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        淺談生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)

        2015-05-30 15:30:17蔣德才
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年3期
        關(guān)鍵詞:生態(tài)設(shè)計(jì)

        蔣德才

        摘 要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高,人與環(huán)境的關(guān)系更加密切,人們開始逐漸認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)的水利工程已經(jīng)滿足不了人們對(duì)它的期望,生態(tài)水利工程應(yīng)運(yùn)而生。文章通過對(duì)生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)面臨的主要問題進(jìn)行簡要的分析,總結(jié)出生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)原則及基本理論及方法,旨在促進(jìn)生態(tài)水利工程的有效實(shí)施。

        關(guān)鍵詞:生態(tài);水利工程;設(shè)計(jì)

        前言

        近年來,河流受到來自人為的干擾愈演愈烈,筑壩、分流、裁彎取直、河岸(道)固化等,擾亂了河流自然形態(tài)與水循環(huán)過程,導(dǎo)致河流水質(zhì)惡化、形態(tài)結(jié)構(gòu)破壞、河岸植被帶退化、河流生態(tài)系統(tǒng)被破壞、水生環(huán)境退化等種種問題。通過生態(tài)水利工程達(dá)到河流生態(tài)治理的效果是近年來河道整治的發(fā)展趨勢,對(duì)于改善河流環(huán)境,滿足人類生活需求等方面起到重要作用。

        1 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)面臨的主要問題

        1.1 傳統(tǒng)水利工程的負(fù)面影響

        (1)水資源未被有效利用。傳統(tǒng)水利工程將洪水嚴(yán)重化,為實(shí)現(xiàn)快速泄洪,將天然的蛇形河道加工成直線化或渠道化的人工河道。然而,這種能夠快速泄洪的人工河道,不具備儲(chǔ)水、蓄水的能力,使雨洪資源不能合理有效的利用,造成一種水資源的浪費(fèi)。(2)無法保證河流連續(xù)性。單純運(yùn)用水利工程保證河流的一些服務(wù)功能,既造成河流的非連續(xù)性,又對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成影響。直接影響是在枯水期出現(xiàn)干旱斷流的現(xiàn)象,這對(duì)水生動(dòng)植物的生存以及營養(yǎng)物質(zhì)的輸送都是不利的。(3)易造成水體污染。隨著傳統(tǒng)水利工程的逐步展開,一些農(nóng)田污水、生活污水不經(jīng)河岸植被處理直接排入河道,造成河水嚴(yán)重污染,水質(zhì)惡化。由于石化河道內(nèi)也缺少凈化水質(zhì)的水生植物,加重了水質(zhì)污染,從而導(dǎo)致河道中的水生動(dòng)植物基本絕跡,使河流及其兩岸的生物多樣性下降。(4)破壞河岸生態(tài)環(huán)境?;炷潦胶影度鄙俸影稁е脖?,形成不了能為野生動(dòng)物提供棲息地和食物的河岸帶植物群落,也就喪失了過濾地表徑流、保護(hù)水質(zhì)、調(diào)節(jié)小氣候、穩(wěn)定岸坡等生態(tài)功能,導(dǎo)致生態(tài)作用越來越小,最終結(jié)果是河流生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。

        1.2 地域性的差異帶來的不確定因素

        水利工程相對(duì)于其他工程來說,受地域性差異的影響較大,對(duì)于不同的地域來說,由于地理環(huán)境及氣候溫度等條件的差異,水利工程在設(shè)計(jì)及施工上均存在明顯不同。針對(duì)不同的河流,要根據(jù)其特有的河流形態(tài)及地形地貌設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的施工方案,并要根據(jù)實(shí)際情況做出因地制宜的調(diào)整,既要考慮到水利工程的可操作性,又要對(duì)其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)做進(jìn)一步校正與衡量。然而,由于我國幅員遼闊,生態(tài)系統(tǒng)受地域特征的影響具有顯著性,很難制定出統(tǒng)一的施工手段及評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn),這對(duì)水利工程的正確發(fā)展起到一定阻礙作用。

