生态水利工程论文篇1
一是，导致自然河流逐渐变成沟渠，这其中主要包含把天然河流建设成直线的人工河流。水利工程可以在一定程度上对水流起到拦截作用，从而增加了河流的蓄水量，除此之外，也增加了上游河道的宽度和深度，也会淹没更多陆地；二是，自然河流逐渐出现非连续性。一般由于筑坝都是顺着河流方向建设的，从而导致出现非连续性，由于水利工程的不断扩张和增加，使得更多的流动河流以及生态系统逐渐变为不动的人工河流和湖泊，促使流动水文、速度、边界以及水深等发生了巨大的变化。由于水利工程的影响使得已经适应原本生活环境的动植物，又要开始适应新的生活环境，这样就会导致很多适应能力比较差的动植物出现淘汰的现象。随着社会的发展和科学技术的进步水利工程设计和技术研究水平也在不断提高，逐渐开始受到更多的关注，传统的水利工程往往仅是可以满足功能需要，但是很容易忽视生态系统和周围环境的影响和破坏，从而造成生态系统功能逐渐衰退，降低自身净化功能，从而损失了水利工程带来的利益。
2生态水利工程设计理念在水利建设中的运用
生态水利工程实际上就是在满足人类发展和社会需求的时候，充分考虑到周围环境和生态系统，确保生态系统可持续发展和生态平衡。水利工程的基本含义主要为：一是，应该遵从对生态系统破坏和影响力最小的原则来进行选址，尽可能降低水利工程对生态系统的破坏；生态水利工程应该遵照生态系统的自动净化和组织原理，在对水利工程进行研究和设计的时候，必须完全考虑到周围环境的承受能力，逐渐把维持生态系统平衡当做水利工程建设的主要内容，以此当做制约生态平衡的主要原因，充分考虑生态系统的承受力度和健康过程，确保水利工程可以保证生态平衡；推崇建设环境友好型的水利工程，最大限度的避免出现生态破坏问题，降低环境成本。
2.1生态水利工程建设的原则
为了符合人与自然的和谐关系，把资源保护和工程建设相结合明，确水利工程服务于人类和社会的地位，不断改变观念，逐渐实现生态系统的可持续发展，从而达到水资源能够持续利用以及优化水资源的作用。为了完美实现水利工程的作用，应该建立相应的水安全体系，因此，就要建立防洪工程以及一些非工程措施，来保证水利工程的水安全。想要提高水利工程的承载能力，就必须对水资源的合理配置进行重视，不断保护和节约水资源，从而改变水资源承载力。为了有效地提高水利工程的保护功能，应该切实做好围堰保护河岸的工作，提高工程中围垦滩涂，从而提高水利工程的保护功能。
2.2生态水利工程的应用
第一，提供相应的动植物生存和繁殖空间。通过建设生态水利工程，可以很好的把河道、水流、提防和岸边的动植物进行整体连接，在进行设计的时候依据现有大自然地貌和地形合理科学配置与改进，从而建立一个互惠共存的生态系统。在水利工程中河堤坡脚位置上拥有很多变化带以及高的孔隙率，从而比较适合生物生长，因此为鱼类的生存提供场地，并且河道两旁的绿树和丛林为昆虫和鸟类提供栖息地。第二，提高水资源的自身净水功效。水资源的自身净水作用就是把有机污染物经过氧化形成无机物的过程，并且可以不断运用水资源中的细菌以及真菌等污染物。在分解无机物的时候，可以为水中藻类植物提供养分，藻类经过不断光合作用产生氧气，相辅相成。在进行设计的时候，增加鱼巢、鱼道逐渐形成流速带，这样方便于氧气进入到水中，增加了水中的氧气含量，促进了植物的生长，为净化了水质提供保障。第三，起到调节水量的作用。生态水利建设的过程中，河道周围的植被具有一定的蓄水作用，在水资源中一般都会含有大量土壤动物和微生物，从而使得河堤出现很高的孔隙率。枯水期，之前储备的水会慢慢进入河道，从而起到调节作用；在水比较丰富的时候，水开始向河堤中渗入，避免出现洪灾。
