試論生態(tài)水利工程的基本設(shè)計(jì)原則

齊革

摘 要：生態(tài)水利工程是將生態(tài)理念與水利工程結(jié)合發(fā)展起來(lái)的新興工程，本文對(duì)這一概念的含義進(jìn)行了分析，然后對(duì)生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：生態(tài)；水利工程；設(shè)計(jì)原則

水利工程作為國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施工程在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮的作用越來(lái)越大，其建設(shè)規(guī)模也不斷加大，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的用水工程做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們?cè)陉P(guān)注經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也開(kāi)始加大了對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視力度，水利工程與生態(tài)環(huán)境有密切的聯(lián)系，將生態(tài)理念運(yùn)用到水利工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)水利工程的健康發(fā)展。為順應(yīng)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，水利工程規(guī)劃建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)逐步完善生態(tài)水利工程的理念，科學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)劃，引導(dǎo)水利工程發(fā)揮更大的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

1 生態(tài)水利工程概述

1.1 概念 生態(tài)水利工程是在生態(tài)學(xué)和水利工程基礎(chǔ)上建立起來(lái)的一門新興學(xué)科，該學(xué)科研究的主要內(nèi)容是如何在滿足人類需求的前提下，合理利用水資源，統(tǒng)籌兼顧，確保水利工程周圍生態(tài)環(huán)境免受影響的一系列理論和技術(shù)的總稱。

1.2 內(nèi)涵分析 生態(tài)水利主要包括四方面的內(nèi)容：第一，生態(tài)水利工程選擇地址時(shí)，應(yīng)將生態(tài)系統(tǒng)的影響放在第一位，盡量選擇對(duì)原有生態(tài)系統(tǒng)影響較小的位置，減少建設(shè)過(guò)程以及運(yùn)行后對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。第二，生態(tài)水利工程在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，應(yīng)以生態(tài)系統(tǒng)為首要原則，將不影響生態(tài)環(huán)境作為最基礎(chǔ)的導(dǎo)向原則，使生態(tài)理念滲透到水利工程設(shè)計(jì)和建設(shè)的各個(gè)階段，成為水利工程不可缺少的部分。第三，傳統(tǒng)水利工程建設(shè)過(guò)程中會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成破壞和影響，而生態(tài)水利工程則消除了這一不利因素，利用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和科學(xué)的施工工藝，減少施工過(guò)程對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的影響。第四，工程投入運(yùn)行后，應(yīng)在遵循客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)配置水資源，避免強(qiáng)制性打破原有生態(tài)規(guī)律，迫害當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡。換言之，生態(tài)水利工程的運(yùn)行不僅要解決實(shí)際用水問(wèn)題，還應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和生態(tài)規(guī)律進(jìn)行綜合考慮，科學(xué)調(diào)配水資源。

2 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)基本原則

2.1 生態(tài)性原則 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的首要原則是遵循生態(tài)性原則，具體表現(xiàn)在以下幾方面：

2.1.1 系統(tǒng)修復(fù)原則。河道水體在流動(dòng)過(guò)程中會(huì)與流經(jīng)地區(qū)的村落、城市、森林以及田地構(gòu)成一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，我們稱之為河流生態(tài)體系，該系統(tǒng)是由生物系統(tǒng)、水文系統(tǒng)和人工建造系統(tǒng)共同組成。河流是生物生存的重要場(chǎng)所，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的生存和發(fā)展影響重大；河流始發(fā)地到終點(diǎn)所流經(jīng)地區(qū)的地表水和地下水均是水系統(tǒng)的組成部分，二者共同構(gòu)成了河流自然生態(tài)系統(tǒng)；此外，人類活動(dòng)和工程建設(shè)會(huì)對(duì)水域系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響，一旦水域生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞，就需要對(duì)各項(xiàng)影響因素進(jìn)行整合，然后充分利用河流自身的修復(fù)能力、生態(tài)系統(tǒng)各要素特點(diǎn)以及相互作用制定整體的修復(fù)方案。

2.1.2 自我恢復(fù)原則。生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)能力主要表現(xiàn)在對(duì)生態(tài)發(fā)展的適應(yīng)性上，即為適應(yīng)生態(tài)環(huán)境，根據(jù)現(xiàn)有生態(tài)條件和環(huán)境，選擇適合生存的物種。自然界根據(jù)自身的自我恢復(fù)能力，通過(guò)優(yōu)勝劣汰的法則選擇適合生物發(fā)展的環(huán)境條件，構(gòu)建和諧的生態(tài)系統(tǒng)。水利工程設(shè)計(jì)人員可以生態(tài)理念為指導(dǎo)，參照河道自然、美學(xué)價(jià)值進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的制定；盡量以大尺度景觀為基礎(chǔ)，減少工程對(duì)河道流域及周圍環(huán)境自我修復(fù)的影響；短時(shí)期、小尺度的景觀設(shè)計(jì)不利于河流的自我修復(fù)；景觀整體性要著眼于生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，根據(jù)不同生態(tài)體系內(nèi)各要素之間的相互作用，提出整體性、綜合性的修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

