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【摘要】作为水利工程设计中的一项重要理念,生态理念在近期得到了有关方面的高度关注。该项课题的研究,将会更好地提升生态理念的实际应用水平,从而有效优化水利工程的设计水平,文章从概述相关内容着手本课题的研究。
【关键词】生态理念;水利工程;设计;应用
1、生态理念在水利设计中应用的意义
近些年来,随着人民生活水平的不断提高,对各方面资源的需求量不断加大,促使水利部门建设发展的脚步越来越快,水利工程作为人民对水资源需求的基础设施,不仅关系着人们日常生活的供给需求,也起着对自然灾害的抵挡和预防的作用,对我国城市建设和经济发展有着非常重要的意义。
水利工程的生态化设计的应用是一个自然性、经济性、社会性的生态系统。作为造福人类社会发展的水利系统是能力供应的重要组成部分,在生态环境下水利工程具有自然性、可持续发展性、社会性以及经济性的各方面的特点。当今我们要将水利设计和自然比例协调统一、同步发展的工程生态化。水利工程既要应满足现代人的需要,还要要求不损害后代人的发展,需要做到生态环境与经济协调的发展。除此之外,水利工程生态化还可以促进旅游业的发展旅游业的兴盛,使国民经济总值相应的上升。
2、生态水利工程设计面临的主要问题
水利工程必然会干扰水量与水质的时空变化过程,而生态水利工程防止了工程作用下的生态过程发生根本性变化。严格来讲,基于一个流域,天然的水文过程对维持其流域的生态过程是最好的。流域内由于人类的存在,使资源按最有利于人类发展的方向配置,这正是最初水利工程设计的出发点。生态水利工程充分考虑了生态的自组织规律,试图在开发、设计、施工和运行管理过程中充分降低或规避对生态的负面影响,但事实上,生态水利工程从开发到工程实体付诸使用还面临着诸多的问题。
2.1 缺乏基于不同区域的生态水利工程设计方法与评价标准
生态水利工程对服务目标具有特定性和地域性。由于生态系统存在地理区域的差异,因此决定了具体的生态水利工程也具有因地制宜的特征。当前,对生态水利工程的功能有一些理论评价指标和评价方法。但对于一个具体的生态水利工程实践缺少可操作性的评价方法与标准。这与当前水利工程对生态影响的科学研究工作开展得较少和相应科研成果积累较少有关。水利工程由于涉及工程力学的稳定性与安全性,因此国家对水利工程结构建筑物执行了一系列的强制性标准,但缺少足够的技术标准来规范工程的生态服务目标。
2.2 水利工程设计人员与生态科技工作者缺少合作的机会与机制
水利工程设计人员基于流域生态需水规律来进行设计的意识不强,将生态服务目标作为常规设计要素考虑的意识还不普及。在水利工程可行性研究阶段,环境影响评价工作往往介入较晚,大部分是在水利工程可行性研究方案确认后才进行环境影响评价,加上当前我国环境评价管理制度与环境影响评价咨询市场还不完善、不规范,环境评价单位替业主考虑得较多,对生态目标考虑得相对较少,有的甚至隐瞒工程真正的生态影响后果,导致许多水利工程的生态效益不明显,负面影响相当突出。水利工程设计人员与生态环境科技工作者缺少合作的机会与机制,生态水利工程的开发与设计相对滞后。
2.3 生态水利工程与原有水利工程设施难以协调运行
在一个流域内,新的生态水利工程可能要在原有水利工程设施的基础上进行改造和优化设计。如白洋淀湿地供水工程、扎龙湿地补水工程、洪河国家自然保护区水资源恢复工程等生态水利工程,均要借助原有水利工程设施,合理科学地配置一些分水工程和蓄水工程对区域来水量进行重新分配或对水的去向进行重新调整等。生态水利工程的介入必然会影响原来水利工程设施的服务对象与功能,如原来工程的防洪排水标准、发电效能、灌溉功能等,甚至会给原有水利工程的安全运行带来一些风险。由于原有水利工程与生态水利工程最为显著的差异是服务目标与功能的差异,因此有必要在开发生态水利工程的同时,对原有水利工程的服务目标与功能进行适度调整。所以,如何實现生态水利工程与原有水利工程设施的协调运行,是生态水利工程设计应全面系统考虑的问题。
