周浩天

【摘 要】生態(tài)水利工程是社會發(fā)展的需要，然而在實現(xiàn)這種需要的過程中仍存在許多現(xiàn)實問題，在進行生態(tài)水利工程過程中需要遵循符合時代特征的設計規(guī)劃原則，在實現(xiàn)水利工程基本功能的基礎上，逐漸開展符合可持續(xù)發(fā)展觀的水利工程，使水資源利用實現(xiàn)最大生態(tài)效益。

【關鍵詞】生態(tài)理論；水利工程；設計；應用

引言：

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，導致河流水質惡化、形態(tài)結構破壞、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、水利工程對生態(tài)的影響

水利工程自然的影響包括對氣候、水文、泥沙、水體、地質等影響，對社會環(huán)境的影響主要包括對生物、文物、移民等影響。水利工程對生態(tài)最明顯的影響就是導致氣候的改變。正常情況下，大氣環(huán)流控制地區(qū)性氣候狀況，水利工程中修建大、中型水庫及灌溉工程后，原先的陸地會受到影響變成了濕地或水體，使局部地表空氣變得較濕潤，局部小氣候的風、降雨、氣溫、霧等氣象因子會受到一定的影響。水庫建成后，庫區(qū)的下墊面由陸面變?yōu)樗?，與空氣間的能量交換方式和強度均發(fā)生變化，從而導致氣溫發(fā)生變化，年平均氣溫略有升高。水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響也是較為明顯的。主要體現(xiàn)在對水的泥沙含量、水溫、水質三個方面。在河流上修建水庫，將破壞天然河流水沙條件與河床形態(tài)的相對平衡條件。庫區(qū)水位壅高，壩前侵蝕基準面抬高，使得水深增加，水面比降減緩，流速減小，水流輸沙能力顯著降低，促使大量泥沙在庫區(qū)淤積。水庫淤積與流域面積、流域特征（土壤、植被等）、庫容以及河道比降等自然因素有關，還與水庫的調度運用方式關系密切。庫區(qū)淤積部位和特點與水庫運用方式密切相關。當水庫蓄水位較高時，入庫泥沙首先淤積在水庫末端的河床上，因而抬高了水庫的回水位。隨時間不斷向上游延伸，形成所謂翹尾巴現(xiàn)象，不僅減少有效庫容，而且形成攔門沙，使上游河道排水不暢以至洪水泛濫。當蓄水位較低時，入庫泥沙可輸送至壩前淤積直接減少有效庫容，甚至堵塞引水建筑物，減少引水流量、影響發(fā)電等。目前，我國部分水庫淤積相對嚴重。水利工程中水庫工程對水溫存在不容忽視的影響。水庫的特點是水面寬廣、水體大、水流遲緩、更新期較長等，加之水體受太陽輻射、對流混合和熱量傳輸作用，使水庫具有特殊水溫結構。

水溫的改變最為直接的影響就是對于魚類的影響及農(nóng)作物的影響。由于魚類繁殖要求一定的水溫條件，如我國四大家魚繁殖時要求水溫在18℃以上，我國的魚類資源是以溫水性魚類為主，水溫變化對水庫魚類影響不大。但是出庫低溫水對壩下游一定距離內的魚類產(chǎn)卵影響較大，有可能推遲魚類產(chǎn)卵期，對魚類繁殖產(chǎn)生不利影響。另外，如果在較長時間內一直對下游的種植作用用冷水進行澆灌，其對于大多數(shù)農(nóng)作物的生長來說都有消極的影響，甚至會導致大量的農(nóng)作物減產(chǎn)，所以對于水利工程中水庫應用深孔放水的作業(yè)模式要給與重點關注。

由于人類的生產(chǎn)生活以及地殼的自然運動地質災害頻繁發(fā)生，最常見的是地震和山體滑坡以及泥石流，在這些自然災害后期的重建工作當中水利工程項目是一種必然，尤其是河壩的修筑，而河壩是土石結構與水容易發(fā)生相互作用，所以水庫水位增長后，河岸緩坡的抗剪強度就會明顯下降，從而山體滑坡攜帶泥石流等自然災害隨后而至；另外，河水滲到斷層當中變成一種潤滑劑，同時也使得巖層中的水壓變大，從而導致由于水體壓力增大而引起的地殼應力增大，進而促成了地震災害的發(fā)生。

