生態水利工程范文

時間:2023-04-06 22:34:36

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生態水利工程

篇1

在以往的水利工程建設施工中,人們并沒有合理控制施工內容,也沒有科學選擇施工操作方式,嚴重影響了地質活動。如在建設堤壩時,施工人員沒有詳細分析周圍的水環境,導致水面壓力大大增加,進而驟然提升地殼壓力,加大區域的崩巖、地震等風險。現代水利工程的生態設計與建設把地質活動趨勢作為依據,全方位分析地質環境,秉持因地制宜、河流自我修復等保護地質的理念,大大降低水利工程建設對地質活動的制約[1]。在實際的施工過程中,生態設計把施工操作跟經濟價值、對地質活動的影響都放在同等的水平上,從本質上促使人類行為破壞地質活動的程度被降低,確保生態環境和諧發展。

2現代水利工程具體的生態設計方法

對于現代水利工程建設而言,生態設計的重要性毋庸置疑,面對社會發展對水利工程建設提出的生態保護、可持續發展等要求和挑戰,如果保障水利工程的生態設計是社會各界較關注的問題。因此,水利工程建設需要以滿足社會發展要求為前提,應用科學的、可行的生態設計方法,保護生物的繁衍生活,有效維護生態環境平衡。

2.1分析并計算水文過程在當前的水利工程設計中,人們對于生態水文設計的運用并不多,這是因為從事現代水利工程設計工作和從事生態水文工作的人員屬于不同的領域,導致水利工程設計通常都與實際情況脫離。生態水利工程的服務對象很廣泛,主要包括草原、農業、林業、消防等。因此,在現代水利工程的生態設計中,設計人員必須認真分析生態目標對水源提出的要求及水源規律,并正確計算水文過程,以確保設計的水利工程更加實用、科學。同時,對于敏感生態目標的識別也應到位,綜合考慮流域的生態敏感點。

2.2有機結合環境工程建設現代水利工程設計應有機結合環境科學與工程的相關理論和技術,確保能同步科學配置水質和水量,特別要有機結合水污染防治工程。水利工程的水量通常會隨季節的變化而變化,而在進行生態設計時會存在一些阻力和挑戰,需要設計人員因地制宜,找尋合理的設計方案,確保能順利實施現代水利工程建設。

2.3設計生態反饋調節系統設計生態反饋調節系統時,應根據河流的生態系統來進行,設計人員要全方位分析成熟的河流生態系統,并嚴格按照生態系統的動態轉變要求和可持續發展要求來建設反饋調節系統的主線[2]。同時,要從河流生態系統結構的動態變化量、變化效果等出發,分析其對現代水利工程生態建設內容的影響,實現設計、執行、監測、評估和調節的往復循環,持續提升系統的反饋調節質量、效果,確保現代水利工程建設中能滲透生態理念。

2.4選用生態水利工程措施通過充分利用河流兩邊的水生植物,如蘆葦等,以恢復河岸植被,切實提高水域的凈化能力。城市之肺是濕地,可以在濕地種植香蒲等植物,以恢復河岸的濕地本性,充分發揮出生態自凈環節中生物的優良作用。對現代水利工程的水環境實現多樣性的生態鏈結構,如通過設計多變的河道縱斷面、增減水岸的遮蔽物等方法降低流水速度,以便能更好地為水生生物提供棲息地,因為水生生物在流水速度方面有一定的要求,當生物環境和水環境能自我統一及有效互動,就能促進河流自凈的實現。

3結語

篇2

關鍵詞:水利工程;生態環境;影響;生態水利工程

Abstract: due to the increase of population in our country, the rapid economic development of resources and energy demand will continue to increase. In order to get more energy, and meet the constantly in need of social development, we must vigorously hydraulic engineering construction. Water conservancy construction engineering although can solve the problem of energy shortages, but it also causes the local the deterioration of the environment, ecological environment to bring a lot of disadvantages, cause the environment destruction and pollution. For these environmental problems, we should be prepared to environmental protection work and actively establish ecological water conservancy project, the environment protection and social economic development. This paper mainly analyzes the water conservancy project on environment and the influence of the establishment of the ecological water conservancy project.

Keywords: water conservancy projects; Ecological environment; Influence; Ecological water conservancy project

中圖分類號:TV文獻標識碼:A 文章編號:

為了解決我國水資源缺乏的問題,我們應大量修建水利工程,進行水資源的合理分配。可見,水利工程已成為我國工程建設必不可少的一個項目。水利工程在發電、灌溉、防洪等方面起著重要的作用,對社會經濟建設和發展起著舉足輕重的意義。然而,水利工程建設帶來的生態環境問題也是我們必須重視的。

一、水利工程對生態環境的影響

1. 對當地氣候的影響

在通常的情況下,大氣環流控制著地區性氣候,但是在建立了大、中型水利工程后,原本的陸地變為了濕地或水體,使局部的空氣變得更加的濕潤,這也影響了當地的氣候。對氣候的影響主要包括氣溫、降水和風霧等氣象的變化。

2. 對局部降水的影響

水利工程對降水的影響主要包括三個方面:降水量的增加,降水地區分布改變,降水時間分布改變。

由于修建水利工程后,地區內形成了大量的積水,在太陽的輻射下,空氣的蒸發量就會增加;降水地區發生變化,一般情況下,迎風面降水多,背風面降水少,水壩和水壩周圍地區的降水相對減少,水壩地區的降水相對增加;由于大氣對流的影響,夏季一般降水多,冬季降水相對少。

3. 對水文的影響

水利工程的修建會影響周邊的環境,改變河流下游的流量。水庫不僅能存儲大量的洪水,還能截流非汛期的基流,在這樣的情況下就會引起河流下游的水量大幅度地減少,甚至出現斷流。這不僅導致周圍地下水位下降,還導致很多的生態環境問題。比如,下游的河湖絕水,導致河湖干枯;下游周邊地區的地下水位下降;在河流的入海口,由于河流的減少會導致嚴重的海水倒灌,影響入海口地區的農業發展和經濟發展;由于泄洪量的變化,使河流的水位變化的幅度增大,影響航運、養魚和引水灌溉等活動;當水庫下游的水量減少時必會造成水質的污染和惡化。

4. 對水體的影響

水庫建設對當地水體有著巨大的影響。例如,影響上、下行的行速;水庫容易發生污染的現象,出現嚴重的水華,水質變差;隨著水庫的建成,水庫存蓄的大量的積水,導致水面擴大,水霧和水汽增多等等問題。水利工程對水體的影響可分為積極影響和消極影響。

積極影響:庫區積水能減緩流速,有利于表面的懸浮物的沉降,從而促使水體的色度和濁度下降,庫區內藻類活動可將低水體的硬度。

消極影響:由于水庫大量存水,水流的流速減緩,降低了大氣和水體之間污染物的擴散能力,導致復氧的能力變弱,使得庫區自凈能力減弱;庫區內的水體有利于藻類的光合作用,導致水體的富營養化;水庫內腐爛的有機物能消耗水體中的氧氣,釋放大量的二氧化碳,導致溫室效應。此外,長期積累的懸移質不易遷移,有毒物質和重金屬物質存在其中就會導致嚴重的次生污染。

