【摘要】隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的水利工程事業(yè)也得到了快速的發(fā)展,水利工程是一項綜合性很強的工程項目,不僅能夠滿足人們的供水需求,同時還具有發(fā)電、灌溉、航運、防洪等功效。在進行水利工程的時候,注意要考慮其生態(tài)原則,使水利工程能夠滿足可持續(xù)發(fā)揮的需求。本文就水利工程進行闡述,提出相關(guān)的生態(tài)設(shè)計原則。
【關(guān)鍵詞】水利工程;生態(tài);設(shè)計;原則
水利工程一般規(guī)模較大,征遷移民占地較多,對區(qū)域經(jīng)濟和區(qū)域環(huán)境會產(chǎn)生極大的影響,尤其是對水資源的分配和再利用產(chǎn)生重大影響,因此,在水利工程設(shè)計中加入生態(tài)理念是合理解決環(huán)境與發(fā)展之間矛盾的重要途徑。河道生態(tài)修復(fù),對保護城市安全和居民居住環(huán)境有著極其重要的作用,不僅可以減少洪澇的災(zāi)害,還可以更好的發(fā)揮工程的社會效益和環(huán)境效益,更好的進行可持續(xù)發(fā)展,更好的造福子孫后代??傊?,未來的水利工程應(yīng)具備雙重功能,不但是有具有直接功效的供水、防洪、發(fā)電、航運工程,而且還應(yīng)該是有利于生態(tài)系統(tǒng)健康與穩(wěn)定的生態(tài)工程。
1、生態(tài)水利工程概述
⑴生態(tài)水利工程的概念
傳統(tǒng)水利工程主要以水文學、水力學、巖石力學、結(jié)構(gòu)力學為主的工程力學體系。生態(tài)水利工程更加注重人與自然的和諧發(fā)展,更加關(guān)注人工工程對水體的影響,吸收了部分生態(tài)學的理論與環(huán)境工程學的技術(shù)方法,成為一個跨領(lǐng)域的工程體系,具有極強的綜合性。
(2)生態(tài)水利工程的功能
首先生態(tài)水利工程具有一定的經(jīng)濟效益。因其可以在汛期進行防洪、發(fā)電、發(fā)展航運、旅游及養(yǎng)殖業(yè),顯然具有一定的經(jīng)濟效益。其次,生態(tài)水利工程可以提高河道的蓄水能力,滿足人們的日常用水和農(nóng)田用水。隨著人類經(jīng)濟社會的發(fā)展,對水的需求不斷增加,修建生態(tài)水利工程可以提高河道的蓄水能力調(diào)節(jié)水利及用水資源,滿足人們的日常用水和農(nóng)田用水。最后,生態(tài)水利工程具有很好的防洪排澇功效。人所能利用的水資源是非常有限的,生態(tài)水利工程可以在汛期蓄水滿足人類在干旱季節(jié)對水的需求。從生態(tài)方面而言,通過對水量的調(diào)節(jié),合理支配水資源可以使河流長期處于一個平穩(wěn)狀態(tài),充分發(fā)揮其調(diào)節(jié)能,促進態(tài)的改善,并通過對水量的調(diào)節(jié)來滿足人們的生產(chǎn)和生活用水,從而更好地促進經(jīng)濟社會的發(fā)展。
2、水利工程的生態(tài)設(shè)計原則
(1)水利工程的經(jīng)濟性和安全性原則
由于生態(tài)型的水利工程屬于綜合性很強的水利工程,它不僅要滿足人們的需求,比如灌溉、防洪、發(fā)電、航運以及供水等需求,同時還具有生態(tài)系統(tǒng)的功能,能夠促進水利工程可持續(xù)發(fā)展。對此,生態(tài)型的水利工程必須要符合水利工程學和生態(tài)學原理,符合工程學和水文學的要求,具有一定的穩(wěn)定性、耐久性以及安全性等特點,嚴格按照要求來設(shè)計水利工程設(shè)施,并將其規(guī)范,使其能夠承受干旱、冰凍、洪水、風暴以及侵蝕等自然力的荷載。同時根據(jù)河流的具體地貌特征進行橫縱斷面的設(shè)計,在設(shè)計時還要考慮到河流的沖刷、侵蝕以及沙泥的運輸?shù)忍攸c,按照河流的變化趨向進行研究,從而提高生態(tài)型水泥工程的耐久性。
認真分析水利工程中的合理性和經(jīng)濟性,按照獲取最大效益,降低風險最小的設(shè)計原則。由于在水利工程中,往往存在很多潛在性的風險,這些風險都是難以預(yù)測和把握的,所以在進行設(shè)計規(guī)劃的時候,可以將方案進行類比,擇優(yōu)選擇,并做好工程項目的檢測和評估工作,充分利用河流的生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律,促進水利工程的生態(tài)發(fā)展。
(2)生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)和設(shè)計原則
在生態(tài)系統(tǒng)中,所呈現(xiàn)的可持續(xù)主要通過其自組織功能才得以表現(xiàn)的,而物種的自然選擇則是通過自組織的機理來進行的,簡而言之,就是在生態(tài)系統(tǒng)中與之較為友好的物種,同時在一定程度上能夠承受來自自然選擇的考驗,并找到適合的環(huán)境和相關(guān)的能源。
在水利工程生態(tài)設(shè)計上運用這個自組織原理的時候,由于傳統(tǒng)的水利工程與生態(tài)型水利工程在本質(zhì)上存在著一定的差異,尤其像大壩這些較大的人工建筑物的設(shè)計是一項確定性的工程項目,所有關(guān)于建筑的資料和信息都是在人員掌控之中,并最終按照人們的預(yù)期目標進行設(shè)計。而生態(tài)型水利工程的設(shè)計則屬于一種指導(dǎo)性的工程設(shè)計,當然也可以算得上是一種輔助性設(shè)計,通過生態(tài)系統(tǒng)的自組織和自設(shè)計功能,對于物種進行自由的選擇,構(gòu)建一個合理的結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)生態(tài)型水利工程的設(shè)計。
3、生態(tài)水利工程設(shè)計基本理論和方法
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(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(shè)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。
4、結(jié)束語
近年來,許多城市迎來了鋼筋混凝土的時代,越來越多的人為取代了天然的存在,在河岸、河底以漿砌石代替天然泥土,這樣不僅可以防止流水沖刷河道變寬,更可以防止水草瘋長阻礙水流。但如此,阻隔了自然與河流的交接、加快水資源的流失、地下水資源嚴重嚴重補充不足、水循環(huán)難以完整和快速的進行、河流的自凈功能銳減,而水利設(shè)計作為水利工程建設(shè)中的基礎(chǔ),必須注入更多的生態(tài)理念,才能構(gòu)建水資源的可持續(xù)發(fā)展,同時也是和諧社會建設(shè)的必然要求。
參考文獻:
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