生態(tài)水利工程設(shè)計在水利建設(shè)中的運用

摘要：水利工程建設(shè)過程中會對周圍的環(huán)境造成一定程度上的影響，為了避免這種現(xiàn)象，需要在設(shè)計中融入生態(tài)環(huán)保理念。本文在介紹水利工程建設(shè)概況的基礎(chǔ)上，分析了水利工程對生態(tài)環(huán)境的影響，并對生態(tài)水利工程設(shè)計在水利建設(shè)中的運用進(jìn)行了闡述，以期為實現(xiàn)水利工程的生態(tài)效益、社會效益及經(jīng)濟(jì)效益提供參考。

關(guān)鍵詞：生態(tài);水利工程;設(shè)計;水利建設(shè)

中圖分類號：TV222

一、生態(tài)水利工程的內(nèi)涵

生態(tài)水利工程主要強(qiáng)調(diào)生態(tài)理念，以生態(tài)保護(hù)、生態(tài)修復(fù)、生態(tài)治理為主，是一項科學(xué)的水利工程?，F(xiàn)代生態(tài)水利工程是在傳統(tǒng)水利工程的基礎(chǔ)之上演變而來的，其能夠滿足時代發(fā)展的基本需求。一方面，它以生態(tài)理念作為指導(dǎo)，融入可持續(xù)發(fā)展理念，滿足了人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。另一方面，在保護(hù)生態(tài)水域健康的同時，也全面提高了水資源的使用效率，重點突出了對水資源、生態(tài)環(huán)境的保護(hù)作用，這對水利工程技術(shù)創(chuàng)新提出了更高的要求。水利工程是在建設(shè)過程中對水資源進(jìn)行調(diào)配、科學(xué)使用，人們修建水利工程的最初目的是保證城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉的順利進(jìn)行。在社會經(jīng)濟(jì)的推動之下，水利工程建設(shè)逐步發(fā)展為水力發(fā)電、蓄水養(yǎng)殖等綜合性服務(wù)。生態(tài)水利工程不同于傳統(tǒng)水利工程，需要以水域生態(tài)環(huán)境為主要的核心服務(wù)目標(biāo)，充分發(fā)揮生態(tài)水利工程的雙重屬性，即不僅要滿足傳統(tǒng)水利工程建設(shè)的功能屬性，而且要滿足生態(tài)修復(fù)功能的屬性。。

二、生態(tài)水利工程設(shè)計原則

2.1空間異質(zhì)性原則

通常情況下，生態(tài)環(huán)境在空間格局上的分布是不均衡的，復(fù)雜程度較高，這就稱之為空間的異質(zhì)性?？臻g異質(zhì)性受空間輟塊性和梯度綜合的影響，如果觀測到空間異質(zhì)性指數(shù)越高，也就說明在此區(qū)域中，生物能夠?qū)崿F(xiàn)共存，這對生態(tài)水利工程設(shè)計有著至關(guān)重要的影響。

2.2自我修復(fù)原則

在水利生態(tài)工程建設(shè)之初，不僅考慮到鋼筋混凝土原材料，而且應(yīng)該滿足大自然的交替規(guī)律，以地形地貌為基礎(chǔ)，在客觀環(huán)境上進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計，減少工程建設(shè)的浪費，實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的有機(jī)統(tǒng)一。在傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)過程中，尤其是在規(guī)劃設(shè)計階段，需要將生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)，納入考慮范疇，這樣才能夠融合生態(tài)水利工程建設(shè)和景觀因素，綜合考慮未來環(huán)境的變化，更好地擴(kuò)大水利工程規(guī)劃的價值。

三、水利工程對生態(tài)環(huán)境的影響

3.1對氣候的影響

水利工程建設(shè)后，原有的陸地變?yōu)樗w，存水量大幅增加，水分蒸發(fā)導(dǎo)致當(dāng)?shù)貧夂蚋訚駶櫍邓吭龆?。此外，還可能造成氣溫上升。

3.2對水文的影響

水利工程建設(shè)會在一定程度上改變當(dāng)?shù)厮男蝿?，?dǎo)致天然水文狀態(tài)受到破壞。水利工程建設(shè)完成后，附近水體的水流速度、水域深度、水流邊界等都會產(chǎn)生變化。如在河流上游建設(shè)水利工程，上游的水流速度就會減慢，污染物擴(kuò)散能力就會變?nèi)?，降低水體自然凈化能力。如果水利工程在天然河道上建設(shè)，就會破壞長期形成的生態(tài)環(huán)境。同時，局部的河段水深及含沙量也會發(fā)生變化，不僅會給河流上游帶來影響，也會給河流下游的泥沙及水文帶來消極影響，進(jìn)而影響河流水質(zhì)以及水文情況。

