关键词:生态水利;工程设计;水利建设;应用分析
1、水利建设中生态水利工程设计的重要作用
众所周知,传统的水利工程建设对生态环境以及河流会产生非常大的影响,不仅会导致自然河流逐渐发展为沟渠,并且也会导致自然河流出现非连续性。一般情况下,将天然河流设计为人工河流,虽然可以对水流起到拦截作用,但是却在一定程度上增加河流的需水量,并且筑坝多按照河流方向进行建设,导致河流出现非连续性,对生态环境、河流会产生重要影响。另外,水利工程的影响使很多已经适应生活环境的动植物重新适应新的生活环境,导致动植物出现淘汰现象[2]。近几年,伴随着我国社会的不断发展以及科学技术的进步,对树立工程的研究步伐加大,传统水利工程不再满足社会发展的需求以及生态环境的要求,需积极采取新的设计方案,提高水利工程的有效发展。
2、水利建设中生态水利工程设计的应用
生态水利工程是在满足社会发展的需求积极考虑到生态环境的发展现象,保证生态系统能够得到平衡发展。其中,水利工程的含义为:尽可能的减少对生态环境造成破坏;需严格按照相关生态系统组织原理,在对水利工程进行设计的时候需要考虑到周围环境的承受能力;将维持生态系统平衡作为水利工程发展的基本原则,保证水利工程能够推动生态平衡;积极建设环境型水利工程,避免出现生态破坏现象,积极降低环境成本[2]。其中水利工程设计在水利建设中的应用包括以下几点:水利工程选址对大自然系统影响的最小化原则;水利开发之前需要探究生态系统的承受能力,并将生态建设作为重点内容,保证水体工程的生态环保;水利建设中避免出现生态破坏现象;所建设的河道需要遵循生态用水的需求,保证河道正常的水量输送以及河道生态平衡。
3、生态水利工程的设计原则
3.1 工程安全性和经济性原则
生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2 提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。
3.3 生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。
4、实现水利工程可持续发展的有效对策
4.1 建立并完善生态环境可持续发展的相关制度
根据人们对生态环境可持续发展的认识水平,建立科学全面的评价机制,制定相关的评价方法和利用保证生态平衡的有效政策,从而形成评价标准。来适当和科学合理地评价水利工程建设对生态环境产生的影响。在水利工程建设过程中,要先考虑其施工过程中对生态环境的影响,再做出合理的判断,水利工程建设的各个环节都要以保护生态环境可持续发展为要求和标准,使其建设对生态环境的负面影响减到最小。
4.2 建立环境监测系统,严格控制游客容量
加强生态旅游过程中的技术参与和指导,在合理的范围内进行商业运作这些都是允许的!为了更好地使河南省的生态旅游资源可持续地开发利用,必须依靠科学的规划,并制定相应的措施对入境旅游人员进行规范要求;另外应该规划出更为合理的旅游人数、游览路线,计算出每个生态区的环境承载容量!在这些科学规划的基础上走景区可持续发展路线;对旅游区淡季、旺季时入景区人数作更为合理的规划,使在旺季不能超出其承载能力,淡季制定出吸引游客政策,提高旅游区的功效,增加游客数量。
4.3 明确生态敏感目标,丰富设计基础资料,科学进行生态水利工程设计
生态水利工程设计首先要明确设计的内容和目标,设计过程中要清楚地认识到工程直接或间接影响的生态目标,在工程规划设计阶段充分考虑到对生态目标各方面的不利影响,在实际设计工作中有针对性的调整(优化设计方案,以避免或减缓工程的不利生态影响,使不利生态影响最小化; 同时水利工程设计方案须符合水利建设的实际,保证水利工程的正常实施。设计中基础资料的充分搜集十分重要,应尽可能的搜集已有水文、生态等基础观测资料及研究成果,相关专业科技人员应注重沟通与资料的共享。
结语
综上所述,在我国可持续发展过程之中,生态水利工程起到了至关重要的作用,现如今,我国正处于大力建设水利工程的阶段,在这一阶段,水利工程的建设不仅可以为社会带来资源保障,并且在一定程度上对当地生态环境产生影响。针对这种现象,需要在积极设计水利工程的时候,对生态理论进行考虑与分析,积极借鉴国外先进的技术与经验,在不断创新与不断发展进程中提高我国水利工程建设水平,这样一来,才能够减少水利建设所带来的影响,才能真正推动我国社会经济的发展与进步。
参考文献
[1]杨丽荣.生态水利工程设计在水利建设中的运用[J].黑龙江水利科技,2012,11:198-199.
[2]唐建.试论生态水利工程设计在水利建设中的运用[J].黑龙江科技信息,2015,08:128.
[3]迟长海.发展生态水利工程设计在水利建设中的作用[J].农业与技术,2014,01:51.
[4]韩军桥.浅谈生态理念在水利设计中的运用[J].科技创新与应用,2014,24:191.
论文作者:汤祥
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/29
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