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【摘 要】 生态水利工程的规划和设计的主要方法涉及到生态水利工程建设的各个方面。所以在生态水利工程的规划和设计过程中必须遵循其具体的施工原则,同时需要在生态系统的规划和设计方面做到与实际情况相一致。本文主要对生态水利工程规划相关问题进行了简要分析。
【关键词】 生态水利工程;规划;原则
引言:
水利工程对于经经济与社会发展有着重要的意义,但对河流生态系统造成的危害也不容忽视。未来的水利工程要权衡生态平衡和社会需求这两者关系,水利工程应严格按照规划设计原则,以满足社会需求,同时也要保证生态系统的健康与可持续性的发展。
一、生态水利工程的重要性
随着经济发展和人口增长,人类对水资源的需求也是日益增加的。在众多的河流上修建了大量的水利工程来调节水量、开发水资源、利用水资源,提高了河道的调蓄能力,满足了人们防洪、供水、航运、渔业、灌溉、发电以及旅游等需求,效益显著。建设水利工程是适应时代的要求,具有一定的必然性。水利工程对于发展经济及社会进步有着巨大的推动作用,同时对生态环境也有着积极作用。通过水量的调节,水资源的合理配置,减轻或排解水污染,抵御洪水对生态系统造成的破坏,对干旱与半干旱地区生态状况的改善以及调节生活用水等等,都有着重要的作用。建设水利工程在促进社会经济发展上,也具有一定的必然性。
二、生态水利工程的内容
生态水利工程以水利工程为侧重,同时包括水利工程和生态学两方面内容。其学科基础为工程力学和水文学,同时兼顾生态学。该学科利用生态学的一些理论和方法进行设计,使工程水利建设既能够满足人们生活生产的实际需要又能够保证水域乃至整个生态系统能够健康可持续地发展下去。生态水利工程的内涵主要是:对于准备新建的水利工程,在进行传统水利工程建设的同时要十分注意结合河流生态系统的恢复和保持;对于已经修建完成的水利工程,要对受到危害或者严重破坏的河流进行生态系统的恢复和保护。可以看出,生态水利工程不仅是传统的水流清污治污,同时也将生态产业和环境等工作结合为一体,不仅为水利工程建设服务也为改善和恢复生态系统提供有力的支持。
三、当今水利工程的影响
人类为了更好的抵御洪水等自然灾害修建了堤坝,同时为了更好的蓄积生活用水和整治河道便肆意的修堵河流,这些做法都违背了自然规律,破坏了河流生物多样性,导致使水域的水温、流速、水深、等自身条件发生了重大改变。人类这些自私的行为对河流生态系统造成的影响不容忽视。
水利工程对生态系统的影响具有双重性,既有正面的影响还有负面的影响。
正面影响表现在:(1)保护其他生态环境,利用水资源代替柴火,水资源代替石油、核能源来发电;(2)提供生活灌溉用水,使得被浇灌的地区生态环境发生改变;(3)防洪减涝来减少自然灾害对其他生态的破坏,有效地削减了水灾、旱灾发生的严重性;(4)对水土流失起到了一定的预防遏制作用;(5)对城市的局部小气候进行了改善,同时对景观和生态环境也适当的改善。
负面影响主要表现在:(1)为建设水利工程所做的引流会淹没一些耕地、森林、珍稀物种、矿产资源、风景名胜等,这些都会造成很大的损失;(2)在水利工程的下游水质会发生变化,可能产生富营养化问题,堆积大量的细菌,降低纳污能力;(3)有些水利工程的建设会影响河流方向,阻塞鱼类海生动物的回流;(4)在一定程度上会造成水土流失,破坏植物本身的生活环境;(5)大型水利堤坝的塌陷会引起严重的滑坡,地震等自然灾害。
在工程规划设计时,还要特别注意法规障碍:一是国家自然保护区的保护规定;二是水功能区划关于水源保护的规定;三是重点文物风景名胜保护的规定。综上所述,水利工程对生态系统具有双重影响,要充分利用其正面影响,可以带来生活上的便利、经济上的发展、环境上的改善等等,利用不合理将会带来许多方面的危害。
四、生态水利工程的基本规划原则
1、工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一种综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运以及旅游等需求,也要兼顾生态系统可持续性的需求。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需要进行方案比选,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。
