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河流生态修复方案

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河流生态修复方案

河流生态修复方案范文第1篇

关键词:生态水利工程 基本设计原则 水利工程学

在以往的水利工程学中,人们多侧重于自身的需求,对生态方面有所忽视,进而导致很多生态问题出现。人们在对这些生态问题反思与改进后,推出了生态水利工程。生态水利工程以可持续发展为理念,通过多种技术手段,改变以往粗放式的建筑方式,将水利工程和生态工程有效地融合在一起,实现人类社会与生态环境的共同发展。

1.水利工程的优势与不足之处

水利工程对于人类社会的发展具有重要意义,其优势重要体现在如下方面:一是水利工程能够大幅度提高水资源的利用率;二是在水利工程下,很多人工湖泊出现,对城市夏季高温有显著的调节作用;三是水利工程能够储备一定量的水资源,实现水资源的调用,满足人类社会的生产与生活需要;四是水利工程能够有效地减少水土流失的现象。

尽管水利工程给人类社会的发展作出了巨大贡献,但其也产生了诸多不利影响,主要表现为:一是水利工程给上游的生态环境带来一定影响,在建设的过程中,上游水面会升高很多,原本为陆地的部分可能会成为水库或湿地,陆地上的景观也会淹没;二是水利工程给下游的生态环境也带来严重的影响,下游很有可能出现浮游生物恶性繁殖的状况;三是水利工程会给自然生物带来严重的影响,影响其正常的繁衍。比方说,很多鱼类都在上游产卵,在水利工程的影响下,其无法到上游产卵,严重时会出现物种灭绝的后果;四是水利工程会给周边地貌带来很大影响,地质稳定性被破坏,使得自然灾害频发。除了这些以外,水利工程还会带来深层次的影响,如水文形势等。兴建的水坝改变河流的流速、水深等,水体自净能力有所下降,水体密度、水体温度都发生变化。倘若水坝位于上游,那么河道内径流量就会增加很多,径流的速度会降低,使得水体流体变化,甚至导致地壳运动更为活跃,引发洪水与地震等严重灾害。

2.生态水利工程的基本设计原则

(1)整体性原则

在对河流生态进行修复规划的时候,倘若只是在小范围内进行短时间修复,那么生态效率将难以提高,修复效果也大打折扣。所以,在设计生态水利工程的过程中,应从大景观的角度出发,只有这样,生态效率才能够被恢复,修复效果才比较理想。从整体的角度来看,这是依托于生态系统的结构与功能,在各种要素相互作用的基础上,制定出的河流生态系统修复的方案。该方案具有极强的综合性,并不简单的植被修复。生态学领域下的景观尺度涵盖时间与空间两方面。在河流修复的过程中需要采用大尺度景观,这是由于:一是水域生态系统是由多个子系统构建而成的,其包括生物系统与人造工程设施系统。这些系统和生物系统有机融合在一起,共同组建了整个生态系统。如果水域系统被破坏,单纯从河道而进行生态修复是难以达到修复效果的,相关人员必须靠综合各种因素之间的作用关系而制定出可靠的修复方案。二是在进行生态系统修复的过程中,必须考虑水域生态环境的多种特性,如随机性、流动性与可变性等,因为这些特性直接对生物种群产生影响。三是在设计的过程中要考虑河流生态系统的开放性。河流生态系统本身会与周边生态系统进行物质交换,所以仅对河流进行生态修复是难以达到修复效果的。四是河流生态修复需要一定的时间,并非一蹴而就的。相关资料显示,要重建或修复一个湿地,所耗费的时间大约为15年到20年。所以,相关部门与工作人员应做好充足的准备,对所修复的河流进行长时间的监测与管理。综上所述,在进行生态水利工程设计的过程中,必须立足于整体,做好长期性的规划,综合考虑各种因素,制定出大尺度的景观方案。