5. 嚴重影響水生生物和陸生生物

水生生物受水利工程建設的影響是最直接的。水利工程的建設不僅改變了河流的水生生物系統,還導致水生生物的生長環境遭到破壞。此外,由于有機物和土壤中的氮、磷相融合,再加上水庫周圍農田、草原的養分和降水直接進入河流中,從而創造出有豐富營養的有機物。由于水庫的建設,阻礙了魚類的遷移路線。水利工程切斷了河流,嚴重影響了魚類的生命周期;水利工程還改變了魚類的生存環境,水庫的建立使魚類的多樣性發生較大的變化;嚴重影響魚類的繁殖,影響魚類的產殖活動,導致魚卵的死亡。

水利工程的建設能直接破壞陸生生物和植物。水利工程還會導致嚴重的土壤鹽堿化,間接地影響動植物的結構、種類和生存環境。水庫的建設使河流周邊的植被減少,影響了生物多樣性;動植物的生存環境遭到嚴重的破壞,導致大量的物種的滅絕。不僅如此,水利工程還會影響農業生產,土壤的鹽堿化會降低農產品的產量。然而,水利工程的建設使周圍的空氣濕度增加,使濕地和沼澤地的面積有所增加,這對當地生物的生長帶來了好處。

針對水利工程對生態環境造成的嚴重影響,我國開展高度重視和發展生態水利工程。生態水利工程在傳統的水利工程的基礎上,注重水生態的修復和保護工作。生態水利工程符合當前可持續發展的理念,是傳統水利工程與現代生態學的有機融合。生態水利工程能夠兼顧生態系統健康、穩定和社會經濟可持續發展的統一。

二、加強生態水利工程的建設

1. 建設生態水利工程的原則

生態水利工程是對于新建的工程,在進行傳統水利工程的建設過程中,要注重對河流生態的保護。對于已經建設好的水利工程,要對嚴重破壞生態環境的重點進行修復,實現生態系統的健康發展。

生態水利工程的建設遵循以下幾個原則。一是保護和修復河流多樣化的原則。我們都知道每條河流都有不同的特點,具有多樣性,所以,在建設水利工程的時候不能盲目的去效仿成功的案例,而是要根據每條河流的不同特征進行水利工程的建設;二是保持和維護河流自我修復的能力。河流能進行自我修復能力,這種修復能力不僅能減輕水利工程建設對河流的消極影響和破壞,還能減少人們對河流破壞之后的人為修復,對河流的可持續發展起著經濟促進作用;三是以修復整個水體系統為主要目標。河流與周邊的田地和城鎮相互聯系,它們組成一個完整的生態系統,所以,在水利工程的建設中要考慮到多方面的因素和關系。

2. 生態水利工程的作用和意義

(1)生態水利工程能保護河流的多樣性。生態水利工程要求在進行水利工程建設之前,要對河流的現狀和河流的地貌情況進行深刻的調查和評估。包括調查河流的構成和形狀,河流水位的變化幅度,河床的穩定性,河床的材料和河流的橫截面形狀等方面進行仔細的考察和研究。它還包括對河流生物的調查,對河流周邊動植物的分布規律、數量和種類進行分析,并且建立生物數據庫。

(2)生態水利工程能保護河寬,減少工程占地。加強生態水利工程,能夠減少河流兩岸的占地面積,增加土地的有效使用面積,減少工程占地。生態水利工程的建設能更好的保護好河流的寬度,減少違章建筑的占地。此外,還能避免直立式護岸的缺點,使河道的自然生態系統和城市的景觀、生態系統相協調。

(3)生態水利工程有利于河床岸坡的防護和建設。生態水利工程強調人與自然的和諧統一,在滿足工程安全的基礎上,注重生態和景觀護岸形勢的多樣化。為了讓動植物、魚類、水域植物等有更好的棲息和繁殖的環境,避免使用不透水的材料,盡量使用良好墊層結構和反濾結構的堆石。

(4)生態水利工程能修復已破壞的河道,修復河流整個生態系統;生態水利工程還加強社會效益和經濟效益的統一,改變傳統單一經濟技術評估的方式,進行整體的規劃和建設。

結語:水利工程建設確實給當地的生態環境確實帶來了很多的影響,造成當地環境的污染和破壞,造成生態系統的惡化,所以,我們要盡可能地避免水利工程建設帶來的各種弊端,積極強調和開展生態水利工程,做到經濟建設和生態環境的協調統一。生態水利工程對環境的影響具有長久性和不可逆轉性,它已成為實現我國經濟和環境可持續發展的重要技術。

參考文獻:

[1] 余安邦. 大石灘水庫匯流區的特征與生態保護對策[J]. 水利科技與經濟, 2008,(12)

[2] 付萍萍. 三峽工程生態環境保護與可持續發展[J]. 湖北水力發電, 2009,(04)

篇3

傳統的水利工程模式是以對水流的控制為目標建設水工建筑物,以滿足人們對供水、防洪、發電、航運等需求。人們為了控制水流,或者改變了自然的水生態系統,或者把水從生態系統中分割出來,而引發水域生態環境及其周邊生態環境、生物群落動態的變化。主要表現在以下幾個方面:一是水庫蓄水對上游的淹沒,導致的土地、自然文化遺產、景觀、移民、動植物棲息地、生物物種多樣性等的損失和破壞。水庫調蓄,對庫區及其周邊地區的地質構造、地下水位、氣候等產生影響;二是對河流生態系統影響。江河水的自然流態發生變化,打破了河流自然生態系統平衡;三是水庫蓄水對周邊生態的影響。河道河床抬高,水庫上游洪水水位逐年升高;下游河道沖刷加劇,甚至引起河口的海蝕等。忽視生態環境對水的需求,一旦水利工程的作用超過環境承受能力,環境問題就必然發生;四是跨流域調水的影響。對調出流域的下游因水量減少產生的生態影響,如供水安全、河道斷流、河口萎縮等;對調入流域的可能影響,主要有工程沿線的移民安置、水質污染、水生微生物傳播疾病等。總之,傳統水利工程模式重水資源的開發、利用和治理,而輕水資源的優化配置、管理和保護,導致對生態環境產生負面影響。

2生態水利的概念

生態水利生態水利的提出源于人們對自然的認識。人們在遭受大自然的報復之后,對傳統水利存在問題進行了深刻的反思提出由工程水利向資源水利最終向生態水利轉變。生態水利是按照生態學原理,遵循生態平衡的法則和要求,從生態的角度出發進行水利工程建設,建立滿足良性循環和可持續利用的水利體系,從而達到可持續發展以及人與自然和諧相處。從宏觀上講,生態水利就是研究:水利與生態系統的關系;水資源的開發與利用對生態環境的影響、水利工程建設與生態系統演變的關系;水資源開發、利用、保護和配置中,在提高水資源的有效利用水平、節約用水的條件下,保證生態系統的自我恢復和良性發展的途徑和措施。因此,生態水利是把人和水體作為整個生態系統的要素來考慮,照顧到人和自然對水利的共同需求,通過建立有利于促進生態水利工程規劃、設計、施工和維護的運作機制,達到水生態系統改善優化、人與自然和諧、水資源可持續利用、社會可持續發展的目的。生態水利工程的內涵有以下幾個方面特征:與傳統水利發展模式相比,生態水利工程模式強調對生態環境的保護,在水資源利用中保護自然環境、尊重自然規律,主張人與自然協調發展。其目標在于維持水的持續性、可再生性和生態系統整體性,保護生態系統和生物物種的可持續利用,以及恢復和提高生態系統結構和功能。生態水利要用生態學的基本觀點來指導水利生態水利模式運用生態學的基本觀點來指導水利規劃、設計、建設、管理,其目標要滿足人類世代用水需求,體現人類共享環境,資源和經濟、社會效益的原則。生態水利工程的開發建設是在人口、資源、環境和經濟協調發展的條件下施行的,使水資源的開發利用既能改善人民的生產、生活水平,又能留住青山綠水。生態水利工程模式以生態學方法為基礎,運用生態整合方法,整合各種技術、行政和行為誘導的手段協調系統內部各種不合理的關系,使得自然-經濟-社會復合生態系統是持續穩定的,對外界不利因素具有免疫力。

