水利工程中生態(tài)修復(fù)的擬自然理念的思考

宋曉峰 洪振華 景湘婷 郭垚鑫 何剛

摘要：本文以水利工程中的生態(tài)修復(fù)為研究對(duì)象， 擬將自然理念融入其中，并展開深入的分析探討。進(jìn)行水利生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)，需要研究生態(tài)修復(fù)的原因，更需要研究如何進(jìn)行水利生態(tài)修復(fù)。水利生態(tài)修復(fù)工程中的擬自然理念，有以下幾大內(nèi)容，即①生態(tài)修復(fù)，需以人為本;②以擬自然環(huán)境的有益效果為標(biāo)準(zhǔn);③以擬自然環(huán)境的有益功能為手段。通過本文著眼于促進(jìn)水利工程的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，以期為水利工程實(shí)踐提供借鑒。

Abstract： This paper takes ecological restoration in water conservancy projects as the research object， intends to integrate the concept of nature into it， and conducts in-depth analysis and discussion. To carry out the construction of water conservancy ecological restoration project， it is necessary to study the reasons for ecological restoration and how to carry out water conservancy ecological restoration. The pseudo-natural concept in the water conservancy ecological restoration project has the following major contents： ①ecological restoration， which needs people-oriented;②the beneficial effect of the proposed natural environment as the standard;③ the beneficial function of the natural environment as a means. This paper focuses on promoting the sustainable development of water conservancy projects， in order to provide reference for water conservancy engineering practice.

關(guān)鍵詞：水利工程;生態(tài)修復(fù);擬自然理念

Key words： hydraulic engineering;ecological restoration;pseudo-natural concept

中圖分類號(hào)：TV212? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2018）34-0233-02

0? 引言

水利工程與我們的生活密切相關(guān)，在社會(huì)發(fā)展的歷程中具有重要影響。要真正落實(shí)好人與自然和諧相處的理念，必先在水利工程建設(shè)過程中，減少擾動(dòng)自然生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)已經(jīng)損傷的系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。擬自然理念的引入，使得人們?cè)趶?qiáng)調(diào)自然界的自我修復(fù)功能的同時(shí)，也注重人為修復(fù)，如制定河川治理工程措施、打造園林化景觀，最終實(shí)現(xiàn)“人與自然和諧相處”。

1? 擬自然生態(tài)修復(fù)理念的提出

1938年，德國Seifert針對(duì)河溪提出了近自然整治的理論。當(dāng)前，我國河流整治理過程中仍應(yīng)該遵循這條理念。該理論認(rèn)為，在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)河流治理基本目標(biāo)的基礎(chǔ)上，人們實(shí)現(xiàn)完成近自然生態(tài)系統(tǒng)的自我設(shè)計(jì)能力，使得系統(tǒng)向原始自然狀態(tài)近似回歸。該理論強(qiáng)調(diào)，通過自然環(huán)境與人為環(huán)境相互互動(dòng)，最終達(dá)到人與自然環(huán)境互利共生的目標(biāo)。近些年來，我國學(xué)者在前人的基礎(chǔ)上，提出了新的河川生態(tài)修復(fù)觀點(diǎn)——生態(tài)水工學(xué)理論，這是我國提出的具有代表性意義的理論之一。該理論認(rèn)為，水利工程不僅僅要滿足人類社會(huì)需求，同時(shí)也要滿足水域生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展性需求，以保證人類賴以生存的水資源可持續(xù)利用。

以上這些理念的提出，為相關(guān)人員在進(jìn)行水利工程建設(shè)時(shí)，指明了河流生態(tài)修復(fù)的方向，對(duì)我國水利生態(tài)修復(fù)工程事業(yè)的長足發(fā)展具有重要的意義。在實(shí)際工程中，就技術(shù)層面上實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)這一目標(biāo)仍需繼續(xù)探討和研究，并提出具體的技術(shù)指導(dǎo)和方法。也就是說，在工程中，我們除了要找到進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的原因，還要考慮制定生態(tài)修復(fù)具體措施及評(píng)估生態(tài)修復(fù)后的最終效果。為此，應(yīng)從下面三個(gè)方面來思考這一問題。

1.1 生態(tài)修復(fù)工程的實(shí)施需以防止對(duì)河流產(chǎn)生危害為基礎(chǔ)

人類及其他生物的生存和棲息，是任何生態(tài)修復(fù)工程必先提供的保障。因此，對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，首先要避免人類和其他動(dòng)物遭受河流可能產(chǎn)生的自然危害。自然能夠自我修復(fù)，也能自我破壞。自然生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力是有限的，當(dāng)它遭受到人為或者是自然災(zāi)害的破壞時(shí)，若超過了其自我修復(fù)的范疇，將產(chǎn)生與我們目標(biāo)相悖的后果。因此，尊重自然，保護(hù)自然，才能保證人類與自然和諧相處。

