發布時間:2022-08-03 03:37:19
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇生態水利工程規劃設計研究,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
摘 要:生態水利工程相較于傳統水利工程,具有自身獨有的特征,在生態水利工程的建設中,也需要依據其特征進行實施,才能夠充分發揮出其對生態環境和社會發展的積極作用。本文筆者對生態水利工程規劃設計分析進行了探討,希望對相關從業人員具有借鑒意義。
關鍵詞:生態水利工程;規劃設計;分析
1 生態水利工程概述
1.1 生態水利工程的含義
我國古代的人們就已經對水利工程的建設引起了重視,相對于現代工程的建設而言,古代生產力非常落后,與現今存在著巨大的差距,但是其目的卻與現代水利工程的建設非常相似。無論是古代還是現代,水利工程的建設都能夠對社會的生產力和經濟的發展起到巨大的推動作用,同時也能夠對水資源的進行合理控制,防治災害的發生。但隨著時代的不斷發展,生態水利工程已經進入到工程建設領域,該工程建立在傳統水利工程建設基礎之上,充分考慮到工程建設中所涉及的自然、水文、人文因素,更加注重工程建設與生態環境的和諧發展,將生態學與工程學科學結合,進而滿足現代社會對水利工程建設和生態保護兩方面所提出的要求。
1.2 生態水利工程的特征
生態水利工程的特征主要有以下兩點:
(1)與生態環境的關系更加密切。生態水利工程的建設需要以生態環境的保護為主要目標,將工程建設的經濟效益與環境保護的生態效益相結合,充分地體現出了生態水利工程與生態環境之間的密切關系。只有科學發展而知之間相互促進的關系,避免不利的影響,才能夠為生態水利工程效益的實際發揮產生積極作用。
(2)綜合性更強。因生態水利工程在建設中需要考慮的影響因素較為多樣,所涉及的范圍更加廣泛,這也就是該工程的建設具有綜合性更強的特征。
2 水利工程設計規劃的現狀
2.1 缺少對保護生態環境的意識
水利建設對環境有著干預生態環境運作的影響。由于科學技術研究人員缺乏對生態環境的研究并且接觸的機會偏少,導致一方面是對水利建設人才的需求,另一方面是國內大部分水利工程考慮到節目內容只有更完善的安全和規劃經濟和其他方面的可行性。在缺乏這方面人才的一個大環境下,它是不完整和不標準化的,同時也面臨著重要的關鍵問題。其次,很多業主也在考慮環境評估機構。在這一個領域的生態水利工程,在我國環境評價管理制度不健全也不完善的情況下。經濟積累的客觀性顯的都不豐富,且已經導致生態水利建設工作不能有效實施。技術人員之間關于生態的研究就顯得尤為重要,并且急需拿出一個具體可實行的方案。所以只有暫時停止生態水利工程的探索和研究,并進一步制定和實施擱淺在背后的行動。
2.2 地域性差異使得生態水利工程的標準不統一
由于中國的地區差異(盆地、平原之類),需要因地制宜制定出有針對地區特色的生態水利工程,在實施過程中必須基于每個地理區域差異進行調整,并根據實際情況進行改變。生態水利工程的實施必須要符合生態和自然環境的原則,如洪水、干旱、霜凍等。當根據各地區的地理特征、河流地貌來設計和建造時,我們必須優先實行標準和可操作性方式。而目前的生態水利工程還不是很規范,其理論和實踐成果都還有待考證。實施該項目不僅是為了滿足整個項目的規劃和設計的安全性,同時還需掌握河流動力學使其符合該地區的地理變異,運作經驗定期和累計的匯總。并衡量實際操作明確的規范和標準,以確保適當的修復河流生態系統使其恢復其持久性。
3 生態水利工程設計應遵循的原則
3.1 以生態水文學與工程水文學作為基礎
生態設計的基礎是與水利水電工程相結合,利用水文與生態工程水文學。能獲得生態水利工程服務的行業非常的廣泛,主要是涉及濕地、林業、草原、農業、畜牧業和江河湖泊等自然原生態用水和工業、城鎮、消防、居民等人類經濟生活用水。只有清楚明白水資源空間在生態目標中的規律才能科學的企業建設和發展生態水利工程。例如黑龍江的研究設計院在設計兩江一湖的灌溉區工程時,就是以生態文學和工程文學相結合的原理來進行設計的,對土地灌溉時期和非灌溉時期都充分考慮到了,并對設計的可行性進行驗證和分析,而這也是一個很典型的水利工程實際案例。