3生態水利工程發展應注意的方面

隨著經濟的發展,對水資源的需求越來越大,水利工程建設越來越多,發展生態水利刻不容緩。這對于改善區域生態環境,保障群眾飲水安全,建設美麗中國有重要作用。發展生態水利工程應著重考慮以下幾個方面:

3.1加強生態水利規劃和設計。

在水利工程的設計中,生態理念的重要性主要體現在生態系統與工程建設之間的和諧與可持續發展。水利工程的建設直接關系到農業的灌溉、水力發電以及自然災害的防護等,良好的水利建設可以保證經濟健康發展,而將生態理念融入到水利工程建設中,可使水利建設中的一些破壞得以解決,對我國的經濟建設具有直接的促進作用。

3.2開源、節流雙管齊下,推進節水型社會建設。

實施最嚴格的水資源管理制度。建立健全水資源管理制度、水資源管理行政首長負責制和水源管理考核制度。加快推進節水型社會進程。加快建設渠系配套和渠道防滲工程,推廣節水技術,加大水污染防治和污水處理力度,積極推行水的循環利用。實行節水工程、分質供水以及各項節水措施,減少居民、企業生活生產用水浪費,提高水資源利用率。

3.3應服務于綠色農業水資源配置

生態水利工程除具有傳統水利工程的資源、經濟和社會屬性外,更關注工程對生態與環境的影響,綠色農業與生態水利工程主要通過水資源的配置這一過程聯系在一起。因此,生態水利工程在服務于農業水資源配置時,與先進的農業耕作管理措施相結合,減少對水自然循環過程的干擾;減少對耕地的侵占;高度重視生態水利工程對水資源置潛力與綠色農業產業結構布局的協調性。

3.4完善監控體系,切實保護好當地的生態環境

篇4

關鍵詞:生態環境;建設;生態水利工程

中圖分類號: TV 文獻標識碼: A 文章編號:

根據水利工程人員多年的經驗得知,通過合理利用自然帶來的干擾作用以及自然生態的自我修復等來恰當的平衡好人與自然的內在關系,這是進行建設生態水利工程的根本出發點。人們為了滿足自己的實際需求,不斷的建設各種類型的水利工程,在帶來正面效應的同時,也存在著一些負面效應。所以,現階段,我們迫切需要完成的任務就是怎樣合理的規劃設計生態水利工程。要知道,生態水利工程對于社會經濟的快速發展有著積極的促進作用,不過,水利工程實際規劃設計過程中,必須充分全面的考慮水利工程對自然生態系統造成的危害,所以,生態系統規劃過程中應盡可能的減小對生態系統造成的影響。我國水利工程的建設不僅對于促進我國的防洪、發電、灌溉、航運等具有重要的意義,而且在促進資源合理利用也發揮了重要的作用。隨著科學的進步正在向生態水利、生態工程上發展,且很多地區已經取得了很大的成效。人們認識到水利工程對于河流生態系統可能造成不同程度的負面影響。因此,搞好水利工程對于我國的經濟和社會發展都有重要的意義。如何在水利建設中保護好生態環境,逐步改善水利工程建設的規劃及設計技術,是每個水利工作者重要的責任。

一、生態水利工程建設概念

生態水利工程學是水利工程學與生態學相融合產生的新分支學科,目的是改進和完善水利工程的規劃設計方法。生態水利工程建設是指在遵循自然生態規律的前提下,以保護、改善和修復水生態環境為目的,而采取的積極方式的治水行為,其目的是研究防治水資源遭受污染、優化配置以及可持續利用水資源,通過對水利工程的生態設計及生態監控,可以實現生態安全與生態災難的防治。推進生態型水利工程的建設,打造一種人與自然相互親近、相互依存的環境,是現階段水利工程發展的必然趨勢,是環境保護背景下展現出來的新概念。

二、水利工程對生態環境影響的主要原因

水利工程是建立在特定的自然環境中的一項工程,它的功能是幫助人民改善水資源的利用,所以它對生態環境的影響也就不容忽視,經過多年總結,究其原因主要有如下幾個方面:

(1)水利工程自身的缺陷。由于水利工程的建設改變了河流流向及環境條件,這也就必然會對原有的生態系統構成破壞。

(2)由于人類在特定的時間條件和科學技術水平下對自然界規律的認識不足,因此,容易對水利工程建設中產生的一些生態上的問題認識不充分。

(3)人類缺乏自我約束,未按自然界的客觀規律辦事。人類只顧向大自然無節制地大肆索取和掠奪,超出了水資源環境的實際承載能力,從而引發了一系列生態環境問題。

(4)管理制度有缺陷,監管不到位。對當前發生的一些生態環境問題,由于管理制度不當或監管不到位,而導致沒有很好地解決這些問題,從而使生態問題加劇。

三、生態水利工程設計應遵循的原則

(1)工程安全性與經濟性原則

生態水利工程屬于一項系統性工程,不僅要滿足群眾的實際需求,而且還要重視其的可持續發展要求。同時,生態水利工程不僅要與水利工程學原理相一致,而且還要與生態學原理相一致。對于生態水利工程的設施應遵循水文學與工程力學的規律,從而保證工程的各種設施具有較高的安全性、耐久性以及穩定性。

從生態水利工程的經濟角度上而言,應將風險小、效益大作為設計的基本原則。由于生態系統經常發生著變化,因此,使得生態水利工程規劃過程存在著一定的風險因素,這就要求我們在規范設計過程中應制定出多種方案并進行分析比較。另外,可以通過生態系統具有的恢復能力,爭取以最小的投入獲取最大的效益。

(2)景觀尺度與整體性原則

河流生態治理技術規劃與管理應在大景觀尺度以及可持續性的角度上展開,之所以通過這樣的方式,主要是因為在大景觀尺度的基礎上對河流生態進行治理能夠獲取到較高的效率,成功率也較大。這里所說的整體性,實質上指的是以生態系統的機構與功能角度為出發點,將生態系統各個要素間的交互作用進行全面的掌握,制定出有效的,切實可行的治理河流生態系統方法。其次,還要對水域和生態環境的易變性、隨機性以及流動性的特征進行充分的考慮,主要是流量、水位、水量的水文發生周期性的變化或者隨機變化,同時還有河流淤積與侵蝕間的交替變化,這些變化對于生物種群的生存條件有著直接的影響。水域生態系統主要是隨著水文變化、降雨等條件在時間與空間范圍中不斷擴展或者收縮而形成的一種動態系統。從整體上考慮這些因素,才能保證水利工程的設計符合生態發展的需要。

