必须首先遵循安全性和经济性的原则,从而保证工程的安全性、稳定性和耐久性。而这里的安全性原则指的是工程的设计必须满足工程可以承受洪水、风暴和冰冻等自然力的荷载。按照河流地貌学的相关原理,水利工程的设计必须综合考虑河流泥沙的移动、河水的变化规律、河流侵蚀的特征等等,从而使工程具备耐久性,提高工程设计的合理性和科学性。而生态水利工程设计的经济性原则指的是,由于生态水利工程建设的投资规模通常比较大,设计和建设需要考虑的因素比较多,工程难度比较大,所以需要制定多套设计方案,优中选优,在确保工程质量的前提下,尽可能降低工程的造价,提高施工企业的经济效益。

2、自我设计和自我恢复的原则。生态水利工程的设计,从根本上说是给工程的建设提供指导,或者是辅助工程建设的设计。这就需要依靠生态系统的自我设计和组织功能,形成合力的工程结构,完成工程的是设计与建设。从生态水利工程的成功案例可以看出,传统的水利工程建设注重的是对自然河流的控制,而生态水利工程设计的基本理念认为,必须合理利用生态系统的自我设计和自我组织的功能,实现工程与自然生态系统的和谐。这就要求在工程设计时,要按照因地制宜的原则,尊重每条河流的美学价值,通过对比,选择最优的设计和施工方案。而实现这一目标,就需要考虑河流的水量、地貌和水文特征等条件,考虑周边生态环境中的生物种类、生物生产力和群落的稳定性等,在利用设计理论时,注意区别土种的不同,防止生物的入侵等。

3、重视生态性新材料、新技术的应用并及时进行经验总结。随着生态观念的深入人心,目前生态化的新材料、新工艺研发工作亦在不断开展。很多新材料、新技术已逐步涌上市场,例如近几年来生态护岸材料层出小穷,如生态膜袋、生态石笼、绿化硅、椰效纤维毯、植草砖等等;闸门技术亦不断推陈出新,如近来出现的钢坝闸、自动翻板闸等,由于其结构简单,外观简洁,逐步得到较广。这些新材料、新技术有其一定的优缺点,在设计工程设计中应重视这些新材料、新技术的应用,并在逐步应用中,不断总结这些材料、技术的应用特点及优缺点,已便于以后工程的应用参考,及技术的改进和推广。

4、规划设计输水工程。输水工程的规划设计工作主要包括两个方面的内容:确定设计引水流量和设计排水流量。在引水流量确定过程中,由于缺乏一定资金和技术支持,在灌水模数图的编制过程中会出现困难,所以在计算渠道的引水流量的过程中可以作物需水的最大定额和延续时间进行确定。在排水流量的确定过程中,需要用平均排除法对其排出量进行计算。

结束语

水利工程学的一个有机组成部分便是生态水利工程学,水利工程在满足人类需求的前提下,最大程度上降低其对生态环境的影响,获得水利工程的可持续使用。而要实现这一目标,在设计生态水利工程时,就需要遵循一定的设计原则。

参考文献:

[1]侯莉.生态水利工程规划设计的主要方法[J].中国水运(下半月),2013,10:217-218.

第10篇

(一)设计理念转变工作不到位

受绿色与可持续理念的影响,生态水利工程正逐步发展,设计人员必须转变传统的设计理念适应其发展。而就实际情况而言,水利设计人员设计理念的转变还不彻底,严重影响了生态水利工程的实际质量与效用的发挥。

(二)设计目标不明确

生态水利工程的作用实质是促进人类活动与生态系统的协调发展,为此设计目标应是在保证其原有功能基础上,使工程的生态修复与保护作用到达预定标准。而实际上生态环境的变化因素较多,生态功能标准界定困难度较大。这使得设计人员难以确定设计标准范围及其实际效果,导致其设计缺乏明确的目标。

(三)改造工程不协调

我国水利工程发展时期较久,已建立的水利工程较多。因此,为降低工程建造的成本,多是在现有的水利工程上改造,使其成为生态水利工程。但从实际改造效果来看,改造后的水利工程缺乏协调性。水利工程在修建之初是根据当地的环境及发展需求进行设计的,改造势必对工程原本的协调性造成影响。此外,生态改造会改变工程的功能与结构。而水利工程结构与功能具有极大的复杂性,在改造过程中很难综合考虑各方面影响因素,所以这一问题较为严重。

