生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及優(yōu)化策略探討

葉楓

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，人與環(huán)境的關(guān)系更加密切，人們開(kāi)始逐漸認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)的水利工程已經(jīng)滿足不了人們對(duì)它的期望，生態(tài)水利工程應(yīng)運(yùn)而生。文章對(duì)生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及優(yōu)化策略進(jìn)行了論述，以供廣大同仁交流探討。

關(guān)鍵詞：生態(tài)水利工程設(shè)計(jì);問(wèn)題;優(yōu)化策略

生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)有一定的區(qū)別，在生態(tài)水利設(shè)計(jì)中還存在很多問(wèn)題，所以在對(duì)生態(tài)水利設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和需要重視問(wèn)題進(jìn)行探討，把外界環(huán)境影響對(duì)水利工程造成減少到最低，從根本上實(shí)現(xiàn)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

一、生態(tài)水利工程概述

傳統(tǒng)水利工程主要以水文學(xué)、水力學(xué)、巖石力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)為主的工程力學(xué)體系。生態(tài)水利工程更加注重人與自然的和諧發(fā)展，更加關(guān)注人工工程對(duì)水體的影響，吸收了部分生態(tài)學(xué)的理論與環(huán)境工程學(xué)的技術(shù)方法，成為一個(gè)跨領(lǐng)域的工程體系，具有極強(qiáng)的綜合性。

二、生態(tài)水利工程的基本設(shè)計(jì)原則

（一）充分發(fā)揮生態(tài)水利工程對(duì)整個(gè)河流的自我修復(fù)能力

生態(tài)系統(tǒng)所具有的可持續(xù)性就是其自我修復(fù)能力，也就是某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種可以經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，從而尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件，依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)功能，合理選擇合適的物種，形成合理的生態(tài)結(jié)構(gòu)。成功的水利工程就是應(yīng)該讓人工與自然各占 1/2，不能只考慮人類的經(jīng)濟(jì)利益，應(yīng)該樹(shù)立融入自然、充分發(fā)揮河流自我修復(fù)功能的工程概念，從人與自然和諧相處的度出發(fā)。生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值，力圖找到最科學(xué)的設(shè)計(jì)方案。

（二）對(duì)生態(tài)水利工程河流的多樣性進(jìn)行保護(hù)

保護(hù)河流的多樣性就是維持生物多樣化。河流里生長(zhǎng)著不同的動(dòng)植物，形成了多樣性的生物環(huán)境。河流的水文環(huán)境多樣性包括河流的形狀、河寬、連續(xù)性、水位、流速、水溫等。河流的生態(tài)特點(diǎn)主要是：水、陸兩相和水、氣兩相的聯(lián)系緊密性;上中下游的生境異質(zhì)性;河流縱向的蜿蜒性;河流橫斷面形狀的多樣性;河床材料的透水性等。水、陸兩相和水、氣兩相的緊密關(guān)系，形成了較為開(kāi)放的生境條件;上中下游的生境異質(zhì)性，造就了豐富的流域生境多樣化;河流縱向的蜿蜒性，形成了急流與緩流相間;河流橫斷面形狀的多樣性，表現(xiàn)為深潭與淺灘交錯(cuò);河床材料的透水性為生物提供了棲息所。所以生態(tài)水利工程在設(shè)計(jì)中要充分保護(hù)生物的多樣性，保護(hù)和恢復(fù)原先所有多樣性的生物棲息環(huán)境，為生物的多樣性提供生存環(huán)境，避免由于工程的建設(shè)減少生物群落的多樣性，引起生態(tài)系統(tǒng)的退化。

（三）注意修復(fù)整個(gè)生態(tài)水域的生態(tài)系統(tǒng)性

水域生態(tài)是一個(gè)大的系統(tǒng)，廣義的水文系統(tǒng)不僅包括從發(fā)源地到河口的地下水與地表水系統(tǒng)，還包括河流串聯(lián)起來(lái)的湖泊、濕地、水塘、和洪澤區(qū)。水文系統(tǒng)與生物系統(tǒng)交織在一起，形成整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)。如果河道受到影響，就會(huì)破壞它所聯(lián)系的整個(gè)河流的生態(tài)系統(tǒng)。在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)時(shí)，不能只僅僅考慮河道的水文問(wèn)題，要充分考慮河流生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)要素間的相互作用，及整個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)問(wèn)題。

三、生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)所面臨的主要問(wèn)題

（一）地域性差異導(dǎo)致生態(tài)水利工程的標(biāo)準(zhǔn)不夠明確

由于我國(guó)地域性差異，生態(tài)水利工程要依據(jù)不同地區(qū)的差異性，做出相應(yīng)的調(diào)整。確定實(shí)際構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前生態(tài)水利工程的理論成果和經(jīng)驗(yàn)非常少，并且也不是很完善，這和水利工程對(duì)生態(tài)的影響研究過(guò)少有著直接關(guān)系，水利工程既要能夠抵御洪水、風(fēng)暴、干旱等自然因素的影響，也要實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性，另外還要及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷完善實(shí)際操作標(biāo)準(zhǔn)，確保符合生態(tài)修復(fù)的耐久性。

（二）生態(tài)水利工程和原有水利工程協(xié)調(diào)運(yùn)作不及時(shí)