1.2 模擬自然而非恢復(fù)自然

當(dāng)自然生態(tài)系統(tǒng)遭受到破壞后，對(duì)生態(tài)的修復(fù)工程并不能使得系統(tǒng)恢復(fù)到原始狀態(tài)，只能模擬成原來的狀態(tài)。隨著時(shí)間的不斷變化，“原始生態(tài)系統(tǒng)”也在不斷發(fā)生變化，這是一個(gè)演替的過程?！拔锤蓴_的自然狀態(tài)”只是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是模糊且不確定的，是生態(tài)修復(fù)過程中的參照系。除此之外，當(dāng)河流生態(tài)系統(tǒng)被改變或被破壞后，如要恢復(fù)成原始狀態(tài)，這幾乎是不可能的。因此，水利生態(tài)修復(fù)工程，只能在被改變或者是被破壞的基礎(chǔ)上進(jìn)行修復(fù)，這種修復(fù)只能是不斷朝著恢復(fù)自然的狀態(tài)發(fā)展，是一種模擬自然的效果，無法達(dá)到恢復(fù)自然。

1.3 在水利設(shè)計(jì)中引入生態(tài)理念

水利科學(xué)與生態(tài)科學(xué)，是生態(tài)修復(fù)中相互交融，相互共存的兩個(gè)部分。在水利設(shè)計(jì)中引入生態(tài)理念，從生態(tài)學(xué)的原始意義來看，水利工程本質(zhì)是生態(tài)工程。因?yàn)椋巳祟愒趦?nèi)的生命體及其物理與生態(tài)環(huán)境間相互作用的系統(tǒng)科學(xué)，這是生態(tài)學(xué)研究的主要內(nèi)容。甚至可以說，水利工程是保護(hù)生物繁衍生息的最基礎(chǔ)的生態(tài)工程。

這些年來，我國多個(gè)地區(qū)受天氣災(zāi)害的影響。有的地方持續(xù)干旱，有的地方洪水泛濫，由于缺水或者水災(zāi)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)及人們生活帶來的危害不容忽視，水利工程的建設(shè)愈來愈受到政府和人們的重視。在水利工程建設(shè)中，生態(tài)修復(fù)是關(guān)鍵點(diǎn)之一。然而，在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)建設(shè)時(shí)，人們常否定水利防護(hù)工程的生態(tài)效應(yīng)，而過于注重生物生存空間的異質(zhì)性，主張加強(qiáng)硬件防護(hù)措施以抵抗洪水和沖刷，追求河流自然狀態(tài)時(shí)的形態(tài)而忽視凸岸、丁壩效應(yīng)，這樣做的后果導(dǎo)致在水利建設(shè)的實(shí)際效果與生態(tài)效果之間，二者顧此失彼，失去平衡。過于強(qiáng)調(diào)水利工程的硬質(zhì)化防護(hù)措施，或著片面追求生態(tài)效果，這樣的觀點(diǎn)和做法都需要相關(guān)人員慎重考慮。水利科學(xué)與生態(tài)科學(xué)并不矛盾，在做好硬質(zhì)化防護(hù)設(shè)施與保護(hù)生態(tài)環(huán)境之間，應(yīng)該找到它們之間的平衡點(diǎn)，兼顧二者，這并非不可能。以綠化混凝土技術(shù)為例，它既有效解決了堤防工程，同時(shí)又沒有危害環(huán)境，兼顧了“硬化”與“綠化”。

2? 擬自然理念的基本內(nèi)容

在水利生態(tài)修復(fù)中，擬自然生態(tài)理念，可簡要概括為以下幾個(gè)部分：

2.1 生態(tài)修復(fù)要以人為本

生態(tài)修復(fù)要以人為本，以人的需要為宗旨。生態(tài)修復(fù)以保護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)的健康來保障人類自身的生存和發(fā)展，需時(shí)刻牢記生態(tài)修復(fù)以人為本而非以環(huán)境為本，不可主次倒置。但生態(tài)修復(fù)以人為本，并不意味著忽視我們的身邊環(huán)境。人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)在發(fā)展過程中，不可避免地要消耗自然資源，相應(yīng)的會(huì)影響自然環(huán)境。堅(jiān)持生態(tài)修復(fù)以人為本，應(yīng)兼顧河流生態(tài)系統(tǒng)，在保障社會(huì)發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)相平衡的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)生態(tài)與環(huán)境機(jī)會(huì)成本的最小化而不是經(jīng)濟(jì)效益的最大化，以此來保證自然資源的可持續(xù)利用。

2.2 生態(tài)修復(fù)要以仿擬自然環(huán)境的有益效果為標(biāo)準(zhǔn)

在河流整治、水土流失等水利問題的治理過程中，水利生態(tài)修復(fù)的是否實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)不是原始狀態(tài)恢復(fù)與否，而是仿擬仿擬自然環(huán)境的有益效果是否接近原始態(tài)環(huán)境，考量的是原生態(tài)系統(tǒng)的功能是否得以實(shí)現(xiàn)。原始生態(tài)環(huán)境恢復(fù)，這一目標(biāo)過于理想化，于目前的情況而言，能實(shí)現(xiàn)的是對(duì)各種生物生存的自然條件較優(yōu)、受人類活動(dòng)影響少的環(huán)境進(jìn)行仿擬，使之生態(tài)功能得以實(shí)現(xiàn)、達(dá)到近似理想狀態(tài)的生態(tài)環(huán)境。