(2)充分利用生态系统自我修复的原则

和以往的水利工程相比,生态水利工程在考虑水利工程的相关原则外,还要充分考虑生态系统本身的自我修复能力,最大限度地促进生态系统的可持续发展。要想实现这一点,单纯地依赖人工建筑物是不可能的。事实上,任何一个生态圈的出现都是经过了漫长的自然考验的,是各方面因素相互作用的最终结果,其往往具有极强的修复能力。因此,在设计生态水利工程的过程中应充分利用生态系统自我修复的功能,否则单纯依靠人为力量,很有可能会适得其反,导致生态环境的进一步恶化。最有效的路径是,将人为力量和大自然有效地结合在一起,充分利用生态系统的组织功能,由大自然的选择恰当的物种。在这一方式下,一方面生态系统的修复效果显著提升,另一方面能够节约大量的成本,兼顾经济效益与生态效益,实现双赢。

(3)保护水体环境多样性的原则

对于生活群落来说,非生物环境会对其产生多种影响。也就是说,某一地区,倘若其自然环境具有多样性,那么其生物也会具有多样性。通常,这种多样性强的生态系统具有很强的适应性,可以应对一系列的外部变化。如果水利工程导致水体内部环境趋于单一化,那么其自身m应能力将会大幅度下降,难以抵御外界的变化。这样一来,生态系统的功能也会逐步丧失。所以,在设计水利工程的过程中,相关设计人员应充分了解水域情况和周边生态环境,推出合理的设计方案,并从多方面对设计方案进行反复论证。只有这样,生态水利工程才会修复与改良生态系统,造福人类。

3.结束语

在当前社会下,人们的环保意识不断提高,生态水利工程开始出现。和以往的水利工程不同,生态水利工程从水域的生态环境出发,充分考虑多种因素,有效地利用生态系统的自我修复功能,实现经济效益与生态效益的双赢。在设计生态水利工程的过程中,设计人员应立足于整体,构建大尺度景观,充分利用生态系统自身的功能,在确保生态系统多样化的前提下,推出合理的生态水利工程设计方案。

参考文献:

河流生态修复方案范文第2篇

关键词:生态水利工程;规划设计;基本原则

中图分类号:TV文献标识码: A

引言

工程科技不可否认,水利工程对于我国社会与经济的发展起到了很大的推动作用,但是我们也应当重视水利工程对河流生态系统造成的干扰,生态水利工程的出现就很好地对两者进行了平衡。生态水利工程一方面要使水利工程能够满足人类社会的需求,另一方面还要保证河流生态系统的健康以及可持续应用,在这两方面的考虑下进行相关的原理与技术方法研究,是生态水利工程的主要任务以及研究方向。

一、生态水利工程简介

生态水利工程是建立在工程力学、水文学以及生态学基础之上的,以往的水利工程建设中往往忽视对生态系统的干扰以及影响,不注重开发与保护协调进行,现在,水利工程不断发展,逐步吸收生态学原理,促进学科之间的交流与融合,便催生了生态水利工程学。给生态水利工程学下个定义,它是究水利工程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的原理与技术方法的工程学。生态水利工程要重点对受到人类活动干扰严重的河流进行生态修复,如果是新建的工程,就要在保证工程建设的同时兼顾河流的生态修复,如果是已建工程,就要将重心放到对受干扰河流的生态恢复上面来。

二、生态水利工程的规划设计基本原则

1、工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性的工程,其建设既要遵循水利工程学原理,也要遵循生态学原理,一方面要满足人类社会的要求,包括灌溉、发电等,还要满足河流生态系统的可持续性要求。生态水利工程具有工程的整体特征,保证工程的安全性是十分必要的,因此,生态水利工程建设必须要符合一定的水文学和工程力学的规律,工程建设施工的各个环节,包括原材料的采购,施工图纸的设计,施工质量检查等各个环节否要进行严格的把关,以确保工程施工的正常进行进行,保证施工的安全性以及水利工程的施工质量以及耐久性。水利工程相比于其他的工程具有一定的特殊性,其规划设计必须要符合一定标准,还要能够承受洪水、风暴等多种自然力的荷载,水利工程规划与设计时还要按照河流地貌学原理进行,将各种河流地貌特征纳入考虑范围,然后进行河流纵、横断面的设计。与此同时,水利工程建设与其他工程一样,都要将经济性放在重要的位置,水利工程的规划与设计要遵循险最小和效益最大化的原则,对生态水利工程的经济合理性分析之后再进行后续施工。因为河流等自然生态系统的更新演替在一定程度具有不确定性,因此生态水利工程建设时常面临着一定程度的风险,这就要求水利工程在规划设计初期就要慎之又慎,要对多种规划设计方案进行比较并最终选择最好的设计方案,同时注重对生态系统的长期定点监测和评估。此外,包括河流生态系统在内的多种自然生态系统都具有一定的自我调节与恢复能力,生态水利工程设计要考虑到这一点,探索利用最小的投入获得最大产出的合理技术路线,提高水利工程的经济性和设计方案的可行性。