生態(tài)水利工程的建立要以生態(tài)水利系統(tǒng)進(jìn)行正常運(yùn)行為原則。在一個(gè)系統(tǒng)流域內(nèi)，新的生態(tài)水利工程的建立要在原有水利設(shè)施的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和改造，生態(tài)水利設(shè)施的建立參考原有水利設(shè)施，使原有的水利設(shè)施和生態(tài)水利設(shè)施相結(jié)合。生態(tài)水利工程的實(shí)施和傳統(tǒng)水利工程相比而言最大的優(yōu)勢(shì)就是服務(wù)功能的不同，這就可能造成了生態(tài)水利工程的建立使原有的水利設(shè)施失去服務(wù)功能，還會(huì)使原有的水利工程無(wú)法正常運(yùn)行。針對(duì)這種情況，在開(kāi)發(fā)水利工程的過(guò)程中，要使傳統(tǒng)的水利工程和生態(tài)水利工程結(jié)合在一起，對(duì)原有水利工程的服務(wù)功能進(jìn)行調(diào)整。因此如何實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利工程和傳統(tǒng)水利工程設(shè)施的協(xié)調(diào)，是生態(tài)水利工程在建設(shè)中需要考慮的問(wèn)題。

（三）生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)施工缺少維系生態(tài)平衡的意識(shí)

由于我國(guó)生態(tài)水利工程在我國(guó)進(jìn)入研究很晚，造成了生態(tài)科技難以融入到工程施工過(guò)程中，生態(tài)環(huán)境科技人員和水利工程構(gòu)建人員之間缺少有效的溝通?，F(xiàn)今很多水利工程在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)缺乏可行性和經(jīng)濟(jì)性的考慮。對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響考慮的不全面、不規(guī)范，是工程施工過(guò)程中面臨的首要問(wèn)題，在生態(tài)水利工程施工的過(guò)程中，由于缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致了水利工程建設(shè)工作不能順利的進(jìn)行，生態(tài)水利研究工作相對(duì)落后。

（四）觀測(cè)和監(jiān)測(cè)資料不能滿足生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)

水的生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)要進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠^察和研究，現(xiàn)今環(huán)境監(jiān)測(cè)站的建立和觀察已經(jīng)不能滿足生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)要求。如運(yùn)行的水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)都是按照傳統(tǒng)的水文觀測(cè)設(shè)計(jì)的，如對(duì)重要的河流、濕地進(jìn)行保護(hù)，缺乏適應(yīng)的水文觀測(cè)點(diǎn)，因此生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)，要考慮到河流濕地等因素。

四、加強(qiáng)生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的措施

水利工程實(shí)現(xiàn)生態(tài)化設(shè)計(jì)要體現(xiàn)一種自然性、可持續(xù)性和社會(huì)性和生態(tài)理念，作為造福人類服務(wù)的水利系統(tǒng)，也要注重于經(jīng)濟(jì)性，下面就對(duì)生態(tài)水利設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題提出以下幾點(diǎn)改進(jìn)措施。

（一）研究并制定生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)等相關(guān)的技術(shù)流程，有助于生態(tài)水利系統(tǒng)功能的發(fā)揮。編制生態(tài)水利工程的技術(shù)流程和實(shí)施規(guī)范是十分迫切的，雖然目前為止水利工程實(shí)踐案例不是很多，還沒(méi)有積累一定的經(jīng)驗(yàn)，但是取得的研究成果還是很多的。所以，在水利工程建設(shè)的過(guò)程中還要加強(qiáng)生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容，對(duì)傳統(tǒng)的水利工程的技術(shù)規(guī)程進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以此來(lái)指導(dǎo)水利生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)。

（二）建立完善和合理的水利工程設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)體系

1、隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，生態(tài)環(huán)境的保護(hù)顯得尤為重要，政府的管理部門也要將建設(shè)資金下放到經(jīng)濟(jì)小甚至沒(méi)有任何經(jīng)濟(jì)效益的水利工程中。

2、積極采取生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)評(píng)價(jià)功能，完善水利工程的設(shè)計(jì)方案，爭(zhēng)取為水利施工工程帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）補(bǔ)充和完善生態(tài)水文的檢測(cè)項(xiàng)目

目前我國(guó)生態(tài)水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)已經(jīng)不能滿足生態(tài)水利工程的發(fā)展需要，所以生態(tài)監(jiān)測(cè)不僅要體現(xiàn)在增加相應(yīng)的生態(tài)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，并且還要增加生態(tài)監(jiān)測(cè)內(nèi)容，對(duì)生態(tài)監(jiān)測(cè)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和監(jiān)測(cè)?；谏鷳B(tài)建設(shè)系統(tǒng)的組織規(guī)律的設(shè)計(jì)可以得到生態(tài)水利設(shè)計(jì)的方法和參考數(shù)據(jù)，為我國(guó)生態(tài)水利建設(shè)提供支持，確保生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可靠性。

五、結(jié)語(yǔ)：

總之，在進(jìn)行生態(tài)水利工程過(guò)程中需要遵循符合時(shí)代特征的設(shè)計(jì)原則，在實(shí)現(xiàn)水利工程基本功能的基礎(chǔ)上，逐漸開(kāi)展符合可持續(xù)發(fā)展觀的水利工程，使水資源利用實(shí)現(xiàn)最大生態(tài)效益。

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