3.3對生物的影響

水利工程修建完成后，水位會慢慢升高，導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生一定的變化，尤其會破壞水生生物的生存環(huán)境，導(dǎo)致遷徙類水生生物無法原路返回，部分死亡。降低水生動物繁殖率。

3.4對土壤的影響

水利工程建設(shè)完成后，蓄水期水位上升導(dǎo)致土壤形成沼澤。此外，由于庫岸滲漏然后補(bǔ)給地下水，再通過毛細(xì)管作用升至地表，當(dāng)水分不斷蒸發(fā)后，水中的鹽分在地表面上聚集，最終形成土壤鹽堿化，如果鹽度過高植物就會出現(xiàn)干旱甚至死亡。

四、生態(tài)水利工程設(shè)計在水利建設(shè)中的運用

4.1生態(tài)水利工程設(shè)計須遵循的原則

首先，需要遵循經(jīng)濟(jì)性、安全性原則，保證工程設(shè)施的安全、耐久及穩(wěn)定性。其次，嚴(yán)格遵循設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，承載洪水的侵蝕，以及干旱、冰凍、風(fēng)暴的荷載。一個水體系統(tǒng)包含了地下水、地表水，在生態(tài)水利工程設(shè)計過程中需要綜合考慮，做到保護(hù)地下水，同時不能破壞地表水，實現(xiàn)雙重保護(hù)。

4.2環(huán)境工程與生態(tài)水利有效整合

在水利工程建設(shè)過程中既無法避免破壞生態(tài)環(huán)境，也無法避免經(jīng)濟(jì)損失。因此，在河道改造設(shè)計過程中需要進(jìn)行全面統(tǒng)籌規(guī)劃，預(yù)想會出現(xiàn)的問題，并提前采取有針對性的解決方案和防范措施。為滿足我國當(dāng)下生態(tài)水利工程設(shè)計的需求，在實際設(shè)計過程中需要將傳統(tǒng)工程設(shè)計理念與當(dāng)下實際工程技巧有效結(jié)合，優(yōu)化水質(zhì)、水量的配置，提升水資源使用效率，促進(jìn)社會發(fā)展，提升經(jīng)濟(jì)水平。例如，針對河道改造設(shè)計過程中常會出現(xiàn)的水生動物及動植物污染、植被破壞、大氣污染等現(xiàn)象，應(yīng)做好河道改造周圍的綠化保護(hù)設(shè)計，有效保護(hù)周圍環(huán)境。

4.3樹立環(huán)保意識，踐行科學(xué)發(fā)展觀

水利建設(shè)需要在生態(tài)基礎(chǔ)上落實科學(xué)發(fā)展觀，充分考慮生態(tài)環(huán)境因素，不以破壞生態(tài)環(huán)境的代價來促進(jìn)水利工程發(fā)展。應(yīng)結(jié)合生態(tài)環(huán)境因素，合理修建水利工程。這樣一來，不僅可以讓水利工程滿足人們對水利形態(tài)的需求，也更重視了水利工程建設(shè)后生態(tài)環(huán)境的美好，走健康可持續(xù)發(fā)展的道路，將環(huán)保意識貫徹在設(shè)計的各個階段。

4.4加入新型生態(tài)技術(shù)和材料

在水利建設(shè)過程中引入生態(tài)水利工程設(shè)計時，應(yīng)落實生態(tài)理念，加入新型生態(tài)技術(shù)材料。例如，利用先進(jìn)的水閘技術(shù)或者翻板閘技術(shù)，操作簡單、結(jié)構(gòu)精簡、作用效果極好。此外，在我國現(xiàn)代水利工程建設(shè)中也可運用其他新型材料，如護(hù)岸材料，具體分為植草專用磚、石籠、膜袋等。未來，應(yīng)不斷深入研究新型材料技術(shù)，真正將生態(tài)理念運用于水利建設(shè)過程中。

五、結(jié)束語

目前，在生態(tài)水利工程建設(shè)過程中，要加大生態(tài)水利工程的規(guī)劃工作，考慮水利工程周圍區(qū)域環(huán)境特點，做好相關(guān)資料的收集，確保生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。在生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計階段，需要做好水利工程選址、布局、項目成本、環(huán)境成本的控制等，兼顧經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)保護(hù)的雙重作用，盡可能地為區(qū)域謀求最大化的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]丁玉娜. 水利工程建設(shè)中生態(tài)設(shè)計的運用與分析[J]. 工程技術(shù)研究，2020，5（4）：241-242.

作者簡介：張宏威（1987—），男，鄂溫克族，內(nèi)蒙古烏蘭浩特市，本科，工程師，研究方向：水利工程設(shè)計

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