水利工程設(shè)計中的生態(tài)理念應(yīng)用

【摘要】作為水利工程設(shè)計中的一項重要理念，生態(tài)理念在近期得到了有關(guān)方面的高度關(guān)注。該項課題的研究，將會更好地提升生態(tài)理念的實際應(yīng)用水平，從而有效優(yōu)化水利工程的設(shè)計水平，文章從概述相關(guān)內(nèi)容著手本課題的研究。

【關(guān)鍵詞】生態(tài)理念；水利工程；設(shè)計；應(yīng)用

1、生態(tài)理念在水利設(shè)計中應(yīng)用的意義

近些年來，隨著人民生活水平的不斷提高，對各方面資源的需求量不斷加大，促使水利部門建設(shè)發(fā)展的腳步越來越快，水利工程作為人民對水資源需求的基礎(chǔ)設(shè)施，不僅關(guān)系著人們?nèi)粘Ｉ畹墓┙o需求，也起著對自然災(zāi)害的抵擋和預(yù)防的作用，對我國城市建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展有著非常重要的意義。

水利工程的生態(tài)化設(shè)計的應(yīng)用是一個自然性、經(jīng)濟性、社會性的生態(tài)系統(tǒng)。作為造福人類社會發(fā)展的水利系統(tǒng)是能力供應(yīng)的重要組成部分，在生態(tài)環(huán)境下水利工程具有自然性、可持續(xù)發(fā)展性、社會性以及經(jīng)濟性的各方面的特點。當(dāng)今我們要將水利設(shè)計和自然比例協(xié)調(diào)統(tǒng)一、同步發(fā)展的工程生態(tài)化。水利工程既要應(yīng)滿足現(xiàn)代人的需要，還要要求不損害后代人的發(fā)展，需要做到生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)的發(fā)展。除此之外，水利工程生態(tài)化還可以促進旅游業(yè)的發(fā)展旅游業(yè)的興盛，使國民經(jīng)濟總值相應(yīng)的上升。

2、生態(tài)水利工程設(shè)計面臨的主要問題

水利工程必然會干擾水量與水質(zhì)的時空變化過程，而生態(tài)水利工程防止了工程作用下的生態(tài)過程發(fā)生根本性變化。嚴格來講，基于一個流域，天然的水文過程對維持其流域的生態(tài)過程是最好的。流域內(nèi)由于人類的存在，使資源按最有利于人類發(fā)展的方向配置，這正是最初水利工程設(shè)計的出發(fā)點。生態(tài)水利工程充分考慮了生態(tài)的自組織規(guī)律，試圖在開發(fā)、設(shè)計、施工和運行管理過程中充分降低或規(guī)避對生態(tài)的負面影響，但事實上，生態(tài)水利工程從開發(fā)到工程實體付諸使用還面臨著諸多的問題。

2.1 缺乏基于不同區(qū)域的生態(tài)水利工程設(shè)計方法與評價標準

生態(tài)水利工程對服務(wù)目標具有特定性和地域性。由于生態(tài)系統(tǒng)存在地理區(qū)域的差異，因此決定了具體的生態(tài)水利工程也具有因地制宜的特征。當(dāng)前，對生態(tài)水利工程的功能有一些理論評價指標和評價方法。但對于一個具體的生態(tài)水利工程實踐缺少可操作性的評價方法與標準。這與當(dāng)前水利工程對生態(tài)影響的科學(xué)研究工作開展得較少和相應(yīng)科研成果積累較少有關(guān)。水利工程由于涉及工程力學(xué)的穩(wěn)定性與安全性，因此國家對水利工程結(jié)構(gòu)建筑物執(zhí)行了一系列的強制性標準，但缺少足夠的技術(shù)標準來規(guī)范工程的生態(tài)服務(wù)目標。

2.2 水利工程設(shè)計人員與生態(tài)科技工作者缺少合作的機會與機制

水利工程設(shè)計人員基于流域生態(tài)需水規(guī)律來進行設(shè)計的意識不強，將生態(tài)服務(wù)目標作為常規(guī)設(shè)計要素考慮的意識還不普及。在水利工程可行性研究階段，環(huán)境影響評價工作往往介入較晚，大部分是在水利工程可行性研究方案確認后才進行環(huán)境影響評價，加上當(dāng)前我國環(huán)境評價管理制度與環(huán)境影響評價咨詢市場還不完善、不規(guī)范，環(huán)境評價單位替業(yè)主考慮得較多，對生態(tài)目標考慮得相對較少，有的甚至隱瞞工程真正的生態(tài)影響后果，導(dǎo)致許多水利工程的生態(tài)效益不明顯，負面影響相當(dāng)突出。水利工程設(shè)計人員與生態(tài)環(huán)境科技工作者缺少合作的機會與機制，生態(tài)水利工程的開發(fā)與設(shè)計相對滯后。