(四)环保设计水平低

首先,设计人员在设计过程中对生态环保方面的考虑存在严重的不足,相关理论知识的实际运用水平较低。这就导致工程设计的生态环保的功能较弱,无法达到设计要求。其次,设计时未依据生态设计原则进行,导致设计工作的实际效果难以达到预期要求。水利工程的复杂性导致其在设计过程中要考虑的因素较多,所以必需遵循设计的原则。但在实际的设计时,设计人员多以自身经验为标准,而忽视设计原则的指导性作用。最后,我国幅员辽阔,纵横跨度大,使水利工程所处的生态环境差异性较大。这导致不同地区的工程设计没有明确的设计标准作为参考规范,从而严重影响其设计的准确性,降低设计水平。

(五)设计资料不完善

设计生态水利工程需要较为完备的生态工程信息作为参考,以保证设计的准确性与科学性。但由于我国生态水利工程起步较晚,尚未建立全面、完整、具有时效性的资料信息库。设计人员只能在设计前通过实地考察获取相应的情报信息,这会大大降低工作效率,所获数据不完备会导致设计存在缺陷,现有的数据库的信息缺乏时效性,从而降低设计水平。

(六)缺乏优秀的设计人才

首先,我国生态水利工程的起步较晚,导致我国在这方面的教育水平较低,使得优秀设计人才极度匮乏。其次,与国外相比,我国缺乏促进设计人员学习进步的资源,加之福利待遇方面也存在较大差距,导致优秀人才极易流失。

二、生态水利工程设计问题的处理措施

(一)加强学习彻底转变设计理念

水利工程管理部门应加强组织设计人员进行学习,做好思想理念转变的教育引导工作,促进设计人员工作理念的彻底转变,为新型生态水利工程设计提供良好的思维导向。从根本上促进生态水利工程设计水平提升,才能加快推进我国生态水利工程建设与改造工作的进步与发展。

(二)明确设计目标

环保部门及相关单位应根究施工地生态环境的实际情况,制定准确的生态标准,为当地生态水利工程设计制定目标提供参考。设计人员在设计前要对工程的生态功能标准进行科学分析,制定明确的设计目标,进而可促进设计的规范性与科学性,保证工程在实际应用中可达到设计目标的相关要求。

(三)促进传统水利工程改造的协调性

由于我国生态水利工程在实际施工中以传统工程改造为主,所以设计人员必须提高改造设计的协调性,以提高水利工程改造的实际应用效果。在进行改造设计时,必需考虑生态功能与传统功能的协调性,保证两项功能都达到最佳状态。同时,注意工程改造后与整体环境的协调性,以保证设计的可行性。

(四)提高环保设计水平

首先,提高水利工程设计人员对环保知识的学习与运用水平,以提高生态环保设计的科学性与合理性。其次,提高设计人员对设计原则的重视,严格按原则要求进行设计。以保证生态水利工程对生态多样性等功能的修复与保护,同时在确保工程安全的基础上,提高工程设计的经济性。最后,根据生态环境的差异性,进行差别设计,以施工地的实际资料为参考,制定设计标准。

(五)建立完善的资料库

水利工程部门应在原有资料库的基础上,重新建立资料全面、信息完整,数据具有时效性的资料库,从而提高设计人员获取信息的效率、保证信息全面、详细,促进设计的科学性与可行性。

第11篇

【关键词】生态水利工程;概念;设计原则

0.前言

水利工程作为一项综合性工程,其修建主要目的是为了开发使用水资源及消除水害。根据服务对象将水利工程进行划分,水利工程主要存在目的有防洪、农田、水力、港口与航道、排水与供水、环境及海图围垦等工程,即集发电、灌溉、供水和防洪为一体综合工程项目。修建水利工程需对鱼道、水闸、渡槽、渠道、堤、坝、进水口和溢洪道等建筑物进行修建来实现既定目标,而水利工程的修建在给人们生活带来利益的同时,也不可避免存在诸多不利影响,对生态环境造成不同程度的损害。因此,设计水利工程时务必要统筹兼顾环境、社会、经济等因素,保持水利工程建设与生态环境的平衡,以可持续发展观为导向,引进生态水利工程概念,探究生态水利工程设计原则,促进人与自然和谐共处。

1.生态水利工程的概念

随着生态环境被人们日益重视,生态学概念已被逐步引用到各行各业。生态水利工程作为一门正在发展探索新学科,它是在水利工程学科基础上发展,主要探究的是水利工程建设在合理利用水资源和满足人们各类需求前提下,统筹兼顾生态健康及可持续发展,并以结合生态学理论、原理和技术方法来确保生态、经济、社会效益的和谐共存。[1]生态水利工程大体包括四个内容:(1)生态水利工程在开发水利途中,要首先考虑生态系统,以不影响当地生态环境为导向,将水利工程结合到当地生态系统里,将水利工程看作生态系统中不可或缺重要部分;(2)由于传统水利工程在建设途中,会严重影响着当地生态环境,基于此生态水利工程建设在进行时,要防止建设途中对生态环境的相关影响;(3)在生态水利工程施工完毕并投入运行后,要按照当地生态规律调节控制水资源,避免强制性打破原有生态规律现象发生,这要求生态水利工程运行不仅要满足实际情况,还需综合考虑当地的生态规律以及水利资源的调配方法;(4)在选择生态水利工程建设地址时,要将对生态系统的影响大小放在首要地位,选址选在对生态系统有着较小影响作用的地方,如此一来就可减少建设途中和今后生态水利工程在运行时对生态系统影响程度。

