程亮

摘要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的水利工程規(guī)劃設(shè)計已越來越跟不上社會發(fā)展的步伐,所以把生態(tài)學(xué)及生態(tài)工程學(xué)的理論知識與水利工程學(xué)進行相互的融合,從而使水利工程設(shè)計得以不斷的改進和完善,從而實現(xiàn)水利工程與自然的和諧相處,使其適應(yīng)時代發(fā)展的需求。本文就生態(tài)水利工程設(shè)計相關(guān)問題進行了探討。

關(guān)鍵詞：生態(tài)水利；工程設(shè)計；問題與對策

中圖分類號： TV文獻標(biāo)識碼： A

引言

生態(tài)水利工程設(shè)計過程中的諸多問題，影響水量與水質(zhì)的時空變化,同時使得工程作用下的生態(tài)過程發(fā)生根本性變化，同時也嚴(yán)重影響著生態(tài)的發(fā)展和水利工程的建設(shè)。在設(shè)計中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題減少影響，是生態(tài)水利工程設(shè)計工作的首要任務(wù)。生態(tài)水利工程的設(shè)計應(yīng)當(dāng)考慮生態(tài)的自然發(fā)展規(guī)律,充分考慮開發(fā)、設(shè)計、施工和運行管理對生態(tài)的影響,在設(shè)計中，從實施的過程去減少負(fù)面的影響。

一、生態(tài)水利工程設(shè)計的重要性

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，水資源在人們的生活和工作中的地位愈來愈重要，人們對水資源的需求也越來越高，在眾多的河壩上修建了大量的水利工程，不僅提高了河道的調(diào)節(jié)和儲水能力，同時也適應(yīng)了人們防洪、灌溉、航運、漁業(yè)等的需求。水利工程在人們的生活中已經(jīng)產(chǎn)生了不可或缺的影響，建設(shè)水利工程是社會發(fā)展的必然要求，同時也在一定程度上抵制了生態(tài)對人類的侵襲。例如:抵制了洪水對生態(tài)系統(tǒng)的破壞，改善了干旱地區(qū)與半干旱地區(qū)的生態(tài)狀況，合理配置水資源，減輕和排解水污染，改善水生態(tài)系統(tǒng)。然而，生態(tài)水利工程的重要作用在于:新建的水利生態(tài)工程是在建立傳統(tǒng)的水利工程的同時，還要注重河流生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。而對于已經(jīng)建立的水利工程，主要是修復(fù)已被嚴(yán)重污染的河道，因此說生態(tài)水利工程符合可持續(xù)發(fā)展觀，促進了人與自然的和諧相處。

水利工程設(shè)計工作是指為達到預(yù)定水利工程目標(biāo)而制定的工程方案、建筑物和實施方法以及經(jīng)費預(yù)算等工作。其設(shè)計方案的好壞將會直接影響工程安全運行和投資效益。所以，在水利建設(shè)中水利工程設(shè)計起著關(guān)鍵性作用，加強生態(tài)水利工程設(shè)計有著非常重要的現(xiàn)實意義。

二、生態(tài)水利工程設(shè)計的基本原則

1、工程安全性和經(jīng)濟性原則

生態(tài)水利工程在設(shè)計時不僅要在水利工程學(xué)原理上進行,同時還要有效的結(jié)合生態(tài)學(xué)原理,保證工程的各項設(shè)計不僅符合水文力學(xué)的的規(guī)律,同時還要充分考慮河流的具體情況,從而保證工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐用。同時在設(shè)計時還要保證生態(tài)水利工程具有一定的經(jīng)濟合理性,即以最小的投入來獲取最大的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。

2、保持和恢復(fù)河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

有關(guān)生物群落研究的大量資料表明,生物群落多樣性與非生物環(huán)境空間異質(zhì)性存在相關(guān)關(guān)系。非生物環(huán)境的空間異質(zhì)性與生物群落多樣性的關(guān)系反映了非生命系統(tǒng)與生命系統(tǒng)之間的依存和耦合關(guān)系。一個地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高,意味著創(chuàng)造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環(huán)境變得單調(diào),生物群落多樣性必然會下降,生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會發(fā)生變化,造成生態(tài)系統(tǒng)的某種程度的退化。

