【摘要】水利工程是用于控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水,達到除害興利目的而修建的工程,在人類歷史漫長的發(fā)展中,水利工程給我們的生活帶來了很大的便利,因此保護水資源和合理的利用水資源變得十分的必要。本文研究了水利在生態(tài)文明建設(shè)中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】水利;生態(tài)文明建設(shè);應(yīng)用
引言
建設(shè)生態(tài)文明,是關(guān)系子孫后代、關(guān)乎民族未來的長遠大計。在資源日趨匱乏、環(huán)境污染日趨嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)功能日趨退化的嚴(yán)峻形勢下,必須樹立正確的生態(tài)文明理念,尊重、順應(yīng)、保護自然。
一、水利工程生態(tài)文明設(shè)計的原則
1.1 工程安全性與經(jīng)濟性原則
生態(tài)水利工程建設(shè)不僅要符合水利工程學(xué)的基本原理,還要符合生態(tài)學(xué)原理。在設(shè)計生態(tài)水利工程項目過程中應(yīng)根據(jù)水文學(xué)與工程力學(xué)的變化規(guī)律進行,為工程項目施工提供安全、穩(wěn)定與耐久性的保障。工程項目設(shè)計應(yīng)在規(guī)定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),可以承受自然力荷載。例如在設(shè)計時應(yīng)根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進行,確保工程能夠承受洪水、侵蝕、干旱、冰凍和風(fēng)暴的荷載,并根據(jù)河流地貌學(xué)理,全面考慮到河流泥沙輸移、沖刷、淤積和侵蝕的特性,對河流的流勢的規(guī)律進行動態(tài)研究,為河流修復(fù)工程的耐久性提供保障。同時,分析生態(tài)水利工程建設(shè)的經(jīng)濟合理性,遵循效益最大與風(fēng)險最小的標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計多個工程方案,以此選擇合適的方案設(shè)計。另外,定期監(jiān)測、評估生態(tài)系統(tǒng),借助河流生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)規(guī)律,爭取投入最小成本,獲得合理的技術(shù)方案。
1.2 提升河流形態(tài)空間異質(zhì)性原則
一個區(qū)域的生態(tài)環(huán)境空間異質(zhì)性空間越高,就代表著能夠創(chuàng)造不同的生態(tài)環(huán)境,允許不同物種生存。相反,非生物環(huán)境越單一,其生物群落的多樣性越少,導(dǎo)致這些生態(tài)系統(tǒng)的退化,引起這一問題的發(fā)生主要是因為人類在活動中,尤其是大規(guī)模治河工程的建設(shè),使自然河流非連續(xù)化、渠道化,導(dǎo)致河流生態(tài)環(huán)境變?yōu)閱我换鸷恿魃鷳B(tài)系統(tǒng)不斷退化。而生態(tài)水利工程建設(shè)目的是為了恢復(fù)、提升生物群落的多樣性,盡量提升河流形態(tài)的異質(zhì)性, 讓生態(tài)水利工程建設(shè)符合自然河流的地貌學(xué)原理,為生物群落恢復(fù)多樣性創(chuàng)造有利條件。
1.3 生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計和自我恢復(fù)原則
生態(tài)系統(tǒng)自組織功能具體體現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性,自組織激勵作為物種的自行選擇,即是某些和生態(tài)系統(tǒng)友好的物種,可以經(jīng)受自然選擇的考驗,找到適合的能源與生存環(huán)境。過去水利工程建設(shè)目的主要是控制自然河流,而生態(tài)水利工程設(shè)計,要求設(shè)計人員應(yīng)改變控制自然界的觀念,借助生態(tài)系統(tǒng)自組織和自設(shè)計資源,達到人和自然環(huán)境和諧共存,因地制宜,尊重河流自然屬性與美學(xué)價值,優(yōu)化生態(tài)水利工程的設(shè)計方案。
二、生態(tài)水利工程設(shè)計在水利建設(shè)中運用的有效途徑
2.1為動植物提供生存、繁殖空間