3、生态水利工程设计基本理论和方法
3.1 以生态水文与工程水文为基础进行水文过程的分析与计算
在以前来看将生态水文学应用于工程设计还是比较少见的,在未来生态水利工程的设计的发展中我们应当加强对生态水文学与工程水文学的结合应用,为其提供基础。由于生态水利工程的服务对象涉及的比较广,所以我们要弄清楚生态目标对水资源的时空要求规律, 才能使生态水利工程的设计建立在科学的基础上。
3.2 要做到对工程可能影响到的生态目标的提前认知
在设计工程时,应首先考察工程所在地的生态植被,对可能受到工程直接或间接影响的生态目标我们应该做到提前识别,给予足够的重视,在设计施工时应做好保护措施。这个问题在当前大多水利工程设计中都没有受到足够的重视,没有考虑到原有生态的保护,使其原有湿地减少,水资源退化。
3.3 生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合
生态水利工程的设计要考虑到水利工程的水量一般较大,而且水利工程具有明显的季节性变化,这些因素会给设计与实施造成相当大的阻力与挑战。所以我们为了做到水质与水量的配置能更加科学化,就应该在生态水利工程的设计的过程中充分应用环境科学与工程的理论与技术,做到生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合。例如,我们如果想要在缺水地区开采地下水稻种植区时,考虑到环境工程设计中水污染的自然稳定塘处理理论与工艺这一思路,在生态水利工程设计过程中我们应该做到以水量高效利用与水质净化为目的。
结语:
综上,生态水利工程的目标是促进生态学与水利工程的结合,要求工程不仅要满足人类社会生产发展需求,而且还要同时满足河流生态系统稳定性与生物多样性的需求。虽然它是一个新兴的技术领域与学科方向,但是伴随着人类与自然和谐相处,可持续发展等理念日益深入人心,它必然在不久的将来显示出重要意义。
参考文献:
[1]董哲人.试论生态水利工程的基本设计原则[J].水利学报,2011.
[2]刘正茂.生态水利工程设计应遵循的理论与技术路线[J].水利发展研究,2012.
【关键词】生态理念;水利工程;设计;应用
1、生态理念在水利设计中应用的意义
近些年来,随着人民生活水平的不断提高,对各方面资源的需求量不断加大,促使水利部门建设发展的脚步越来越快,水利工程作为人民对水资源需求的基础设施,不仅关系着人们日常生活的供给需求,也起着对自然灾害的抵挡和预防的作用,对我国城市建设和经济发展有着非常重要的意义。
水利工程的生态化设计的应用是一个自然性、经济性、社会性的生态系统。作为造福人类社会发展的水利系统是能力供应的重要组成部分,在生态环境下水利工程具有自然性、可持续发展性、社会性以及经济性的各方面的特点。当今我们要将水利设计和自然比例协调统一、同步发展的工程生态化。水利工程既要应满足现代人的需要,还要要求不损害后代人的发展,需要做到生态环境与经济协调的发展。除此之外,水利工程生态化还可以促进旅游业的发展旅游业的兴盛,使国民经济总值相应的上升。
2、生态水利工程设计面临的主要问题
水利工程必然会干扰水量与水质的时空变化过程,而生态水利工程防止了工程作用下的生态过程发生根本性变化。严格来讲,基于一个流域,天然的水文过程对维持其流域的生态过程是最好的。流域内由于人类的存在,使资源按最有利于人类发展的方向配置,这正是最初水利工程设计的出发点。生态水利工程充分考虑了生态的自组织规律,试图在开发、设计、施工和运行管理过程中充分降低或规避对生态的负面影响,但事实上,生态水利工程从开发到工程实体付诸使用还面临着诸多的问题。
2.1 缺乏基于不同区域的生态水利工程设计方法与评价标准