2.3 生態(tài)水利工程與原有水利工程設(shè)施難以協(xié)調(diào)運行

在一個流域內(nèi)，新的生態(tài)水利工程可能要在原有水利工程設(shè)施的基礎(chǔ)上進行改造和優(yōu)化設(shè)計。如白洋淀濕地供水工程、扎龍濕地補水工程、洪河國家自然保護區(qū)水資源恢復(fù)工程等生態(tài)水利工程，均要借助原有水利工程設(shè)施，合理科學(xué)地配置一些分水工程和蓄水工程對區(qū)域來水量進行重新分配或?qū)λ娜ハ蜻M行重新調(diào)整等。生態(tài)水利工程的介入必然會影響原來水利工程設(shè)施的服務(wù)對象與功能，如原來工程的防洪排水標準、發(fā)電效能、灌溉功能等，甚至?xí)o原有水利工程的安全運行帶來一些風(fēng)險。由于原有水利工程與生態(tài)水利工程最為顯著的差異是服務(wù)目標與功能的差異，因此有必要在開發(fā)生態(tài)水利工程的同時，對原有水利工程的服務(wù)目標與功能進行適度調(diào)整。所以，如何實現(xiàn)生態(tài)水利工程與原有水利工程設(shè)施的協(xié)調(diào)運行，是生態(tài)水利工程設(shè)計應(yīng)全面系統(tǒng)考慮的問題。

3、生態(tài)水利工程設(shè)計基本理論和方法

3.1 以生態(tài)水文與工程水文為基礎(chǔ)進行水文過程的分析與計算

在以前來看將生態(tài)水文學(xué)應(yīng)用于工程設(shè)計還是比較少見的，在未來生態(tài)水利工程的設(shè)計的發(fā)展中我們應(yīng)當(dāng)加強對生態(tài)水文學(xué)與工程水文學(xué)的結(jié)合應(yīng)用，為其提供基礎(chǔ)。由于生態(tài)水利工程的服務(wù)對象涉及的比較廣，所以我們要弄清楚生態(tài)目標對水資源的時空要求規(guī)律， 才能使生態(tài)水利工程的設(shè)計建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上。

3.2 要做到對工程可能影響到的生態(tài)目標的提前認知

在設(shè)計工程時，應(yīng)首先考察工程所在地的生態(tài)植被，對可能受到工程直接或間接影響的生態(tài)目標我們應(yīng)該做到提前識別，給予足夠的重視，在設(shè)計施工時應(yīng)做好保護措施。這個問題在當(dāng)前大多水利工程設(shè)計中都沒有受到足夠的重視，沒有考慮到原有生態(tài)的保護，使其原有濕地減少，水資源退化。

3.3 生態(tài)水利工程的設(shè)計要與環(huán)境工程設(shè)計進行有機結(jié)合

生態(tài)水利工程的設(shè)計要考慮到水利工程的水量一般較大，而且水利工程具有明顯的季節(jié)性變化，這些因素會給設(shè)計與實施造成相當(dāng)大的阻力與挑戰(zhàn)。所以我們?yōu)榱俗龅剿|(zhì)與水量的配置能更加科學(xué)化，就應(yīng)該在生態(tài)水利工程的設(shè)計的過程中充分應(yīng)用環(huán)境科學(xué)與工程的理論與技術(shù)，做到生態(tài)水利工程的設(shè)計要與環(huán)境工程設(shè)計進行有機結(jié)合。例如，我們?nèi)绻胍谌彼貐^(qū)開采地下水稻種植區(qū)時，考慮到環(huán)境工程設(shè)計中水污染的自然穩(wěn)定塘處理理論與工藝這一思路，在生態(tài)水利工程設(shè)計過程中我們應(yīng)該做到以水量高效利用與水質(zhì)凈化為目的。

結(jié)語：

綜上，生態(tài)水利工程的目標是促進生態(tài)學(xué)與水利工程的結(jié)合，要求工程不僅要滿足人類社會生產(chǎn)發(fā)展需求，而且還要同時滿足河流生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性與生物多樣性的需求。雖然它是一個新興的技術(shù)領(lǐng)域與學(xué)科方向，但是伴隨著人類與自然和諧相處，可持續(xù)發(fā)展等理念日益深入人心，它必然在不久的將來顯示出重要意義。

參考文獻：

[1]董哲人.試論生態(tài)水利工程的基本設(shè)計原則[J].水利學(xué)報，2011.

[2]劉正茂.生態(tài)水利工程設(shè)計應(yīng)遵循的理論與技術(shù)路線[J].水利發(fā)展研究，2012.