2.2 河流環(huán)境多元化原則 河流中存在多樣化的動(dòng)植物，只有保障河流環(huán)境的多樣化，才能為不同類型的動(dòng)植物提供生存和生活環(huán)境。生態(tài)環(huán)境多樣化包括內(nèi)容較廣，不僅包括河流形狀等一系列水體環(huán)境，還涵蓋了土壤等地質(zhì)環(huán)境、溫濕度等氣候環(huán)境。河流生態(tài)系統(tǒng)由水相、氣相和固相組成，三者相互作用構(gòu)成了縱向滲透性和橫向多樣性生存環(huán)境；水、陸、氣相互作用組成了生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)；而河流系統(tǒng)的異質(zhì)性會(huì)對(duì)水體的各項(xiàng)參數(shù)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致水文脈沖、水體溫度、水體流速、水質(zhì)以及流量等不斷變化；河床材質(zhì)的異質(zhì)性是生態(tài)環(huán)境具有多樣化的另一原因，同時(shí)也是河道周圍生物群多樣化的環(huán)境保障。

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展給工程建設(shè)帶來(lái)的影響是巨大的，就水利工程建設(shè)規(guī)模而言，其規(guī)模的不斷增大，而大規(guī)模的河道治理工程卻導(dǎo)致河流走向渠道化、單一化、非連續(xù)化方向發(fā)展，這對(duì)物種群落的生存和繁殖是十分不利的。若生物種群數(shù)目減少，河道生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)隨之發(fā)生改變，由原有的多樣性變得單一性，這種單一性反作用于生物群種，如循環(huán)性，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了極為惡劣的影響。為避免以上情況的出現(xiàn)，生態(tài)水利工程在設(shè)計(jì)之初就要考慮生物多樣性特點(diǎn)，盡可能保留或者改善原有的生態(tài)環(huán)境，為生物群落的生存和繁殖提高良好的環(huán)境。

2.3 注重反饋 生態(tài)水利工程在設(shè)計(jì)過(guò)程中以生態(tài)理念為指導(dǎo)，在結(jié)構(gòu)上盡可能與原河流生態(tài)系統(tǒng)相一致，確保生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。但需要注意的是，設(shè)計(jì)只是執(zhí)行的依據(jù)，不能機(jī)械地照搬照抄，要根據(jù)自身特性不斷發(fā)展和優(yōu)化。河流生態(tài)系統(tǒng)在恢復(fù)中會(huì)受到人為因素的干擾，對(duì)此可采取監(jiān)控手段，對(duì)生態(tài)變量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保生態(tài)系統(tǒng)朝著健康的方向發(fā)展。生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的可變性，當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)或社會(huì)系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，原有的生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)就需要做出相應(yīng)的調(diào)整，這就對(duì)反饋提出了更高的要求。設(shè)計(jì)單位要將監(jiān)測(cè)貫穿始終，為工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)和投入運(yùn)提供數(shù)據(jù)參考，做好對(duì)河流系統(tǒng)的全面監(jiān)控工作。

3 結(jié)束語(yǔ)

水利工程是為解決生產(chǎn)和生活用水修建的工程，對(duì)環(huán)境的影響較大，應(yīng)在設(shè)計(jì)和建設(shè)階段做好科學(xué)規(guī)劃工作。生態(tài)理念是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型理念，將生態(tài)理念與水利工程結(jié)合發(fā)展起來(lái)的生態(tài)水利工程，在環(huán)境保護(hù)方面具有積極作用，因此應(yīng)得到廣泛推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜佐勝.生態(tài)水利工程的概念及設(shè)計(jì)原則[J].科技致富向?qū)В?012（35）：330.

[2]姚南翔.關(guān)于生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題探討[J].黑龍江科技信息，2011（26）：243.

[3]任曉蕾，宋亞偉，曹藝儒.生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)若干問(wèn)題的探討[J]. 河南科技，2013，16：169.

[4]侯莉.生態(tài)水利工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)的主要方法[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2013（10）：217-218.