3结语
生态水利工程论文篇2
1生态、景观与水利工程融合的设计原则
1.1重视治理和开发水利工程在进行开发的过程中，要将景观建设和滨河区域开发作为一个有机融合点，并且以河道整治为基础，努力创造出合理的人居环境，使现代化城市特征能够更好的与生态景观相互融合，借此提高城市环境和生活质量。
1.2坚持可持续发展原则在进行生态设计的过程中要积极考虑与自然生态的和谐程度，要重视生态环境的保护，使生态环境能够处于一个稳定的状态下，并使其得到发展，目前生态化的发展都以生物多样性为基础，要正确的处理好自然资源和开发建设之间的关系，重视科学规划，在布局、发展等方面进行拓展。
1.3坚持以人为本任何工程、景观、环境的服务对象都为人，在这一过程中要强调好人的参与性与亲和性，水利工程在功能应用上还要进一步拓展，并将娱乐、生态保护等多种因素相互结合，最大程度的发挥水利资源的优势。
1.4提高水利资源的优势性水利资源要想得到发挥就必须和生态性相互结合，并且根据不同方式的结合对水利工程利用中存在的问题进行互补，同时在优势项目的应用中要注重生态控制，尤其是景观建造上要积极靠近自然生态，减少人为建筑的应用。
2案例分析
平昌县，位于四川东北部、米仓山南麓，东接万（源）宣（汉），南抵达（县）渠（县），西邻仪（陇）营（山），北连通（江）巴（州）。全县幅员2229m2，辖44个街道办、乡镇，12个居委会，486个行政村，3960个村民小组，总人口105万人，其中农业人口86万人，耕地面积57.5万亩。平昌县境内水资源丰富，通、巴河天然落差33m，支流中50km2以上河流19条，境内河长341km，水能理论蕴藏量3.32万kw。县境降水，主源于太平洋暖气流夹带的大量水图1平昌景观改造图吉林水利生态、景观与水利工程融合的河道规划设计研究袁晓平2015年1月汽，在大巴山的阻滞和抬升作用下形成地形雨；年降水夏多，冬少，常出现冬春偏旱，夏秋偏涝现象。在本文中针对平昌县的滨河改造项目进行分析，改造位置西起规划的巴河二号桥,东至渭子溪,南至新光工业区沿岸滨河地段。就目前改造中所面临的问题主要有以下几个方面。（1）由于城市多为临河而建所以，两岸人口稠密，并且每有进行过区域规划，使滨河区域不能凸显城市特色，同时大部分建筑已经达到使用寿命，需要拆除。现有跨河桥梁以成为危桥，需要拆除。（2）滨河防洪堤采用花岗岩砌块堆砌。岸线形式与河道走向相同，但亲水性较差，并且景观效果易受到影响。（3）滨河区域植物缺少地方特色，驳岸与水面高差大，布置空间狭小。（4）河岸景观和城市环境相互脱节，不能形成统一整体，降低了整个城市的美观性。
3平昌县城城市水景规划
针对以上问题，我们要以整体景观规划为基础，以提高滨河景观实用性为主，形成了滨水游憩的设计形式，使整体景观结构朝着生态多样性和城市文化多样性的方向进行发展，首先将通河桥至巴河桥之间的城市区域相互连通形成城市的核心区域，并且结合城市的文化和生态特色进行休闲、生态、景观带的改造。并将通河大桥、巴河大桥以及巴河3号、4号桥相互连通形成鹰岩新貌、游船码头、梦回古街、春花烂漫园以及城市生态走廊五大特景观节。同时将滨河区域的防洪性和水利工程的休息、景观作用和城市水景相互结合。具体景观改造如下（见图1）：鹰岩新貌：该区域位于河流三角州地带，将其作为城市的景观集中区域，并形成平昌新貌的主体设计思想。游船码头：该区域商业最为集中，通过景观改造对其进行区域整合，使其成为具有统一风格的商业街景区域。