摘要:隨著我國綜合國力的提升,大批的水利工程破土動工,水利工程建設如火如荼。但是,由于在我國的水利工程建設中設計者往往只重視水文學和工程力學,而忽視工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響,導致了水利工程建成后對當?shù)氐暮恿魃鷳B(tài)系統(tǒng)造成了一定的影響。為了平衡水利工程建設與生態(tài)環(huán)境之間的關系,生態(tài)水利工程學應運而生。生態(tài)水利工程學從工程的安全性與經濟性、生態(tài)系統(tǒng)的自我設計與自我恢復、景觀尺度與整體修復等方面出發(fā),強調河流生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展。生態(tài)水利工程學的應用將對我國水利工程的全面發(fā)展提供重要幫助。
關鍵詞:生態(tài)水利工程;基本設計原則;分析
中圖分類號: TV222 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2015.20.038
在水利工程對社會發(fā)展起到重大作用的同時,我們也必須看到水利工程建設對生態(tài)環(huán)境產生的影響。水利工程的建設導致了水文環(huán)境發(fā)生了重大變化,河流生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復能力減弱,河流內生物的生存環(huán)境惡化,生物群落多樣性下降,最終可能引起生態(tài)系統(tǒng)的退化或崩潰。
1 生態(tài)水利工程學的簡要介紹
水利工程的建設在一定程度上破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,對當?shù)氐臍夂颦h(huán)境產生了一定的影響,雖然獲得了豐厚的回報,但長遠來看只追尋經濟利益,罔顧生態(tài)利益,最終將得不償失。在以后的水利工程建設中應該多從生態(tài)角度對工程建設進行考量,平衡經濟利益與生態(tài)利益之前的關系,盡可能的同時兼顧。而要在水利工程建設中對兩者同時兼顧,那么就要將水利工程的規(guī)劃從單純的水文系統(tǒng)向水文系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)融合的方向轉變,這就是生態(tài)水利工程學。其核心內容是在進行水利工程建設的同時,兼顧河流生態(tài)系統(tǒng)的保護[1]。
2 生態(tài)水利工程的基本設計原則
在進行生態(tài)水利工程建設時一般要兼顧工程安全性與經濟性原則、提高河流動態(tài)的空間異質性原則、生態(tài)系統(tǒng)自我設計與自我恢復原則、景觀尺度與整體修復原則、反饋和調整設計原則。
2.1 工程安全性和經濟性原則
生態(tài)水利工程的建設既要求符合力學工程原理,保障工程質量,又要求符合生態(tài)原理,保護生態(tài)環(huán)境。而為保護生態(tài)環(huán)境對工程做出的改變極有可能會對工程質量產生影響,所以在生態(tài)水利工程的建設中要遵循工程安全性和經濟性原則。在進行生態(tài)水利工程建設時要對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境進行長時間的監(jiān)測和評估,了解當?shù)厣鷳B(tài)的具體情況,以便選取投入最少、產出最多的方案,節(jié)省工程成本的同時最大限度的保證工程的安全性和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.2 提高河流形態(tài)的空間異質性原則
非生物環(huán)境的空間抑制性與生物群落的多樣性之間是正比的關系,反映的是生命系統(tǒng)與非生命系統(tǒng)的依存關系。非生物環(huán)境的空間異質性越高則表示生物群落的多樣性越高,當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境越穩(wěn)定。水利工程的建設勢必對生態(tài)環(huán)境產生不利影響,導致河流生態(tài)環(huán)境會不同程度的單一化,河流形態(tài)的空間異質性會降低。所以,提高河流形態(tài)的空間異質性是生態(tài)水利工程建設的另一個原則[3]。
2.3 生態(tài)系統(tǒng)自我設計及自我恢復原則
生態(tài)水利工程的設計與傳統(tǒng)水利工程設計有著本質的區(qū)別。在傳統(tǒng)的水利工程建設中設計者注重的只是工程的工程性,其本質內涵可以歸納為“絕對的控制”,而生態(tài)水利工程建設則是以“指導性”為核心,不對生態(tài)環(huán)境施加人為的絕對干涉。生態(tài)水利工程依靠與生態(tài)系統(tǒng)的自我設計和自我組織功能,與自然和諧共處,讓自然自由的“選擇”與發(fā)展,最終形成合理的生態(tài)系統(tǒng),完成生態(tài)水利工程的建設。另外要注意每條河流的水文特征都有所不同,因此每一項生態(tài)水利工程都應因地制宜,了解當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng),充分尊重當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。
2.4 景觀尺度及整體性原則
河流生態(tài)系統(tǒng)的修復規(guī)劃應從整體出發(fā),立足于工程所處的整個環(huán)境,要在大景觀尺度上開展河流的生態(tài)修復。河流生態(tài)系統(tǒng)是當?shù)卣麄€生態(tài)環(huán)境中的一部分,與當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境息息相關,所以對河流生態(tài)的修復應該是整體的。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能出發(fā),對生態(tài)系統(tǒng)中各要素之間的關聯(lián)進行分析,用綜合的方法對生態(tài)系統(tǒng)進行修復,而不是僅僅只考慮河流生態(tài)系統(tǒng)的修復問題。
2.5 反饋調整式設計原則
水利工程的建設對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響可能不會全部馬上顯現(xiàn)出來,而是在工程建成后若干時間段內顯現(xiàn)出來,所以這就形成了生態(tài)水利工程建設與普通水利工程建設的不同之處,即反饋調整式的設計原則。反饋調整式設計原則的具體流程為“設計執(zhí)行(包括管理)——監(jiān)測——評估——調整”,而且這一流程還要以反復循環(huán)的方式進行。在這個流程之中,監(jiān)測是整個工作的核心,設計者通過監(jiān)測數(shù)據(jù)實現(xiàn)工程的不斷改進,最終實現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定健康發(fā)展的目標。
3 結語
隨著我國經濟實力的提高,使我國能夠更好的開展水利工程開工建設。但是由于水利工程建設的規(guī)模大、影響廣,一旦出現(xiàn)問題那就是大問題,所以相關人員在進行水利工程建設的可行性分析時,一定要全面考慮各個因素的影響,要特別注重水利工程的建設對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響。
參考文獻
[1]趙黎霞,崔建華,時靜.生態(tài)水利工程的規(guī)劃設計基本原則[J].水科學與工程技術,2008(S2):79-81.
[2]朱春紅,高峰哲.生態(tài)水利工程的規(guī)劃設計基本原則[J].黑龍江水利科技,2013(02):146-148.
作者簡介:丁有文,公主嶺市南崴子灌區(qū),工程師,研究方向:水利工程。