欢迎来到优发表网,发表咨询:400-888-9411 订阅咨询:400-888-1571股权代码(211862)

购物车(0)

期刊大全 杂志订阅 SCI期刊 期刊投稿 出版社 公文范文 精品范文

生态水利工程论文(合集7篇)

时间:2023-03-22 17:44:16
生态水利工程论文

生态水利工程论文第1篇

1.1在设计方法和评价标准方面缺乏地域性特征

关于生态水利工程设计理念的运用,其具有非常强的地域性特征,因为不同的地理区域气候状况以及生态环境各不相同,所以应该针对不同的服务目标,制定不同的设计策略。但是由于生态设计理念的应用在我国的起步较晚,并且相关的工程实践以及研究工作开展的较少,所以在评价指标以及评价方法方面还不够完善,实际操作性不强,缺乏地域性特征。因为在水利工程建设项目中涉及到力学工程,所以国家对于水利工程在稳定性和安全性方面规范了强制性的标准,但是却没有对生态服务目标有明确的标准,所以生态设计理念在具体实施的过程中缺乏相关的依据,发展的进程比较缓慢。

1.2设计人员和生态科技工作者的合作机会比较少,相关机制尚未完善

水利工程设计人员在流域生态需水规律的基础上进行设计的意识较弱,尚未把生态服务目标当作常规设计要素进行考虑的意识普及。水利工程可行性研究阶段,环境影响评价工作一般介入比较迟,大多数是在确认水利工程可行性研究方案之后才进行环境影响评价,又由于目前我国环境评价管理制度和环境影响评价咨询市场尚不规范、不完善,环境评价单位主要替业主考虑,而相对地,对生态目标考虑就较少,更有甚者,有的隐瞒工程生态影响的真正后果,造成很多水利工程的负面影响太过突出,而生态效益却不显著。水利工程设计人员和生态环境科技工作者合作的机会和机制较少,生态水利工程的开发和设计也相对滞后。

1.3在协调方面,生态水利工程和原有水利工程设施存在一定的困难

随着我国经济建设的快速发展,很多区域的水资源出现了短缺以及分配不合理的现象,尤其是在自然保护区以及大型水库的周边区域,需要重新进行设计。但新的生态水利工程是在原有水利工程设施的前提下进行改造与优化,需涉及的因素很多。大都分是需要依靠原有水利工程设施,对一些分水工程与蓄水工程进行科学合理地配置、重新调整水的去向或是对区域来水量进行重新分配等。原来水利工程设施的服务对象和功能必然会受生态水利工程的介入的影响,比如:原来工程的防洪灌溉功能、排水标准、发电效能等,更有甚者,会对原有水利工程的安全运行造成一些风险。因服务目标和功能的差异是原有水利工程和生态水利工程最为显著的差异,所以在开发生态水利工程的同时,有必要适度调整原有水利工程的服务目标和功能。因此,生态水利工程设计需要系统全面考虑的问题是怎样实现生态水利工程和原有水利工程设施的协调运行。

1.4生态水利工程设计中,相关的生态水文测验资料不够充分

水文过程对生态过程的正负影响机理的分析若不能从水文测验站的观测资料去分析,在生态系统的自组织规律的基础上,就很难寻求生态水利工程的技术参数、设计理论和方法。相对而言,我国目前的水文测验工作比较落后,水文测验站尚未适应目前生态水利工程设计对资料的需求。目前,我国还未正式开展有关生态水文站方面的设计和布局,相关报道在国内也很少有。

2生态水利工程设计应遵循的理论和技术路线

2.1以工程水文学和生态水文学为工程设计的基础

若要为生态水利工程的设计提供基础,必须重视工程水文学和生态水文学的结合。由于生态水利工程的服务对象很广,一般同时涉及畜牧业、林业、湿地、农业、草原以及江河湖泊等生态用水与城镇、工业、居民、消防等经济生活用水,因此,若要生态水利工程的设计建立在科学的基础上,首先必须弄清生态目标对水资源的时空要求规律。

