生态水利工程设计中若干问题的探讨

发表时间:2019/6/27   来源:《防护工程》2019年第6期   作者:马婉丽
[导读] 随着环境保护意识、可持续发展和生态文明等理念的普及与深入,在享受水利工程给我们带来的显著效益之外,人们也越来越关注水利工程给水生态环境可能造成的负面影响。

湖北省水利水电规划勘测设计院  湖北省武汉市  430070
        摘要:随着环境保护意识、可持续发展和生态文明等理念的普及与深入,在享受水利工程给我们带来的显著效益之外,人们也越来越关注水利工程给水生态环境可能造成的负面影响。水利工程设计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也成为一个必然趋势。我国发展生态水工学及开发生态水工技术,应该在借鉴发达国家的经验的基础上,根据具体的实际情况,因地制宜地解决生态设计技术问题。基于此,本文针对生态水利工程设计的若干问题进行分析探讨。
        关键词:生态水利工程;生态环境;可持续性
       
        1生态水利工程的涵义
        水利工程的生态环境设计包括生态和水利工程两方面的内容,但在目前水利工程设计中仍然更侧重于水利工程方面,其学科基础主要是由工程力学和水文学构成的,生态学只是在工程学发展的同时需要兼顾的学科。目前的生态水利工程规划设计主要针对是水文系统相关的设计,而很少关注生命系统的现状和对生态系统的未来预期等潜在的风险或问题。所以水利工程设计下一步的发展目标和发展方向就是应该将生态学相关理论和方法运用到水利工程的设计和建设上来,将水利工程学与生态学密切结合,促进水利工程规划设计理念的更新,这样就形成了一门新兴交叉学科——生态水利工程学。该学科的出现和发展,既能够满足人类防洪、灌溉、供水、发电、航运以及旅游等各种需求,又能够将水生态系统健康和可持续发展的理念真正运用到工程建设中来。其内涵主要指的是:对于新建的水利工程来说,在进行传统水利基础设施设计的同时,注意与河流生态系统恢复和保持相结合;对于已建工程来说,对已受到影响或者破坏的河流进行生态系统的全面恢复和保护。所以,生态水利工程作为符合环境需求和发展方向的一门学科来说,它将传统的水利工程、生态产业以及环境立法和资源管理等不同领域工作内容密切联系在一起,为水利工程建设的科学规划和河流生态环境的改善提供了有利的支持。
        2生态水利工程规划设计的原则
        2.1工程安全性与可持续原则
        生态水利工程不仅要满足人类生产生活对水资源的需求,也要满足河道生态环境的可持续发展,要同时符合水利工程学以及生态学原理。在进行工程设计时,一定要遵循水文学、工程力学的相应规律和水利工程建设相关规程规范,使工程安全及质量得到保证。另一方面,从生态学的角度,要遵循可持续的原则,注意生态系统的长期监测监控以及效果评估问题,合理利用生态系统的自我恢复能力,发挥可持续的生态效益。
        2.2保证水体内部环境的多样性
        在水利工程设计过程中,设计人员需要对河流的近期及远期水文情势和河道生态系统组成进行深入了解及预判,掌握生物种类与生态环境间的关系,对其可行性、可操作性进行论证,从而保证水利设施的兴建能够保持河道生态系统多样性,进而将对自然环境的影响降到最低。
        2.3确保河流生态系统的自我修复功能
        与传统水利工程相比,生态水利工程在设计时,还应充分考虑保护生态系统的自我修复功能,即要维持生态系统的可持续性。而在这方面,人工建筑物所起的作用十分有限,只有自然因素经过长期的自然选择后所形成的生态圈才具备良好的自我修复功能,并发挥其作用。所以,在生态水利工程设计时,应尽量避免绝对化的人为力量,应充分将人为力量与自然因素有机结合,从而利用生态系统的自我修复功能,,形成良好的合力。
        2.4确保河流生态系统的整体性
        在传统的水利工程建设过程中,水体常被人为地划分成不同功能且相对封闭的小区域,影响了水体之间的相互联系,极大地降低了水体内不同小环境之间的能量交换及物质交换速度,从而破坏了河流生态形态的稳定性和整体性。


