生态水利工程的规划设计基本原则

生态水利工程的规划设计基本原则

刘岩 许明峰 黄东云

无锡市城市防洪工程管理处 江苏无锡 214031

摘要:随着我国社会经济的快速发展，水资源的利用率不断提高，水利工程的快速发展也在充分发挥其自身的作用和价值，使水利工程的发展速度不断提高。根据相关调查数据，现阶段我国的自然环境和自然生态造成了严重的影响和破坏，也对人们的日常生活造成了严重的影响。因此，为了能够进一步增强生态环境保护意识，相关部门也加强了水利建设中的生态设计工作。

关键词:生态水利工程;规划和设计;

1生态水利工程概述

水利工程是将生态学与传统水利工程建设相结合，形成了包括生态学、结构力学、水文学等学科的多学科工程。水利工程建设的目的不仅是为了建设水利、完善水利功能，更重要的是加强环境保护，实现人与自然的和谐共存。因此，这是一个对施工人员、设计人员及相关人员素质要求较高的工程项目。只有这样，生态水利工程的质量才能得到进一步的保障和满足人们的基本要求，才能充分发挥其作用，增加环境效益。并且与传统的水利工程相比，这类工程还特别具有自身的特点，具体来说，主要体现在以下几点。首先，资金密集，这类项目往往具有周期长、技术难度大等特点，所以在实际施工过程中需要大量资金的支持。其次，水利工程与环境是紧密相连的，因为工程本身影响着自然生态，是一个互动的过程。

2现代水利工程设计的发展状况

水利工程应摒弃以往只注重经济发展的理念，应充分考虑人与自然的和谐，以实现以人为本的现代设计理念。除了原有的生产和生活价值外，还需要整合景观文化，融入现代自然状态。除了充分发挥水利工程的原始值,相关功能单元还应考虑因素,如人文、思想和大气在水利工程的规划过程,考虑到充分的实际情况,为了更好地开展多元化的水利工程建设,使水利工程成为我国象征经济文化的社会公益单位之一。至于水利工程的施工经验,尽管所有的有关法律、法规的建设已经完成在中国水利工程,水利工程的施工技术和条件一直很发达,但是,项目的实施,特别是水利工程的建设在一些偏远地区,没有达到所需标准,有一些问题。首先，施工质量仍然是水利工程中最重要的问题。其次，面对日益重要的水利工程，市场竞争机制还不够健全。然而，基于各种客观或主观因素，水利工程建设仍有很大的改进空间。必须从源头出发，有效解决水利工程中存在的问题，才能更好地完成政府的建设任务。

3水利工程的利与弊

水利工程对人类社会的发展意义重大，其优点有:一是可以大大提高水资源的利用率;其次，在水利工程的作用下，出现了许多人工湖，可以调节夏季城市的高温。第三，水利工程可以储备一定的水资源，实现水资源的利用，并满足人类社会生产生活的需要。第四，水利工程可以有效减少水土流失现象。虽然水利工程对人类社会的发展做出了巨大的贡献,同时也产生了很多负面影响,主要表现在以下方面:首先,液压工程有一定影响上游的生态环境,在施工的过程中,在河的上游水位会上升很多,土地面积将成为一个水库或湿地和景观的土地将被淹没。其次，水利工程将对下游生态环境产生严重影响，河流下游存在浮游生物爆发的高风险;第三，水利工程会对自然生物产生严重影响，影响它们的正常繁殖。例如，许多鱼类在上游产卵，受水利工程的影响，它们无法在上游产卵，严重的会造成物种灭绝的后果。第四，水利工程对周边景观影响较大，破坏地质稳定性，自然灾害频发。除此之外，水利工程还有着深远的影响，比如水文情况。随着大坝的修建，水体自净能力降低，水体密度和温度发生变化。如果大坝位于上游，河道内的径流量会大大增加，流速会降低，水的流体会发生变化，甚至导致地壳运动更加活跃，造成洪水、地震等严重灾害。

4水利工程规划设计基本原则

4.1为了保证工程的安全和经济性

生态水利工程是水利工程的一种特殊施工方式。根据水利工程的一般原理和目的进行设计。在检查的过程中,水面积,利用水域的知识合理建议最初的水利工程的设计和施工的实际施工过程中存在的问题,尽可能满足水利工程的实施可以在低成本、高回报。在安全方面，更注重流域内建筑物本身的承载力，尽量减少水体对建筑物的侵蚀，保证工程设施的长期完整性和工程本身对自然环境的承载力。从全球的角度来看，生态水利工程的设计应遵循水利工程“风险最小、效益最大”的原则。由于生态演替的过程和结果难以提前掌握，生态水利工程往往具有一定的风险。这就需要在规划设计中进行规划选择，必须注重生态系统的长期定点监测和评价。此外，充分利用河流生态系统的自恢复规律是一条以最小投入获得最大产出的合理技术路线。

4.2增强河流形态空间异质性原则

一个地区栖息地的空间异质性越高，就会创造出更多多样的微生境，并允许更多物种共存。另一方面，如果非生物环境变得单调，生物群落的生物多样性必然减少，生物群落的性质、密度和比例都会发生变化，导致生态系统出现一定程度的退化。

由于人类活动，特别是大型河流治理工程的建设，使天然河流呈现出渠化、断流、河流生境不同程度的单一、河流生态系统不同程度的退化。水利工程的目的是恢复或改善生物多样性,但这并不意味着海岸植被主要是种植用手或鱼类,鸟类和其他生物种类,介绍了水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异构性,使它符合自然河流地貌的原则,并为生物多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态恢复目标后，对河流进行调查和评价，建立河流地貌和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键是在上述两项调查的基础上确定环境因素和生物因素之间的相关性，必要时建立数学模型。河流环境因素包括河流的状态、蜿蜒程度、断面形状与材质、流速、水位、水质、水温、泥沙、养分输送与转化、水文循环等。研究内容包括调查个体生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约因素，对“关键物种”或地标生物的环境因子进行分类和评价。在众多的环境因子中，识别出对系统结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌设计和生境设计。

4.3对于自然维护生态系统自我设计和自我恢复的原则

生态系统自组织的功能就是生态系统的可持续性。自组织的机制是物种的自然选择，即一些对生态系统友好的物种能够经受自然选择的考验，找到合适的能量和环境条件。生态工程设计将自组织原理应用到生态水利工程中，与传统水利设计有根本区别。人工建造的建筑物，如设计的水坝，是确定的，因为它们的几何形状和材料强度是由人类控制的，并且它们最终能够实现预期的功能。河流修复工程设计是不同的。生态工程设计是一种“指导性”设计或辅助设计。依靠生态系统的自我设计和自组织功能，我们可以通过自然选择合适的物种和形成合理的结构来完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为用人力和技术控制自然世界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。

5结论

综上所述，水利工程处于发展的过程中，为社会经济的发展奠定了坚实的基础，但在实际发展的过程中，也需要提高对自然环境的保护意识。在实际开展水利工程设计工作的过程,生态概念需要进一步的分析和研究,并采取相关的先进经验,采取自主创新的形式,以确保目前的生态水利工程的建设,可以进一步改善,并最终确保水利建设对自然环境的影响是可以避免的。

参考文献

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