2.2对工程可能影响的关键生态敏感目标进行分析

受工程直接或间接影响的生态目标应当能够由生态水利工程的设计准确识别,同时在工程规划阶段给予充分考虑,这是生态水利工程设计理念应该遵循的重要理论。一项水利工程设计需要考虑的因素众多,从生态性的角度出发,就应该对关键的生态敏感目标进行分析,分析工程的修建会影响到哪些区域的生态平衡,区域内气候环境以及各项生态因素的变化,会对水利工程的运行造成影响。尤其是大型水库的设计,要对上游地区的自然降水、洪水期倒灌以及径流等各项因素进行分析,由此来对水库的蓄水能力以及水量的运用进行合理设计。对于水库建设后,泄水量的变化会对下游区域的生态环境可能带来的生态环境变化进行分析,从而为生态设计提供充分的参考依据。

2.3生态水利工程的设计应当和环境工程设计进行有机结合

对于生态水利工程的设计,如要实现水量和水质同步科学配置的目的,应充分吸收环境科学和工程的理论与技术。生态设计理念的出发点就是在水利工程中将环境工程中的理论进行实践,水利工程发挥经济效益和社会效益的同时,还应增强生态效益的作用表现。现阶段,我国的水污染现象比较严重,因此,在生态水利工程设计理念中应有机结合水污染。所以在设计的过程中,要对当地的生态环境进行详细的考察,然后有针对性的制定设计方案,降低水污染所带来的危害,提高水利工程的生态效益。因此,生态水利工程与水污染控制工程的结合是今后生态水利工程的一个重要发展方向。

3结语

生态水利工程论文第2篇

一是,导致自然河流逐渐变成沟渠,这其中主要包含把天然河流建设成直线的人工河流。水利工程可以在一定程度上对水流起到拦截作用,从而增加了河流的蓄水量,除此之外,也增加了上游河道的宽度和深度,也会淹没更多陆地;二是,自然河流逐渐出现非连续性。一般由于筑坝都是顺着河流方向建设的,从而导致出现非连续性,由于水利工程的不断扩张和增加,使得更多的流动河流以及生态系统逐渐变为不动的人工河流和湖泊,促使流动水文、速度、边界以及水深等发生了巨大的变化。由于水利工程的影响使得已经适应原本生活环境的动植物,又要开始适应新的生活环境,这样就会导致很多适应能力比较差的动植物出现淘汰的现象。随着社会的发展和科学技术的进步水利工程设计和技术研究水平也在不断提高,逐渐开始受到更多的关注,传统的水利工程往往仅是可以满足功能需要,但是很容易忽视生态系统和周围环境的影响和破坏,从而造成生态系统功能逐渐衰退,降低自身净化功能,从而损失了水利工程带来的利益。

2生态水利工程设计理念在水利建设中的运用

生态水利工程实际上就是在满足人类发展和社会需求的时候,充分考虑到周围环境和生态系统,确保生态系统可持续发展和生态平衡。水利工程的基本含义主要为:一是,应该遵从对生态系统破坏和影响力最小的原则来进行选址,尽可能降低水利工程对生态系统的破坏;生态水利工程应该遵照生态系统的自动净化和组织原理,在对水利工程进行研究和设计的时候,必须完全考虑到周围环境的承受能力,逐渐把维持生态系统平衡当做水利工程建设的主要内容,以此当做制约生态平衡的主要原因,充分考虑生态系统的承受力度和健康过程,确保水利工程可以保证生态平衡;推崇建设环境友好型的水利工程,最大限度的避免出现生态破坏问题,降低环境成本。

2.1生态水利工程建设的原则

为了符合人与自然的和谐关系,把资源保护和工程建设相结合明,确水利工程服务于人类和社会的地位,不断改变观念,逐渐实现生态系统的可持续发展,从而达到水资源能够持续利用以及优化水资源的作用。为了完美实现水利工程的作用,应该建立相应的水安全体系,因此,就要建立防洪工程以及一些非工程措施,来保证水利工程的水安全。想要提高水利工程的承载能力,就必须对水资源的合理配置进行重视,不断保护和节约水资源,从而改变水资源承载力。为了有效地提高水利工程的保护功能,应该切实做好围堰保护河岸的工作,提高工程中围垦滩涂,从而提高水利工程的保护功能。