2、提高河流形态的空间异质性原则

一般来讲,一个地区的生境空间异质性越高,物种丰富度就越高,生物群落的多样性相对较好,加上生物与环境之间的相互作用,生态系统会处于一个相对稳定的状态。但是科学技术的发展使人类对自然环境的影响逐渐扩大,特别是数量众多的水利工程建设更是给河流生态系统造成了很大的干扰,引起河流生态系统的退化,因此需要进行生态水利工程建设来恢复甚至提高河流生态系统中的物种多样性。生态水利工程建设前期河流进行大量生物调查以及现状勘测,工程建设符合河流的地貌学原理,并通过提高河流形态的异质性来修复河流生态系统。在对河流地貌进行调查以及数据处理和管理的过程中,遥感技术以及地理信息系统是很好的工具,借助于遥感技术以及地理信息系统,工作人员可以获得大量的河流地貌信息,并确定环境因子与生物因子之间的关系并建立数学模型,为生态水利工程的规划与建设提供依据。

3、生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统的可持续性是生态系统自组织功能的表现,通过物种选择,适应环境的物种能够存活下来,不适应的物种就会被淘汰。生态水利工程的设计与规划也遵循这一原理,可以这样讲,生态工程设计其实是一种辅助式的设计,自然生态系统会通过自组织功能等来选择与之相适应的物种,并形成相对合理的结构,在这种情况下,一个成功的生态工程中,人力与自然力的贡献各占一半。生态水利工程要求人们合理利用生态系统的自组织与自我设计的能力,每个水利建设都要因地制宜,尊重河流生态系统的可持续需求,以实现两者的和谐。生态系统的自设计能力取决于各种生态因子以及多种其他因素,因此生态水利工程建设也要注意充分利用乡土种,提高对生物入侵的防范意识。

4、景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理要在大景观尺度上上进行,收到的效果比较好,成功率也比较高。水域生态系统是一个大范围的系统,涉及到多种因子以及功能作用,人类活动是生境的重要组成部分,对水域生态系统产生了很大的影响,因此应当综合分析各种影响因素。水域的生态环境局域流动性、随机性等特点,伴随着降雨以及水温变化等,水域生态系统在时间与空间中会呈现扩展或收缩的状态,这个开放的生态系统无时无刻不在与周围的生态系统物质和能量的传递还有信息的交流,因此河流生态修复规划和管理决不能单单从一条河流入手,而要掌握河流生态系统的动态性,包括空间的动态性和时间的的动态性,从宏观和整体的角度出发分析各元素之间的关系,还要做好长期进行修复工作的准备,同时进行河流生态系统的监测和管理。河流生态修复规划和管理还要坚持整体性原则,从生态系统的结构和功能出发,从整体上提出整体的、综合的修复方法。

5、反馈调整式设计原则

从生态学角度来看,在漫长的进化过程中,自然生态系统中的物种多样性逐渐增加,生物群落逐渐稳定,抵抗外界干扰的能力逐渐增强,一种类型的生态系统被另一种生态系统代替需要较长的时间,进行修复也需要很长的时间,因此河流生态修复不能心急,更不可能在短时间内取得效果。生态水利工程规划设计是在模仿河流生态系统机构的基础上着力构建一个完整而健康的河流生态系统,水利工程从建设伊始,就开始了一个自然生态系统漫长的更新演替过程,但是生态系统是一个动态的系统,在时间和空间上都存在很大的不确定性,同时,人类活动的影响也使这种不确定性进一步增大,这就使得生态水利工程的规划与设计有别于传统工程建设确定性的设计方法,而是按照“设计―执行(包括管理)―监测―评估―调整”的方式,以监测为基础,对河流生态系统进行评估,采用反馈调整式的设计方法。