生态水利工程设计时,应充分掌握施工流域内生态系统各要素之间的相互关系及作用方式,尽量保持或恢复水体的原始状态,确保河流生态系统的整体性不受到外力的破坏,而不能仅仅在工程建成后,单纯地对河道水文系统进行修复或只对河岸的植被进行修复。
        3水利工程规划中生态环境设计的若干问题
        3.1生态水利工程设计施工阶段缺少对维系生态环境的认识
        目前,水利工程设计人员大多缺乏生态环境系统理论知识和工程设计经验。加之长期以来国内对水利工程更偏于重视工程的安全性和经济性,而对生态环境方面的考虑则相对比较少。若这种长期形成的思维定势不能做出改变,将势必影响水资源和生态环境的健康发展和可持续利用。对于生态水利工程,目前尚未形成完善的环境影响评价制度,相关评价制度和体系的缺失和不完善,在很大程度上导致生态保障措施在实际建设过程中很难得到落实。
        3.2设计方法和评测度量
        生态水利工程的设计具有地域性的特征。因此生态水利工程必须要遵循从实际出发、具体问题具体分析的原则。目前,已经有一些相关的理论作为生态水利工程效果的评测度量,但现实状况使相关的度量资源十分贫乏。
        3.3设计目标和衡量标准问题
        生态水利工程建设的一个重要目标就是保证生态系统的正常运作,使资源利用与生态实现良好互动。基于这个目的,在设计的相关实践中,务必要首先制定针对性强的设计目标和衡量生态系统健康的度量。
        3.4相关水文资料的缺乏
        如果没有相关的水文观测资料尤其是水生态系统观测资料作为生态系统的分析依据,相关人员很难做出符合工程所在流域特点和需求的合理设计。目前,我国水文观测尤其是水生态系统观测水平尚无法满足当前生态水利工程的设计需求,不能和现实需求相协调。
        3.5生态学知识不能很好地运用在水利工程中
        由于生态水利工程设计理论尚不成熟,且可借鉴的生态效益显著的水利工程实例较少,导致生态学知识不能很好地运用在水利工程中。造成这方面的原因主要有两方面:一是我国水系众多,不同河流水系有不同的生态特点,在设计和施工阶段会遇到各种问题,由于地区差异性,没有实例可供参考,缺乏将生态学知识很好地运用在水利工程中的处理手段。二是由于传统水利设计和施工人员队生态环境保护意识不强,在设计和施工过程中更侧重水利工程的经济性,而不能遵循生态可持续发展的意愿忽略了生态保护。这就需要相关设计和施工人员提高生态保护的意识,尽可能将生态学与建筑学有机结合起来,将生态学知识很好地运用在水利工程中,实现可持续发展,实现经济利益和环境效益的长久化。
        结束语:
        传统水利工程更侧重于工程的防洪、供水、灌溉、旅游、航运等经济效益,而生态水利工程则是在发货经济效益的同时,兼顾生态环境效益。作为一门新兴的交叉学科,生态水利工程的设计和建设尚面临很多困难、存在不少问题。需要设计施工人员加强环境保护意识、深刻理解生态工程设计理念,完善相关评价体系,建立健全效果评估和监测制度,切实发挥生态水利工程的生态效益,保护流域河道生态的可持续性。
        参考文献:
        [1]生态水利工程设计若干问题的探讨[J].金凤权.科技创新与应用.2016(12).
        [2]生态水利工程设计若干问题的研究[J].谢琼花.农民致富之友.2016(06).
        [3]水利工程设计中生态理念应用探讨[J].田晓凤.现代商贸工业.2016(02)
        [4]试论水利工程建设与生态环境可持续发展的有机结合[J].李军民 .科技致富向导. 2012(23)

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