2.2生态水利工程的应用

第一,提供相应的动植物生存和繁殖空间。通过建设生态水利工程,可以很好的把河道、水流、提防和岸边的动植物进行整体连接,在进行设计的时候依据现有大自然地貌和地形合理科学配置与改进,从而建立一个互惠共存的生态系统。在水利工程中河堤坡脚位置上拥有很多变化带以及高的孔隙率,从而比较适合生物生长,因此为鱼类的生存提供场地,并且河道两旁的绿树和丛林为昆虫和鸟类提供栖息地。第二,提高水资源的自身净水功效。水资源的自身净水作用就是把有机污染物经过氧化形成无机物的过程,并且可以不断运用水资源中的细菌以及真菌等污染物。在分解无机物的时候,可以为水中藻类植物提供养分,藻类经过不断光合作用产生氧气,相辅相成。在进行设计的时候,增加鱼巢、鱼道逐渐形成流速带,这样方便于氧气进入到水中,增加了水中的氧气含量,促进了植物的生长,为净化了水质提供保障。第三,起到调节水量的作用。生态水利建设的过程中,河道周围的植被具有一定的蓄水作用,在水资源中一般都会含有大量土壤动物和微生物,从而使得河堤出现很高的孔隙率。枯水期,之前储备的水会慢慢进入河道,从而起到调节作用;在水比较丰富的时候,水开始向河堤中渗入,避免出现洪灾。

3结语

生态水利工程论文第3篇

水利工程是一项浩大的土木工程,工程建设涉及道路修建、场地平整、取土采料、大坝基础、岸坡开挖、弃土弃渣堆放、移民安置等项目。具有土石方量巨大、占地范围较广、施工周期较长、弃渣量多、点线布置等特点。例如北京市永定河生态治理工程,河段治理长度M.2km,土方开挖455.6万m3,回填种植土148万m3,绿化面积278万m2,整个工程区域面积达608hm2,充分体现了上述水利工程的各项特点。因此,在土石方量巨大,施工范围广的情况下,水土流失在水利工程中变得不可避免,且具有以下几个特点:

1.1水土流失以点状、线状分布

水利工程场内外的施工道路线路长,道路布设多沿江河两岸布置,施工中土石方易滚落至下游,占压植被,甚至滚落入河,破坏沿线植被,形成边坡,造成水土流失。同时,大坝、料场、渣场及生产生活等设施呈点状布设,大坝坝基、岸坡开挖、场地平整、料场开采、弃渣堆弃均将扰动原地貌,破坏占压植被,形成面,引发水土流失。

1.2破坏占压植被,经扰动后增加植被恢复难度

水利工程占用林草地大,工程占地不仅破坏了原有植被,而且改变了其利用现状,而且水利工程中有大量的永久占地,永久占地被硬化或建筑物占压,难以恢复植被,使原有水土保持功能损失。同时,经施工扰动后的地表被压实,且多为土石混合,使土壤肥力下降,增加植被恢复难度。

1.3土石方量大、弃渣多,人为水土流失严重

水利工程的特点决定了工程本身会产生大量的土石方挖运。例如北京市通州区运潮减河治理工程,其土方开挖量为303.54万m3,土方回填量为28.42万m3,弃渣量为123.73万m3。大量的土石方挖填、堆弃不仅形成面,为水土流失创造条件,而且松散堆猹体成为人为水土流失的重要源头。

1.4工程项目多,水土流失形式多样

水利工程项目涉及道路、场地平整、土方开挖回填等众多施工项目,因工程施工可能引发的水土流失形式多样,主要表现为由水力和重力作用引发的滅蚀、面蚀、沟蚀、山洪侵蚀、崩塌、滑坡,甚至可能引发石洪、泥流。

