水利工程生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)初探

武高永

摘要：本文闡述了水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)和生態(tài)系統(tǒng)的相互關(guān)系，分析了水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，提出了生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)建議。

關(guān)鍵詞：水利工程；生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)；初探

生態(tài)水利工程是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合性工程，其規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和原理是將其中的每個(gè)環(huán)節(jié)與維持生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期健康與可持續(xù)緊密聯(lián)系起來(lái)，以使水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)更加具有科學(xué)性與實(shí)踐性，滿足人們的日常生活的要求和產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的需求，使人與自然更加和諧，達(dá)到共贏的效果，使之有著更好的發(fā)展前景。

1 水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)和生態(tài)系統(tǒng)的相互關(guān)系

在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，水利工程在一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)服務(wù)作用越來(lái)越大。不管在國(guó)民生活或產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中，水資源的開(kāi)發(fā)利用開(kāi)始逐步從單一走向綜合，同時(shí)，對(duì)其利用的強(qiáng)度和開(kāi)發(fā)的速度越來(lái)越劇烈?，F(xiàn)代水利工程在其自身的發(fā)展完善過(guò)程中逐步形成了一套完善的灌溉、排澇、防洪、發(fā)電、漁業(yè)、生態(tài)與環(huán)境等水利工程體系，而且現(xiàn)代的水利工程也在隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步逐漸由僅僅重視其基礎(chǔ)功能作用轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)功能與生態(tài)環(huán)境保護(hù)功能并重。這在一定程度上對(duì)于經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇繁榮、社會(huì)進(jìn)步、實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用，其周圍的生態(tài)環(huán)境同樣得到了相當(dāng)程度的必要保護(hù)，通過(guò)對(duì)水量的整合，合理使用水資源，防止河道斷流，減輕水污染，提高抗御旱災(zāi)水災(zāi)的能力，減弱洪水對(duì)水域環(huán)境的不利作用，充分發(fā)揮江河的各種功能，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展。如若要實(shí)現(xiàn)水利工程的基礎(chǔ)功能與生態(tài)功能協(xié)調(diào)發(fā)展，必須尊重生態(tài)環(huán)境，在對(duì)水資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)和利用的過(guò)程中，保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)，特別是保持生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性。水資源的開(kāi)發(fā)利用需要考慮對(duì)質(zhì)和量的關(guān)系，應(yīng)該在保持生態(tài)系統(tǒng)健康可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的開(kāi)發(fā)利用。

2 水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1 生態(tài)水利的理論體系還不夠完善

我國(guó)幅員遼闊，地域性差異廣泛存在，不同的地區(qū)都會(huì)有復(fù)雜而多樣的地理環(huán)境，由此水利工程設(shè)計(jì)也需要因地制宜。作為一個(gè)復(fù)雜而靈活的系統(tǒng)工程，在設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)用到很多的專業(yè)理論知識(shí)，同時(shí)需要考慮生態(tài)環(huán)境保護(hù)的因素，如何將專業(yè)設(shè)計(jì)與相關(guān)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)統(tǒng)一起來(lái)，目前還缺乏系統(tǒng)的理論體系。另一方面，由于地區(qū)條件的差異性，在對(duì)每個(gè)地區(qū)的水利工程進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷乩憝h(huán)境，如多雨易導(dǎo)致洪水，少雨易導(dǎo)致干旱，多雪易導(dǎo)致水流冰凍等等。根據(jù)不同地區(qū)當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境特征進(jìn)行考察規(guī)劃，并以此確定具體的建設(shè)方案的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要考慮到水利工程建設(shè)的實(shí)際操作性和安全性、經(jīng)濟(jì)性，最終保證水利工程的可行性，以不至于自影響生態(tài)環(huán)境。

2.2 生態(tài)環(huán)境負(fù)荷能力問(wèn)題

在水資源開(kāi)發(fā)利用上，第一是要維持江河本身的用水流量，這是生態(tài)系統(tǒng)保持健康的根本條件。而在分析水文過(guò)程的消極和積極影響機(jī)制的同時(shí)，生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)因?yàn)槿狈σ环N完整而全面的檢測(cè)生態(tài)水文的資料，所以，生態(tài)系統(tǒng)本身的演化規(guī)律無(wú)法對(duì)未來(lái)與現(xiàn)狀的水利工程設(shè)計(jì)理論全面的挖掘出來(lái)，現(xiàn)今，我國(guó)還沒(méi)有對(duì)水利設(shè)計(jì)工程所需生態(tài)水文數(shù)據(jù)的資料進(jìn)行更深的探索，對(duì)此的相關(guān)研究較少，嚴(yán)重的阻礙了未來(lái)生態(tài)水利工程的發(fā)展步伐。

2.3 工程施工過(guò)程中對(duì)維系生態(tài)環(huán)境的意識(shí)有待提高

自古代開(kāi)始，興修水利等已經(jīng)成為國(guó)家重視的工程項(xiàng)目，在長(zhǎng)期的操作中，我國(guó)的水利建設(shè)有了很大的進(jìn)步，但是生態(tài)水利工程起步較晚，缺乏相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，工程施工過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)有待提高。另一方面，工程施工過(guò)程中的水保、環(huán)保等措施很難不折不扣的執(zhí)行，使得施工過(guò)程中的生態(tài)環(huán)境保護(hù)不能落實(shí)到位。最后，環(huán)境影響和評(píng)價(jià)制度在我國(guó)不夠完善，體系還不夠健全，使得水利工程建設(shè)中的生態(tài)環(huán)境保護(hù)缺乏有效的監(jiān)督。