3.2 與環境工程設計進行有機結合
在進行生態水利工程設計時要按照環境科學與工程的理論及技術為基礎,實現水量和水質能都達到科學配置的目標。由于目前的水量比價多而且變化也非常的大,因此再設計時要充分考慮這類問題,在實施的過程也遇到了非常大的挑戰。例如黑龍江的扎龍濕地補水工程,在最近的幾年來得到了補水,但是由于水源的水質并不符合濕地水質的要求,因此還是發生了濕地水域范圍內的不少生物大量減少,甚至還有消失滅亡的物種,很大一部分的水禽也不在此處停留。耕種的田地在排水過程中會夾帶不少的泥沙和污染物,而這些排除的物體也給處在下游的湖泊和一些天然的濕地帶來了污染,嚴重影響了其水質,因此面對這樣的情況,我們在防水中途建立一個處理渠道或是化解池。在缺水或是水源稀少地區,應當采取水質凈化和用水最高效處理的生態水利工程手段。
3.3 準確識別受工程直接或間接影響的生態目標
當前,流域的生態敏感點在很多工程計劃中往往被忽略。比如,在部級自然保護區濕地的三江,降水是其水資源的主要來源,上游的來水(如別拉洪河和濃江)及烏蘇里江和黑龍江,所以在保護保護區濕地的水文的要素中,上游來水有重要作用。根據水文測驗的資料表明:因為在別拉洪河上游有大量的人工排水渠道,所以上游來水不能跟以前一樣經過下游的保護區進入烏蘇里江,從而進一步導致別拉洪流域流經三江部級自然保護區相對于1978年的徑流量足足減少了70%左右;撓力河流域在上游修建的龍頭橋水庫在不是汛期的季節(1~5月,10~12月)不向下游流經,依據多年的水文數據表明,非汛期8個月的平均流量約為4122m3/s,經過初步預計,在與修建水庫之前相比較,下泄水量每年大約減少了8700萬m3,對下游的撓力河部級濕地自然保護區產生了很多負面影響,又如在三江平原早期實施的防洪治澇的工程中,某些地區跨流域排水,比如在1988年修建完成的整支濃鴨截洪使處在濃江中游的洪河部級自然保護區濕地減少了730km2的地表徑流匯入,正因為這樣,其水資源明顯退化,導致其直接原因就是在修建截洪的時候對生態敏感點沒有進行全面的考慮。
山東省淮河流域汛期大量棄水為洪水利用提供了資源保證。同時也正因為水資源時空分布不均的事實,為通過優化和合理調控水利工程運行方式,挖掘洪水資源利用潛力成為可能。流域洪水資源利用是指通過優化水利工程的運行方式,將部分洪水轉化為可資利用的水資源,適時適地提供維持流域經濟社會發展和生態環境良性循環所需的水量,是水資源“開源”的重要措施和現實選擇。
4 結束語
總之,生態水利工程在設計和建設的時候,要對已成熟的生態河流結構進行必要的模仿,最終目標是在最大程度上實現河流生態環境的健康和可持續發展。在我國,雖然生態水利工程體系都還不夠完善,但是其主流思想已經深入民心。在未來,對于這項工程的計劃和發展,以至于在以后應該如何被完善合理的運用,都離不開我們呃共同探討和不斷實踐。如果想要更快更好的建設生態水利工程,就需要我們對自然生態法律法規進一步的了解,在探討和解決的過程中依照法律法則辦事,只有這樣,構建出來的有機生態型的水利工程才能不斷造福我們的子子孫孫。
摘 要:隨著經濟的快速發展,城市化進程取得了很大的進步,城市中的各項基礎建設設施開始進入了快速建設階段,水利工程是城市的重要基礎設施之一,其設計的要求和內容對城市的影響具有極其重要的意義。水利工程對于一座城市來講,不僅要起到防洪抗澇的功能,同時還要對美化城市環境,保護生態平衡起到積極的作用。文中分析了水利工程對河流生態系統的影響及規劃設計的發展與需求,并進一步對水利工程的基本設計原則進行了具體的闡述。
關鍵詞:生態;水利工程;規劃設計
1 水利工程對河流生態系統的影響
隨著社會的快速發展,水利工程在對經濟的發展起到積極重要的作用,但也應該看到水利工程的建設,對河流生態系統所造成的不利影響。水利工程是人為的對河流的的流速、水深、水溫及水文規律等自然條件進行較大的改變,從而使河流的多樣性、連續性和流動性受到較大的影響,這些人為性質的改變破壞了河流生態系統的平衡性,造成了較嚴重的影響。目前人們越來越重視到保護環境的重要性,所以在未來的水利工程建設當中,在考慮社會發展需求的同時,還要把生態系統的健康發展放在首位,從而使水利工程在實現經濟效益的同時也實現社會效益,使其的功能性和水域健康持續性共同發展。