1.5水土流失重点时段为施工前期

水利工程在“三通一平”等工程施工期为土石方挖填的高峰期,在项目施工的同时,水土保持措施尚未实施或未完全发挥固土保水的功能,地表面,是水土流失的重点时段。

2水利工程水土保持生态修复的几项技术

我国水利工程水土保持建设主要以工程措施为主,措施布设先是满足主体工程的要求,对不稳定边坡、堆体、场地等扰动区多采用工程治理,导致水土资源保护、生态措施没有得到有效落实,防治模式难以满足我国生态环境建设形成的要求。按照生态修复理论,水利工程水土保持生态修复应注重保护、转变观念、重视改良、合理配置重建结构。下面通过北京市永定河生态治理工程这一案例,分析几种主要的生态修复方法和措施:

2.1保护表层种植土,确保生态修复植物重建旳土壤资源

土壤是生态修复措施必不可少的重要资源,土壤资源的数量、质量同生态修复的效果密切相关。在水利工程“三通一平”等工程施工时,表层种植土往往同开挖弃渣堆至渣场,或被回填掩埋,因开挖、回填施工具有不可逆转性,在后期迹地生态修复植被重建时,短缺的表层种植土成为重要制约因素,直接影响到植物措施实施的质量,甚至能否实施也是个问题。因此,开展表层种植土收集储存是水利工程实施水土保持生态修复的重要前提。永定河是北京的母亲河,历史悠久,河道经过长时间逐渐形成了许多大大小小的沙坑,由于坑壁陡峭,大部分卵砾石地表,部分地段分布有杂填土,因此,在河道主体工程施工之前,特别区分了杂填土和原有种植土,将杂填土运弃后,留下了原有种植土,为后期绿化工程做好了准备。

2.2减少生态植被的破坏,维护其原有生态系统

在水利工程施工中,减少对现有生态植被的破坏,维护其有生态系统是最有效的生态修复途径。水利工程施工扰动面大,原地表植被被扰动破坏后,将散失其生态功能,被施工地所取代,不仅造成水土流失,而且增加植被重建难度。水利工程施工虽然在征地红线范围内进行,但并非红线范围内可以随意进行施工扰动。施工中应避开植被良好区,控制施工占地,提高场地重复利用效率》在永定河河道治理过程中,由于工程的三家店水库段属于植被良好的地段,为了避开施工临时占地对现有植被的破坏,于是将施工临时占地往下游移动了800m,同时对土方开挖回填重新平衡,避免因施工临时占地位置变化造成工程投资的增加。

2.3转变治理模式观念,采用新型生态修复技术

边坡遍布水利工程施工现场,根据所处位置和其重要性多采用喷锚等工程措施防护,此类工程措施虽然保证边坡的永久稳定,但改变了土地利用类型,降水难以渗人,隔离了原边坡的水汽微循环系统,生态系统难以自我恢复。随着科学技术的发展,喷混凝土、植生槽等新型技术巳成为开发建设项目生态修复的主要技术方法,并取得良好的效果。永定河河道生态治理采用了新型的护岸材料,主要以连柴柳枝与各种柔性护岸相互结合,柳枝可用作护岸中的栅栏、筑堤的材料,也可以当作附生海苔的材料使用,这些枝条也被称作“柳木"或“枝柴”,可形成连柴栅栏植物护岸的形式。加工连柴栅栏需要长度约为1.5?3.0m、直径10?25mm的枝条,并需要应用活木桩(长度约为0.8m)、死木桩(长度约为0.7?0.9m)和粗麻绳若干(直径5?30mm)对连柴栅栏进行锚固。这种新型的生态护岸,可促进地表水和地下水的交换,滞洪补枯、调节水位,恢复河中动植物的生长,利用动植物自身的功能净化水体。这种护岸既能稳定河床,又能种植芦苇、菖蒲、鸢尾等高等级的水生植物和水柳等根系较为发达的树种等水边植物,形成自然的水陆过渡带,使河岸趋于自然形态,从而更好地形成河流生物链,同时,水边植物可以削减波浪对河道冲刷影响。