生態(tài)水利工程在建設(shè)過程中,需要結(jié)合實際情況,研究河流、水道和岸邊的動物、植物生長情況,確保和水利工程建設(shè)形成一個整體。且在設(shè)計生態(tài)水利工程建設(shè)方案時,必須嚴(yán)格根據(jù)該地區(qū)大自然地貌和地形合理設(shè)計,建立一個完善的生態(tài)系統(tǒng)。例如在設(shè)計生態(tài)水利工程建設(shè)項目過程中,由于河堤坡腳位置有比較大的孔隙率,且有許多變化帶,這一區(qū)域適合動物生長,可以設(shè)置成魚類生長場地,同時在河道兩邊種植樹木、草地,為昆蟲和鳥類提供棲息地。
2.2積極提升水資源的凈化能力
水資源作為世界各地重要的資源,生態(tài)水利工程設(shè)計的目的是為了涵養(yǎng)水源,而水資源污染一直以來都是研究工作人員急需解決的問題。針對這一問題,需要積極提升水資源自身凈化的功能,將有機物轉(zhuǎn)變成無機物,以此分解水中的污染物,為水中的植物提供養(yǎng)分,同時,增加流速帶,方便氧氣進入水中,提升水中氧氣含量。例如水中的有機污染物由于受氧化作用,轉(zhuǎn)變成無機物,為水中的藻類植物提供養(yǎng)分,藻類植物在經(jīng)過光合作用,產(chǎn)生氧氣,為魚、蝦和浮游動物提供氧氣,以此降低污染濃度。所以,在設(shè)計生態(tài)水利工程時,可以增加魚道和魚巢,組成不同的流速帶與紊流,有助于氧氣進入水中,加大水中溶氧含量,幫助水中微生物快速生長繁殖。另外,植物在吸收營養(yǎng)以后,根系會以生物膜形式附在微生物種成為介質(zhì),凈化水體,改善水系統(tǒng)的水質(zhì)。
2.3滯洪補枯,調(diào)節(jié)水量
生態(tài)水利工程項目在建設(shè)過程中,生態(tài)河堤的植被起到儲蓄的作用。水資源中許多微生物與土壤動物,提升了河堤中土壤的孔隙率。在水資源豐富期間,河堤中的水會滲透,孔隙不斷儲蓄水資源,控制洪澇的發(fā)生。而在枯水期間,原本儲蓄的水資源會滲出河道,起到滯洪補枯,調(diào)節(jié)水量的作用。
2.4調(diào)整流域尺寸
在規(guī)劃河流生態(tài)修復(fù)過程中,設(shè)計人員必須避開河段空間尺寸和短期尺寸,全面考慮河流流域尺寸和長期實踐尺度,從整個生態(tài)系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)出發(fā),了解掌握生態(tài)要素之間的作用和關(guān)系,制定符合該河流的工程建設(shè)方案,實現(xiàn)工程生態(tài)系統(tǒng)和水利工程建設(shè)的整合,在原生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)上確保自然生態(tài)系統(tǒng)的完整性。
2.5建立生態(tài)水文環(huán)境可持續(xù)發(fā)展制度
在設(shè)計生態(tài)水利工程項目方案過程中,應(yīng)結(jié)合環(huán)境科學(xué)技術(shù)理論知識,讓水質(zhì)和水量的同步,根據(jù)水環(huán)境污染情況,設(shè)置合適的防治工程。同時,改變設(shè)計理念,在滿足城鎮(zhèn)防洪需求上,優(yōu)先考慮生態(tài)設(shè)計,引進先進的生態(tài)設(shè)計技術(shù),建立生態(tài)水文環(huán)境可持續(xù)發(fā)展制度,實現(xiàn)水利建設(shè)的生態(tài)平衡。例如在設(shè)計生態(tài)水利工程項目過程中,設(shè)計人員應(yīng)改變傳統(tǒng)設(shè)計觀念,結(jié)合環(huán)境科學(xué)技術(shù)的理論,根據(jù)水環(huán)境污染的情況,在滿足城鎮(zhèn)防洪條件下,優(yōu)先考慮生態(tài)水利設(shè)計,盡可能保持原來的生態(tài)環(huán)境,減少人工修飾的痕跡,同時引進先進的生態(tài)設(shè)計技術(shù),全面考慮季節(jié)變化產(chǎn)生的影響,借助雨水季節(jié)和枯水季節(jié),制定應(yīng)對措施,有效整合、利用水質(zhì),建立生態(tài)水文環(huán)境可持續(xù)發(fā)展制度,實現(xiàn)水利建設(shè)和生態(tài)環(huán)境的平衡。
三、結(jié)束語
生態(tài)水利工程建設(shè)作為推動社會經(jīng)濟發(fā)展的重要因素,也是維持農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的根本。所以,必須合理規(guī)劃生態(tài)水利工程建設(shè)設(shè)計方案,遵循工程安全性與經(jīng)濟性、提升河流形態(tài)空間異質(zhì)性和生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計和自我恢復(fù)原則,建立生態(tài)水文環(huán)境可持續(xù)發(fā)展制度,實現(xiàn)水利建設(shè)和生態(tài)環(huán)境的平衡。
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