摘要:作为水利工程的一个分支,生态水利工程研究的要点主要是指如何更好的达到人们的需求,如何保障生态水域的健康,如何与可持续发展的理念相结合,如何更加合理的运用水利工程技术。生态水利工程不仅要对新建的水利工程应用传统的建设理论,还要对已建的水利工程进行一定的生态恢复,并且要时时刻刻谨记修复河流的生态性。只有充分把握生态水利工程的规划设计的基本原则,才能使生态水利工程对改进人们的生活环境、推动人类经济社会的发展起到一定的作用,做出一定的贡献。
关键词:生态水利工程;设计规划;基本原则
水利工程对社会经济发展以及人们生活有着密切联系,随着经济社会的发展,人们对水利工程建设的重视程度在不断上升。在环保理念下,传统的水利工程设计、施工、运行方式已经不能完全满足社会、环境可持续发展的要求。新建水利工程在进行设计时需要与生态环境相结合,在满足工程建设预期目的的同时还要尽量维护生态平衡,减少水利工程对生态环境的影响。
1 生态水利工程的简介
我国水利工程的发展状况主要分为工程力学和水文学。在传统的水利工程规划设计中,人们更加关注于水文系统,忽略了生态环境,使很多水利工程的质量较差,严重的威胁了整个水利系统的稳定运行和破坏了当地的生态环境。随着科研人员的不断深入的研究,将生态学方面的知识融入到水利工程当中,提高了我国水利工程规划设计的整体水平,并提出了生态水利工程。生态水利工程是依据生态学原理,按照生态平衡的要求,从生态的角度来进行水利工程建设,满足符合自然规律的良性循环和可持续发展的水利体系,从而达到社会的可持续发展、人类与自然的和谐发展。对于修建的生态水利工程,不仅要确保其水利工程的施工质量,还需要确保对生态河流起到修护和维护的作用,使我国生态系统得到全方位的改善。
2 生态水利工程的优劣分析
生态水利工程是一项包含多种学科在内的综合化建设方式,其领域内包括:工程力学、水文学、生态学等设计到不同领域的水利建设学科。主要目的是通过生态学与工程力学结合的方式,在对水域内进行合理地规划改造兼顾水域自身生态系统与人类经济生产的需要完成对自然领域内水域系统的合理改造。生态工程具体的执行方面包括修复水域自身生态在内对河流等水域进行正常的水利工程。在已建工程的基础上修复由人为施工等方面带给水域的破坏,回复水域中原有的生态方面的平衡,是目前河流生态建设的主要手段之一。再具体的工程实施上,生态水利工程目前还有着不太成熟之处。在行业标准上,由于我国地域辽阔,水域多样化,不同水域对于生态水利工程的具体要求也存在着相当大的差异,也就造成了,国家无法出台相关工程的实施细则,不能在制度上形成一个明确标准,这也限制我国在生态水利工程中的发展。生态方面的限制。对于生态环境的影响一方面是由于人为施工中对于生态环境的直接影响,一方面是由于生态环境本身是处于不停运作稳态平衡,而施工中改变了原有环境的因素而造成的生态环境失衡。这两方面导致了在生态水利的建设中存在着较大难度的施工问题。同时由于我国相关行业起步较晚,再具体方案的执行上还需要更多的满足经济建设和安全方面的需要。
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3 生态水利工程规划设计的基本原则
3.1 整体性原则
从长远的发展角度来说,河流生态修复规划与管理尽量选择尺度较大的景观区域开展,要建立在可持续发展的基础上,如果是选择尺度较小,短期内与零星局部的范围内进行的话,效率较差,而且成功率也很低。但是如果选在尺度大的景观上进行生态河流的修复工作,可以很大程度的提高工作效率,达到良好的生态发展目标。另外,还必须要遵循“整体性”原则,关键是立足生态系统的结构功能,掌握生态系统中不同要素间的关系,同时了解互相作用的原理,提出有针对性的河流生态系统整体、综合的系统手段,不能单纯的考虑河道水文系统的修复,也不仅仅是修复单一动物或者河岸的植被情况。同时不能忽视水域和生态环境的易变性、流动性与随机性的特征,表现为流量、水位和水量的水文周期变化和随机变化,也表现为河流淤积与侵蚀的交替变化造成河势的摆动。这些变化在某种程度上决定了生物种群的基本条件。水域生态系统会受到降水、水文、及潮流等因素的影响,生态系统的变化范围从生境受到限制时期的高度临界状态到生境扩张时期的冗余状态。再次,要考虑到生境边界的动态扩展问题。由于动物迁徙和植物的随机扩散,生境边界也随之发生动态变动。
3.2 对于自然界对于生态系统保持生态系统自设计、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。将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅助性设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。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。对于国家境内复杂的水域和生态系统,每一个生态水利工程的规划设计都应该从实际出发,因地制宜地设计出相应的生态水利工程的规划。
3.3 生态水利工程的经济性和安全性原则
从经济效益上分析开来,一定要把握这样一个原则那就是不断的降低风险,收获最大的效益。由于水域环境的生态系统演变具有随机性的特点,这就决定了生态水利工程的规划在一定程度上具有很大的风险性,这就要求在生态水利工程在方案初选阶段一定要进行方案的对比研究,从长远利益出发,对于水域的生态环境的评估和监测给予高度的重视。此外应该不断的降低资金的投入,然后获得最大的经济和生态效益,这需要充分利用生态系统的恢复力。生态水利工程具有综合性和跨学科的特征,不仅要满足可持续发展观的具体要求,也应该满足人们的具体要求。为了实现生态水利工程的耐久性、稳定性、安全性,生态水利工程的施工建设一定要符合科学规律,例如工程力学和水文学的客观事实。总之,生态水利工程应该遵循生态学的基本原理,也应该符合工程学的相关原理。
综上所述,生态水利工程是一门崭新的学科,是我国现代化和可持续发展的重要技术。为解决施工中的环境问题。工程建设必须服从生态经济区域的整体规划,并从系统思想出发,按照生态学原理、经济学原理及生态经济学原理,运用现代科技成果和现代管理手段。特别是生态工程这一重要技术以及传统工程管理的有效经验,以期获得较高的工程效益、生态效益和社会效益。
参考文献
[1] 刘义兴. 水利工程设计中生态景观与文化元素的构成关系分析[J]. 中国水运(下半月),2011(08):145一146.
[2] 禹博. 论生态水利工程的基本设计原则[J]. 河南水利与南水北调,2012(18):77-78.
论文作者:李璐
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/10/18
标签:水利工程论文; 生态论文; 水域论文; 生态系统论文; 生态环境论文; 河流论文; 水利论文; 《基层建设》2017年第19期论文;