结束语

我国经济社会的发展要十分注重开发与保护之间的关系,不能够一味地进行开发而对环境造成破坏。水利工程的建设为我国经济社会的发展起到了很好的推动作用,但同时也对河流生态系统等造成了干扰,我们应当正视这一问题,坚持科学发展观,在考虑河流保护的同时进行建设,采取各种措施,虚心学习国外优秀的经验保持平衡,促使水利工程建设能够与生态环境协调发展,实现我国经济的可持续发展。

参考文献

[1]谢睿.生态水利工程的设计原则与方法思考[J].科技与企业,2014,(8).

河流生态修复方案范文第3篇

关键词:生态;水利工程;设计

中图分类号:TV文献标识码: A

引言

随着社会的全面发展及社会生活水平的显著提升,水利工程等基础设施工程在人们的生产及生活活动中发挥的作用越来越大,但随着全社会范围内生态环境可持续发展工程的普遍开展及社会各界生态环境保护意识提升,越来越多的人水利工程设计中生态学原理运用的重要性,为顺应发展的需求,在水利工程规划建设领域逐步完善起生态水利工程的理念及具体的规划设计原则,为引导水利工程发挥更大的社会效益、生态效益及经济效益具体着重要意义

一、关于生态水利工程的概念

水利工程能够提供给经济和社会发展进步的强大动力,但在其产生良好的经济和社会效益的同时,也会对河流等的自然生态系统造成一定方面、程度的破坏和干扰。生态水利工程是现代化水利建设的新成果和理念,综合了工程力学以及水文学的学科,是一项对于传统水利工程的重大改革。生态水利工程是吸收了关于生态学理论基础的,利用工程力学以及水文学的融合理念,从而不断改进的水利工程建设。生态水利工程就是要用现代化以及科学化的理念和原理指导水利工程的建设,促进生态环境与经济建设的良性互动,在对传统水利工程进行改造时考虑了对自然生态环境修复的目的。对已经修建的对自然生态环境造成严重破坏的工程就行整治,新修建的水利工程则必须是具备科学、经济、环保的现代化发展理念的基础建设。

二、生态水利工程的基本设计原则

1、工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一种综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运以及旅游等需求,也要兼顾生态系统可持续性的需求。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。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。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需要进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。

2、生态系统自设计、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,也便是说某些与生态系统友好的物种,可以经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与过去水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最后可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不一样,生态工程设计是一种“指导性”的设计,大概说是帮设计。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。

3、确保水体内部环境多样性原则

水利工程的建设如果对水体内部的环境造成破坏,会导致水体以及水下生态系统发生变化,使其逐渐丧失对外界不利影响的抵抗能力。水体自净能力的消退,使其原有的物种和生态环境都受到牵连,逐渐的向单一化发展。因此,生态水利工程在建设的规划设计阶段,工作人员就应该对河流的相关资料进行搜集,对水文情况进行详细的了解,对水体的物种和生态环境进行掌握,进而请环境专家对水利工程的设计对生态的影响程度进行评估,尽量降低水利工程的建设对河流环境的影响,保护河流水体内部环境多样化。

4、景观尺度和整体性设计原则

为保证河流生态系统高效的得到修复,应该遵循大尺度长久性的修复原则。河流生态环境是一个动态的演变过程,都需要很久的时间来进行不断的发展变化。因此在进行生态水利工程的规划和设计时,应该对河流的资料进行全面的收集和整理,对河流的历史和演变过程以及现有的生态状况进行掌握。河流生态环境的修复是一个长时间的过程,不是短期内就可以完成的。另外,尺度的把握可根据不同的工作阶段进行适时的调整,根据实际情况的需要决定工作的尺度变化。保持整体性的设计原则,是指对河流整体生态系统的结构功能,对生态系统中各个因素之间的关系和作用进行了解,在此基础上得出有效的生态系统修复方案。