2.4综合恢复,重视土壤改良和植物配置

在传统的水利工程水土保持建设中,人工植物措施类型和植物物种单一,缺乏多样性,同时,土地经施工扰动后,土壤板结,肥力降低,有机质减少,直接恢复植被将影响其生长效果,以至植被恢复后生态效益低下,易退化。如在水利工程网格梁植草护坡施工时,在网格梁完成施工后,未经土壤改良便散播单一草籽,其边坡生态效果极差。因此,实际施工中,应在网格梁内先进行除杂整治,然后覆盖种植土30?40cm,选择狗牙根、紫花苜蓿、三角梅、黄花槐等进行草、灌配置,效果会非常好。要注意的是,在植被重建前,应对施工迹地进行除杂清理,所有植物根系、种籽需建植在肥沃的种植土上,以保证植物生长效果。

2.5用于水利工程生态修复的植物物种

在水利工程水土保持生态修复植物物种的选择上,应遵循以下原则:植物物种应适合项目区的自然环境,同当地物种不互克;耐贫瘠、耐干旱、抗逆;速生、管理粗放,应优先考虑能固氮的物种;生态效益明显,兼具景观观赏性;在不同区域的建植时,应考虑植物根系对工程的影响。永定河河道生态治理工程的植物景观设计理念是形成以溪流湿地为主的生态景观带,故此在地被植物材质的选择上,主要选择了适合沙质土壤条件的地被植物,如紫花地丁、二月兰、麦冬等,这些地被具有耐瘠薄、生命力强等多种特点,便于后斯粗放式的养护管理。在植物材质的应用上,以混播为主,打造大色块的大地景观效果,形成单一色调,多种材质。同时,将河道根据三年一遇洪水线划分成多个区域,根据植物的特点合理布置,力求体现自然生态的设计理念。护坡覆土较厚,土壤条件干燥,故此以各种旱生草本组合搭配灌木,形成大面积单一色块的地被植物效果。三年一遇洪水线以上覆土相对较厚,且离水面有一定的距离,相对来说比较干旱,故此种植主要以灌乔为主。乔灌下较阴处,种植耐阴的单一品种,如麦冬、二月兰、白三叶等。在阳光充足的地方种植各种旱生草本组合,形成缀花草坪。三年一遇洪水线以内土壤条件比较湿润,种植以各种湿生组合为主,局部种植单一开花植物品种,如马蔺、鸢尾、花叶芒等。湿生组合以开红花植物为主,主要为红蓼、红花酔架草、沼生柳叶菜按2:1:1的比例混播。湖岸线高程1.5m内搭配多种挺水及浮水植物,丰富水面景观,形成了门城湖、莲石湖、宛平湖、晓月湖等几个重要湖面景观。主要的植物品种有荷花、荇菜、再力花、梭鱼草、凤眼莲等。

3结论及建议

生态水利工程论文第4篇

在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。

2生态水利工程

从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。

3生态水利工程的规划设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性工程,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、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。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。生态水利工程的工程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。

3.2提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。

3.3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。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

3.4景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。

3.5反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。

意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。

论文关键词:生态水利工程设计原则

论文摘要:阐述水利工程与水域生态的关系,介绍了生态水利规划的基本原则:工程安全性与经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计与自我恢复原则;景观尺度与整体修复原则;反馈和调整设计原则。

参考文献:

[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003,(7):1~5.

[2]董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报,2003,(1):1~6.

[3]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[J].水利学报,2003,(11):1~7.

[4]MitschW.J.,JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration[M].PublishedbyJohnWiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey,2004:134~137.

[5]董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示[J].中国水利,2003,(11A):45~47.

[6]O’NeillR.V.,D.L.DeAngelis,J.B.Waide,etal.AHierarchicalCon-ceptofEcosystems[M].PrincetonUniversityPress,Princeton,NJ.1986:153.