2 水利工程規劃設計的發展與需求
目前在對城市水利工程建設當中,把改善水域環境和生態系統作為主要建設目標,同時也是水利現代化建設的重要內容,所以按照現代城市的功能來對流經市區的河流進行歸類大致有兩類要求:
2.1 對河中水流的要求是:水質清潔、生物多樣性、生機盎然和優美的水面規劃。
2.2 對濱河帶的要求是:其規劃不僅要使濱河帶能充分反映當地的風俗習慣和文化底蘊,同時還要有一定的人工景觀,供人們休閑、娛樂和活動,另外在規劃上還要注意文化氛圍的渲染,所形成的景觀不僅要有現代的氣息,同時還要注意與周圍環境的協調性,達到自然環境、山水、人的和諧統一。
這些要求充分體現在經濟快速發展的帶動下社會的明顯進步,這也是水利工程建設發展的必然趨勢。這就對水利建設者提出了更高的要求,水利建設者在滿足人們的要求的同時,還要在設計、施工和規劃方面進行更好的調整和完善,從而使水利工程建設具有更多的人文、藝術和科學氣息,使工程不僅起到美化環境的作用,同時還具有一定的欣賞價值。
水利工程不僅實現了人工對山河的改造,同時也起到了防洪抗澇,實現了對水資源的合理保護和利用,從而使之更好的服務于人類。水利工程對周圍的自然環境和社會環境起到了明顯的改善。現在人們越來越重視到環境的重要性,所以對環境保護的力度不斷的提高,對資源開發、環境保護和生態保護協調發展加大了重視的力度,在這種大背景下,水利工程設計時在強調美學價值的同時,則更注重生態功能的發揮。
3 生態水利工程的基本設計原則
3.1 確保工程的安全性和經濟性
生態水利工程在建設過程中,首先要確保工程的安全性,只有工程的安全性得以保證,才能使工程持續性的發揮其功能,所以在設計過程中,生態水利工程的設計人員要深入到水利工程的現場進行實地考察,掌握水質、水流的情況,對于水對建筑物的侵蝕作用要進行充分的考慮,同時還要充分考慮到上游的水土流失及泥沙的搬運作用,從而做到對河道的趨勢有個全面的了解,這諸多因素都需要在設計時進行綜合性的考慮,從而保證工程的安全性,同時工程的經濟性也是需要考慮的一個重要問題。工程建設都力求以最小的投資取得最大的經濟效益和社會效益,生態水利工程更是如此,以最小的投入取得最大化的生態效益這是生態水利工程建設的基本原則。
3.2 保證水體內部環境的多樣性
在水利工程設計過程中,設計人員需要對河流的近期及遠期的水文情況進行深入了解,掌握生物種類與生態環境間的關系,進而對設計草案組建數學模型,對其可行性、可操作性進行論證,從而保證水利設施的興建能夠擁有足夠的豐富多樣的環境,進而將對自然環境的影響降到最低。
3.3 確保河流生態系統的自我修復功能
與傳統水利工程相比,生態水利工程除了要保證傳統水利工程的基本原則外,還需要在設計的時候,充分考慮保護生態系統的自我修復功能,也就是要維持生態系統的可持續性。而在這一方面,人工建筑物所起的作用則十分有限,只有自然因素經過長期的自然選擇后所形成的生態圈才具備良好的自我修復功能,發揮其作用。所以,在生態水利工程設計時,應盡量避免絕對化的人為力量,應充分將人為力量與自然的影響進行有機結合,從而利用生態系統的自設計功能和自組織功能,從大自然中選擇合適的物種,形成良好的合力結構。
3.4 確保河流生態系統的整體性
在傳統的水利工程建設過程中,水體常被人為地劃分成不同功能且相對封閉的小區域,影響了水體之間的相互聯系,極大地降低了水體內不同小環境之間的能量交換及物質交換速度,從而人為地破壞來河流生態形同的穩定性和整體性。生態水利工程在設計時,應充分掌握施工流域內生態系統各要素之間的相互關系及作用方式,盡最大限度地保持并恢復水體的原始狀態,確保河流的生態系統的整體性不受到外力的破壞,而不能僅僅是在工程結束后,單純地對河道水文系統進行修復或是只對河岸的植被進行修復。
3.5 確保建立完善的河流生態系統和水利設施之間的反饋機制
生態水利工程設計以成熟的河流生態系統為主要參照物,并充分利用生態學可的相關理論和環境工程的先進技術,力求打造一個健康的、可持續發展的河流生態系統,從而保證工程設施內部的各自然要素可以在不需要人工干預的環境自發地進行活動,維持生態環境的穩定和河流水體的質量。通常這種自發活動的方向不是單向的,這種不確定性使得生態水利工程的設計應遵循一種"反饋調整"的設計方法,也就是說,在設計方案執行之后,仍舊需要對水體的環境進行長期的監督和評價,并根據反饋的信息對水利工程項目進行不斷的調整與完善。