2、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,也是说某些与生态系统友好的物种,可以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,生态工程设计与过去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,建筑物最后可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不一样,生态工程设计是一种“指导性”的设计,大概说是帮助性设计。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。
3、坚持与环境工程设计进行有机结合
生态水利工程是一门综合性较强的学科,所设计到的学科内容相对较多一点。对于其设计来说就要充分吸收环境科学、生态学与工程学理论和技术的有机结合,这样的目的就是达到水量和水质同步的科学配置。对于我国现在水环境不断污染和恶化的现实环境来说,生态水利工程更应该与我国水污染的防治工程结合起来。此外,因为水利工程建设中所涉及到的水量一般都比较大,而且随着季节的变化其水量的变化也比较大,所以这也给生态水利工程建设带来了很大的困难。如黑龙江省扎龙湿地补水工程,虽然实现了连续几年的补水,但由于水质不符合湿地水质要求,导致湿地水域中底栖生物明显减少,部分物种消失,一些迁徙水禽不在此处停留。为了减少早田排水挟带泥沙或污染物进入下游湖泊或天然湿地,可以在进入湖泊或湿地的过渡带设计生态处理沟渠或氧化塘。而水田排水沟渠可以在植物生长季节充分蓄水,利用人工沟渠湿地对有机污染物质进行降解。在缺水地区种植水稻,特别是在开采地下水种植水稻的地区,应当进行以水量高效利用与水质净化为目的的生态水利工程设计。而这种设计思路来源于水污染的自然稳定处理理论与工艺。
五、结束语
总之,在生态水利工程规划和设计的主要方法,主要在于根据生态学和水利工程学的原理对水利工程中的规划和设计的不同工程进行规划和设计,从而避免出现一些引起环境恶化的情形,同时还能够在一定程度上降低人类对自然环境的破坏,促进生态系统的稳定和繁荣,实现人与自然的和谐相处,促进经济的可持续发展。
参考文献:
[1]周向伟.浅议生态水利工程规划设计的基本原则[J].浙江大学学报,2010,(7).
[2]孔军,马国栋,王延军.水利工程建设研究[J].现代商贸工业,2011,(2).
[3]庞英臣.水利工程对河流生态系统的不利影响及对策[J].黑龙江水利科技,2010,(5).
【关键词】 生态水利工程;规划;原则
引言:
水利工程对于经经济与社会发展有着重要的意义,但对河流生态系统造成的危害也不容忽视。未来的水利工程要权衡生态平衡和社会需求这两者关系,水利工程应严格按照规划设计原则,以满足社会需求,同时也要保证生态系统的健康与可持续性的发展。
一、生态水利工程的重要性
随着经济发展和人口增长,人类对水资源的需求也是日益增加的。在众多的河流上修建了大量的水利工程来调节水量、开发水资源、利用水资源,提高了河道的调蓄能力,满足了人们防洪、供水、航运、渔业、灌溉、发电以及旅游等需求,效益显著。建设水利工程是适应时代的要求,具有一定的必然性。水利工程对于发展经济及社会进步有着巨大的推动作用,同时对生态环境也有着积极作用。通过水量的调节,水资源的合理配置,减轻或排解水污染,抵御洪水对生态系统造成的破坏,对干旱与半干旱地区生态状况的改善以及调节生活用水等等,都有着重要的作用。建设水利工程在促进社会经济发展上,也具有一定的必然性。
二、生态水利工程的内容
生态水利工程以水利工程为侧重,同时包括水利工程和生态学两方面内容。其学科基础为工程力学和水文学,同时兼顾生态学。该学科利用生态学的一些理论和方法进行设计,使工程水利建设既能够满足人们生活生产的实际需要又能够保证水域乃至整个生态系统能够健康可持续地发展下去。生态水利工程的内涵主要是:对于准备新建的水利工程,在进行传统水利工程建设的同时要十分注意结合河流生态系统的恢复和保持;对于已经修建完成的水利工程,要对受到危害或者严重破坏的河流进行生态系统的恢复和保护。可以看出,生态水利工程不仅是传统的水流清污治污,同时也将生态产业和环境等工作结合为一体,不仅为水利工程建设服务也为改善和恢复生态系统提供有力的支持。
三、当今水利工程的影响
人类为了更好的抵御洪水等自然灾害修建了堤坝,同时为了更好的蓄积生活用水和整治河道便肆意的修堵河流,这些做法都违背了自然规律,破坏了河流生物多样性,导致使水域的水温、流速、水深、等自身条件发生了重大改变。人类这些自私的行为对河流生态系统造成的影响不容忽视。