2.生态水利工程的设计原则

2.1安全、经济性原则

生态水利工程作为综合性、复杂性工程,治理河流时,要在符合水文学、工程学规律基础上,确保工程建设耐久、安全和稳定。建设生态水利工程要以设计规范为标准,严格遵守,保证工程能抵抗侵蚀、冰冻、干旱、洪水等灾害。[2]对生态水利工程进行设计时,要以河流断面为设计依据,并统筹兼顾河流泥沙冲刷能力和运输能力,探索河流变化中规律特征,确保生态水利工程耐久和持续性。因无法事前把握生态演替过程,工程设计具备风险性,故而设计要遵守风险最小、利益最大设计原理,利用经济工具分析生态水利工程,以检测和评估生态系统为基础,结合河流生态体系自复能力,设计投入最少,产出最大技术方法。

2.2河流环境多元化原则

河流中存在不同类型植物与动物,只有保障河流环境多元化才能确保生物维持多样化。生态环境多样化不仅包含河流形状,还包括土壤情况。河流的生态系统主要由气、水相结合,具备纵向渗透性和横向生物多样性,而水陆与水气间密切关系组成了生态环境系统,因河流系统的异质性,使得水文脉冲、水质、水深、水温、流速和流量处在不断变化中。[3]又因河床材料的异质性,使得生态环境具备多样性特点,进而河流周围生物群落在朝着多样化方向不断发展。而科学技术发展的突飞猛进,扩大了水利工程建设规模,大规模河流治理工程,导致河流走向了渠道化、非连续化、单一化发展道路,生物群落种类在日益减少,河流生态系统在逐步退化。基于这种情况,生态水利工程要将生物维持多样化看作设计原则,并在设计途中,保护河流原有多样化物种和生态环境,降低河流渠道化、非连续性特征,确保生物群落生存环境良好。

2.3生态系统修复原则

河流在与周围乡村、城市、森林、田地构成生态系统的同时,自身也为河流生态体系。基于这种背景,河流是生物生存重要场所,河流生态系统不仅包括生物系统和水文系统,还包含人造工程设施系统等。河流始发地到终点站所有地带地下水和地表水构成了水文系统,水文系统与生物系统一起构成河流自然生态系统。此外,人类活动和人类工程设施会对水域生态系统造成一定影响,一旦水域生态体系遭到危害,就需整合性探究各类影响因素,在充分利用河流自身修复能力、整个水域修复能力基础上,清晰掌握生态系统中各要素特点,根据要素间共同作用来归纳河流系统综合修复方案。

2.4生态系统自我恢复原则

生态系统自我恢复力主要表现在适应生态发展上,即为适应生态环境,在生态环境选择中存活物种,寻找能促进其生存的能源条件和生存环境。根据生态系统自我恢复力,自然界在选择适应生态发展物种基础上,构建合适生态体系。对此,生态水利工程设计要有效控制河流,结合生态理念,以自然观念为导向,促进河流其自我修复力的充分发挥,确保人与自然和谐共处,并根据建设地址实际状况,参照河流自然、美学价值来制定设计方案。具体设计中,要以大尺度景观作为基础,避免短时期、小尺度景观,大尺度对河流自我修复有着重要影响,而小尺度景观对河流自我修复不利。[4]景观整体性要求着眼于生态系统结构与功能,掌握不同生态体系各要素间作用,来提出整体性、综合性修复河流生态系统设计方案。

2.5反馈调整原则

设计生态水利工程虽在结构上与河流生态系统相统一来确保生态系统可持续发展,但具体执行中,却不可一味按照既定目标来执行,要根据自身特性来不断发展。河流生态在修复中难免会遭受人类干扰,对此可采取监控技术,监控生态变量,促进生态走向良好发展方向。因生态、社会系统在时间和空间上都存在不确定,且生态系统不仅会受到自然系统影响,还会受到人类系统影响,生态水利工程设计发生转变成为了必然,要求采取反馈调整方法,按照既定流程来设计。 生态水利工程建设中监测要贯穿始终,成为工作开展基础,并按照完整历史数据和监测资料来有效评价,追踪河流生态结构与功能,预测发展方向。评价中可采取参数比较方法,可通过比较河流初期状况,或其他条件类似生态水利工程,来得出评价结果。