3、生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計、自我恢復(fù)原則

這點主要是指在設(shè)計時要充分考慮自然力,做為一項優(yōu)質(zhì)的生態(tài)工程,其設(shè)計貢獻與自然力的貢獻應(yīng)該各占一半。自然界存的物種,在生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境中會經(jīng)受著自然環(huán)境的不斷變化,經(jīng)得住考慮,從而使其進行不斷的繁衍而形成種群,這些物體形成合理的結(jié)構(gòu),從而保證了生態(tài)系統(tǒng)的平衡,因此在對生態(tài)水利工程進行設(shè)計時,要多利用鄉(xiāng)土物種,謹(jǐn)慎的引進外來物種,以免破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展。

4、流域尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃應(yīng)該在流域尺度和長期的時間尺度上進行,而不是在河段或局部區(qū)域的空間尺度和短期的時間尺度上進行。所謂/整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個要素間的交互作用,提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題,也不僅僅是修復(fù)單一動物或修復(fù)河岸植被。水域生態(tài)系統(tǒng)是一個大系統(tǒng),其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和工程設(shè)施系統(tǒng)。

5、反饋調(diào)整式設(shè)計原則

生態(tài)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)都不是靜止的,在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替外,人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計呈一種反饋調(diào)整式的設(shè)計方法。是按照設(shè)計、執(zhí)行、監(jiān)測、評估、調(diào)整流程以反復(fù)循環(huán)的方式進行的。在這個流程中,監(jiān)測工作是基礎(chǔ)。

三、水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響

面對很多自然災(zāi)害，比如:洪災(zāi)、干旱等，人們通過在河流上修建壩堤來應(yīng)對，這種方式雖然從一定程度上應(yīng)對了自然災(zāi)害，減少了自然災(zāi)害對人類造成的影響，還有人為的為了儲存生活用水修堵河流等，都破壞了河流的連續(xù)性和整體性，改變了河流里的水生物的多樣性，在很大程度上改變了水域的流速、水深，人們認(rèn)為的這些因素都對水資源的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了很大的破壞作用。水利工程對生態(tài)系統(tǒng)的影響具體表現(xiàn)為積極影響和消極影響兩個方面。

積極的影響表現(xiàn)在:（1）水利工程將節(jié)約了大量的資源，利用水利工程來發(fā)電，減少了人們對柴火森林資源和石油資源的采伐，保護了這些生態(tài)資源。（2）利用生態(tài)水利工程來防洪、防旱，從一定意義上來說減少了自然災(zāi)害對人類造成的影響。（3）利用生態(tài)水利工程來儲水灌溉，改變了被灌溉地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。（4）生態(tài)水利工程同時還合理的利用了水資源，減少了水資源的流失和浪費。

消極的影響表現(xiàn)在:（1）有些生態(tài)水利工程的建設(shè)使下游河段的水之發(fā)生了變化，造成水體富營養(yǎng)化，降低了河流的自凈能力。（2）生態(tài)水利工程的建設(shè)有些阻礙了河流的流向，造成很多海生動物的回流受阻。（3）大型的生態(tài)水利工程的堤壩發(fā)生決堤時，會引起嚴(yán)重的災(zāi)害，如:滑坡等。（4）生態(tài)水利工程也會造成水土資源的大量流失，影響很多植物的生態(tài)環(huán)境。（5）還有一點，建設(shè)水利工程會使很多耕地、森林、風(fēng)景名勝等受到很大的破壞和影響?；谝陨线@些方面，我們在建設(shè)生態(tài)水利工程的同時要注意權(quán)衡經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)境等方面的因素，以達到自然的可持續(xù)發(fā)展。

