生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)研究

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［摘要］近些年來(lái)，我國(guó)興建了很多水利工程項(xiàng)目，在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展當(dāng)中,水利工程是重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，在進(jìn)行水利建設(shè)當(dāng)中往往會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響，這樣就對(duì)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展造成一定的影響。因此，水利工程在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，不但需要確保水利工程基本的功能，還要將當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境及周邊的生態(tài)景觀加以考慮，在水利建設(shè)當(dāng)中不能以犧牲當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境作為代價(jià)，還需要在設(shè)計(jì)以及建設(shè)當(dāng)中，在改變生態(tài)環(huán)境的情況下由不平衡再到新的平衡。本文主要針對(duì)生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)面臨的問(wèn)題與相關(guān)理論進(jìn)行探討。

［關(guān)鍵詞］生態(tài)水利工程；設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題；相關(guān)理論

1我國(guó)水資源現(xiàn)狀

我國(guó)是一個(gè)水資源非常緊缺的國(guó)家，淡水資源更是有限，如扣除不可利用的洪水徑流和邊遠(yuǎn)地區(qū)的地下水資源，目前實(shí)際可利用的淡水資源更少，而且水資源地域分布不均。據(jù)水利部統(tǒng)計(jì)，我國(guó)地表水資源量有32%的水為基本生態(tài)用水，不能有效控制和利用的洪水量占40%，水資源可利用量?jī)H占28%。目前我國(guó)有600多城市，其中有400多個(gè)城市存在資源型或水質(zhì)型缺水，大部分在我國(guó)北方及西北半干旱、干旱地區(qū)。而另一方面，有的城市管網(wǎng)和用水器具的漏水損失高達(dá)20%以上；工業(yè)重復(fù)利用率僅50%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他發(fā)達(dá)國(guó)家的85%，水量性缺水嚴(yán)重，生態(tài)用水嚴(yán)重不足。作為水資源的用水大戶的農(nóng)業(yè)灌溉，其農(nóng)業(yè)灌溉用水的利用系數(shù)僅僅0.4—0.5，而發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)達(dá)到0.7—0.8，耗水量大，水的利用率低，使水資源進(jìn)一步流失；水資源匱乏和浪費(fèi)更加速了土地沙漠化和溪河斷流、庫(kù)湖干涸、植被枯萎等生態(tài)問(wèn)題和嚴(yán)重災(zāi)害。

2生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

為了尋求人與自然的有效平衡，對(duì)于水利工程的建設(shè)，我們就需要將生態(tài)學(xué)融入到水利工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中減少水利工程對(duì)于人和自然造成的影響。與傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)相比較，生態(tài)水利工程在設(shè)計(jì)當(dāng)中不但需要具有傳統(tǒng)水利工程的基本功能，還需要加強(qiáng)對(duì)于河流水域周邊的生態(tài)環(huán)境的重視，改善周邊生態(tài)環(huán)境，堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)利益和生態(tài)效益相結(jié)合的基本原則。除此之外，在符合傳統(tǒng)水利工程設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)需要放在保護(hù)河流生態(tài)修復(fù)功能等方面，需要重視設(shè)計(jì)方案當(dāng)中是否表現(xiàn)出生態(tài)水利工程應(yīng)具備的少消耗、多效益、可持續(xù)等特點(diǎn)。

3生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)原則

（1）安全性。

在生態(tài)水利建設(shè)當(dāng)中其安全性以及經(jīng)濟(jì)性是首要原則。相關(guān)人員在進(jìn)行施工方案的制定當(dāng)中，要加強(qiáng)對(duì)實(shí)際的生態(tài)環(huán)境的考察，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡匦我约暗孛?、氣候、河流形態(tài)等因素進(jìn)行具體的分析和記錄，并將水利工程和力學(xué)以及水文等相關(guān)原理進(jìn)行有效的結(jié)合并設(shè)計(jì)好圖紙，其次在施工之前做好相應(yīng)的復(fù)查工作，對(duì)于施工材料加強(qiáng)質(zhì)量控制，確保工程的安全性。

（2）自我恢復(fù)原則。

對(duì)當(dāng)?shù)氐乃臈l件以及生態(tài)環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格考察，有規(guī)劃、有針對(duì)性的部署，保證后期的施工工作能夠順利進(jìn)行。只有將地理環(huán)境下的實(shí)際河流環(huán)境以及形態(tài)有效掌握和了解，建立環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度，這樣才能在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中將各方面的因素考慮全面，才能夠有效地實(shí)現(xiàn)水體系統(tǒng)的自我恢復(fù)[1]。

（3）整體性原則。

在生態(tài)系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)條件下，對(duì)河流的生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)方法進(jìn)行探索，因?yàn)樯鷳B(tài)水域具有一定的生態(tài)型，往往隨著降雨量以及自然規(guī)律和水文等因素的變化而產(chǎn)生變化，因此，除了需要考慮對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)還需要將生態(tài)系統(tǒng)的整體性進(jìn)行思考，使得所有能夠解決的問(wèn)題得到有效解決。

4生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)面臨的問(wèn)題

(1)設(shè)計(jì)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)缺乏針對(duì)性

在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)中，由于其具有一定的地域性以及特定性，往往不同的地理環(huán)境對(duì)于水利工程的生態(tài)性設(shè)計(jì)結(jié)果將會(huì)有所不同，這就需要在實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中將實(shí)際的地理環(huán)境結(jié)合起來(lái)，。當(dāng)前，對(duì)于生態(tài)水利工程的功能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，有效性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及方法還比較欠缺，這就導(dǎo)致在工程建設(shè)施工當(dāng)中沒有明確清晰的指導(dǎo)方向。