        1.3 水利工程缺乏生態(tài)意識(shí)

        在水利工程施工過程中,無論是在設(shè)計(jì)方案中,還是之后的實(shí)時(shí)操作中都很難體現(xiàn)出生水利工程的生態(tài)性,這是由于設(shè)計(jì)人員及技術(shù)人員缺乏相關(guān)的生態(tài)意識(shí)而導(dǎo)致的。對(duì)于水利工程實(shí)施結(jié)束后的河流健康評(píng)價(jià)也未引起人們的重視,導(dǎo)致很多水利工程從本質(zhì)上偏離了生態(tài)軌跡,逐漸破壞了河流健康。當(dāng)前市場環(huán)境條件下,由于生態(tài)水利的相關(guān)法律法規(guī)及相關(guān)管理制度并未明確,導(dǎo)致河流環(huán)境的逐步惡化,對(duì)其開發(fā)與利用相對(duì)滯后,使生態(tài)效益也逐步下降。

        1.4 新舊水利工程無法協(xié)調(diào)運(yùn)作

        縱觀河流水利工程的發(fā)展過程不難發(fā)現(xiàn),對(duì)于很多河流來說,多數(shù)新的生態(tài)水利工程是在原有水利工程的基礎(chǔ)之上建立起來的,是對(duì)原有工程的進(jìn)一步優(yōu)化與改造。而生態(tài)水利工程強(qiáng)調(diào)的不再只局限于單調(diào)的行洪排澇功能,更要考慮到防洪、生態(tài)、灌溉、供水、景觀、文化等方面,構(gòu)建生態(tài)化河道,實(shí)現(xiàn)人水和諧,提高河道的整體利用價(jià)值。而在實(shí)現(xiàn)這些目的的過程中,必然會(huì)對(duì)原有工程造成一定的影響,甚至對(duì)其安全運(yùn)行帶來一定風(fēng)險(xiǎn)。

        2 水利工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃原則

        2.1 安全經(jīng)濟(jì)原則

        安全經(jīng)濟(jì)是生態(tài)水利建設(shè)的第一原則。相關(guān)工作人員在制定施工方案時(shí),需要進(jìn)行實(shí)地考察,根據(jù)實(shí)際考察結(jié)果,認(rèn)真進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。對(duì)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、氣候環(huán)境、自然生態(tài)及河流形態(tài)等相關(guān)因素進(jìn)行具體的調(diào)查及詳細(xì)的記錄,并綜合以上結(jié)果根據(jù)水利工程、力學(xué)及水文原理設(shè)計(jì)好圖紙,并在開展施工前做好復(fù)查工作,對(duì)施工材料進(jìn)行嚴(yán)格把控,以防偷工減料,更不能使用存在質(zhì)量問題的建筑材料,保證好工程實(shí)施的安全性。與此同時(shí),應(yīng)該以不同經(jīng)濟(jì)目標(biāo)為依據(jù)制定出不同的設(shè)計(jì)方案,并根據(jù)實(shí)際情況,選取既安全又經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)施,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益最大化。施工人員在施工操作過程中要注意將人力、物力及財(cái)力有效結(jié)合、合理分配,在施工過程中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工,避免不必要的浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)從安全與經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面完成生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃。

        2.2 景觀尺度與整體性原則

        生態(tài)水利工程過程中所形成的景觀不僅體現(xiàn)在它的自然形態(tài),也體現(xiàn)在自然景觀與人文景觀的相互融合。景觀類型要展現(xiàn)現(xiàn)代人文對(duì)河流景觀的影響與推進(jìn),更加促進(jìn)河流文化的復(fù)蘇與發(fā)展。在注重生態(tài)景觀的同時(shí),也要考慮到生態(tài)系統(tǒng)的整體性,河流生態(tài)系統(tǒng)并不是一個(gè)單純的、孤立的系統(tǒng),而是能夠與周圍環(huán)境息息相關(guān),相互傳遞物質(zhì)與能量的重要橋梁。因此在水利工程設(shè)計(jì)的過程中需要考慮到河流與周圍環(huán)境的整體性,注意生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