生态水利工程对服务目标具有特定性和地域性。由于生态系统存在地理区域的差异,因此决定了具体的生态水利工程也具有因地制宜的特征。当前,对生态水利工程的功能有一些理论评价指标和评价方法。但对于一个具体的生态水利工程实践缺少可操作性的评价方法与标准。这与当前水利工程对生态影响的科学研究工作开展得较少和相应科研成果积累较少有关。水利工程由于涉及工程力学的稳定性与安全性,因此国家对水利工程结构建筑物执行了一系列的强制性标准,但缺少足够的技术标准来规范工程的生态服务目标。
2.2 水利工程设计人员与生态科技工作者缺少合作的机会与机制
水利工程设计人员基于流域生态需水规律来进行设计的意识不强,将生态服务目标作为常规设计要素考虑的意识还不普及。在水利工程可行性研究阶段,环境影响评价工作往往介入较晚,大部分是在水利工程可行性研究方案确认后才进行环境影响评价,加上当前我国环境评价管理制度与环境影响评价咨询市场还不完善、不规范,环境评价单位替业主考虑得较多,对生态目标考虑得相对较少,有的甚至隐瞒工程真正的生态影响后果,导致许多水利工程的生态效益不明显,负面影响相当突出。水利工程设计人员与生态环境科技工作者缺少合作的机会与机制,生态水利工程的开发与设计相对滞后。
2.3 生态水利工程与原有水利工程设施难以协调运行
在一个流域内,新的生态水利工程可能要在原有水利工程设施的基础上进行改造和优化设计。如白洋淀湿地供水工程、扎龙湿地补水工程、洪河国家自然保护区水资源恢复工程等生态水利工程,均要借助原有水利工程设施,合理科学地配置一些分水工程和蓄水工程对区域来水量进行重新分配或对水的去向进行重新调整等。生态水利工程的介入必然会影响原来水利工程设施的服务对象与功能,如原来工程的防洪排水标准、发电效能、灌溉功能等,甚至会给原有水利工程的安全运行带来一些风险。由于原有水利工程与生态水利工程最为显著的差异是服务目标与功能的差异,因此有必要在开发生态水利工程的同时,对原有水利工程的服务目标与功能进行适度调整。所以,如何實现生态水利工程与原有水利工程设施的协调运行,是生态水利工程设计应全面系统考虑的问题。
3、生态水利工程设计基本理论和方法
3.1 以生态水文与工程水文为基础进行水文过程的分析与计算
在以前来看将生态水文学应用于工程设计还是比较少见的,在未来生态水利工程的设计的发展中我们应当加强对生态水文学与工程水文学的结合应用,为其提供基础。由于生态水利工程的服务对象涉及的比较广,所以我们要弄清楚生态目标对水资源的时空要求规律, 才能使生态水利工程的设计建立在科学的基础上。
3.2 要做到对工程可能影响到的生态目标的提前认知
在设计工程时,应首先考察工程所在地的生态植被,对可能受到工程直接或间接影响的生态目标我们应该做到提前识别,给予足够的重视,在设计施工时应做好保护措施。这个问题在当前大多水利工程设计中都没有受到足够的重视,没有考虑到原有生态的保护,使其原有湿地减少,水资源退化。
3.3 生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合
生态水利工程的设计要考虑到水利工程的水量一般较大,而且水利工程具有明显的季节性变化,这些因素会给设计与实施造成相当大的阻力与挑战。所以我们为了做到水质与水量的配置能更加科学化,就应该在生态水利工程的设计的过程中充分应用环境科学与工程的理论与技术,做到生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合。例如,我们如果想要在缺水地区开采地下水稻种植区时,考虑到环境工程设计中水污染的自然稳定塘处理理论与工艺这一思路,在生态水利工程设计过程中我们应该做到以水量高效利用与水质净化为目的。
结语:
综上,生态水利工程的目标是促进生态学与水利工程的结合,要求工程不仅要满足人类社会生产发展需求,而且还要同时满足河流生态系统稳定性与生物多样性的需求。虽然它是一个新兴的技术领域与学科方向,但是伴随着人类与自然和谐相处,可持续发展等理念日益深入人心,它必然在不久的将来显示出重要意义。
参考文献:
[1]董哲人.试论生态水利工程的基本设计原则[J].水利学报,2011.
[2]刘正茂.生态水利工程设计应遵循的理论与技术路线[J].水利发展研究,2012.