梦回古街：该区域凸显平昌县城的历史文化，将周边古街道进行重新规划，并且滨河景观相互融合。春花烂漫园：平昌县区域气候四季适宜。花成为了四季景观中最为重要的组成部分，进行这一部分的改造，可以使市民在进行游览的过程中，体现出花文化，并且让花文化进入到生活之中，使景观设计成为绿色健康的生活部分。城市生态走廊：这一区域人口稠密，可以进行规划和应用的绿地较少，所以在这一部分处理中，使用钢结构修建一条空中走廊，以提高景观的观赏性和空间利用效率。另外要着重体现出市民在休闲过程中的需求，建设城市生活广场，并将周边茶馆、酒吧、商铺等进行完善，同时通过景观小品、雕塑等设计体现出平昌地区的民俗文化。河堤景观在改造过程中还要加强堤防护岸的景观设计，可以保留原有的堤防形式。但是在其上部进行美化和包装，多使用彩绘、浮雕的形势将传统文化和地方特色应用到改造当中，对临河区域的栏杆界面和灯具进行布置，形成统一配套的景观特性，最大程度的提高视觉特性。使地方防护能够成为新的景观。（见图2）
4水利工程和景观融合的可行性
水利工程在城市建设中分类较多，从城市发展的角度上来看，水利工程和城市景观以及生态性相互融合建设是十分必要的，要根据城市水利工程中的生态为基础，并且集合常见的坝、堤防、护岸、水闸、水泵站等形式进行研究。在进行规划的过程中要注意如下几点问题。首先是水利工程在建设过程中会破坏原有的生态系统，其次是水利工程完成后的规划建设缓慢，难以形成景观、风景。另外是水利枢纽中景观元素得不到充分利用，景观形式得不到体现。尤其是城市建筑风格和水利枢纽景观不协调因素较多。以上几点都是未来水利工程建设过程中急需解决的问题。所以在景观、生态协调发展中要注意如下原则:一是功能优先原则,要在满足功能要求的前提下进行景观设计。二是整体性原则,要将水利工程与城市以及周围环境作为一个整体综合考虑。三是生态性原则,在进行景观设计时要充分考虑环境生态,要对生态进行恢复和重建。四是亲水性原则,水利工程景观是很好的亲水景观,要充分发挥水利工程的优势,打造亲水近水景观。
5水利工程与生态、景观中的设计特性
在水利工程的设计中要想将生态和景观融合，就要从以下两个方面入手。（1）以生态发展为基础。在滨河生态岸线的设计中要注意水利工程后期对生态环境的恢复，要将生态系统结构和功能性作为主要研究目标，保证设计出的景观小品能够最大程度的接近自然，并且恢复景观小品和植被种植中的生态景观设计，同时在水利工程中对生态的后续修复也要遵循以上几点。使自然景观能够被适当的保留和恢复，提高水利工程景观的观赏性。（2）在景观上,主要与城市的景观建设和休闲游憩功能相结合,打造亲水近水景观,主要有以下几点措施:一是结合城市周围的建筑、景观的建设情况综合考虑城市水利工程的建设,打造与城市景观协调一致的水利工程景观。二是在不妨碍水利工程功能要求的前提下,结合景观小品、休闲设施的建设打造具有休闲游憩、亲水近水功能的水利工程景观。三是对于水利工程建设区的景观美化建设,可以在建设区范围内建设相应的景观小品如廊架、座椅等,结合植物绿化进行景观建设,打造生态、景观水利枢纽区。
6结语
生态水利工程论文篇3
1．1影响局部降水量
水利工程建设对气候的首要影响就是降水量，具体体现在:(1)降水量有所增加，主要是因为水库工程建设蓄积大面积的水，在光辐射下增加蒸发量，引起降雨;(2)降水区域发生变化，水库的低温效应会影响降雨区域的变化，比如库区及其邻近区的降水量可能减少，而相距一定距离的区则会增加;地势高且迎风面降水增加，背风面减少;(3)降水时间发生变化，夏季因水面稳定低于气温，气层稳定，对流变弱而减少降水;冬天则相反，降水增加。