2.3 生態(tài)修復(fù)要以仿擬自然環(huán)境的有益功能為手段

盡管人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)已經(jīng)有了邁出了很大的一步，但不可否認(rèn)人類對(duì)自然界仍然存在許多未知，對(duì)自然界的功能及規(guī)律的認(rèn)知也存在局限性。當(dāng)前，在生態(tài)修復(fù)上，我們只能根據(jù)目前已掌握的對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)，利用現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)，進(jìn)行主觀能動(dòng)的自然態(tài)環(huán)境仿擬，實(shí)現(xiàn)對(duì)人類生存發(fā)展有利的功能作用。仿擬自然環(huán)境雖不能完全取代原始態(tài)自然環(huán)境的各項(xiàng)功能，我們?nèi)砸诓粩嗵剿鬟\(yùn)用自然環(huán)境，在更短時(shí)間內(nèi)，更好地實(shí)現(xiàn)仿擬自然環(huán)境的有益功能。

3? 擬自然生態(tài)修復(fù)工程的基本要求

當(dāng)我們運(yùn)用擬自然生態(tài)修復(fù)的理念，需考慮以下幾點(diǎn)要求。

3.1 安全要求

在水利工程修復(fù)治理過程中，無論采用何種生態(tài)修復(fù)技術(shù)必先符合相關(guān)施工規(guī)范。在具體項(xiàng)目改造中，首先必須按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范，遵循修復(fù)治理提出的各項(xiàng)原則;同時(shí)相關(guān)工作人員也要結(jié)合生態(tài)治理原則，對(duì)水利工程做出合理改造和整治，保證河流流態(tài)的穩(wěn)定，能夠抵抗一定重現(xiàn)頻率的洪水;同時(shí)還要避免引入外侵物種，保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡。為治理生態(tài)系統(tǒng)引入鳳眼蓮、豚草等國外品種，導(dǎo)致本土物種生存受到嚴(yán)重威脅的教訓(xùn)，我們必須謹(jǐn)記。

3.2 生態(tài)系統(tǒng)的整體性要求

自然界是一個(gè)包含多個(gè)子系統(tǒng)的整體，在生態(tài)水利修復(fù)設(shè)計(jì)的過程中，要充分考慮生態(tài)系統(tǒng)的整體性要求。一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，是由一定的時(shí)間和空間內(nèi)匯集在一起的生物群落與其環(huán)境組成的，各個(gè)組成部分相互制約，相互聯(lián)系，具有自我調(diào)節(jié)的功能。

在生態(tài)系統(tǒng)中，各個(gè)要素通過能量的流動(dòng)而緊密聯(lián)系在一起，并非物理意義上的組成。因此，在河川生態(tài)修復(fù)工程的設(shè)計(jì)中，必須堅(jiān)持整體性原則，充分考慮自然環(huán)境中的各個(gè)系統(tǒng)，如水文系統(tǒng)、生物系統(tǒng)和工程系統(tǒng)等。另外，在進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)之前，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)需要修復(fù)的系統(tǒng)進(jìn)行整體了解，充分掌握水利工程周圍環(huán)境的生物，盡量向原生態(tài)自然環(huán)境的功能和作用靠攏。

3.3 因地制宜要求

我國是一個(gè)地域廣袤的國家，不同地區(qū)的自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境各有不同。在水利生態(tài)修復(fù)工程設(shè)計(jì)中，要堅(jiān)持因地制宜原則，面對(duì)不同地區(qū)采用相應(yīng)的措施，不可完全照搬。以河川生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)為例，在中部，生態(tài)河流建設(shè)偏向園林亭臺(tái)風(fēng)格;在沿海地區(qū)，更加接近原生態(tài)風(fēng)格;而在東北地區(qū)，生態(tài)河流建設(shè)修復(fù)技術(shù)還沒被廣泛接受，還需多加普及。因此在生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)中，還應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化發(fā)展水平和公共決策水平等諸多方面的因素考慮進(jìn)去，在改造中，充分考慮利用當(dāng)?shù)氐乩砗蜕鐣?huì)條件，也以此來促進(jìn)水利設(shè)計(jì)耐用性的不斷增強(qiáng)因地制宜地確定方案，真正實(shí)現(xiàn)以人為本的擬自然理念。

4? 結(jié)論

水利生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)是一個(gè)漸進(jìn)的過程，還有很多地方需要予以完善。水利生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)不僅對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要影響，也與人類生存、發(fā)展息息相關(guān)。水利生態(tài)修復(fù)工程中的擬自然理念，運(yùn)用到水利工程中不僅能促進(jìn)水利工程的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也具有重要意義。研究生態(tài)修復(fù)的相關(guān)人員在設(shè)計(jì)中要充分考慮水利工程的基本功能，如防洪、防旱、水資源調(diào)度、灌溉等，更要全面考慮水利建設(shè)與自然環(huán)境之間的相互關(guān)系，將該理念滲透到水利工程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，促進(jìn)人與自然和諧健康綠色持續(xù)發(fā)展。

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