2、水利工程的設計規(guī)劃原則

2.1安全經(jīng)濟原則

安全經(jīng)濟是生態(tài)水利建設的第一原則。相關工作人員在制定施工方案時，需要進行實地考察，根據(jù)實際考察結果，認真進行規(guī)劃設計。對當?shù)氐牡匦蔚孛?、氣候環(huán)境、自然生態(tài)及河流形態(tài)等相關因素進行具體的調查及詳細的記錄，并綜合以上結果根據(jù)水利工程、力學及水文原理設計好圖紙，并在開展施工前做好復查工作，對施工材料進行嚴格把控，以防偷工減料，更不能使用存在質量問題的建筑材料，保證好工程實施的安全性。與此同時，應該以不同經(jīng)濟目標為依據(jù)制定出不同的設計方案，并根據(jù)實際情況，選取既安全又經(jīng)濟的設計方案進行實施，實現(xiàn)經(jīng)濟利益最大化。施工人員在施工操作過程中要注意將人力、物力及財力有效結合、合理分配，在施工過程中要嚴格按照設計方案進行施工，避免不必要的浪費，實現(xiàn)從安全與經(jīng)濟兩個方面完成生態(tài)水利工程的設計規(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)代人文對河流景觀的影響與推進，更加促進河流文化的復蘇與發(fā)展。在注重生態(tài)景觀的同時，也要考慮到生態(tài)系統(tǒng)的整體性，河流生態(tài)系統(tǒng)并不是一個單純的、孤立的系統(tǒng)，而是能夠與周圍環(huán)境息息相關，相互傳遞物質與能量的重要橋梁。因此在水利工程設計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)調發(fā)展。

2.3生態(tài)系統(tǒng)的自我設計和恢復原則

生態(tài)系統(tǒng)具有自我設計及恢復的能力，因此在進行生態(tài)水利工程的設計過程中，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)水利工程設計基本理論和方法

3.1以生態(tài)水文與工程水文為基礎

傳統(tǒng)水利工程很少利用水文學進行河道治理，也很少會對河流的水文情況提起重視，因此常會出現(xiàn)河流斷流現(xiàn)象。對河流生態(tài)系統(tǒng)來說，河流的連續(xù)性對于保持河流健康、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，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，使水資源利用實現(xiàn)最大生態(tài)效益。

3.2合理利用雨洪資源

隨著時代的改變，水利工程已不單純是行洪排澇的工具，在生態(tài)水利工程的設計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，對雨洪資源的合理利用，能夠讓生態(tài)水利功能實現(xiàn)更大價值，實現(xiàn)當?shù)赜晁Y源的回收利用，突出生態(tài)功能性，逐漸實現(xiàn)資源利用最大化。

3.3保護水體及河岸生態(tài)環(huán)境

在生態(tài)水利實施過程中也要注重水體及岸邊環(huán)境的保護，可以通過種植水生植物，利用水生植物對污染物質進行吸附和降解，在綠化水面的同時達到凈化水質的目的。在河岸帶種植河岸林，對污染物質進行過濾，減少污染物質進入河道，保護水體環(huán)境。通過在河岸種植植被，形成穩(wěn)定的植物群落，具有調節(jié)小氣候、穩(wěn)定岸坡等生態(tài)功能；設置環(huán)境保護、河流保護的各式宣傳碑及宣傳標語，提高人們對環(huán)境保護、河流保護的意識，進一步保護河岸生態(tài)環(huán)境，從整體上提高水利工程的生態(tài)性。

結語：

當前我國的水利工程對自然環(huán)境存在著很大的副作用，嚴重影響了自然環(huán)境，通常表現(xiàn)在某些水域的溫度和水質發(fā)生了改變，從而影響了當?shù)氐臍夂蜃兓?，甚至對于降水時間和降水的分布地區(qū)也會產(chǎn)生很大的干擾作用，最明顯的危害就是水域中的動植物和農(nóng)作物因為無法及時的遷徙而發(fā)生了大量減產(chǎn)和死亡的狀況?；谝陨戏治鲆攸c關注水利工程中的生態(tài)建設，具體在水庫水溫控制、水庫淤泥計算以及生態(tài)系統(tǒng)保護等多個方面來推進生態(tài)水利工程的順利開展。現(xiàn)階段挪威已經(jīng)生產(chǎn)出了相關的測量工具，但是其費用非常昂貴，并且設備對客觀自然環(huán)境有一定的要求，所以無法大量投入使用，這就需要相關工作者加大這些方面的研究力度。

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