5、提高河流形态的空间异质性原则

通常情况下,一个地区的生存空间异质性越高,则说明其内部含有多个不同的小环境,可以允许多种不同种类的生物共存。反之,生存空间异质性越低,则其可以容纳的生物种类越少,这必然会使该空间内的生物群落环境变得日益单调,这时在生物群落的性质和密度方面都会产生不同程度的退化。在传统水利工程的建设的过程之中,对于河流的自然性和连续性进行了人工的切断,使得河流环境在一定程度上就会变得单一化,进而形成河流生态系统的退化。所以,在生态水利工程的设计的过程之中,务必要有效的促进河流生态的空间异质性的提高,这样才能促进生态环境中物种的数量不断增加,从而促进生物群的多样性的恢复。确定河流生态系统的修复目标以后,需要对河流生态系统中的生物种类和密度进行详细的勘察,建立详细的资料库,这时对于河流的自然环境也要有详细的勘察,包括河流的水温、流速、泥沙、营养盐的迁移转化等等,只有对自然生态环境有详细的掌握,才能为生物群落的生长创造最佳的条件,在此基础之上来充分的实现河流生态系统的自我修复功能。

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。

结束语

水利工程在社会生产中发挥着重要的作用,但这时也会对生态环境造成了一定的影响,尤其是对与河流生态来说,对与河流的连续性和流动性产生了不同程度的影响,使得水流、水温等自然规律都发生了一定的变化,这些变化的存在破坏了河流生态系统的平衡与稳定。所以说,在现代水利工程建设的工作之中,务必要对社会发展需求与生态健康之间的关系进行一个科学的衡量,在建设生态水利工程的要求之下,坚持必要的设计原则,才可以促进生态水利工程建设的科学性。

参考文献

[1]王瑛昊,陈雷.分析生态水利工程的基本设计原则[J].中国新技术新产品,2012(11).

河流生态修复方案范文第4篇

关键词:水利工程;规划设计;问题;措施

中图分类号:TV211.1+4 文献标识码: A

在人们对环境问题日趋重视的今天,在未来的建设水利工程中,不但要从社会的发展需求考虑,同时要把生态系统的建设放在重心,从而使水利工程在实现社会效益的同时来实现经济的效益,使其的水域健康持续性和功能性共同发展。在目前的水利工程建设中,对河流生态系统所造成了非常严重的破坏。水利工程是对河流的水文规律、流速、水温及水深等自然条件人为的进行非常大的改变,让河流的流动性、连续性和多样性均有很大的破坏,破坏了河流生态系统的平衡性,导致了非常严重的后果。

一、生态水利工程的设计基础

(一)、保证水体内部环境的多样性

在水利工程设计过程中,设计人员首先要对水文情况进行深入的了解,掌握生态环境和生物种类间的关系,再对方案组建数学模型,对其可操作性、可行性进行论证,来保证水利设施的兴建使得环境能够拥有足够的丰富多样性,从而降低到最少的自然环境的影响。

(二)、确保工程的安全性和经济性

生态水利工程在建设过程中,第一要保证工程的安全性,工程持续性的发挥其功能是基于工程的安全性得以保证,于是在设计过程中,要对水利工程的现场进行实地深入的考察,了解水流、水质的情况,要进行充分的考虑水对建筑物的侵蚀作用,还要充分考虑到泥沙的搬运作用和上游的水土流失,而使其对河道的发展趋势了解全面,在设计时都要综合性的考虑这些因素都需要,确保工程的安全性,并在工程的经济性上也是必须要考虑的重要问题。工程建设都力求取得最大的社会效益和经济效益仅付出最小的投资,生态水利工程也是这样,取得最大化的生态效益付出最小的投入这是生态水利工程建设设计的基础。

(三)、保证建立完善的水利设施和河流生态系统之间的反馈机制

生态水利工程设计的主要参照物是成熟的河流生态系统,且运用生态学的环境工程和相关理论的先进技术,力求建造可持续发展、健康的河流生态系统,能够不在人工干预的环境下自发地进行活动确保工程设施内部的各自然要素,维持河流水体的质量和生态环境的稳定。一般来说这种自发活动的方向是多向的,使得生态水利工程的设计中这种不确定性应遵循一种反馈机制,换而言之,仍旧需要在设计方案执行之后对水体的环境长期进行的评价和监督,还要对水利工程项目进行不断的调整与完善依据反馈的信息。