1．2影响局部气温
水利工程竣工后，因水库区与空间的接触性质发生变化，由陆地变为水面，使得与空气间的能量交换方式和强度发生改变，进而引起气温变化，水利工程所在地的局部气温会略微升高，主要表现为冬季温度升高，而夏季温度降低，夏季水利工程区域降温明显。同时，会降低局部的日温差和年温差。
2影响水利工程相关的水文系统
水利工程，特别是大型水利枢纽工程的建设直接改变了相关流域的水文状况，对整个流域差生影响。大多数水库建设于水质较好、水流急、水量较大的流域上游，水闸则建设在渠道、河道，利用闸门来控制水流量及调节水位，关闭闸门可防洪、挡潮、蓄水将上游水位抬升满足上游通航、取水等需要。开启闸门则可泄洪、排涝、灌溉等，或根据下游用水要求调控水流量。但是，上游水利工程如过度拦截非汛期水流，则会大大减少下游的水流量，降低水位，甚至出现断流，而入海河流会因河水流量变少而淤积泥沙，导致海水倒灌严重影响农业生产。水文系统变化主要有:流量稳定性和频率变化;季节性峰流丧失，流速变缓，急流消失;水位落差变化较缓;水量蒸发和下渗出现变化等。
3影响相关流域的水质
3．1积极影响
水利工程的建设对流域的水质有一定的积极影响，主要体现在:一是库区河道的水流速度变缓，使得浮游生物活动频繁，其产生的Co2和水中的镁离子、钙离子、钾离子等形成碳酸化合物，沉淀水底，降低水质硬度;二是河水停留时间较长，可使水中杂物沉降，提高水体清晰度。
3．2消极影响
因库区内水流速度变小，降低了水体与空气交换速率，使得污染物不易扩撒迁移，最终造成复氧能力降低，水体的自净能力减弱;水流速度变小使得水体透明度提高，有助于藻类的光合作用，如河水长时间储存，则会导致藻类大量生长而导致水体营养化;腐烂的植被、有机物会消耗水中大量的氧气，而释放出沼气和Co2，造成温室效应;水体含有大量的重金属和有毒物质会造成大量沉积，不能及时得到降解，造成水体次生污染而降低水质。
4影响工程所在地的土壤及地质
4．1影响土壤
水利工程建设还会对库区的土壤造成严重的影响，主要表现为:(1)盐碱化，这是库区蓄水后常见的土壤问题。水库的建设，会把下游区域的地水位提升，而地下水的矿化程度较高，抬升到地面后经过蒸发、日照作用，盐碱类物质留存于地表，导致盐碱化，降低了土壤的肥力;(2)沼泽化，因水位抬升使得植物根系过于湿润而衰败，当潜水层提升到耕作层，会导致土壤湿度加大而造成包气带破坏，造成土壤沼泽化;(3)浸没，水位抬高，土壤被浸没，使得土壤的通气环境变差，造成土壤中微生物活动变弱，肥力降低，影响农作物生长。
4．2影响地质
水利工程修建在一定程度上改变了地质，会引起地质灾害的发生，主要有:(1)地震，因巨大体积的蓄水加大了水压，在此状况下岩层出现断裂，是岩层和地壳原有的地应力平衡被打破，加大了地震发生的可能性;(2)滑坡，水库蓄水后使得山坡山地的强度降低，易引发坍塌、山体滑坡等灾害。另外，一些大型水利水利工程需要大量泥土来填充，被挖掘区因受外力影响易发生坍塌和滑坡;(3)渗漏，主要是因为对库区周围水文环境的改变，如水库出现污染则会对周边区域及地下水造成污染。
5水利工程建设对生态环境的保护对策
