【摘要】水利工程設(shè)計(jì)是環(huán)境管理與生態(tài)建設(shè)領(lǐng)域的新概念，其設(shè)計(jì)要求主要是對(duì)工程中對(duì)生態(tài)破壞所造成的影響進(jìn)行分析，并通過(guò)改變?cè)O(shè)計(jì)方案，降低水利工程對(duì)整個(gè)生態(tài)環(huán)境所造成的影響。從某種角度分析，生態(tài)水利是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工程，不僅綜合性比較強(qiáng)，并且能夠滿(mǎn)足防洪、灌溉、發(fā)電等多種需求，因此，積極實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)與水利工程的有效整合，是現(xiàn)階段水利工程建設(shè)的主要發(fā)展目標(biāo)。本文主要研究了生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)在水利建設(shè)中的意義、必要性、設(shè)計(jì)原則以及在水利建設(shè)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)水利工程；水利建設(shè)；水利設(shè)計(jì)

1、水利建設(shè)中生態(tài)水利工程的作用

眾所周知，傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境以及河流會(huì)產(chǎn)生非常大的影響，不僅會(huì)導(dǎo)致自然河流逐漸發(fā)展為溝渠，并且也會(huì)導(dǎo)致自然河流出現(xiàn)非連續(xù)性。一般情況下，將天然河流設(shè)計(jì)為人工河流，雖然可以對(duì)水流起到攔截作用，但是卻在一定程度上增加河流的需水量，并且筑壩多按照河流方向進(jìn)行建設(shè)，導(dǎo)致河流出現(xiàn)非連續(xù)性，對(duì)生態(tài)環(huán)境、河流會(huì)產(chǎn)生重要影響。另外，水利工程的影響使很多已經(jīng)適應(yīng)生活環(huán)境的動(dòng)植物重新適應(yīng)新的生活環(huán)境，導(dǎo)致動(dòng)植物出現(xiàn)淘汰現(xiàn)象。近幾年，伴隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)樹(shù)立工程的研究步伐加大，傳統(tǒng)水利工程不再滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需求以及生態(tài)環(huán)境的要求，需積極采取新的設(shè)計(jì)方案，提高水利工程的有效發(fā)展。

2、生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)原則

2.1 工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律，保證河流修復(fù)工程的耐久性。對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。由于對(duì)生態(tài)演替的過(guò)程和結(jié)果事先難以把握，生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外，充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律，是力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線(xiàn)。

2.2 提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會(huì)下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類(lèi)活動(dòng)，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚(yú)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)和其他生物物種，生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，使其符合自然河流的地貌學(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。

2.3 生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇，也就是說(shuō)某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對(duì)于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時(shí)，要求工程師必須放棄控制自然界的動(dòng)機(jī)，樹(shù)立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個(gè)寶貴財(cái)富，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是，地球上沒(méi)有兩條相同的河流，每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此，每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值，尋求最佳的生態(tài)工程方案。

3、生態(tài)水利工程的應(yīng)用

3.1提供相應(yīng)的動(dòng)植物生存和繁殖空間

通過(guò)建設(shè)生態(tài)水利工程，可以很好的把河道、水流、提防和岸邊的動(dòng)植物進(jìn)行整體連接，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候依據(jù)現(xiàn)有大自然地貌和地形合理科學(xué)配置與改進(jìn)，從而建立一個(gè)互惠共存的生態(tài)系統(tǒng)。在水利工程中河堤坡腳位置上擁有很多變化帶以及高的孔隙率，從而比較適合生物生長(zhǎng)，因此為魚(yú)類(lèi)的生存提供場(chǎng)地，并且河道兩旁的綠樹(shù)和叢林為昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類(lèi)提供棲息地。

3.2提高水資源的自身凈水功效

水資源的自身凈水作用就是把有機(jī)污染物經(jīng)過(guò)氧化形成無(wú)機(jī)物的過(guò)程，并且可以不斷運(yùn)用水資源中的細(xì)菌以及真菌等污染物。在分解無(wú)機(jī)物的時(shí)候，可以為水中藻類(lèi)植物提供養(yǎng)分，藻類(lèi)經(jīng)過(guò)不斷光合作用產(chǎn)生氧氣，相輔相成。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，增加魚(yú)巢、魚(yú)道逐漸形成流速帶，這樣方便于氧氣進(jìn)入到水中，增加了水中的氧氣含量，促進(jìn)了植物的生長(zhǎng)，為凈化了水質(zhì)提供保障。

3.3起到調(diào)節(jié)水量的作用

生態(tài)水利建設(shè)的過(guò)程中，河道周?chē)闹脖痪哂幸欢ǖ男钏饔?，在水資源中一般都會(huì)含有大量土壤動(dòng)物和微生物，從而使得河堤出現(xiàn)很高的孔隙率?？菟冢皟?chǔ)備的水會(huì)慢慢進(jìn)入河道，從而起到調(diào)節(jié)作用；在水比較豐富的時(shí)候，水開(kāi)始向河堤中滲入，避免出現(xiàn)洪災(zāi)。

3.4生態(tài)水利設(shè)計(jì)要結(jié)合環(huán)境工程設(shè)計(jì)

進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分吸收環(huán)境科學(xué)技術(shù)的理論，達(dá)到水質(zhì)同水量同步，結(jié)合水環(huán)境污染，設(shè)置相對(duì)應(yīng)的防治工程。水利工程中的作用水量，要考慮季節(jié)變化產(chǎn)生的影響，同時(shí)也要充分利用在雨水季節(jié)或枯水季節(jié)中，不同的應(yīng)對(duì)措施。生態(tài)水利要立足在水利建設(shè)和環(huán)境生態(tài)之上，將水量的高效利用和水質(zhì)的有效優(yōu)化進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)水利建設(shè)中的生態(tài)平衡。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展過(guò)程之中，生態(tài)水利工程起到了至關(guān)重要的作用，現(xiàn)如今，我國(guó)正處于大力建設(shè)水利工程的階段，在這一階段，水利工程的建設(shè)不僅可以為社會(huì)帶來(lái)資源保障，并且在一定程度上對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。針對(duì)這種現(xiàn)象，需要在積極設(shè)計(jì)水利工程的時(shí)候，對(duì)生態(tài)理論進(jìn)行考慮與分析，積極借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，在不斷創(chuàng)新與不斷發(fā)展進(jìn)程中提高我國(guó)水利工程建設(shè)水平，這樣一來(lái)，才能夠減少水利建設(shè)所帶來(lái)的影響，才能真正推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步。

參考文獻(xiàn) ：

[1]楊麗榮.生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)在水利建設(shè)中的運(yùn)用[J].黑龍江水利科技，2012（11）：198- 199.

作者簡(jiǎn)介：馮沙沙，女，1989-，助理工程師，主要從事水利工程設(shè)計(jì)工作。