水利工程对生态系统的影响具有双重性,既有正面的影响还有负面的影响。
正面影响表现在:(1)保护其他生态环境,利用水资源代替柴火,水资源代替石油、核能源来发电;(2)提供生活灌溉用水,使得被浇灌的地区生态环境发生改变;(3)防洪减涝来减少自然灾害对其他生态的破坏,有效地削减了水灾、旱灾发生的严重性;(4)对水土流失起到了一定的预防遏制作用;(5)对城市的局部小气候进行了改善,同时对景观和生态环境也适当的改善。
负面影响主要表现在:(1)为建设水利工程所做的引流会淹没一些耕地、森林、珍稀物种、矿产资源、风景名胜等,这些都会造成很大的损失;(2)在水利工程的下游水质会发生变化,可能产生富营养化问题,堆积大量的细菌,降低纳污能力;(3)有些水利工程的建设会影响河流方向,阻塞鱼类海生动物的回流;(4)在一定程度上会造成水土流失,破坏植物本身的生活环境;(5)大型水利堤坝的塌陷会引起严重的滑坡,地震等自然灾害。
在工程规划设计时,还要特别注意法规障碍:一是国家自然保护区的保护规定;二是水功能区划关于水源保护的规定;三是重点文物风景名胜保护的规定。综上所述,水利工程对生态系统具有双重影响,要充分利用其正面影响,可以带来生活上的便利、经济上的发展、环境上的改善等等,利用不合理将会带来许多方面的危害。
四、生态水利工程的基本规划原则
1、工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一种综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运以及旅游等需求,也要兼顾生态系统可持续性的需求。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需要进行方案比选,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。
2、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,也是说某些与生态系统友好的物种,可以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,生态工程设计与过去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,建筑物最后可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不一样,生态工程设计是一种“指导性”的设计,大概说是帮助性设计。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。
3、坚持与环境工程设计进行有机结合
生态水利工程是一门综合性较强的学科,所设计到的学科内容相对较多一点。对于其设计来说就要充分吸收环境科学、生态学与工程学理论和技术的有机结合,这样的目的就是达到水量和水质同步的科学配置。对于我国现在水环境不断污染和恶化的现实环境来说,生态水利工程更应该与我国水污染的防治工程结合起来。此外,因为水利工程建设中所涉及到的水量一般都比较大,而且随着季节的变化其水量的变化也比较大,所以这也给生态水利工程建设带来了很大的困难。如黑龙江省扎龙湿地补水工程,虽然实现了连续几年的补水,但由于水质不符合湿地水质要求,导致湿地水域中底栖生物明显减少,部分物种消失,一些迁徙水禽不在此处停留。为了减少早田排水挟带泥沙或污染物进入下游湖泊或天然湿地,可以在进入湖泊或湿地的过渡带设计生态处理沟渠或氧化塘。而水田排水沟渠可以在植物生长季节充分蓄水,利用人工沟渠湿地对有机污染物质进行降解。在缺水地区种植水稻,特别是在开采地下水种植水稻的地区,应当进行以水量高效利用与水质净化为目的的生态水利工程设计。而这种设计思路来源于水污染的自然稳定处理理论与工艺。
五、结束语
总之,在生态水利工程规划和设计的主要方法,主要在于根据生态学和水利工程学的原理对水利工程中的规划和设计的不同工程进行规划和设计,从而避免出现一些引起环境恶化的情形,同时还能够在一定程度上降低人类对自然环境的破坏,促进生态系统的稳定和繁荣,实现人与自然的和谐相处,促进经济的可持续发展。
参考文献:
[1]周向伟.浅议生态水利工程规划设计的基本原则[J].浙江大学学报,2010,(7).
[2]孔军,马国栋,王延军.水利工程建设研究[J].现代商贸工业,2011,(2).
[3]庞英臣.水利工程对河流生态系统的不利影响及对策[J].黑龙江水利科技,2010,(5).