陳芳

摘 要：對于生態(tài)水利工程而言，它是一個全新的領域，也是一個富有創(chuàng)新性的概念，融合了水利工程領域與生態(tài)領域的知識，目的是使水利工程能夠適應環(huán)境特點，實現(xiàn)二者的協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展，因此，在水利工程進行設計初期，必須高度尊重和遵循生態(tài)原則。文章主要分析和探討了生態(tài)水利工程基本設計原則。

關鍵詞：生態(tài)水利工程；基本設計原則；和諧發(fā)展

1 生態(tài)水利工程的涵義

對于水利工程學而言，其基本的理論和學科基礎為水文學和工程學，而針對水文進行的系統(tǒng)分析也是水利工程進行研究和探討的對象。在實施設計的過程中，對于生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展很容易被忽視，不能準確預測當前及未來的生態(tài)風險。當前，隨著學科之間不斷的融合，學科之間互相借鑒的機會增多，使得生態(tài)學發(fā)揮了對水利工程設計一定的指導作用，提供了更加全新的研究理論和模式，二者逐漸發(fā)展成一個獨立、全面的新學科，也就是生態(tài)水利工程學。水利工程發(fā)展的目的是更加高效地滿足人類發(fā)展需要，同時要處理好與水域生態(tài)系統(tǒng)的關系，實現(xiàn)二者穩(wěn)定、健康、可持續(xù)發(fā)展。對于一些新建的水利工程，要兼顧對河流的修復功能，而對于已經建設完成的水利工程，要實現(xiàn)對污染的改造，要將生態(tài)水利工程與污染治理、管理進行有機結合，發(fā)揮其對河流的有效防護作用。

2 生態(tài)水利工程設計中存在的問題

2.1 在設計模式和評測方面存在不足

對于生態(tài)水利工程而言，其設計的目標相對固定，使得整個工作彰顯地域性的特征。因此，在具體的設計中，要尊重現(xiàn)實，從具體情況出發(fā)。當前，存在一些針對生態(tài)水利工程的評測度量，但是資源匱乏，這主要源于生態(tài)水利工程缺乏一定的實踐行為以及專業(yè)性的調研較少等原因。

2.2 在設計方向和衡量標準上存在問題

生態(tài)水利工程的一個關鍵性目標是維護生態(tài)系統(tǒng)的正常運行，實現(xiàn)人類與生態(tài)的和諧共存。因此，在進行設計的時候，要保證設計工作目標明確，實現(xiàn)對生態(tài)系統(tǒng)的合理度量。

2.3 缺乏充足的水文研究資料

水文資料是進行生態(tài)系統(tǒng)分析的理論基礎，如果缺乏這方面的資料，就很難找到工程設計的依據(jù)。當前，針對水文進行的觀察工作尚處于比較落后的階段，很大程度上無法滿足工程設計的需要，與現(xiàn)實脫節(jié)。

2.4 人員素質有待提高

生態(tài)系統(tǒng)與水利工程的融合是一個長期、復雜的過程，需要大量具備專業(yè)素質的人才，同時也要具有豐富的行業(yè)經驗，尤其要在水利和生態(tài)方面具備扎實的理論知識。但是，在以往的人才發(fā)展中，沒有將水利與生態(tài)進行有機的結合，二者分裂開來，精通兩方面知識而又經驗豐富的人十分匱乏。

3 生態(tài)水利工程進行設計時需要遵循的原則

3.1 實現(xiàn)安全性與經濟性的統(tǒng)一

生態(tài)水利工程具有一定的系統(tǒng)性和綜合性，要高度重視安全和經濟方面的問題，使整個工程在安全性、可靠性和持久性方面更加突出。對于安全性，主要是指其選擇的設計要能夠達到技術標準，滿足對外界惡劣環(huán)境的抵御，如洪水、冰凍等。根據(jù)河流地貌學的相關知識，水利工程在進行設計的時候，要對現(xiàn)場的河流流向、河水狀態(tài)以及侵蝕的狀態(tài)進行綜合考量，保證工程的使用周期，實現(xiàn)設計的科學性、合理性和持久性；鑒于生態(tài)水利工程較大的投資性，受到影響的因素又眾多，面臨的難度較大，需要根據(jù)各方面需要，組織設計多個方案和計劃，選擇最佳，在保障工程品質的基礎上，盡可能降低工程投入，實現(xiàn)較高的經濟收益和社會收益。

3.2 提升合理不同形態(tài)之間的異質性原則

如果在相同區(qū)域內的環(huán)境中，異質性增加，那么就會出現(xiàn)更多的生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)生物共存，反之，就會出現(xiàn)生物在存在比例等方面的不協(xié)調，改變較大，引起環(huán)境退化的出現(xiàn)。因此，要尊重現(xiàn)場河流本身的特性，考量橫縱斷面的設計方式，將河流在移動、沉積等方面的特征作為主要依據(jù)，抓住合理變化的特點，實施動態(tài)研究，實現(xiàn)過程的長遠性，為生態(tài)的恢復提高穩(wěn)定的環(huán)境。另外，重視生態(tài)理論的應用，目的是實現(xiàn)周邊多種物種的共存，突破人工方式的限制，注重對河流形態(tài)異質的提升，使得修復后的河流更加符合自然規(guī)律，為生物的多樣性提供更加有利的生態(tài)環(huán)境。