综上所述,随着人们对环境保护的日益重视,生态理念被融入到了各行各业。由于传统水利工程建设重点放在了人类生活便利上,忽视了对生态环境的负面影响。对此,生态水利工程概念的提出成为了必然,它转变了传统水利工程设计理念,在水利工程建设中融入了生态学原理,讲究的是人与自然的和谐发展,并以可持续发展观为导向,制定生态水利工程设计原则。

【参考文献】

[1]贾振周,崔方方,王宇英,杨冰.浅论生态水利工程的基本设计原则[J].中国科技财富,2011,(24):71-71.

[2]武庆玲,刘春秀.生态水利工程设计初探[J].轻工设计,2011,(06):123-123.

第12篇

关键词:生态水利工程;设计原则;安全经济;反馈调整

中图分类号:TV文献标识码: A

水利工程建设是国民经济发展的一项基本内容,对于推动农业、水利水电以及社会经济等方面都具有很大的作用。同时,水利工程属于一种改造自然的工程,其影响了自然河流的多样性、流动性以及连续性,会在一定程度上影响河流生态系统的自然发展状况,在当前自然生态环境恶化加剧的形势下,如何协调水利工程发展需求和自然河流生态环境之间的关系就显得尤为重要。

1工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安个、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、十旱等自然力荷载

对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险,这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的定期定点监测和评估。

2 河流形态的空间异质性原则

一个地区具备空间异质性,是指在这个地区的空间中,可以存在着多种不同种类的生物物种,这就意味着该地区的生态环境状况良好,有利于自然生态循环的发展。若该地的空间异质性较差,就会降低生物群落的多样性,使得生物物种减少,生物群落密度变小,这自然就会使生态系统环境恶化。为此,在进行水利工程的设计中,必须要考虑到河流形态的空间异质性。

目前,很多大型水利工程建设都对自然河流的生态系统造成了不同程度的破坏,这不仅会使河流中的生物物种减少,也会引起水质变化,继而造成严重的环境破坏。为了改变这种情况,除了要加强人工种植或养殖来增大生物群落的多样性,还要做好生态水利工程建设的设计工作,尽可能地保持河流的原始面貌,保存其自然空间的异质性,降低人工水利工程对生物群落多样性的不利影响。

3 生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统可持续发展,指的是生态系统自身组织功能的表现形式,即生态系统的自组织。自组织的意思是指某个系统按照相互默契和相互协调的原则,各自尽其自己的责任做好分内之事的同时又能和对方形成协调的有序结构。生态系统自组织的主要机理是指系统中物种的自然选择,即生态系统之内的物种或者某些与该生态系统有一定友好关系的物种,在自然环境下寻找到能够为自己提供相应的能源和资源,并适合自己生存的自然环境。因此,在进行生态水利工程设计时,一定要遵循生态系统的自组织原则,不要试图人为地去对自然环境进行改变甚至是控制,而是要利用生态系统的自组织和自设计的功能,让海洋生态系统或者江河生态系统中的物种对其生存环境进行自然选择,以求实现人与自然和谐共生的最终目的。在设计一项生态水利工程时,都要将这一原则考虑进去,尊重河流和物种的自然属性和自然选择,从而制定和寻找到最佳的生态水利工程设计方案。

4 景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长时期和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和局部范围内进行。小范围的生态修复小但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或河岸植被。

一般来讲,景观尺度由空间尺度与时间尺度两部分构成。在河流生态修复过程中,由于水域生态系统是一个极其复杂的生态循环系统,其并不单单指河流中的生态系统,还包括其周边或其他相关的生态系统,这些水文系统与生物系统相互交织,共同决定了水域生态系统的稳定。因此,在对河流水域生态系统进行修复时,必须要从整体空间考虑,协调进行修复。

5 反馈调整式设计原则

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。

除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整,这种不确定性使生态水利工程设计不同与传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法,是按照“设计―执行(包括管理) ―监测―评估―调整”这样一种流程,以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测,评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及其发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

6结语

本文主要论述分析了在生态水利工程建设的设计中应当遵循的几种设计原则,这些设计原则是从保护河流生态系统环境出发的。不可否认,水利工程建设对于改造自然,提高社会生产水平有着重要意义,但在兼顾社会发展的同时,也必须要注意到水利工程建设对生态环境的影响,以促进人与自然的和谐相处,共同发展。

参考文献

[1] 刘正茂,赵艳波,崔玉玲,王艳玲. 生态水利工程设计应遵循的理论与技术路线[J]. 水利发展研究. 2007.