結語
生態水利工程設計作為一門新興學科,旨在尋求社會經濟發展與自然環境保護的平衡點。目前,生態水利工程設計由于經驗積累問題上的不足,其發展較為緩慢,但是隨著人們對人與自然的和諧發展認識的逐漸加深,生態水利工程的發展前景將不可限量。
摘要:隨著社會的發展和人們對于自然生態認識觀念的不斷轉變,將水利工程規劃與生態設計相結合已經成為了時展的必然方向,而生態水利工程正好符合了時展的要求,是一門順應時展潮流的學科。本文對生態水利工程規劃設計問題進行了探討。
關鍵詞:水利工程;生態;規劃設計
引言
隨著我國進一步推進改革開放,市場競爭日益激烈,水利建設工程面臨著各方面的問題。為此,必須加強行業內部的學習,“走出去,請進來”,不斷完善我國的水利工程建設管理制度,強化法制意識,努力按國際慣例辦事。水利工程規劃的同時,必須考慮到水利工程對生態系統的嚴重影響,因此在規劃在生態系統規劃時要考慮對生態系統的影響盡量減小到最小。
一、生態水利工程的重要性
伴隨著社會經濟的不斷發展,尤其在我國人口眾多的背景下,對水資源的需求呈增加的發展趨勢。我國現有的河流上已經修建了一些水利工程來進行水量調節,通過水資源的開發與利用,來改善河道所具有的調蓄能力,滿足了我國在防洪、供水、航運以及旅游等多方面的水利需求,取得了一定的效益。值得注意的是,水利工程在對社會經濟起到推動作用的同時,對生態環境的改變也產生了一定的作用,如水資源的合理配置或者抵御洪水等等。建設水利工程是適應時代的要求,具有一定的必然性。通常情況下,生態水利工程指的是,對于新建的水利工程在進行如蓄水等水利建設的同時還應兼顧到對河流生態環境的恢復,對于已經建好的工程,則主要強調的是生態修復。生態水利工程的重要性就體現在,其本身通過和傳統的治污、清潔、生產及環境資源管理等一起來對河流的生態建設進行完善。換句話說,生態水利工程的存在,促使水利工程在發展經濟及社會進步有著巨大的推動作用,同時對生態環境也有著積極作用,如水量的調節,水資源的合理配置等等。
二、生態水利工程的規劃設計的原則
1、確保工程的安全性和經濟性
生態水利工程在建設過程中,首先要確保工程的安全性,只有工程的安全性得以保證,才能使工程持續性的發揮其功能,所以在設計過程中,生態水利工程的設計人員要深入到水利工程的現場進行實地考察,掌握水質、水流的情況,對于水對建筑物的侵蝕作用要進行充分的考慮,同時還要充分考慮到上游的水土流失及泥沙的搬運作用,從而做到對河道的趨勢有個全面的了解,這諸多因素都需要在設計時進行綜合性的考慮,從而保證工程的安全性,同時工程的經濟性也是需要考慮的一個重要問題。工程建設都力求以最小的投資取得最大的經濟效益和社會效益,生態水利工程更是如此,以最小的投入取得最大化的生態效益這是生態水利工程建設的基本原則。
2、保證水體內部環境的多樣性
在水利工程設計過程中,設計人員需要對河流的近期及遠期的水文情況進行深入了解,掌握生物種類與生態環境間的關系,進而對設計草案組建數學模型,對其可行性、可操作性進行論證,從而保證水利設施的興建能夠擁有足夠的豐富多樣的環境,進而將對自然環境的影響降到最低。
3、確保河流生態系統的自我修復功能
與傳統水利工程相比,生態水利工程除了要保證傳統水利工程的基本原則外,還需要在設計的時候,充分考慮保護生態系統的自我修復功能,也就是要維持生態系統的可持續性。而在這一方面,人工建筑物所起的作用則十分有限,只有自然因素經過長期的自然選擇后所形成的生態圈才具備良好的自我修復功能,發揮其作用。所以,在生態水利工程設計時,應盡量避免絕對化的人為力量,應充分將人為力量與自然的影響進行有機結合,從而利用生態系統的自設計功能和自組織功能,從大自然中選擇合適的物種,形成良好的合力結構。
4、確保河流生態系統的整體性