        2.3 生態(tài)系統(tǒng)的自我設(shè)計(jì)和恢復(fù)原則

        生態(tài)系統(tǒng)具有自我設(shè)計(jì)及恢復(fù)的能力,因此在進(jìn)行生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)過程中,要充分考慮到生態(tài)系統(tǒng)本身的特性,盡量避免破壞原有的自然生態(tài)條件,將水利工程及自然環(huán)境相融合,充分保證好人與自然和諧相處。

        3 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)基本理論和方法

        3.1 以生態(tài)水文與工程水文為基礎(chǔ)

        傳統(tǒng)水利工程很少利用水文學(xué)進(jìn)行河道治理,也很少會(huì)對(duì)河流的水文情況提起重視,因此常會(huì)出現(xiàn)河流斷流現(xiàn)象。對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)來說,河流的連續(xù)性對(duì)于保持河流健康、水體生物的生存及水體凈化都起到不可或缺的作用。因此,在生態(tài)水利工程中需要以生態(tài)水文及工程水文為基礎(chǔ),在保證河流資源不被破壞的前提下,開展符合可持續(xù)發(fā)展觀的水利工程,使水資源利用實(shí)現(xiàn)最大生態(tài)效益。

        3.2 合理利用雨洪資源

        隨著時(shí)代的改變,水利工程已不單純是行洪排澇的工具,在生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)中可以增添蓄水功能。這些蓄水可以用于灌溉用水、人畜飲水以及水面養(yǎng)殖等,對(duì)雨洪資源的合理利用,能夠讓生態(tài)水利功能實(shí)現(xiàn)更大價(jià)值,實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)赜晁Y源的回收利用,突出生態(tài)功能性,逐漸實(shí)現(xiàn)資源利用最大化。

        3.3 保護(hù)水體及河岸生態(tài)環(huán)境

        在生態(tài)水利實(shí)施過程中也要注重水體及岸邊環(huán)境的保護(hù),可以通過種植水生植物,利用水生植物對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行吸附和降解,在綠化水面的同時(shí)達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。在河岸帶種植河岸林,對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行過濾,減少污染物質(zhì)進(jìn)入河道,保護(hù)水體環(huán)境。通過在河岸種植植被,形成穩(wěn)定的植物群落,具有調(diào)節(jié)小氣候、穩(wěn)定岸坡等生態(tài)功能;設(shè)置環(huán)境保護(hù)、河流保護(hù)的各式宣傳碑及宣傳標(biāo)語,提高人們對(duì)環(huán)境保護(hù)、河流保護(hù)的意識(shí),進(jìn)一步保護(hù)河岸生態(tài)環(huán)境,從整體上提高水利工程的生態(tài)性。

        4 結(jié)束語

        生態(tài)水利工程是社會(huì)發(fā)展的需要,然而在實(shí)現(xiàn)這種需要的過程中仍存在許多現(xiàn)實(shí)問題,在進(jìn)行生態(tài)水利工程過程中需要遵循符合時(shí)代特征的設(shè)計(jì)規(guī)劃原則,在實(shí)現(xiàn)水利工程基本功能的基礎(chǔ)上,逐漸開展符合可持續(xù)發(fā)展觀的水利工程,使水資源利用實(shí)現(xiàn)最大生態(tài)效益。

        參考文獻(xiàn)

        [1]朱秀華,王赫楠.淺談生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)中存在的問題及其應(yīng)對(duì)措施[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013(18).

        [2]曹光春.淺談生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)方面的基本原則[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展,2014(10):961-961.

        [3]葉沛洪.淺談生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)若干問題探究[J].數(shù)字化用戶,2014,20(11):75.

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