(3)生態系統自我設計、自我恢復原則

在生態系統中,自組織功能是其重要組成部分;生態學在解釋物種分布的豐富性現象時通常采用自組織功能進行,并且也將其作為闡明食物網隨時間的發展過程。生態系統的自組織功能所涵蓋的內容是生態系統的可持續性。而生態系統的自組織機理是物種選擇相應能源與良好環境條件的基礎。在這樣的一種現象下,生態環境就可以完全支持數量充分并且能夠不斷繁殖的種群。根據自組織功能、生態系統自設計,可以通過自然界選擇出合適的物種,以此產生出合理的結構,這是實現設計的重要途徑,從獲得成功的生態水利工程中可以看出,人工與自然力量所作的貢獻是平均的、合適的。

四、生態水利工程的設計

(1)創造河流生物群落多樣性

如果一個地區的生態環境異質性越高,就可能會創造出更多的小生物生存的環境;如果非生物環境變得比較單調了,那么生物群落的多樣性就必然會下降,進而生物群落、密度以及比例都會發生一些變化,進而導致不平衡,造成了生態系統某種程度的退化。人類在治理河道工程的時候,也會或多或少地影響渠道和河流的非連續化,這樣河流的生態環境就會出現單一化的現象,系統功能就會退化。要建設生態水利工程就要恢復和提高生物群落的多樣性,當然這并不是要人工去培育,只要創造出符合自然河流的地貌學原理,就可能為生物群落創造出一個具有恢復性的條件。

(2)保持景觀的整體性

河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行,而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發,掌握生態系統各個要素間的交互作用,提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法,而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題,也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。

五、結束語

綜上所述,如果生態水利工程設計嚴格根據工程學的基本原則進行,那么就能夠有效的避免一些突況或者滯后影響事故的發生,就能夠滿足人類發展過程中的實際需求,同時還大大降低了人類對自然環境造成的影響,進一步促進了生態系統的穩定性,實現人和自然和諧相處,實現持續發展。水利工程的開發具有雙重的影響,它不僅有利于人類的纏足發展,但過多的建設水利工程則給生態帶來一定的影響,所以要綜合生態環境的可持續發展性來開展水利工程就成為當前的緊迫任務。生態水利工程的建設有利于社會積極的有效發展,并發揮了積極的作用,在進行水利工程方案的設計時,要關照到水利工程給生態系統帶來的負面影響,并應盡量的把對生態的破壞降低到最小化。

參考文獻

篇5

良好的生態環境是人類可持續發展的基礎,也是社會經濟發展的必要條件。新時期,堅持保護生態環境是我國現代化建設的基本方針。因此,在水利工程建設中,必須將經濟效益與生態效益相結合,努力構建和諧社會。

關鍵詞

水利工程;生態環境;影響評價

水利工程生態環境影響評價復雜程度高,綜合性強,本文論述了生態環境影響評價的意義,詳細介紹了評價內容和評價體系,并根據實例探究水利工程生態環境影響評價。

1生態環境影響評價的意義

可持續發展是我國社會發展的重點,其要求必須實現社會、經濟和生態的協調發展。但是,當前在社會經濟快速發展的同時,生態環境卻日益惡劣,在很大程度上制約了經濟社會的協調發展,對此,必須對生態環境影響進行科學評價,具體意義有以下幾點:

(1)有利于實現國家發展目標。以往,我國對于水利工程項目只是作簡單的環境評價,沒有深刻考慮水利工程對于生態環境的影響,因此,在工程建設以及后期使用中,經常會引發很多生態環境問題。例如,有的水利工程設計不當,在使用中會阻礙某些水生生物的活動路線,導致水生生物的生存環境日益惡劣;另外,有的水利工程項目在運行過程中會導致泥沙淤積嚴重,影響工程的經濟效益和社會效益。由此可見,對于水利工程生態環境影響進行合理評價,有利于協調社會發展和環境發展,實現我國協調發展的目標。

(2)有利于促進我國社會可持續發展。目前,我國面臨的問題不僅僅是經濟發展,更多的是人類社會與自然環境的和諧發展。生態環境影響評價的重點是分析研究水利工程對當地生態環境構成的影響,并在此基礎上加強對環境的保護工作,努力提高當地生態環境,促進水利工程項目與當地社會的可持續發展。

2評價內容和評價體系

評價指的是依據評價標準,對評價目標進行量化以及非量化測量,最終得出一個評價結論。在構建水利工程生態評價體系時,首先必須明確評價指標形式。通常情況下,評價指標形式可以分為正向指標、逆向指標、定量指標等多種。水利工程生態評價是一個長期的工作過程,如果只是進行短期評價,則無法得出相對合理的結論,因此,必須把握一些影響評價的定性因素,然后對此進行重點研究。確定評價指標指的是對其進行量化處理。定性指標即對研究對象的本質進行定性描述,由于缺乏相關數據的支撐,因此,在實際工作中,需要將定性指標轉化為定量指標。具體的量化方法有以下幾點:直接評分法、分解合成法、兩兩比較評分法、尺度評分法等。另外,還應該從水利工程的經濟效益、社會效益以及生態效益出發,對水利工程的生態環境進行客觀評價。由于水利工程對環境的影響是持續的、動態的,因此,還應該考慮評價的時效性。在綜合考慮各項影響因素后,建立水利工程生態環境評價框架,見圖1。該框架主要分為自然生態環境以及社會生態環境2部分,對于自然生態環境的影響,可以從水環境、土壤、地質等方面考慮;而對于社會生態環境的影響,應該從景觀、生態服務、人群健康等方面考慮。

3水利工程對生態環境的影響評價

3.1水利工程影響水文情勢

建設水利工程,會對當地的河流流失有一定的影響,并且這方面的影響是利弊共存的。①水庫蓄水,能夠形成湖泊,水位不斷升高,水面面積不斷擴大,會導致蒸發量顯著增加,改變當地水循環模式。②由于巖石具有透水性,因此,水庫會發生滲漏作用,導致地下水位不斷升高。水庫水位具體變化相較于天然水位變化也有所差別。水庫具有較大的調蓄能力,水位變幅會隨之增大;相應地,徑流式水電站水位變幅較小,季節性變化不明顯。與天然河道相比,水庫流速也有很大的不同,而且不同庫段的水庫,其流速也有差別,通常情況下,越接近壩前,則水流越小。最突出的水文變化表現在攔河筑壩上,其會對當地的生態環境造成較大的影響,包括水位落差、水分循環、來水時間與時期等等。除此以外,水利工程還會影響水溫,水庫流速自上而下逐漸減小,水體性質會隨之改變,影響水庫流態及水溫。

3.2水利工程影響水質

興建水利工程會對當地水質產生一定的影響,主要可以分為正負2個方面。

(1)正面影響。水利工程會降低水體流動速度,延遲水體滯留時間,有利于懸浮物的沉降作用,能夠改善水體色度。與此同時,緩解水流速度,對藻類活動也有一定的促進作用,產生的MgCO3與CaCO3沉淀會降低水體硬度,減輕水體毒性。

(2)負面影響。水利工程不僅會減緩水體流動速度,而且還會降低水體與氣體的交換速率,減弱水體復氧能力,導致水體自凈能力下降。水體透明度逐漸增加,有利于藻類吸收光照進行光合作用,藻類大量繁殖會造成水體富營養化。與此同時,有機物或者植被淹沒在水中,會消耗水體中的氧氣,釋放有害氣體,加劇溫室效應。除此以外,河流生態基流水量不斷減少,污水排放量逐漸增多,會導致農業排灌系統發生變化,以至于當地整個水環境逐漸惡化。