(四)保证自我修复功能

生态水利工程与传统水利工程相比,要确保传统水利工程的基本原则外,在设计的时候,还需要充分考虑对生态系统的自我修复功能进行保护,使得生态系统的可持续性能够维持。而人工建筑物在这一方面所起的作用则非常少,具备良好的自我修复功能是基于经过长期自然因素的自然选择后而形成的生态圈,并发挥其作用。所以,应尽量避免在生态水利工程设计时人为力量的绝对化,必须将自然的影响和人为力量相互进行结合,才能利用生态系统的自组织功能和自设计功能,形成良好的合力结构,来自大自然中选择合适的物种,。

(五)、确保河流生态系统的整体性

水体在传统的水利工程建设过程中通常被人为地划分成相对封闭的小区域且不同功能,很大程度上使其对水体内不同小环境之间的物质交换和能量交换速度的降低,水体之间的相互联系受到影响,河流生态形同的整体性和稳定性遭受人为地破坏。在设计时,生态水利工程必须对施工流域内生态系统各因素之间的作用方式和相互关系充分掌握,尽最大限度地恢复和保持水体的自然状态,保证不受到外力的破坏到河流的生态系统的整体性,在工程结束后,不仅仅是单纯地对河岸的植被进行修复和对河道水文系统进行修复。

二、生态水利工程设计中的问题

目前对于生态环境的关注度都在迅速提高,也采取了一些修复和补救措施应对很多水利工程中存在的生态问题,尽管取得了一些成效,但还是在生态水利工程建设中还有很多问题。

(一)、水利工程设计人员生态设计意识不强

因为国内影响操作介入生态水利工程的环境非常晚,还是一个非常新的科目在生态水利工程中,此外水利工程构建人员和生态环境科技技术人员合作的机会也非常少。目前很少能将在水利工程材料选用生态环保材料,必然对生态水利工程的建设和设计影响非常大;水利工程设计人员对生态环境意识非常少,来进行水利工程设计时参照生态理论的意识差。长期以来对水利工程只是重视工程的经济性和安全性造成了水利工程设计人员生态设计意识不强,在生态方面的考虑就比较少,所以水利工程设计人员需要加强生态设计意识。

(二)、生态水利工程设计标准与规范不统一、不完善

目前以传统水利为基础的生态水利工程设计,不是很完善和全面很多规范与标准。如:生态需水量计算作为行业指导文件,其中维持河流各种生态需水量的计算方法种类非常多,还没有编制出来生态型河流护岸工程设计规范,河流生态修复方法和技术也在标准和规范有很多缺陷等。我国有非常广域的河流,其间差异较大,在一个新兴的领域,生态水利工程设计的水利设计工程标准也会有很多新的评价标准,但是针对性不强,比较笼统,无法适应不同的施工环境和不同地域范围。当下,缺乏基于不同区域的生态水利工程设计评价标准和施工方法,无法适应每一项水利工程,可操作性非常差。

(三)、生态水利工程与原有水利工程的设施协调运行不充分

目前对以前的水利工程在一个流域内调整新的生态水利工程优化设计以及改造,因为以前的水利工程设计不具备保护生态的理念,而当下要求对原水利工程改进为新的生态水利工程必定会对其安全性与功能性产生相对的影响。如:原来工程的发电效能、防洪排水标准、灌溉功能等,有的还会对原有水利工程的运行造成更大的影响。

三、生态水利工程设计中问题所使用的应对措施

(一)、生态水利工程的设计与环境紧密结合

要充分考虑生态水利工程的设计到水利工程水文、气象、地质等基本情况,还必须尽量利用环境工程和科学的技术与理论,在生态水利工程的设计上使其与环境工程设计更加紧密的结合起来。要考虑到在生态水利工程设计时水利与其它工程的差别: 明显的季节性变化而且还有工程作用的水量较大等进行设计,生态水利工程设计时,为了让体现环境保护和修复性,还必须让水污染控制工程和生态水利工程相结合,实现生态环保的水利工程。