3.3 檢測獨立設計和自我恢復的原則

生態(tài)水利工程設計的目的是發(fā)揮對工程建設的指導作用，這就需要借助和發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的自我設計和組織的功能，實現(xiàn)工廠結構的合力作用，較好地實現(xiàn)工程的設計工作。在傳統(tǒng)的水利工程中，其強調的是對合理的控制作用，而生態(tài)水利工程所追求的是生態(tài)系統(tǒng)的自我設計和組織修復能力，實現(xiàn)工程與生態(tài)的和諧、穩(wěn)定、長遠地發(fā)展，因此，在進行設計的時候，要注重具體問題具體分析，結合施工現(xiàn)場具體條件，尊重河流自然特征，尤其注重對地形、水文、周邊環(huán)境、生態(tài)物種的考量，維護其一定的穩(wěn)定性。在進行設計理念選擇的時候，要注重區(qū)別性，防止出現(xiàn)生物入侵的出現(xiàn)。

3.4 保證景觀設計與整體環(huán)境的一致性原則

對于生態(tài)系統(tǒng)的維護和修復，需要在尊重景觀、實現(xiàn)長期和維持的基礎上進行，突破短時間和局部的限制。通常，在大范圍進行河流修復工作的成功率要高于小范圍。對于整體性的原則，主要建立在生態(tài)系統(tǒng)的自身功能和結構特征的基礎上，理解和掌握各種生態(tài)要素之間的各種聯(lián)系，探索能夠實現(xiàn)系統(tǒng)修復的合理方法，要突破單一對河流自身特性及植被的考慮。因此，要高度重視河流在流動性和變異性等方面的原因，時刻關注河流在水量、流量等方面的變化特征，綜合考慮與周邊環(huán)境發(fā)生的關系，對河流之間的聯(lián)系進行協(xié)調，同時，還要注重對生態(tài)修復的把握度。

3.5 重視反饋機制的建立

對于生態(tài)水利工作的設計而言，研究的目標是生態(tài)系統(tǒng)的全部結構，對其進行綜合的模仿，形成一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。河流系統(tǒng)是呈現(xiàn)動態(tài)的變化過程，但是，不能實現(xiàn)全面預期，變化多端，可能性很多。正是多種情況的存在，使得設計要具有針對性，保證一定的流程性，即設計-運作-監(jiān)管-評價-調整，而監(jiān)管工作是所有工作的基礎，主要是針對水文和生態(tài)。評價是河流自身系統(tǒng)性能的掌握，其中主要是評價系統(tǒng)是否按照設計預期進行、生態(tài)系統(tǒng)是否向設計方向推進，及時對不穩(wěn)定的因素進行調整，實現(xiàn)積極的反饋，學科間相互合作，提高工程設計的合理性。

4 生態(tài)格網在水利工程中的應用及體現(xiàn)的原則

生態(tài)格網是水利工程中地岸護坡的一種形式，突破了傳統(tǒng)的硬質護坡的限制，實現(xiàn)了與周邊植被的有機結合，有利于河流的保護和恢復，彰顯一定的原則性：生態(tài)效果比較優(yōu)越。生態(tài)格網內部的石料為天然特性，透水性較好，淤泥的沉有助于促進植物的生長，實現(xiàn)對堤岸的保護，同時也達到對水體和水資源的維護，利于水體中動物的生長和繁殖，這樣就實現(xiàn)了對河道自然生態(tài)的恢復；生態(tài)格網具有一定的穩(wěn)定性。在抵抗沖刷、變形方面十分明顯。在生態(tài)格網內部，填充料存在較大的空隙，有利于排水，有利于穩(wěn)定的護坡。基礎格賓籠箱與護坡格賓網的結合，保證了一定的柔韌性，適應地形變化，避免破裂。

5 結束語

綜上，隨著社會的不斷進步和發(fā)展，生態(tài)學的觀念被廣泛關注，在水利工程中也得到了極大的推廣，生態(tài)水利工程就是其發(fā)展的必然。生態(tài)水利工程已經突破傳統(tǒng)、簡單工程的限制，具有一定的系統(tǒng)性、復雜性和綜合性，實現(xiàn)諸多學科和項目研究的結合，在具體設計中，要實現(xiàn)協(xié)作，共同努力，尤其是注重對專業(yè)人才的培養(yǎng)，要融合水利工程與生態(tài)學的綜合知識，具有豐富的實戰(zhàn)經驗，尋找水利工程中生態(tài)效益與經濟效益的均衡點，營造多學科融合的、極具科學性、合理性的生態(tài)水利工程，實現(xiàn)人類與自然的和諧、可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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