摘要：生态水利工程学是从水利工程学中衍生出的一个小分支，它主要研究水利工程在满足人类基本需求的同时，又能符合生态系统自身的要求。随着科技的进步和发展，生态环境的重要性日益凸显，所以传统的水利工程学的弊端逐渐展现，因为其只关注能够满足人们的基本需求、满足社会经济发展的需求但唯独忽略了生态系统，使得生态系统的功能遭到了破坏，侵害了人类长久的利益。基于此生态水利工程出现，本文将从生态水利工程的概念和基本的设计原则两个方面来简要论述。
关键词：生态水利工程；设计原则；环保；可持续发展
水利工程学顾名思义它是一个管理和控制自然界地下水以及地表水，通过开发合理的使用这些水而避免其会对人类造成危害的工程。随着社会的进步，人们的生活质量和生活水平也逐渐提高，而对环境的重视也逐渐凸显。基于对环境的保护和维持自然界可持续发展的目的，生态水利工程应运而生，下面本文将重点介绍它的设计原则，希望能够为建立生态水利工程而提供一些可靠性的建议。
1 生态水利工程介绍
水是人体最重要的组成部分，也是生态系统中不可或缺的载体。在一条河流中，除了包括水还有大量的动物、植物以及我们肉眼很难看见的微生物，这些生物通过气候系统、水文系统以及生物之间最基本的食物链规则而维持着稳定的生活，在这个交杂的循环圈里，水不但是生物群落赖以生存的载体，又是负责能量流动和循环的中介。通过水体和生物之间的微妙的平衡关系，最终形成了江流湖泊的自净能力。而生态水利工程学，简要称为生态水工学，是水利工程学的一个小分支，作为一门刚出现的新型交叉学科，它目前还处于探索和发展的阶段，它的研究重点是使水利工程学不仅能够满足人类的基本需求，而且还要兼顾生态系统的要求，保护生态系统不会被侵害且能保持可持续发展的势头。以水利工程学及主干，将生态学的基本理论融入其中，从而建立的生态水利工程学，不仅能为人类提供各种水的应用功能，而且还保留了水域系统的完整性，尽可能的回复水域的洁净，使人与自然和谐共生。
传统的水利工程虽然在一定程度上促进了社会经济的发展和未生物提供了一个比较稳定的生活环境，但任何事都有两面，水利工程的建设和运行也是如此，长此以往对于生态系统的不利便隐隐浮现。因此，当下水利工程的改革是势在必行的，首先我们要反思传统水利工程的设计理念和技术方法，从根源上重视生态系统，将生态理念知识作为建立水利工程的基础，探索和研究有利于生态系统的水利工程，这不仅是时代发展的必然趋势，也是人类与自然和谐共生的重要一步。
生态水利工程学的研究对象是具有水文特性、水力特性以及生命特性的河流，相比以往静态且无生命的工程来说，生态水利工程是一项非常艰巨的任务。它的研究范围也比水利工程扩大了许多，从基本的河流范围、河道以及两岸的物理边界一直扩展到河流走廊的生态系统边界。其技术方法主要包括以下内容：对于新建工程使用尽可能能减低对生态系统伤害的技术方法，而对于已经完成的人工河流，提供生态修复和规划设计的功能。
2 生态水利工程的基本设计原则
2.1安全性和经济性
生态水利工程是一项综合性工程，它不仅要符合水利工程建设原理更是要重点突出生态学的理念。所以在工程的建造中，既要努力达到和满足人的需求，比如为人类供水、防洪、灌溉等，也要维持生态系统的可持续发展，保护生态环境。和其他工程的建造一样，生态水利工程建造的最基本的原则就是安全性，因为是供人类使用和生活使用的工程，所以安全性是非常重要的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在施工过程中，所有使用的施工材料都必须符合国家标准，使用的设备都必须经过严格审查和检验，一旦稍有问题就要及时更换，并且对于施工过程的每个环节都要严格把控，不能存在丝毫懈怠和放松，而且在按照自然地河流地貌来进行河流设计时，必须要将河流中可能出现泥沙、淤泥流动的自然特征表现出来，充分研究和考虑河流中出现的各种自然现象并在人工生态系统中动态展示出来，并且还要保证工程的质量，加强河流修复工程的耐久性。经济性是工程需要考虑的第二原则，所有的工程都遵循着以最小的经济换取最大的效益，而生态水利工程自然也不例外，但由于生态系统的动态演绎不可控因素太多，所以需要多设计备选方案，而且还要对生态系统进行实时监控和检测，充分利用自然地理优势，尽力降低经济成本。