（2）生態(tài)與原有水利工程銜接不充分

在對(duì)原有的水利工程進(jìn)行生態(tài)化改造當(dāng)中，由于原有的水利工程在設(shè)計(jì)中沒有將生態(tài)保護(hù)理念有效融合。因此，在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)當(dāng)中往往會(huì)受到很多方面因素的影響。這些因素主要有發(fā)電的效能以及防洪標(biāo)準(zhǔn)和排水標(biāo)準(zhǔn)等，如果改造不慎，往往就會(huì)給原有的水利工程造成一定的安全風(fēng)險(xiǎn)[2]。

（3）相關(guān)工作人員間缺乏有效交流合作

在實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中，往往很多設(shè)計(jì)人員忽略水利工程中生態(tài)的一部分，沒有將環(huán)境的影響進(jìn)行全面綜合性的評(píng)價(jià)，也沒有對(duì)水利工程的可行性進(jìn)行深入的研究與分析。對(duì)于生態(tài)目標(biāo)思考的不是很全面，因而導(dǎo)致生態(tài)水利工程在進(jìn)行運(yùn)行中很難產(chǎn)生比較明顯的生態(tài)效益，甚至還會(huì)造成一些負(fù)面影響。

（4）設(shè)計(jì)者缺乏較強(qiáng)的生態(tài)設(shè)計(jì)意識(shí)

很多設(shè)計(jì)人員缺少將生態(tài)融入到設(shè)計(jì)中的意識(shí)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)當(dāng)中沒有在生態(tài)理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)；在對(duì)工程的材料的選擇當(dāng)中，沒有利用環(huán)保型的材料，這樣就會(huì)給水利工程的運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響。

5生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的理論和技術(shù)路線

（1）以工程水文學(xué)和生態(tài)水文學(xué)為工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)

對(duì)于河流的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)講，河流的連續(xù)性對(duì)于確保河流以及水體生物健康生長(zhǎng)生存和水體的凈化等方面有著非常重要的作用。所以，在實(shí)際的水利工程當(dāng)中需要將生態(tài)水文以及水文學(xué)作為基礎(chǔ)條件，在確保河流不被破壞的前提下，進(jìn)行水利工程的可持續(xù)發(fā)展，使得水資源的利用能夠?qū)崿F(xiàn)效益的最大化。

（2）對(duì)工程可能影響生態(tài)的敏感目標(biāo)有效分析

首先，需要對(duì)直接或者間接影響水利工程的生態(tài)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，并且在具體的工程規(guī)劃階段中加強(qiáng)對(duì)這一問(wèn)題的有效考慮，這是當(dāng)前生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)理念中所需遵循的重要的一項(xiàng)內(nèi)容[3]。在水利工程設(shè)計(jì)當(dāng)中需要綜合思考生態(tài)目標(biāo)、氣候環(huán)境、水污染情況、人類活動(dòng)、水生態(tài)平衡發(fā)展等因素（如下圖）。

（3）水利工程對(duì)生態(tài)植物群落的連續(xù)性保護(hù)

生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要對(duì)該工程周邊環(huán)境建立一個(gè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度，把生態(tài)環(huán)境的保護(hù)融入到水利建設(shè)工程中去，盡快建立和實(shí)施生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，使水利工程周邊生態(tài)植物群落依然能保持自然界中群落的連續(xù)性。

（4）水利工程設(shè)計(jì)需要和環(huán)境工程設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的結(jié)合

在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，例如，為了能夠?qū)崿F(xiàn)水質(zhì)和水量的科學(xué)合理的配置，首先需要將環(huán)境科學(xué)以及環(huán)境工程的相關(guān)理論以及技術(shù)進(jìn)行了解。將環(huán)境工程的相關(guān)理論以及實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行融合，在確保水利工程發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益的當(dāng)中，還需要其能夠增強(qiáng)生態(tài)效益。當(dāng)前，大部分地區(qū)水污染現(xiàn)象非常的嚴(yán)重，所以，在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)當(dāng)中一定要加強(qiáng)水污染的問(wèn)題進(jìn)行考慮，在具體的設(shè)計(jì)當(dāng)中，一定要對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行有效的勘察，對(duì)此提出有效的以及有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案，降低水污染所帶來(lái)的危害，以此有效提高水利工程的生態(tài)效益。因此，水利工程設(shè)計(jì)需要和環(huán)境工程設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的結(jié)合是今后生態(tài)水利工程的一個(gè)重要的發(fā)展方向。

6結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前生態(tài)水利工程是社會(huì)發(fā)展的需要，但是在這種需求當(dāng)中仍然存在很多問(wèn)題，所以，在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)當(dāng)中仍然要遵循時(shí)代的發(fā)展特征以及設(shè)計(jì)原則，在盡可能實(shí)現(xiàn)水利工程基本功能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利工程少消耗、多效益的可持續(xù)發(fā)展，使得水利資源能夠?qū)崿F(xiàn)效益的最大化。□

參考文獻(xiàn)：

[1]姚南翔.關(guān)于生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題探討[J].黑龍江科技信息，2011，26：243.

[2]楊建林.淺析生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及措施[J].河南水利與南水北調(diào)，2013，09：45-46.

[3]霍鳳雙，王鴻飛.生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)中亟待解決的問(wèn)題和應(yīng)對(duì)措施[J].黑龍江水利科技，2011，02：111-112

作者：孫巍 劉明君 單位：遼寧江海水利工程公司 沈陽(yáng)萬(wàn)宜水利工程有限公司單位：