(二)、完善及统一生态水利工程设计标准及规范

现在与生态水利工程相关的经验不足,与生态水利工程设计相关的研究成果也非常少,国外的一些相关经验我们可以借鉴参考,来完善和补充生态水利工程设计的内容,同时可以相关的针对生态水利工程的规范进行编制,既能够适应生态水利发展的新需要,也是对一些水利工程进行指导。

(三)、强化生态水利工程设计人员队伍建设

传统水利工程设计和生态水利工程设计有很大的不同,使得设计人员不但要在水利工程设计基础上专业扎实,还必须有很强的生态意识。国内的很多水利院校目前也开设了与生态水利工程有关的课程,还需要通过专业的训练学习和日常培训,对设计人员的生态意识进行提升,让他们掌握和熟知生态学的实践基本理论和,从提升生态水利设计人员队伍建设,保障生态水利工程设计质量。

总之,生态水利工程设计是一门新兴学科,主要是找寻自然环境保护和社会经济发展的平衡点。在生态水利工程设计中发展较为缓慢,是因为经验积累问题上的不足,但是随着对环境保护意识的加强,生态水利工程的前景发展非常乐观。

参考文献

河流生态修复方案范文第5篇

关键词:规划设计;基本原则

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

1.生态水利工程简介

生态水利工程从表面上来看就很明显是包括生态和水利工程两方面的内容,不过生态水利工程主要侧重的还是水利工程方面,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。目前生态水利工程规划设计的主要对象是水文系统相关的设计,而没有注意生态系统的现状和对生态系统的未来预期等潜在的风险。对于目前的生态水利工程来说,其下一步的发展目标和发展方向就是应该密切和生态学相结合,将生态学的理论和方法运用到水利工程的建设上来,进一步将水利工程学与生态学密切的结合在一起,改善水利工程规划的设计理论,这样也就形成了一门新的分支学科——生态水利工程学[1]。该学科的出现的发展,既能够满足人们在水利工程建设方面的需求,又能够将水域生态系统的健康和可持续发展等思想真正运用到社会实践中来,其内涵主要是: 对于新建的水利工程来说,在进行传统水利基础设施建设的同时又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,主要指的就是对于那些受到危害或者是严重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社会需求和发展方向的一门学科来说,它将和传统的清污治污工程、生态产业、环境立法以及资源管理等不同方面的工作内容密切的联系在一起,为河流生态环境的改善和水利工程建设的科学规划提供有利的支持。

1.生态水利工程的重要性

随着经济发展和人口增长,人类对水资源的需求也是日益增加的。在众多的河流上修建了大量的水利工程来调节水量、开发水资源、利用水资源,提高了河道的调蓄能力,满足了人们防洪、供水、航运、渔业、灌溉、发电以及旅游等需求,效益显著。建设水利工程是适应时代的要求,具有一定的必然性。水利工程对于发展经济及社会进步有着巨大的推动作用,同时对生态环境也有着积极作用。通过水量的调节,水资源的合理配置,减轻或排解水污染,抵御洪水对生态系统造成的破坏,对干旱与半干旱地区生态状况的改善以及调节生活用水等等,都有着重要的作用。建设水利工程在促进社会经济发展上,也具有一定的必然性。

生态水利工程的内涵表现在:新建的水利工程在进行传统水利建设的同时(如蓄水、防洪工程)兼顾河流生态环境的修复。对于已建工程,主要是对被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程应与传统治污、清洁、生产及环境立法和资源管理一并成为河流生态建设的主要手段之一。

2.水利工程对河流生态系统的影响

人类为了抵御洪水修建堤坝,为了调节水量整治河道,为了蓄积生活用水肆意修堵河流,这些活动都人为的改变了河流的连续性和流动性,改变了河流里生物的多样性,使水域的流速、水深、水温等自身条件发生了重大改变。人类这些自私的行为对河流生态系统造成的影响不可小觑。