2.2空间异质性
空间异质性原则是生态系统中最为难理解的一个原则，通俗来讲它可以理解为空间缀块性和梯度的总和，指的是生态水利工程布局结构的不均衡性和复杂性，其中缀块性可以理解为物种的组成特征以及和其分布的位置的关系。而空间异质性和生态系统的关系是一个生态系统的空间异质性的程度越高，则其能够容纳的生物种类也就越多，而人工生态系统也就越像自然生态系统，自我修复能力也会增强，有利于实现生态系统的可持续发展。
2.3生态系统自我修复
人工生态系统和自然生态系统最大的不同就是自然界有自我修复功能，但人工生态系统却只能依靠外力来恢复。所以如果要想建立生态水利工程就要充分考虑到自然生态系统的这个特性，以期实现可持续发展。虽然可以实现人工建造生态系统，但自然界还是处于不可取代的地步，我们可以创造一条有植物、动物的河流，但我们却不能阻止河流干涸，而自然界却可以，因为自然界的河流是活源。基于要维护自然生态的自我修复功能，那么对于生态水利工程的建造就不能全部使用钢筋水泥等人工材料了，否则其和水利工程的建造有何不同。而是要充分发挥自然界的优势，借助工程所处地位位置的优势，巧妙的实现人造和天造的结合，这样不但能够实现自然的自我修复功能，而且借助自然界的天然优势，可以减少项目花费，节省成本，可谓是一举多得，收益多多。
2.4调整式设计
生态系统的设计不应该是一成不变的，而是应该跟随时间的变化不断改进和完善的。一个完整的生态系统演绎是漫长的也是人类不可控的，尽管我们人工建造了河流，并且也模仿自然的河流，根植了植物和投放了动物，尽可能的去塑造一个真实的、可持续发展的河流生态系统。但是生态系统中生物的繁衍和演替以及多样性物种的出现和生长都是动态的，并非一成不变的，所以我们不能设定静态的框架去束缚，而是要追随大自然的物种演化，让人工的河流生态系统逐渐向自然转化。虽然人工的河流生态系统具有时间和空间上诸多的不确定性，但唯有一点我们可以掌控，那就是它本质上还是属于人工塑造的生态系统，所以对于它可能会出现的自然界中存在的缺陷却是可以弥补的，可以及时调整和修改。因此，对于生态系的改造我们不能仅仅依靠科研人员，而是要集思广益，收集管理员以及居民等的意见，引导社会人士广泛和积极的参与，从而为建立更多、更好的人工生态系统而积累经验。
3 结语
综上所述，传统的水利工程的重点是为了改造和控制河流，为人类提供足够的水资源和防止洪水泛滥危害人类生活，而选择使用建立水工建筑物的方法。但随着人类文明的进步，人们对河流的认识也发生了翻天覆地的变化，从冷冰冰的使用资源变成了生命的载体，而生态水利工程就是从此开始出现并兴起发展的，它以寻找人类与生态环境的平衡点为中心，旨在寻找一个既可以满足人类需求但又不会对生态环境造成伤害的举措，达到人与自然和谐发展的目标，因此长远看来，生态水利工程将拥有非常广阔的发展前景。
参考文献：
[1] 牛朝锋.刍议济源市加强生态水利工程建设及设计原则[J].河南水利与南水北调，2016.
[2] 侯东平.生态水利工程的基本设计原则[J].中国水运（下半月），2015.
[3] 王琳.生态水利工程的设计原则研究[J].河南科技，2015.
论文作者:徐龙振
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/24
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