3.3水利工程影響生物多樣性

興建水利工程不僅會對水中生物構成一定的影響,而且還會直接影響陸生植物的生長,甚至使當地土壤鹽堿化、沼澤化,間接影響植物結構和種類。水利工程主要的作用對象是水體,對于水生生物的影響十分直接。另外,水庫淹沒區的植物會大面積死亡,導致氮磷大量增加,加上雨水季節,水庫周邊的農田土壤中的營養物質隨著雨水流入水庫,水庫富營養化,水生植物逐漸增加,影響魚類的生長和繁殖。

3.4水利工程影響地質

(1)對土壤產生的影響。水利工程的主要作用是蓄水,而這一功能會改變地下水狀態,導致水位升高,淹沒土地,形成沼澤區。另外,還會形成浸沒區,浸沒區土壤的透氣性較差,土壤肥力逐漸下降,不利于植物的生長。另外,由于土壤水分較多,植物很難進行呼吸作用,甚至出現爛根現象,水分不斷滲透,破壞土壤包氣帶,形成沼澤。另外,水庫滲漏會不斷補充地下水,如果蒸發作用強烈,則水分蒸發析出大量鹽分,導致土地鹽堿化,使植物產生生理干旱。

(2)對環境地質造成的影響。水利工程的蓄水作用還會誘發地震災害,隨著蓄水面積的不斷增加,水壓加大,使得巖石產生裂縫,甚至發生斷裂,最終破壞地應力的平衡狀態。因此,如果水利工程修建在地震發生較少或者地震強度較弱的地區,則其誘發的地震會更加明顯。除此以外,隨著水利工程蓄水不斷增加,水位逐漸升高,導致巖坡抗剪強度逐漸下降,甚至會誘發巖體失穩,發生山體滑坡。最后,水利工程的滲漏作用,也會改變周邊的水文條件,如果水庫為尾礦水庫或者污水庫,則還會導致地下水體及周圍地區受到環境污染。

4工程實例

某市農田水利建設項目自工程開工建設以來,該市水務部門采取了有效環境影響評價方法,進行了科學規劃。目前,各項工程建設都正在有序進行,而且部分設施已經投入使用。該市小型農田水利重點縣項目工程預算總投資2016.64萬元,其中高標準低壓輸水管道工程,涉及全市8個鄉鎮55個村的井灌區,共0.262×104hm2,鋪設管道39.27×104m,農村節水灌溉監測控制柜49套,機井智能控制保護柜136套,配泵107臺套;塘壩工程共涉及6個鄉鎮13個村,維修小塘壩14座,新建小塘壩1座,共可新增及恢復改善灌溉面積0.044×104hm2。目前,已鋪設竹水管道35.3×104m,配泵32臺套。該項目工程實施完成,可新增恢復改善灌溉面積0.262×104hm2。灌溉水利用系數提高到0.8,年節水量274.89×104m3。節電量39×104kWh,節地面積0.005×104hm2,可省工3.8萬個,年可增收糧食471.24×104kg,增產值848.23萬元。

5結語

在人類的日常生產和生活中,水資源至關重要,水利工程可以控制河流流量,有效組織洪澇災害,對國民經濟的發展起到推動作用。但是,很多水利工程會對生態環境造成破壞,因此,必須對水利工程生態環境影響進行科學評價,促進社會與生態的和諧發展。

作者:盧益平 單位:貴州航天醫院

參考文獻

1史曉新,朱黨生,張建永,等.我國水利工程生態保護技術標準體系構想.人民黃河,2010(12)

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隨著科學進步,人們認識到水利工程對于河流生態系統可能造成不同程度的負面影響。這主要表現在以下兩個方面:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形態直線化,河道橫斷面幾何規則化,河床材料的硬質化。二是自然河流的非連續化,包括筑壩導致順水流方向的河流非連續化,筑堤引起側向的水流聯通性的破壞。從保護生態環境的高度,充分認識這種負面作用,積極采取工程措施和生物措施對于受損河流生態系統予以必要的補償,維護水域生態系統的功能,是流域生態建設的重要任務之一。

近年來,各地在進行防洪工程建設和河流整治工程中,已經采取了一些新技術和新材料加強河流的生態建設。比如生態型護坡技術,堤防綠化措施等。但是這些技術經驗還缺乏系統的總結,也迫切需要有關技術規范和技術導則的指導,使之更具科學性和規范化。

2生態化建設的建議

2.1有關防洪工程規劃的原則。工程經濟效益和環境效益分析方面應加強,權衡滿足人的需求的經濟效益與環境效益之間的關系,即進行工程項目經濟技術及生態環境效益評估,改變現行的單一經濟技術評估指標體系。以往的治河工程著眼于河流本身,往往忽略了河流湖泊與岸上生態系統的有機聯系,忽視了河流周圍的生物群落的存在,也常常忽視了整治后原有生物群落的恢復。因此,在進行防洪工程的規劃時,應明確河流與其上下游、左右岸的生物群落處于一個完整的生態系統中。建議按照“河流生態廊道”的范圍,進行統一規劃、設計和建設。在平時的設計當中除說明需進行常規的水文、地質的測量勘察外,還要補充加強相關范圍的生態系統調查的要求,重點是生物群落(動物、植物)的歷史與現狀調查,對特定的生物群落與水體的相互依存的關系有明確的認識。

2.2堤線布置及堤型選擇河流形態的多樣化是生物物種多樣化的前提之一,河流形態的規則化、均一化,會在不同程度上對生物多樣性造成影響。因此,針對有關條款,建議補充或強調以下要點:在堤線布置原則中,補充說明應盡可能保留江河湖泊的自然形態,保留或恢復其蜿蜒性或分汊散亂狀態,即保留或恢復濕地、河灣、急流和淺灘。在確定堤防間距時,遵循宜寬則寬的原則,要處理好行洪和生態保護要求與土地開發利用之間的矛盾,河槽和河漫灘不僅要能滿足設計洪水行洪要求,還要保持一定的淺灘寬度和植被空間,為生物的生長發育提供棲息地,發揮河流的自凈化功能。堤型的選擇原則除滿足工程滲透穩定和滑動穩定等安全條件外,還應結合生態保護或恢復技術要求,盡量采用當地材料和緩坡,為植被生長創造條件,保持河流的側向聯通性。

2.3河流斷面設計。自然河流的縱、橫斷面也顯示出多樣性的變化,淺灘與深潭相間。因此設計規范中應提出河道盡量要做到河床的非平坦化,采用非規則斷面。避免因規則斷面而導致流場的均一化,增加與生物的親和力,并有助于與自然風景相協調。與上述設計相對應,需要推廣使用一些與非規則斷面有關的水力學計算方法和配套的實用工具或計算機軟件包。