水利工程对生态系统的影响具有双重性,既有正面的影响还有负面的影响。正面影响表现在:(1)保护其他生态环境,利用水资源代替柴火,水资源代替石油、核能源来发电;(2)提供生活灌溉用水,使得被浇灌的地区生态环境发生改变;(3)防洪减涝来减少自然灾害对其他生态的破坏,有效地削减了水灾、旱灾发生的严重性;(4)对水土流失起到了一定的预防遏制作用;(5)对城市的局部小气候进行了改善,同时对景观和生态环境也适当的改善。负面影响主要表现在:(1)为建设水利工程所做的引流会淹没一些耕地、森林、珍稀物种、矿产资源、风景名胜等,这些都会造成很大的损失;(2)在水利工程的下游水质会发生变化,可能产生富营养化问题,堆积大量的细菌,降低纳污能力;(3)有些水利工程的建设会影响河流方向,阻塞鱼类海生动物的回流;(4)在一定程度上会造成水土流失,破坏植物本身的生活环境;(5)大型水利堤坝的塌陷会引起严重的滑坡,地震等自然灾害。在工程规划设计时,还要特别注意法规障碍:一是国家自然保护区的保护规定;二是水功能区划关于水源保护的规定;三是重点文物风景名胜保护的规定。

综上所述,水利工程对生态系统具有双重影响,要充分利用其正面影响,可以带来生活上的便利、经济上的发展、环境上的改善等等,利用不合理将会带来许多方面的危害。

3.生态水利工程设计规划的基本原则

对于生态水利工程来说,它是是一项综合性系统性的的工程,在满足水利工程所应具有的作用(防洪、灌溉、供电、供水、航运等)的同时,也要满足生态系统的平衡与可持续性的发展。其在规划设计时应满足水利工程原理和生态工程原理。在规划设计时主要注意以下五个方面的原则。

1)生态水利工程安全、经济性原则

生态水利工程在规划设计时,一定要严格考虑地理环境、生态环境、自然条件等,同时要结合工程力学原理、水利工程学原理、生态原理和水文原理设计图纸,设计完后仔细审核、预算交由施工单位。施工方应当严格按照图纸要求操作,不得擅自修改,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性,在确保质量问题的前提下,做到合理利用材料、合理布置人员分布,避免浪费不必要的钱财。工程设施在设计标准规定范围内,必须能够承受洪水、风暴、侵蚀、冰冻、干旱等自然力荷载。

2)生态系统的自我恢复原则

生态系统经过一万年的演变过程,已经具有了自我修复和自我清洁能力。生态系统里的每一个物种都是经过自然选择保留下来的,它们与周围的物种有着有好的关系,同时在各种自然灾害的考验下也能适应、改变环境。规划设计时可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。充分考虑自然界的自我恢复能力,尽量在不破坏其它生态系统的前提下,建设水利工程设施。

3)河流形态空间异质性的原则

在一个地区,其空间异质性越高,就会有更多的生物存在。生物越单调,生物多样性就会很低,就会导致生物群落密度、比例降低,造成生态系统的退化。在规划设计时,从众多的环境因子中寻找那些对于系统的结构和功能有着重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。

4)景观尺度及整体原则

河流生态系统是一个复杂的系统,河流生态的修复规划与管理应在大景观尺度、长远的和整体的基础上进行,因为大景观具有的物种多样化。生态系统也是一个开放的系统,时刻与周围环境进行物质和能量交换。因此在设计规划时,应掌握生态系统各要素之间的交互作用,提出整体的生态系统修复方法,而不应是仅考虑单一物种、河岸的修复。

5)反馈调整式设计原则

河流修复工程需要时间,生态系统的成长是一个过程。在河流工程项目执行以后,即开始了一个自然生态演替的动态过程。此过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能会出现多种可能性。自然生态系统经过长时间的进化使得生物群落多样性、系统有序性,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。期望河流短时间修复是不可能的。

4.结语

本文阐述了生态水利工程的重要性以及它具有的双重影响,同时也简单的介绍了生态水利工程规划设计时所依据的五项原则。警示了我们人类在满足自身需求的前提下,还要综合考虑我们周围经过亿万年形成的庞大生态系统。

参考文献:

[1]蒋振华. 我国现阶段生态水利工程学的发展[J]. 中国科学工程,2009( 03) : 25 - 26.

[2]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003,(7):1-5.