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【摘 要】 水利工程为我们的生活营造了诸多便利,给我国经济发展起到了良好的推进作用。水利工程不但为人们的生活提供了方便,也对生态环境有着至关重要的作用。所以,生态水利工程基本的设计原则不但要符合社会的标准,也要符合河流生态系统的标准,通过考量自身的作用及影响,让工程和生态能够更加融洽。
【关键词】 生态;水利工程;设计
随着社会的发展,水利工程在我国起到的作用越来越明显,逐渐成为我国能源战略中的重要部分。水利工程建设采用的技术越来越先进,采取的管理手段也越来越高效,随着近年来环境问题的凸显,生态设计也开始应用在水利工程中。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也要兼顾生态系統的可持续性,其设计要严格按照相关规定,只有各个方面相互协调,才能完成高质量的工程项目。
一、生态水利工程概述
1、生态水利工程的概念。传统水利工程主要以水文学、水力学、岩石力学、结构力学为主的工程力学体系。生态水利工程更加注重人与自然的和谐发展,更加关注人工工程对水体的影响,吸收了部分生态学的理论与环境工程学的技术方法,成为一个跨领域的工程体系,具有极强的综合性。
2、生态水利工程的特点。生态水利工程有很强大的综合性和系统性使流域及区域的单项水利工程相互联系、相互制约,同时,水利工程与其他与国民经济相联系的工程有巨大的关联性。同时与环境有密切的联系。而且对江河湖泊以及生态环境、气候等都有重大影响。这种影响利弊同存,所以在对生态水利工程进行规划时,应该消除其弊端,发挥水利工程本身的积极作用。
3、生态水利工程的功能。首先生态水利工程具有一定的经济效益。因其可以在汛期进行防洪、发电、发展航运、旅游及养殖业,显然具有一定的经济效益。其次,生态水利工程可以提高河道的蓄水能力,满足人们的日常用水和农田用水。最后,生态水利工程具有很好的防洪排涝功效。人所能利用的水资源是非常有限的,生态水利工程可以在汛期蓄水满足人类在干旱季节对水的需求。从生态方面而言,通过对水量的调节,合理支配水资源可以使河流长期处于一个平稳状态,充分发挥其调节能,促进态的改善,并通过对水量的调节来满足人们的生产和生活用水,从而更好地促进经济社会的发展。
二、生态水利工程设计原则
1、工程安全性原则。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,确保工程设施的安全、稳定和耐久性。须充分考虑河流的特征,按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的稳定性。应重视生态系统的长期定点监测和评估,充分利用河流生态系统自我恢复规律。
3、经济性原则。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,力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3、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。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。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。
4、空间异质性原则。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,使河流环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。
5、流域尺度及整体性原则。河流生态修复规划应该在流域尺度和长期的时间尺度上进行,从生态系统结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,重视水域生态环境的易变性、流动性和随机性的特点,考虑生态环境边界的动态发展和河流生态修复的时间尺度问题,提出修复河流生态系统的整体性方案。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。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。
6、反馈调整式设计原则。生态水利工程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。因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,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,即按照“设计-执行-监测-评估-调整”流程反复循环进行。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,需要在项目初期建立完善的监测系统,进行长期观测。同时还需要建立一套河流健康的评估体系,用以评估河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。
三、生态设计应用
1、提供水生态中生物的生存、繁殖的空间。生态水利工程将河流中的水流、堤防、河道以及河畔植物植被等连接为一个整体。水资源中的河堤坡脚位置的护底上,有多流速的变化带和较高的孔隙率,适合多生物的生长,同时也为鱼类提供了繁衍的场所。水利工程中的河流两岸的草丛和绿树为鸟类、昆虫提供了觅食场所。
2、增强了水体的自净作用。水资源中水体的自净作用是有机污染物由于受到氧化作用,转变为无机物的过程。水资源中的细菌和真菌摄入营养物为污染物,细菌部分被吞噬,并污染有机物分解成为无机物,分解过程中形成的无机物可以为藻类植被提供营养,同时藻类的光合作用产生更多的氧,以供其他的水生物利用。由于水资源中的植物能吸收无机盐类的营养物,其植物根系成为以生物膜形式存在的微生物附着的介质,这就促进了水体的净化,有利于改善水系统的水质。
3、起到调节滞洪补枯、水量的作用。水利建设中生态河堤的植被,具有储蓄水分的作用。在水资源丰富的期间,河堤中的水开始渗透,河堤孔隙开始蓄水,减少了发生洪灾的可能;在枯水期间,原来储存的水开始渗透入河道内,起到滞洪补枯,调节水量的作用。
4、生态水利设计要结合环境工程设计。进行生态水利工程设计时,应当充分吸收环境科学技术的理论,达到水质同水量同步,结合水环境污染,设置相对应的防治工程。生态水利要立足在水利建设和环境生态之上,将水量的高效利用和水质的有效优化进行有机结合,实现水利建设中的生态平衡。
总而言之,生态水利工程的建设是一项利国利民的工程。在对生态水利工程进行设计时,必须要考虑到生态系统的整体性结构,按照自然规律来办事,这样才能够建设出造福子孙后代的新型生态水利工程。
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(2)
[2]汪玲,刘正茂,杨旭日,崔玉玲.小中甸水利枢纽工程建设对硕多岗河水文与生态过程的影响效应预测[J].水利与建筑工程学报,2011(01).