2.4岸坡防護。在河流整治工程中,對生態系統沖擊最大的因素是水陸交錯帶的岸坡防護結構。水陸交錯帶是水域中植物繁茂發育地,為動物的覓食、棲息、產卵、避難所,也是陸生、水生動植物的生活遷移區,至關重要。因此,岸坡防護工程的設計應從強調人與自然和諧的生態建設要求出發,采用與周圍自然景觀協調的結構形式,在滿足工程安全的前提下,確保生態和景觀的護岸形式多種多樣。在典型的岸坡防護結構中,可盡量使用具有良好反濾和墊層結構的堆石,多孔混凝土構件和自然材質制成的柔性結構,盡可能避免使用硬質不透水材料,如混凝土、漿砌塊石等,為植物生長,及魚類、兩棲類動物和昆蟲的棲息與繁殖創造條件。

2.5景觀建設。城市水域整治的景觀建設中,可以強調注意保留江河湖泊天然的美學價值,避免將水流置于過多的亭臺樓閣等混凝土與砌石形成的人工環境之中。水利工程設施要造成一種人與自然親近的環境,現代的城市景觀設計,應更多注重生物棲息地建設。水利工程還應為公眾廣泛參與和對兒童進行水環境保護教育創造良好條件。如水生態公園等。

2.6工程施工。在工程施工中,建議強調施工期對生物棲息地進行保護和恢復,避開動植物發育期進行施工。對特殊區域的物種,在施工期要采取其它輔助保護措施,如它處養育等。取料場開挖后應進行適當處理,以滿足美觀和環境方面的要求,要求合理設置排水、平整地形和改善有利于植被生長的條件。料場區應進行植被恢復,與周圍景觀相一致。

2.7工程管理。為降低施工環境對生態系統的沖擊,保障工程效果的實現,并延長生態工程的壽命,宜強調加強前期的養護和后期的管理,包括維護、監測和評估,并積累數據和經驗。

篇7

[關鍵詞]生態水利工程 設計 生態環境 水質污染

[中圖分類號]S891 [文獻標識碼]A [文章編號]1003―1650(2016)03―0295―01

在社會進步的同時,由于人類活動的影響,造成生態環境受到了嚴重的破壞,尤其是水資源循環中存在明顯的缺陷。在人類社會活動的影響下,生態環境在不同程度上發生改變,其中當屬水利工程建設突出。水利工程建設很可能造成水資源分配不合理,甚至出現一系列生態環境問題,諸如河流出現斷流、水生生物減少等問題,造成水體原本凈化能力下降,同時污染地下水資源,難以有效維護水域食物鏈條的穩定。種種問題伴隨著水利工程建設組建出現,在不同程度上危及著社會經濟持續發展,迫切的需要進行完善和創新,推行更為環保的生態水利工程。

1水利工程建設中存在的問題

隨著國民經濟的健康持續發展,相應的帶動了我國科技水平的發展,但是這種快速的經濟發展成效是以犧牲環境獲得的,經過大量的實踐證明這種現象變得愈加突出,受到了社會各界的廣泛關注。我國水利工程建設不僅需要滿足人們用水需求,還需要滿足水利供電和運輸需求。但是水利工程建設中對周圍生態環境造成了嚴重的破壞,面臨著嚴峻的問題,有待改善。

1.1生態水利工程建設標準不明確

我國是一個國土面積較大的國家,所以地域性問題尤為突出,在生態水利工程建設方面,需要充分考量地域差異問題進行完善和調整,為后續生態水利工程建設打下堅實的基礎。生態水利工程建設需要結合生態學和工程學規律開展活動,不僅需要滿足水利工程建設初衷,還需要能夠承受嚴峻的自然環境的侵蝕,諸如風暴、干旱以及洪水等因素,結合河流地貌,確保生態水利工程具有實踐性。

1.2生態水利工程缺少生態環境保護認知

由于生態水利工程建設起步較晚,生態工作人員以及水利工程建設人員之間的溝通合作機會較少,在不同程度上影響到生態系統的運作。當前我國多數水利工程設計方案主要是考慮到工程的安全性和經濟性,很少會將生態環境因素納入其中,重視程度普遍偏低。生態水利工程建設方面,由于起步較晚,所以相應的環境評價管理體系不健全,存在嚴重的缺陷,實踐經驗基礎較為薄弱,以至于生態水利工程設計工作滯后。

1.3生態水利工程同水利工程整合不充分

當前我國生態水利工程同水利工程整合力度不足,促使兩者的整合應在傳統水利工程基礎上開展工作。所以,在當前水利工程建設的主要工作內容就是同生態水利工程進行整合,綜合考量客觀影響因素,做好生態水利工程設計規劃。在原有水利工程建設基礎上進行有2機整合,不僅需要起到發電、防洪以及排水等功能,還需要保護生態環境不會受到影響和破壞。

2生態水利工程設計原則

2.1現代生態水利工程建設經濟性和安全性原則

生態水利工程在設計方面,需要遵循相應經濟性和安全性原則,其原有工程自身特性導致生態水利工程建設難度較大,在原有水利工程建設基礎上實現生態水利工程設計,謀求長遠發展,創在更大經濟效益。生態水利工程建設需要統一規劃和設計,滿足生態水利工程的安全性和經濟性原則,謀求生態環境同人類社會和諧發展目。

2.2生態水利工程設計滿足水體生態系統凈化原則

生態水利工程建設需要因地制宜,結合實際水文條件,綜合各方面影響因素科學合理的設計工程,如果對環境的了解程度偏低,那么很可能出現河槽斷面。所以為了保證生態水利工程設計合理,需要對實際地勢情況以及水文條件進行調查和分析,靈活部署施工活動。與此同時,生態水利工程建設需要結合生態系統特點,有目的開展調查活動。傳統水利工程設計過于側重在河流控制方面,以至于存在較大局限性,所以在生態水利工程設計方面需要樹立正確的科學觀念,結合生態環境發展規律,有意識的進行規劃和設計。與此同時,在生態水利工程建設方面,需要深入分析河流屬性,對河流水量以及周圍水文特征進行綜合考量,保證生態水利工程建設的自然特點。

2.3生態水利工程設計整體性原則

在水利工程涉及方面,需要從整體角度出發,基于生態系統結構,結合其發展規律客觀分析其中存在的生態因素,進一步提出科學合理的生態系統修復方法,并非是簡單的水文系統修復。生態系統本身可能會伴隨著其他水文環境的變換而變換,所以應從整體角度進行考慮,從生態系統有機環境角度著手,對于其中存在的問題有針對性的進行解決。只有這樣,生態水利工程設計才能更為科學合理,充分發揮其原有作用。

總的說來,生態水利工程建設更符合可持續發展戰略,對于人類社會可持續發展有著較為深遠的影響,整合傳統水利工程和生態水利工程,在滿足水力發電、抗洪以及泄流等功能的同時,降低對生態環境的破壞,改善生態環境,創造更大的環保效益。

篇8

關鍵詞:生態水利工程;區別;設計原則

中圖分類號:TV21 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2014)08-00-01

近年來我國各地區的水利工程發展較快,取得了不少成績,但是水利工程的建設導致了許多流域水資源分配的不均一,產生了許多生態環境問題,例如過量引用河流水資源或修建水庫導致下游缺水甚至斷流、水體自凈能力下降等問題。水利工程引發的生態環境問題危害河流區域經濟社會的可持續發展,人們開始全面的、深入的認識水利工程給人類和生態所帶來的影響。生態水利工程是基于生態設計的水利工程,可以有效的減少水利工程對生態環境的影響,文章就生態水利工程設計方面的相關問題進行闡述。