在傳統的水利工程建設過程中,水體常被人為地劃分成不同功能且相對封閉的小區域,影響了水體之間的相互聯系,極大地降低了水體內不同小環境之間的能量交換及物質交換速度,從而人為地破壞來河流生態形同的穩定性和整體性。生態水利工程在設計時,應充分掌握施工流域內生態系統各要素之間的相互關系及作用方式,盡最大限度地保持并恢復水體的原始狀態,確保河流的生態系統的整體性不受到外力的破壞,而不能僅僅是在工程結束后,單純地對河道水文系統進行修復或是只對河岸的植被進行修復。
5、確保建立完善的河流生態系統和水利設施之間的反饋機制
生態水利工程設計以成熟的河流生態系統為主要參照物,并充分利用生態學可的相關理論和環境工程的先進技術,力求打造一個健康的、可持續發展的河流生態系統,從而保證工程設施內部的各自然要素可以在不需要人工干預的環境自發地進行活動,維持生態環境的穩定和河流水體的質量。通常這種自發活動的方向不是單向的,這種不確定性使得生態水利工程的設計應遵循一種"反饋調整"的設計方法,也就是說,在設計方案執行之后,仍舊需要對水體的環境進行長期的監督和評價,并根據反饋的信息對水利工程項目進行不斷的調整與完善。
三、生態水利工程設計基本理論和方法
隨著生態學的發展,人們對于河流治理有了新的認識,認識到水利工程除了要滿足人類社會的需求外,還要滿足維護生物多樣性的需求,相應發展了生態工程技術和理論。生態水利工程設計應遵循如下3個方面的理論與技術路線。
1、以生態水文與工程水文為基礎進行水文過程的分析與計算
在工程設計中應用生態水文學的還比較少見,這個原因可能是因為從事生態水文的科技工作者沒有從事實際水利工程的設計有關。因此,在今后我們應該高度重視工程水文學與生態水文學的相結合,只有這樣才能夠為生態水利工程的規劃設計提供基礎。要想使生態水利工程的設計建立在科學的基礎上,就需要弄清楚生態目標對水資源的時空要求規律。
2、應識別工程可能影響的關鍵生態敏感目標
生態水利工程的設計應當能準確識別受工程直接或間接影響的生態目標,并在工程規劃階段給予充分考慮。但當前在許多水利工程的設計中很少或沒有對流域生態敏感點加以考慮。又如三江平原早期實施的防洪治澇工程中,有的地方出現了跨流域排水,如濃鴨截洪總干(1988年建成)使濃江上游的來水經鴨綠河流域進入了黑龍江,而不是沿濃江中下游下泄,進入大力加湖水庫再進入黑龍江,這使得中游的洪河部級自然保護區濕地因減少730km2地表徑流的匯入,而使其水資源明顯退化,這些均與當時沒有考慮生態敏感點有直接的關系。
3、生態水利工程的設計要與環境工程設計進行有機結合
生態水利工程的設計應當充分吸收環境科學與工程的理論和技術,實現水量與水質同步科學配置的目的,尤其是應與水污染防治工程進行有機的結合。由于水利工程作用的水量一般較大且具有明顯的季節性變化,所以生態水利工程的設計可能使得其設計與實施存在較大的挑戰與阻力。對于水田排水溝渠可以充分利用其生長季節蓄水,利用人工溝渠濕地對有機污染物質進行降解,其實,人工溝渠在蓄水狀況下,如果溝渠兩坡生長有水生植被,對水質處理效果較為明顯。所以,生態水利工程與水污染控制工程的結合是以后生態水利工程的一個重要發展方向。
結束語
生態水利工程是一項復雜地綜合性工程,其規劃設計標準和原理是將其中的每個環節與維持生態系統的長期健康與可持續緊密聯系起來,以使水利工程規劃設計更加具有科學性與實踐性,滿足人們的日常生活的要求和產業生產的需求,使人與自然更加和諧,達到共贏的效果,使之有著更好的發展前景。
摘要:在現代水利工程的規劃設計中,如何將工程措施與生態環境保護有機結合,形成一套完成的理論體系,是一項迫切而艱巨的任務,需要規劃設計人員從整個生態系統的角度入手,綜合多學科的知識,構建生態水利的科學體系。
關鍵詞:生態水利;規劃設計;問題
前言
2011年中央1號文件指出,水是生命之源、生產之要、生態之基。水利是現代農業建設不可或缺的首要條件,是經濟社會發展不可替代的基礎支撐,是生態環境改善不可分割的保障系統,具有很強的公益性、基礎性、戰略性。加快水利改革發展,不僅事關農業農村發展,而且事關經濟社會發展全局;不僅關系到防洪安全、供水安全、糧食安全,而且關系到經濟安全、生態安全、國家安全。
在我國人多水少、水資源時空分布不均的的基本國情水情下,要實現水資源的可持續利用,就必須采取工程措施與非工程措施相結合的方法,對水資源進行統籌規劃、合理配置,實現人與自然的和諧相處,在此過程中,水利工程規劃設計起到了至關重要的作用,在傳統水利工程設計向現代水利工程設計轉變的過程中,規劃設計人員已越來越多的把視野轉向了水利工程建設與生態環境保護的關系上,生態水利的概念應運而生。然而,我國生態水利還處在探索階段,沒有形成成熟的理論體系,在具體的工程規劃設計中,需要進一步的研究與思考。