[3]蔡斌军.中小企业人力资源管理的问题分析及对策研究.湖南工程学院学报:社会科学版,2011(4).
【关键词】 生态;水利工程;设计
随着社会的发展,水利工程在我国起到的作用越来越明显,逐渐成为我国能源战略中的重要部分。水利工程建设采用的技术越来越先进,采取的管理手段也越来越高效,随着近年来环境问题的凸显,生态设计也开始应用在水利工程中。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也要兼顾生态系統的可持续性,其设计要严格按照相关规定,只有各个方面相互协调,才能完成高质量的工程项目。
一、生态水利工程概述
1、生态水利工程的概念。传统水利工程主要以水文学、水力学、岩石力学、结构力学为主的工程力学体系。生态水利工程更加注重人与自然的和谐发展,更加关注人工工程对水体的影响,吸收了部分生态学的理论与环境工程学的技术方法,成为一个跨领域的工程体系,具有极强的综合性。
2、生态水利工程的特点。生态水利工程有很强大的综合性和系统性使流域及区域的单项水利工程相互联系、相互制约,同时,水利工程与其他与国民经济相联系的工程有巨大的关联性。同时与环境有密切的联系。而且对江河湖泊以及生态环境、气候等都有重大影响。这种影响利弊同存,所以在对生态水利工程进行规划时,应该消除其弊端,发挥水利工程本身的积极作用。
3、生态水利工程的功能。首先生态水利工程具有一定的经济效益。因其可以在汛期进行防洪、发电、发展航运、旅游及养殖业,显然具有一定的经济效益。其次,生态水利工程可以提高河道的蓄水能力,满足人们的日常用水和农田用水。最后,生态水利工程具有很好的防洪排涝功效。人所能利用的水资源是非常有限的,生态水利工程可以在汛期蓄水满足人类在干旱季节对水的需求。从生态方面而言,通过对水量的调节,合理支配水资源可以使河流长期处于一个平稳状态,充分发挥其调节能,促进态的改善,并通过对水量的调节来满足人们的生产和生活用水,从而更好地促进经济社会的发展。
二、生态水利工程设计原则
1、工程安全性原则。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,确保工程设施的安全、稳定和耐久性。须充分考虑河流的特征,按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的稳定性。应重视生态系统的长期定点监测和评估,充分利用河流生态系统自我恢复规律。
3、经济性原则。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,力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3、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。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。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。
4、空间异质性原则。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,使河流环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。
5、流域尺度及整体性原则。河流生态修复规划应该在流域尺度和长期的时间尺度上进行,从生态系统结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,重视水域生态环境的易变性、流动性和随机性的特点,考虑生态环境边界的动态发展和河流生态修复的时间尺度问题,提出修复河流生态系统的整体性方案。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。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。
6、反馈调整式设计原则。生态水利工程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。因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,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,即按照“设计-执行-监测-评估-调整”流程反复循环进行。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,需要在项目初期建立完善的监测系统,进行长期观测。同时还需要建立一套河流健康的评估体系,用以评估河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。
三、生态设计应用
1、提供水生态中生物的生存、繁殖的空间。生态水利工程将河流中的水流、堤防、河道以及河畔植物植被等连接为一个整体。水资源中的河堤坡脚位置的护底上,有多流速的变化带和较高的孔隙率,适合多生物的生长,同时也为鱼类提供了繁衍的场所。水利工程中的河流两岸的草丛和绿树为鸟类、昆虫提供了觅食场所。
2、增强了水体的自净作用。水资源中水体的自净作用是有机污染物由于受到氧化作用,转变为无机物的过程。水资源中的细菌和真菌摄入营养物为污染物,细菌部分被吞噬,并污染有机物分解成为无机物,分解过程中形成的无机物可以为藻类植被提供营养,同时藻类的光合作用产生更多的氧,以供其他的水生物利用。由于水资源中的植物能吸收无机盐类的营养物,其植物根系成为以生物膜形式存在的微生物附着的介质,这就促进了水体的净化,有利于改善水系统的水质。
3、起到调节滞洪补枯、水量的作用。水利建设中生态河堤的植被,具有储蓄水分的作用。在水资源丰富的期间,河堤中的水开始渗透,河堤孔隙开始蓄水,减少了发生洪灾的可能;在枯水期间,原来储存的水开始渗透入河道内,起到滞洪补枯,调节水量的作用。
4、生态水利设计要结合环境工程设计。进行生态水利工程设计时,应当充分吸收环境科学技术的理论,达到水质同水量同步,结合水环境污染,设置相对应的防治工程。生态水利要立足在水利建设和环境生态之上,将水量的高效利用和水质的有效优化进行有机结合,实现水利建设中的生态平衡。
总而言之,生态水利工程的建设是一项利国利民的工程。在对生态水利工程进行设计时,必须要考虑到生态系统的整体性结构,按照自然规律来办事,这样才能够建设出造福子孙后代的新型生态水利工程。
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(2)
[2]汪玲,刘正茂,杨旭日,崔玉玲.小中甸水利枢纽工程建设对硕多岗河水文与生态过程的影响效应预测[J].水利与建筑工程学报,2011(01).
[3]蔡斌军.中小企业人力资源管理的问题分析及对策研究.湖南工程学院学报:社会科学版,2011(4).