3 生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)建議

3.1 生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注經(jīng)濟(jì)性

從上文關(guān)于生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題來(lái)看，生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)關(guān)注經(jīng)濟(jì)性，只有這樣才能克服生態(tài)性與經(jīng)濟(jì)性之間存在的矛盾。如黑龍江農(nóng)墾勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院所進(jìn)行的“兩江一湖”的規(guī)劃設(shè)計(jì)就做到了這些。生態(tài)水利工程作為綜合性的工程建設(shè)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要滿足多方面的需求，如防洪、灌溉、發(fā)電以及旅游等需求，在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中除了兼顧上述需求時(shí)，還應(yīng)關(guān)注生態(tài)水利工程應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而在確保共生符合生態(tài)需求的基礎(chǔ)上，更好的實(shí)現(xiàn)其本身所應(yīng)具有的基本功能需求。

3.2 加強(qiáng)水文過(guò)程分析和計(jì)算

從現(xiàn)有生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)來(lái)看，將生態(tài)水文學(xué)應(yīng)用在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)還較少。規(guī)劃設(shè)計(jì)人員有必要加強(qiáng)生態(tài)學(xué)等學(xué)科的理論學(xué)習(xí)，加強(qiáng)水文過(guò)程分析和計(jì)算，進(jìn)而通過(guò)生態(tài)水文學(xué)和工程水文學(xué)兩者的結(jié)合，來(lái)有效的明確生態(tài)目標(biāo)在水資源時(shí)空方面的規(guī)律，進(jìn)而讓生態(tài)水利工程規(guī)劃的設(shè)計(jì)更加科學(xué)化與合理化。

3.3 加強(qiáng)對(duì)河流自我修復(fù)功能的利用

在生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)河流自我修改功能的利用。通過(guò)這種方式有效的降低水利工程在建立和使用過(guò)程中所耗費(fèi)的時(shí)間成本、人工成本以及資金成本。從生態(tài)系統(tǒng)本身來(lái)看，其所具有的自我修復(fù)功能主要體現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)所具有的可持續(xù)性。從水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的層面來(lái)講，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中融入河流自我修復(fù)的設(shè)計(jì)理念，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人和自然之間的和諧相處，在尊重河流自然屬性的基礎(chǔ)上，確定最好的生態(tài)工程方案，用最小的投入取得最大的產(chǎn)出。

3.4 生態(tài)水利工程構(gòu)建規(guī)劃的整體性原則

整體性原則是指在構(gòu)建生態(tài)水利工程的過(guò)程中，將生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)要素結(jié)合起來(lái)，從整體的角度去規(guī)劃水利工程及相應(yīng)的措施。在這一過(guò)程中，對(duì)水源演變過(guò)程的研究十分復(fù)雜，需要掌握各種數(shù)據(jù)和資料，并加以研究和整理，由此得出水源與生態(tài)系統(tǒng)之間的關(guān)系。整體性原則解決了片面的治理環(huán)境和追求經(jīng)濟(jì)利益的問(wèn)題，從整體上進(jìn)行規(guī)劃，專業(yè)技術(shù)人員不僅要認(rèn)識(shí)到生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)利益的協(xié)調(diào)發(fā)展，還要考慮到外界系統(tǒng)與環(huán)境的物質(zhì)交流，這樣水利工程的建設(shè)就不是單一的工程建設(shè)，而是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程。

3.5 恢復(fù)和保持河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

研究發(fā)現(xiàn)，非生物環(huán)境空間和生物群體之間存在正相關(guān)，他們反映了生命系統(tǒng)和非生命系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。當(dāng)某個(gè)地區(qū)的空間異質(zhì)性越強(qiáng)，表明環(huán)境的類別越復(fù)雜，越多的物種可以生存進(jìn)化。相反，當(dāng)空間異質(zhì)性越低，環(huán)境系統(tǒng)也越單調(diào)，群體生物也會(huì)減少，由此而導(dǎo)致生物物種的退化。河流的適應(yīng)系統(tǒng)也是如此，我們要保護(hù)和恢復(fù)河流形態(tài)的空間異質(zhì)性，使得河流的凈化系統(tǒng)得到回升和完善，這樣更有利于水利系統(tǒng)的建設(shè)，以至于不再繼續(xù)對(duì)環(huán)境造成更嚴(yán)重的損害。

4 結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)人多水少、水資源時(shí)空分布不均的的基本國(guó)情水情下，要實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，就必須采取工程措施與非工程措施相結(jié)合的方法，對(duì)水資源進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃、合理配置，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處，在此過(guò)程中，水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)起到了至關(guān)重要的作用，在傳統(tǒng)水利工程設(shè)計(jì)向現(xiàn)代水利工程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，規(guī)劃設(shè)計(jì)人員已越來(lái)越多的把視野轉(zhuǎn)向了水利工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系上，生態(tài)水利的概念應(yīng)運(yùn)而生。然而，我國(guó)生態(tài)水利還處在探索階段，沒(méi)有形成成熟的理論體系，在具體的工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)一步的研究與思考。

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