[7]GosselinkJ.G.LandscapeConservationinaforestedWetlandWater-shed[J].Bioscience,1990,40:588~600.

生态水利工程论文第5篇

论文摘要:阐述水利工程与水域生态的关系,介绍了生态水利规划的基本原则:工程安全性与经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计与自我恢复原则;景观尺度与整体修复原则;反馈和调整设计原则。

1水利工程对河流生态系统的影响

在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。

2生态水利工程

从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。

3生态水利工程的规划设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性工程,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、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。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。生态水利工程的工程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。

3.2提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。

3.3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。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

3.4景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。

3.5反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。

意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。

参考文献:

[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003,(7):1~5.

[2]董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报,2003,(1):1~6.

[3]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[J].水利学报,2003,(11):1~7.

[4]MitschW.J.,JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration[M].PublishedbyJohnWiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey,2004:134~137.

[5]董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示[J].中国水利,2003,(11A):45~47.

[6]O’NeillR.V.,D.L.DeAngelis,J.B.Waide,etal.AHierarchicalCon-ceptofEcosystems[M].PrincetonUniversityPress,Princeton,NJ.1986:153.

[7]GosselinkJ.G.LandscapeConservationinaforestedWetlandWater-shed[J].Bioscience,1990,40:588~600.

生态水利工程论文第6篇

论文摘要:阐述水利工程与水域生态的关系,介绍了生态水利规划的基本原则:工程安全性与经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计与自我恢复原则;景观尺度与整体修复原则;反馈和调整设计原则。

1水利工程对河流生态系统的影响

在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。

2生态水利工程

从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。

3生态水利工程的规划设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性工程,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、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。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。生态水利工程的工程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。

3.2提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。

3.3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。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

3.4景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。

3.5反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。

意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。

参考文献:

[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003,(7):1~5.

[2]董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报,2003,(1):1~6.

[3]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[J].水利学报,2003,(11):1~7.

[4]MitschW.J.,JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration[M].PublishedbyJohnWiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey,2004:134~137.

[5]董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示[J].中国水利,2003,(11A):45~47.

[6]O’NeillR.V.,D.L.DeAngelis,J.B.Waide,etal.AHierarchicalCon-ceptofEcosystems[M].PrincetonUniversityPress,Princeton,NJ.1986:153.

[7]GosselinkJ.G.LandscapeConservationinaforestedWetlandWater-shed[J].Bioscience,1990,40:588~600.

生态水利工程论文第7篇

关键词:生态水利工程;设计;生态环境;水质污染

在社会进步的同时,由于人类活动的影响,造成生态环境受到了严重的破坏,尤其是水资源循环中存在明显的缺陷。在人类社会活动的影响下,生态环境在不同程度上发生改变,其中当属水利工程建设突出。水利工程建设很可能造成水资源分配不合理,甚至出现一系列生态环境问题,诸如河流出现断流、水生生物减少等问题,造成水体原本净化能力下降,同时污染地下水资源,难以有效维护水域食物链条的稳定。种种问题伴随着水利工程建设组建出现,在不同程度上危及着社会经济持续发展,迫切的需要进行完善和创新,推行更为环保的生态水利工程。

1水利工程建设中存在的问题

随着国民经济的健康持续发展,相应的带动了我国科技水平的发展,但是这种快速的经济发展成效是以牺牲环境获得的,经过大量的实践证明这种现象变得愈加突出,受到了社会各界的广泛关注。我国水利工程建设不仅需要满足人们用水需求,还需要满足水利供电和运输需求。但是水利工程建设中对周围生态环境造成了严重的破坏,面临着严峻的问题,有待改善[1]。

1.1生态水利工程建设标准不明确

我国是一个国土面积较大的国家,所以地域性问题尤为突出,在生态水利工程建设方面,需要充分考量地域差异问题进行完善和调整,为后续生态水利工程建设打下坚实的基础。生态水利工程建设需要结合生态学和工程学规律开展活动,不仅需要满足水利工程建设初衷,还需要能够承受严峻的自然环境的侵蚀,诸如风暴、干旱以及洪水等因素,结合河流地貌,确保生态水利工程具有实践性。