一、生態水利工程與水利工程的區別

水利工程是指人類通過工程措施對水資源的再分配,水利工程的主要目的是防洪、提供水源、防治作物旱澇漬災害等,這些作用都體現了水利工程的社會性、經濟性和資源性。生態水利工程的重點在于服務生態,是現代水利工程的重要標志。生態水利工程應有明確的生態服務目標和功能,在設計階段,將水利工程所在流域的生態系統健康作為設計的核心內容。在生態水利工程的選址、布局、施工過程等方面充分考慮經濟性以及其對環境的友好性,防止在生態水利工程建設過程中產生巨大的經濟成本和環境成本,實現生態保護與社會經濟的雙贏。

二、生態水利工程存在的問題

1.缺乏對不同區域的生態水利工程設計方法與評價標準

由于不同的生態系統存在地理的差異性,這就決定了生態水利工程具有因地制宜的特征。目前,針對生態水利工程的功能有一些理論評價方法和評價指標,但對一個具體的生態水利工程缺少可操作標準和評價方法,這與當前我國研究水利工程對生態環境影響的科學研究和相應科研成果較少有關。由于水利工程涉及工程力學的安全性與穩定性,因此我國對水利工程的結構建筑物實行了一系列的強制性標準,但是缺乏足夠的技術標準規范生態服務的目標。

2.生態水利工程與原有水利工程設施難以協調運行

在一個流域內,一些新建的生態水利工程可能是在原水利工程設施上進行改造和優化設計的,如扎龍濕地補水工程、洪河國家自然保護區水資源恢復工程以及白洋淀濕地供水工程等生態水利工程,這些均是在原水利工程設施的基礎上對其進行科學地配置,對區域的來水量進行重新分配或者對水的去向重新調整。生態水利工程的介入必然會影響原水利工程設施的服務對象和功能,甚至會給原水利工程的正常運行帶來一定的風險。由于生態水利工程與原水利工程最為顯著的差異是服務目標和功能,因此在設計和開發生態水利工程的同時,需要對原水利工程的服務目標和功能進行適當的調整,如何實現生態水利工程與原水利工程的協運行,是生態水利工程設計者應考慮的問題。

三、生態水利工程設計的原則

1.工程安全性和經濟性原則

生態水利工程的設計不僅要滿足人類對水資源的需求,也要保持生態系統的可持續性;生態水利工程的設計不僅要符合水利工程學原理,也要符合生態學原理。生態水利工程的設施要符合工程力學和水文學的規律,以保證工程設施的安全性和穩定性;生態水利工程設施的設計不僅要充分考慮到其對洪水、冰凍、干旱等自然力荷載,也要充分考慮對河流泥沙輸移、淤積以及河流侵蝕、沖刷的抵抗力,保證生態水利工程的耐久性。設計時應遵循風險最小和效益最大的基本原則,充分利用流域生態系統的自我恢復規律,爭取以最小的投入獲得最大產出。

2.提高河流形態的空間異質性原則

一個流域的生境空間異質性越高,意味著可以創造出更多的多樣性的小生境,可以允許更多的物種共存。生態水利工程的目的是提高和恢復生物群落的多樣性,我們不僅要依靠人工直接引進魚類等其他生物物種或者種植岸邊植被,生態水利工程也應該盡可能提高河流形態的異質性,為生物群落多樣性的自我恢復創造條件。確定河流生態修復目標后,應該加強對河流進行生物調查、地貌歷史以及現狀進行評估和勘查,建立生物資源數據庫和河流地貌數據庫,然后從中識別出那些對生態系統的結構和功能具有重要意義的生物因子或環境因子,在此基礎上對河流地貌和生物棲息地進行設計。

3.生態系統自設計和自我恢復原則

河流生態系統的自組織功能主要表現為河流生態系統的可持續性,生態水利工程與傳統水利工程的很大的區別在于是否應用自組織原理。生態水利工程設計是一種輔設計或者說是一種指導性的設計,它是依靠河流生態系統自組織、自設計的功能,由自然界選擇合適的物種,形成合理的結構,從而完成設計和實現設計。每一項生態水利工程必須做到因地制宜,充分利用每一條河流的自然屬性和價值,設計最佳的生態工程方案。在利用自設計理論的同時,也要充分利用本地物種,在引進外來物種的同時防止生物入侵。

4.景觀尺度及整體性原則

從大景觀尺度上開展對河流生態的修復,其效率較高,所以在設計河流生態修復的規劃和管理應該從大景觀尺度和保持可持續性的基礎上進行。從生態系統的結構和功能出發,整體把握生態系統中各個要素之間的相互作用,提高河流生態系統的整體修復能力。河流生態系統是一個大系統,當其受到脅迫時需要對各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體的研究;河流生態系統也是一個開放的生態系統,它與周圍生態系統進行能量傳遞和物質循環,所以說一個河流生態的修復活動不是孤立的,需要與相鄰流域的生態修復活動進行協調,在設計生態水利工程時應充分考慮這些因素的影響。

參考文獻:

[1]董哲仁.水利工程對生態系統的脅迫[J].水利水電技術,2003(7).

篇9

(一)缺乏具有針對性的工程設計方法與評估標準

生態水利工程的服務對象會存在顯著的地域性特點,所處地域的不同,該地域人類生產生活對水利工程的需求也會存在差異。然而,目前現有的生態水利工程功能評價指標是統一的,這些方法并不能在所有地域通用。缺乏具有針對性的工程設計方法與評估標準,主要是受到現階段相關科研水平的限制。考慮到水利工程設計還涉及到工程力學的穩定性與安全性,所以國家提出了一系列強制性要求,不過有關生態水利工程設計中的技術標準則相對較少。

(二)水利工程設計與生態科技聯系不緊密

勘測設計院的水利工程規劃與水工結構建筑設計人員,因專業上有著明確的分工,所以雙方聯系十分不緊密。在對水利工程的可行性進行研究時,環境影響評價工作,普遍是在水利規劃與水工建筑設計人員確定后,才正式介入進行評價。另外,由于我國現有環評制度還不夠完善,因此水利工程的生態效益還并不明顯。因此,水利工程設計人員與生態環境科技工作者完全缺乏合作交流的機會,相關技術開發與設計工作的進行也受到了制約。

(三)生態水文測驗資料嚴重匱乏

由于沒有豐富的水文觀測資料用于分析參考,因此設計者很難了解生態過程與水文過程之間的相互作用機制,也很難從生態系統自組織規律出發,探討并明確生態水利工程的設計理論、技術路線等。就現實情況來看,我國水文檢驗工作與發達國家存在明顯差距,水文測站根本無法很好地滿足與日俱增的生態水利工程設計需求。我國有關生態水文站方面的設計與布設工作尚未引起足夠重視,研究成果與相關報道也是相當稀少。

二、生態水利工程設計應遵循的理論與技術路線

通過對現有相關文獻報道的分析與總結最終發現,生態水利工程的設計原則主要包括:

①確保工程安全性,提高工程整體效益;

②通過該工程實現改善河流形態空間異質性的目的;

③實現生態系統自設計與自我恢復;

④景觀尺度與整體修復原則;

⑤反饋與調整設計等。本文結合實踐經驗,在此基礎上總結了以下設計理論與技術路線:

(一)將生態水文與工程水文作為水文過程分析的切入點

只有加強生態水文學與工程水文學的聯系,才能更好地位生態水利工程的設計奠定良好基石。考慮到生態水利工程的服務對象豐富多元化,且大多涉及到林業、農業、畜牧業等生態用水以及工業、居民等經濟社會沈國用水。有鑒于此,在對生態水利工程進行設計時,務必要先明確生態目標對水資源的時空要求規律,以確保生態水利工程設計理念的合理性與技術工藝的可行性。

(二)明確辨別容易受到工程影響的關鍵生態目標

生態水利工程的設計,需充分考慮到生態自組織規律,爭取在開發、設計、施工以及運行管理等環節中,盡可能減輕將其對生態環境造成的不利影響。實際上,生態水利工程的設計,從某種程度上來看是需要一定程度上,促進某種生態目標的實現的。因此,生態水利工程的設計,需明確辨別出容易受到工程直接或間接影響的生態目標,以便在工程統籌規劃的時候,對該目標進行綜合考量。不過,就目前情況來看,大部分水利工程的設計,并未對各地域生態的敏感點進行綜合考慮的。

(三)實現生態水利工程設計與環境工程設計的有機結合

篇10

關鍵詞:生態水利;環境生態;規劃設計原則

1概述

生態水利工程是水利工程中的重要分支,主要結合可持續發展理念,研究為滿足人們需求,確保生態水域健康,對水利工程技術進行合理運用。不只是采用傳統建設理論,還要恢復建設完成的水利工程生態,時刻關注對河流生態性的修復。嚴格遵循生態水利工程規劃設計原則,對生活環境不斷改善,進而有力促進經濟社會的發展。

2生態水利工程

2.1生態水利工程內涵。水利工程在傳統中是由水文、水力及結構力學等多個學科組成比較完整的工程力學體系。不僅對人類行為影響水域的程度提高關注程度,也對人與自然的和諧發展更加重視。有機結合環境工程及生態理論,進而形成具有較強綜合性的跨學科領域體系。

2.2生態水利工程分類.在實際中根據水利工程用途,可將生態水利工程分為農田及防洪水利工程兩類,如小浪底是農田水利工程,三峽工程是防洪水利工程。

2.3生態水利工程特點。生態水利工程所需建設經費較多,相對于普通水利工程,具有較長工期、較大建設規模及難度等特點,具有不確定的經濟和生態效益。生態水利工程與環境具有比較密切的關系,不管是對生態環境、氣候及經濟社會發展,水利工程對其的影響都很大,其相互作用難免存在不足之處,但在水利工程規劃過程中,應充分發揮水利工程的優勢,重視其不足之處并盡可能采取有效措施予以消除。其綜合性與系統性特點使水域之間產生一定的聯系,也具有一定制約,使水利工程與經濟發展建立聯系。

2.4河流生態系統對水利工程的影響。在社會生產中,水利工程對于社會及經濟發展都具有重要推動作用,但在建設過程中不可忽視水利工程破壞生態環境的程度。使河流連續性、多樣性及流動性的到一定程度的改變,也改變了水域水深、水溫、流速等情況。針對破壞生態環境的水利工程應予以高度重視,在建設中應滿足社會經濟及生態環境的實際需求,從而確保水域環境的可持續發展。

3生態水利工程規劃原則

一是反饋調整式原則。水利工程修復所需時間較長,生態系統成長比較漫長,但針對不同情況,生態系統也需不同的恢復時間,若時間較短恢復河流生態是無法實現的,若時間較長,生態系統結構在進化中將增加復雜性及多樣性,在一定程度上使穩定性增加,對外抵抗力也明顯提高。通常生態水利工程設計原則應實現對較為成熟的自然界河流生態體系盡可能模擬后,再建設水利生態系統。投入建設的水利工程已實現生態系統的自然演替,但其發展可能不是按照設計計劃進行,可能向著可能性較多的方向發展。通常外界對最高層不能脅迫是最理想的演替,但在實際中,若對生態系統的恢復施工中,難以避免受到很多因素的影響。自然界生態系統演替是以不受干擾的狀態為上限,若沒有修復水利生態工程,系統將不斷惡化甚至不能修復,這是生態系統演替過程中的下限。在兩個極限之間,生態系統恢復存在的可能性較多。任何生態恢復系統都無法恢復到最佳的自然生態狀態,只能盡可能減少所受的危害,使其發展向著良好的生態方向。生態系統與社會系統不管是在時間還是空間上,都存在不斷變化性。不僅系統逐漸更替,生態系統狀態也會受到人類行為狀態的干擾。生態水利工程設計受這種非靜態特征的影響,與傳統工程設計方法存在明顯差別,采用反饋調整式設計原則,遵循設計—執行—監測—評估—調整的流程。監測是基礎,在監測工作中水文及生物監測是主體。因此建立的監測系統在確立項目時應完善,將監測貫穿項目施工的整個過程。在階段性評估中善于應用數據集資料,實現預期評果。評估對象主要是河流生態系統結構或功能,主要采用參照比較法進行評估。該方法應用便捷,具有較高的效率及較廣的普及性。二是景觀尺度及整體性原則。以長遠的發展觀點而言,盡竟可能選擇具有較大尺度的景觀區域開展河流生態修復規劃與管理,基于可持續發展理念,若選擇較小尺度,短期內在局部分散的范圍內進行,不具有較高的效率及較高的成功率。但若在較大尺度的景觀上修復生態河流,可明顯提高工作效率,實現預期良好的目標。此外,還應嚴格遵循整體性原則,將生態系統結構功能作為關鍵,深入了解生態系統中要素之間的關系,有針對性的提出河流生態系統修復方法,對水域和生態環境特點提高重視。對動態擴展的生境邊界予以充分考慮,因遷徙的動物和隨機擴散的植物將動態影響生境邊界的變化。控制好修復河流生態的時間尺度,由于都需要較長時間,更要做好充分準備。三是生態系統自設計與恢復原則。生態系統的典型特點就是自組織功能,生態學采用自組織功能對豐富的物種分布進行解釋,可證明對時間變化食物網也不斷變化。生態系統可持續性是其自組織功能的主要表現,物種以自組織機理為自然選擇,物種與生態系統具有比較和諧的關系,能夠接受自然選擇考驗,對適應其發展的良好環境也能找到。基于此情況,生物環境對具有足夠繁殖數量的種群提供相應支持。自組織功能原理類似于達爾文進化論,只是在研究尺度方面存在差別。四是經濟性與安全性原則。分析經濟效益應掌握風險不斷降低,逐漸獲得更大效益的原則。因隨機性是水域環境生態系統演變的一個主要特點,這在一定程度上對于生態水利工程規劃的風險性具有決定性作用,需要在初選生態水利工程方案過程中進行比較研究,注重長遠利益,高度重視評估監測水域生態環境。還要將投入的經費不斷降低,對生態系統恢復力充分利用,獲得較高的經濟和生態效益。生態水利工程不只是滿足可持續發展要求,還要滿足人們具體要求,使生態水利工程達到耐久性、安全性、穩定性,與客觀的科學發展規律相符。

4結論

綜上所述,作為新興學科的生態水利工程,其目標是實現社會經濟發展與自然環境的平衡。因此在實際施工過程中,嚴格遵循有關原則,實現人與自然的和諧統一。只有不斷吸取先進的技術并提高創新性,才能有利促進生態水利工程建設的發展,為農業發展發揮十分重要的作用。

作者:周林 單位:五常市供水公司

參考文獻:

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