一、水利工程規劃設計和生態系統的相互關系在現代社會發展過程中,水利工程在一個國家的經濟社會系統服務作用越來越大。不管在國民生活或產業生產中,水資源的開發利用開始逐步從單一走向綜合,同時,對其利用的強度和開發的速度越來越劇烈。現代水利工程在其自身的發展完善過程中逐步形成了一套完善的灌溉、排澇、防洪、發電、漁業、生態與環境等水利工程體系,而且現代的水利工程也在隨著科學技術的進步逐漸由僅僅重視其基礎功能作用轉向基礎功能與生態環境保護功能并重。這在一定程度上對于經濟的復蘇繁榮、社會進步、實現人與自然和諧相處發揮著相當重要的作用,其周圍的生態環境同樣得到了相當程度的必要保護,通過對水量的整合,合理使用水資源,防止河道斷流,減輕水污染,提高抗御旱災水災的能力,減弱洪水對水域環境的不利作用,充分發揮江河的各種功能,促進社會經濟不斷發展。如若要實現水利工程的基礎功能與生態功能協調發展,必須尊重生態環境,在對水資源進行開發和利用的過程中,保護生態系統,特別是保持生態環境的穩定性。水資源的開發利用需要考慮對質和量的關系,應該在保持生態系統健康可持續發展的基礎上進行合理的開發利用。
二、水利工程規劃設計中存在的問題
1、生態水利的理論體系還不夠完善
我國幅員遼闊,地域性差異廣泛存在,不同的地區都會有復雜而多樣的地理環境,由此水利工程設計也需要因地制宜。作為一個復雜而靈活的系統工程,在設計過程中會用到很多的專業理論知識,同時需要考慮生態環境保護的因素,如何將專業設計與相關的生態環境保護統一起來,目前還缺乏系統的理論體系。另一方面,由于地區條件的差異性,在對每個地區的水利工程進行規劃設計時,要充分考慮當地的天氣和地理環境,如多雨易導致洪水,少雨易導致干旱,多雪易導致水流冰凍等等。根據不同地區當地地理環境特征進行考察規劃,并以此確定具體的建設方案的標準,同時還要考慮到水利工程建設的實際操作性和安全性、經濟性,最終保證水利工程的可行性,以不至于自影響生態環境。
2、生態環境負荷能力問題
在水資源開發利用上,第一是要維持江河本身的用水流量,這是生態系統保持健康的根本條件。而在分析水文過程的消極和積極影響機制的同時,生態水利工程設計因為缺乏一種完整而全面的檢測生態水文的資料,所以,生態系統本身的演化規律無法對未來與現狀的水利工程設計理論全面的挖掘出來,現今,我國還沒有對水利設計工程所需生態水文數據的資料進行更深的探索,對此的相關研究較少,嚴重的阻礙了未來生態水利工程的發展步伐。
3、工程施工過程中對維系生態環境的意識有待提高自古代開始,興修水利等已經成為國家重視的工程項目,在長期的操作中,我國的水利建設有了很大的進步,但是生態水利工程起步較晚,缺乏相關的經驗,工程施工過程中對生態環境的保護意識有待提高。另一方面,工程施工過程中的水保、環保等措施很難不折不扣的執行,使得施工過程中的生態環境保護不能落實到位。最后,環境影響和評價制度在我國不夠完善,體系還不夠健全,使得水利工程建設中的生態環境保護缺乏有效的監督。
三、生態水利工程規劃設計建議
1、生態水利工程規劃設計應關注經濟性從上文關于生態水利工程規劃設計存在的問題來看,生態水利工程規劃設計中應關注經濟性,只有這樣才能克服生態性與經濟性之間存在的矛盾。如黑龍江農墾勘測設計研究院所進行的“兩江一湖”的規劃設計就做到了這些。生態水利工程作為綜合性的工程建設,在規劃設計中需要滿足多方面的需求,如防洪、灌溉、發電以及旅游等需求,在工程規劃設計中除了兼顧上述需求時,還應關注生態水利工程應有的經濟性,進而在確保共生符合生態需求的基礎上,更好的實現其本身所應具有的基本功能需求。
2、加強水文過程分析和計算從現有生態水利工程規劃設計來看,將生態水文學應用在工程規劃設計還較少。規劃設計人員有必要加強生態學等學科的理論學習,加強水文過程分析和計算,進而通過生態水文學和工程水文學兩者的結合,來有效的明確生態目標在水資源時空方面的規律,進而讓生態水利工程規劃的設計更加科學化與合理化。