1.2生态水利工程缺少生态环境保护认知

由于生态水利工程建设起步较晚,生态工作人员以及水利工程建设人员之间的沟通合作机会较少,在不同程度上影响到生态系统的运作。当前我国多数水利工程设计方案主要是考虑到工程的安全性和经济性,很少会将生态环境因素纳入其中,重视程度普遍偏低。生态水利工程建设方面,由于起步较晚,所以相应的环境评价管理体系不健全,存在严重的缺陷,实践经验基础较为薄弱,以至于生态水利工程设计工作滞后[2]。

1.3生态水利工程同水利工程整合不充分

当前我国生态水利工程同水利工程整合力度不足,促使两者的整合应在传统水利工程基础上开展工作。所以,在当前水利工程建设的主要工作内容就是同生态水利工程进行整合,综合考量客观影响因素,做好生态水利工程设计规划。在原有水利工程建设基础上进行有机整合,不仅需要起到发电、防洪以及排水等功能,还需要保护生态环境不会受到影响和破坏。

2生态水利工程设计原则

2.1现代生态水利工程建设经济性和安全性原则

生态水利工程在设计方面,需要遵循相应经济性和安全性原则,其原有工程自身特性导致生态水利工程建设难度较大,在原有水利工程建设基础上实现生态水利工程设计,谋求长远发展,创在更大经济效益。生态水利工程建设需要统一规划和设计,满足生态水利工程的安全性和经济性原则,谋求生态环境同人类社会和谐发展[3]。

2.2生态水利工程设计满足水体生态系统净化原则

生态水利工程建设需要因地制宜,结合实际水文条件,综合各方面影响因素科学合理的设计工程,如果对环境的了解程度偏低,那么很可能出现河槽断面。所以为了保证生态水利工程设计合理,需要对实际地势情况以及水文条件进行调查和分析,灵活部署施工活动。与此同时,生态水利工程建设需要结合生态系统特点,有目的开展调查活动。传统水利工程设计过于侧重在河流控制方面,以至于存在较大局限性,所以在生态水利工程设计方面需要树立正确的科学观念,结合生态环境发展规律,有意识的进行规划和设计。与此同时,在生态水利工程建设方面,需要深入分析河流属性,对河流水量以及周围水文特征进行综合考量,保证生态水利工程建设的自然特点[4]。

2.3生态水利工程设计整体性原则

在水利工程涉及方面,需要从整体角度出发,基于生态系统结构,结合其发展规律客观分析其中存在的生态因素,进一步提出科学合理的生态系统修复方法,并非是简单的水文系统修复。生态系统本身可能会伴随着其他水文环境的变换而变换,所以应从整体角度进行考虑,从生态系统有机环境角度着手,对于其中存在的问题有针对性的进行解决。只有这样,生态水利工程设计才能更为科学合理,充分发挥其原有作用。总的说来,生态水利工程建设更符合可持续发展战略,对于人类社会可持续发展有着较为深远的影响,整合传统水利工程和生态水利工程,在满足水力发电、抗洪以及泄流等功能的同时,降低对生态环境的破坏,改善生态环境,创造更大的环保效益。

3结论

综上所述,生态水利工程设计规划受到影响因素较多,主要是基于生态系统整体角度进行设计,以传统水利工程为基础,力求在实现水利工程抗洪、发电以及泄水等功能的同时,降低对生态环境的影响。与此同时,需要充分考量水文特征以及自然发展规律,有针对性的进行设计规划,对于其中存在的问题及时进行解决,推动生态水利工程建设。

作者:谢琼花 单位:云南省红河州泸西县旧城镇水利管理站

参考文献

[1]霍凤双,王鸿飞.生态水利工程设计中亟待解决的问题和应对措施[J].黑龙江水利科技,2011,12(02):111-112.

[2]姚南翔.关于生态水利工程设计的若干问题探讨[J].黑龙江科技信息,2011,22(26):243.