四、改進水利工程設(shè)計的對策分析

1、完善并統(tǒng)一生態(tài)水利工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

為了適應(yīng)生態(tài)水利工程的需要，根據(jù)一些已經(jīng)成功的生態(tài)水利工程設(shè)計實踐的經(jīng)驗和相關(guān)的研究成果，結(jié)合區(qū)別特殊性和差別化，抓緊對現(xiàn)有的水利工程設(shè)計的相關(guān)規(guī)范和規(guī)程進行修改，增加生態(tài)水利工程設(shè)計的內(nèi)容，編制完善生態(tài)水利工程設(shè)計的專門規(guī)范，統(tǒng)一全國的生態(tài)水利設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

2、加強設(shè)計基礎(chǔ)資料的真實性復(fù)核與完善

水利工程設(shè)計受到生態(tài)、地質(zhì)、環(huán)境等基礎(chǔ)資料影響，基礎(chǔ)資料的詳實與否會影響到設(shè)計質(zhì)量。因此，要對水利工程設(shè)計基礎(chǔ)資料進行嚴(yán)格審查、復(fù)核，追求資料的真實性與可靠性。在水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)及環(huán)保等環(huán)境與生態(tài)監(jiān)測點應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾由鷳B(tài)觀測內(nèi)容，也可以根據(jù)資金和工程的需要增設(shè)相應(yīng)的生態(tài)觀測站點，以積累資料，保證資料的真實性，為以后的生態(tài)水利工程設(shè)計提供可靠的數(shù)據(jù)。

3、依靠生態(tài)水文學(xué)與工程水文學(xué)進行設(shè)計生態(tài)水利工程設(shè)計

生態(tài)水利工程設(shè)計要調(diào)整設(shè)計的目標(biāo)，將生態(tài)水文學(xué)與工程水文學(xué)進行有效結(jié)合,并將此作為設(shè)計的基礎(chǔ)，在生態(tài)水利工程設(shè)計中，重視對水利工程服務(wù)對象的保護，明確生態(tài)目標(biāo)對水資源的要求,從而進行科學(xué)合理的設(shè)計，才能實現(xiàn)水利工程與生態(tài)的和諧發(fā)展。生態(tài)水文學(xué)和工程水文學(xué)是生態(tài)水利工程設(shè)計的基礎(chǔ)，在充分了解水文知識的基礎(chǔ)上進行設(shè)計，才能更加全面地進行水利建設(shè)的影響因素控制，使水利建設(shè)建立在無害于生態(tài)的基礎(chǔ)之上。

4、生態(tài)水利工程有效結(jié)合環(huán)境工程設(shè)計進行

設(shè)計要吸收環(huán)境科學(xué)與工程的理論與技術(shù),實現(xiàn)水量與水質(zhì)同步科學(xué)配置，盡量將水污染防治工程（比如截污導(dǎo)流、淤泥處理等）與生態(tài)水利工程結(jié)合,減小生態(tài)水利工程的設(shè)計與實施過程中的挑戰(zhàn)和阻力?？梢愿鶕?jù)具體的工程實施區(qū)域以及水量的變化進行設(shè)計，結(jié)合水量的季節(jié)性變化設(shè)計具體的工程實施方案，以便在實際的建設(shè)過程中能夠得到更好的運用。

結(jié)束語

生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計主要是模仿成熟的河流生態(tài)的結(jié)構(gòu)，力求最終形成一個健康可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。水利水電工程是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)施。水利工程投資管理也逐步向規(guī)范化、專業(yè)化、社會化的模式轉(zhuǎn)變，但仍需要不斷地去完善。因此，生態(tài)水利工程的設(shè)計必須嚴(yán)格遵守基本規(guī)程規(guī)范，不斷提高水利工程設(shè)計的技術(shù)水平和設(shè)計人員的事業(yè)心和責(zé)任感。只有這樣，生態(tài)水利工程設(shè)計才能有更好的發(fā)展前景，才能更好地為社會服務(wù)。

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