3、加強對河流自我修復功能的利用在生態水利工程規劃設計中,應加強對河流自我修改功能的利用。通過這種方式有效的降低水利工程在建立和使用過程中所耗費的時間成本、人工成本以及資金成本。從生態系統本身來看,其所具有的自我修復功能主要體現在生態系統所具有的可持續性。從水利工程規劃設計的層面來講,在規劃設計中融入河流自我修復的設計理念,進而實現人和自然之間的和諧相處,在尊重河流自然屬性的基礎上,確定最好的生態工程方案,用最小的投入取得最大的產出。
4、生態水利工程構建規劃的整體性原則整體性原則是指在構建生態水利工程的過程中,將生態系統的各個要素結合起來,從整體的角度去規劃水利工程及相應的措施。在這一過程中,對水源演變過程的研究十分復雜,需要掌握各種數據和資料,并加以研究和整理,由此得出水源與生態系統之間的關系。整體性原則解決了片面的治理環境和追求經濟利益的問題,從整體上進行規劃,專業技術人員不僅要認識到生態環境與經濟利益的協調發展,還要考慮到外界系統與環境的物質交流,這樣水利工程的建設就不是單一的工程建設,而是一項系統性的工程。5、恢復和保持河流形態的空間異質性原則研究發現,非生物環境空間和生物群體之間存在正相關,他們反映了生命系統和非生命系統之間的關聯關系。當某個地區的空間異質性越強,表明環境的類別越復雜,越多的物種可以生存進化。相反,當空間異質性越低,環境系統也越單調,群體生物也會減少,由此而導致生物物種的退化。河流的適應系統也是如此,我們要保護和恢復河流形態的空間異質性,使得河流的凈化系統得到回升和完善,這樣更有利于水利系統的建設,以至于不再繼續對環境造成更嚴重的損害。
結束語
生態水利工程是一項復雜地綜合性工程,其規劃設計標準和原理是將其中的每個環節與維持生態系統的長期健康與可持續緊密聯系起來,以使水利工程規劃設計更加具有科學性與實踐性,滿足人們的日常生活的要求和產業生產的需求,使人與自然更加和諧,達到共贏的效果,使之有著更好的發展前景。
作者簡介:
喬吉平,(1978-),男,甘肅省靈臺縣人,工程師,主要從事水利水電工程設計及項目管理工作。
孔新高,(1977-),男,江西省崇仁縣人,工程師,主要從事水利工程建設管理及科研工作。
摘要:生態水利工程作為人和自然之間關系在水利工程中的具體表現,對水利工程規劃設計有著重要的影響。本文以生態水利工程的重要性為基礎,分析了現有生態水利工程規劃設計中存在的問題,確定了生態水利工程規劃設計策略。該研究對我國生態水利工程規劃設計有一定的參考作用。
關鍵詞:生態;水利工程;規劃;設計
中圖分類號:TV文獻標識碼: A 文章編號:
從水利工程規劃本身來看,任意規劃都應是生態水利工程規劃。換句話說,水利工程在改變自然環境的同時是不能破壞自然界所具有的生態環境的,保護生態環境是水利工程規劃必須要堅持的理念[1]。正因為如此,本文對生態水利工程規劃設計進行探討。
一、生態水利工程的重要性
伴隨著社會經濟的不斷發展,尤其在我國人口眾多的背景下,對水資源的需求呈增加的發展趨勢[2]。我國現有的河流上已經修建了一些水利工程來進行水量調節,通過水資源的開發與利用,來改善河道所具有的調蓄能力,滿足了我國在防洪、供水、航運以及旅游等多方面的水利需求,取得了一定的效益。值得注意的是,水利工程在對社會經濟起到推動作用的同時,對生態環境的改變也產生了一定的作用,如水資源的合理配置或者抵御洪水等等。建設水利工程是適應時代的要求,具有一定的必然性[3]。通常情況下,生態水利工程指的是,對于新建的水利工程在進行如蓄水等水利建設的同時還應兼顧到對河流生態環境的恢復,對于已經建好的工程,則主要強調的是生態修復。生態水利工程的重要性就體現在,其本身通過和傳統的治污、清潔、生產及環境資源管理等一起來對河流的生態建設進行完善。換句話說,生態水利工程的存在,促使水利工程在發展經濟及社會進步有著巨大的推動作用,同時對生態環境也有著積極作用,如水量的調節,水資源的合理配置等等。
二、生態水利工程規劃設計中存在的問題
從滿足社會經濟發展需求的層面出發,我國進行了大量的水利工程建設。這些水利工程的存在,滿足了人們對水利資源利用的需求,促進了我國國民經濟的發展。但是,這些水利工程在發揮自身所具有的積極作用的同時,也對其周圍的生態環境造成了一些不利的影響。正因為如此,生態水利工程規劃設計得到了極大的關注。從我國現有的生態水利工程規劃設計的情況來看,主要存在的問題有:
首先,缺乏相應的生態水利工程設計方法和評價標準。水利工程有著地域性的特點,也就是說生態系統存在地理區域方面的差距,這就決定了不同區域的生態水利工程應有著不同的標準,但現有的生態水利工程確沒有符合地域性個性特征的評價方法與評價標準。這就使得雖然有國家的關于水利工程生態的強制標準,但由于缺乏有效的技術評價方法與評價標準的支持,導致生態水利工程規劃設計的生態目標難以實現。
其次,從我國生態水利工程的發展歷程來看,還比較短。這就使得我國現有的生態水利工程規劃的設計人員缺少必要的理論知識與實踐經驗,尤其是在我國長期忽視生態工程規劃設計的實際情況下,就會導致我國現有的生態水利工程規劃設計的工作水平相對來說較低[4]。主要表現在,我國現有的生態水利工程還沒有完善環境影響與評價制度的支持,甚至會影響到生態水利工程規劃設計的實施。
除此以外,我國的生態水利工程規劃設計還存在生態水利工程和水利工程之間無法協調的問題。這是因為我國在水利工程的建設和使用過程中過多的關注了水利工程所具有的功能與經濟效益,而忽略了水利工程所具有的生態性,進而導致生態水利工程在建設以及使用過程中,不能將自身的水利功能和生態效益進行良好的結合。
三、生態水利工程規劃設計建議
結合我國現有生態水利工程規劃設計存在的問題,本文提出以下完善生態水利工程規劃設計的建議:
(一)生態水利工程規劃設計應關注經濟性
從上文關于生態水利工程規劃設計存在的問題來看,生態水利工程規劃設計中應關注經濟性,只有這樣才能克服生態性與經濟性之間存在的矛盾。如黑龍江農墾勘測設計研究院所進行的“兩江一湖”的規劃設計就做到了這些。生態水利工程作為綜合性的工程建設,在規劃設計中需要滿足多方面的需求,如防洪、灌溉、發電以及旅游等需求,在工程規劃設計中除了兼顧上述需求時,還應關注生態水利工程應有的經濟性,進而在確保共生符合生態需求的基礎上,更好的實現其本身所應具有的基本功能需求。
(二)加強對河流自我修復功能的利用
在生態水利工程規劃設計中,應加強對河流自我修改功能的利用。通過這種方式有效的降低水利工程在建立和使用過程中所耗費的時間成本、人工成本以及資金成本[5]。從生態系統本身來看,其所具有的自我修復功能主要體現在生態系統所具有的可持續性。從水利工程規劃設計的層面來說,就是規劃設計中,融入河流自我修復的設計理念,進而實現人和自然之間的和諧相處,進而在尊重河流自然屬性的基礎上,確定最好的生態工程方案,用最小的投入取得最大的產出。
(三)加強水文過程分析和計算
從現有生態水利工程規劃設計來看,將生態水文學應用在工程規劃設計還較少。這與我國現有的生態水文工作人員不從事水利工程規劃設計有必然的聯系。因而,我國有必要加強這方面的工作力度,加強水文過程分析和計算,進而通過生態水文學和工程水文學兩者的結合,來有效的明確生態目標在水資源時空方面的規律,進而讓生態水利工程規劃的設計更加科學化與合理化。
(四)加強對生態敏感目標的識別工作
在生態水利工程規劃設計中,還應加強對關鍵性的生態敏感目標的識別,只有這樣才能在工程規劃階段對水利工程所具有的生態性給予最大的關注。以我國三江平原早期所進行防洪治澇工程為例,在該水利工程中有的區域存在跨流域排水的情況,其本身并不是通過濃江中下游下泄,在進入大力加湖水庫,最后黑龍江,這就導致水資源存在顯著的退化。
(五)提高環境工程設計與生態水利工程設計的結合力度
在生態水利工程規劃設計中,應在生態水利工程規劃設計中有效的和環境工程設計進行結合[6]。生態水利工程在規劃設計中,應有效的結合環境科學與工程中的理論與技術,進而實現水量和水質能夠進行最優的配置,尤其是應在水污染防治工程中關注環境工程設計的相關內容。從現有的情況來看,生態水利工程規劃設計與水污染控制工程之間的有機結合是生態水利工程規劃應用發展的重要方向。
除此以外,生態水利工程設計的實現還需要加強全民生態水利意識工作,需要加強對生態水利建設的領導工作,鼓勵社會上不同類別的投資主體支持生態水利工程的建設。總之,生態水利工程規劃設計的實現是一項系統化的動態工程,需要多方面的共同努力才能實現。