要实现水利工程建设和生态环境的和谐统一发展，应积极做好这几点:(1)强化生态环境保护，提升环境的承载力。在水利工程设计中应充分遵循因地制宜的原则，将环境承载力为基础，选择最佳区域进行建设;(2)在实际建设中，应重视生态环境的保护。在建设的不同阶段，应采取相应的措施保护生态环境。比如:施工前应明确各方环境保护的责任和义务，并制定严格的限污标准;施工中，应强化生态环境的监测，对工程所在地的水体、水质、土壤、植被等进行密切监测;在竣工后，应及时恢复被破坏的植被，保护耕地;(3)强化生态环境保护的监管，在建设中应严格按照我国的环境保护相关的法律、制度进行监管，对出现严重破坏生态环境的行为进行严惩。
6结语
生态水利工程论文篇4
管网工程是饮水安全工程建设的重点，其中管道开挖241700m3，管道回填229615m3，管道安装251.87km，闸阀井124个，水表井550个。由于改水工程管网长、管沟挖填土方量大，尤其管沟在农宅施工复杂，根据近几年的管沟开挖施工经验，对管沟在农宅施工可采用付费的办法交当地农民开挖，管网工程主要施工方案如下:
1.管道土方开挖
管道沟槽采用机械开挖，沟槽结合管径大小开挖成梯形，底宽0.6～0.8m，上口宽1.0～1.2m，沟深1～1.5m，开挖出的土堆放在沟槽外1m，如果超挖用细土回填并夯实整平，沟槽底高程允许偏差为±20mm，沟槽底不得有0.5cm的颗粒。
2.管道土方回填
管道安装完试压前除接口外的沟槽先人工回填至管顶以上50cm。回填土中砖、石、木块等杂物应清除干净，管道两侧至管顶以上50cm范围内的回填土不得含有机物、冻土以及直径＞25mm的石块和直径＞50mm的土块，回填土应由沟槽两侧对称运入槽内不得直接扔在管道上，以免管道位移拉开接头和砸坏管道，回填其它部位时应均匀运入槽内，不得集中推入。在管道平面转弯处外侧前后3m内回填土方要夯实，干容重不小于自然土的干容重，夯实厚度等于管道直径。
3.管道安装
沟槽每500m作为一个验收单元，验收合格后才能进行管道安装。将管节下入验收合格的沟槽，管节承口朝向上游，管节下入沟槽时不得与槽下的管道相互碰撞，管道安装的主要工具为紧绳器，将止水胶圈放入管节承口，量出承口的长度在插头上作出相同长度的标记，在插头上涂抹肥皂水，严禁涂抹溶剂、易挥发物、油脂。用紧绳捆住相邻管节的插头和承口，缓慢操作紧绳器手柄使承口外边与插头上作出的标记吻合即可。
二、管网工程生态化设计
管网工程设计需依据水源、加压站、各供水规划区的位置，考虑村村通公路工程建设，从便于施工管理、管线经济的原则确定管线位置。由于扩建区水厂位置及城乡水源水厂位置已确定，管道布置按经济、方便运行管理确定不存在方案比选，但存在输水管道运行方案的比选，这是管网工程生态化设计最为关键的内容。
1.输水干管道建设方案比选
依据管道布置从城乡水源加压站预留出口开始，由北往南铺设管道依次向海楼科克布运水厂、集镇水厂、达旺库木水厂、墩力曼水厂，主管道继续向南铺设到托依堡镇克其玛达水厂，主管道向东南继续铺设至托依堡集镇水厂500m3的蓄水池，从水源加压站到托依堡集镇500m3的蓄水池输水管道长38.6km，如果在管道中不设加压站。为满足各水厂的配水压力需配置高压管道才能满足整个规划区的供水要求，由于满足配水要求所有的输水主管道全部按配水要求设计，管道的设计流量增加一倍，管道工程投资高、高压泵运行费用高。而采用分级加压供水需在主管道节点处设加压站及调蓄池，该段管道的长度为18.5km，设计管径为pVC400—12.0km、pVC315—6.5km，管道投资为335万元。如不设加压站从水源加压站到节点之间的管道同时增加3座水厂的配水流量，管道设计管径为Rn500—18.5km，由于管径大采用玻璃钢管，管道投资为775万元，这样相比在管道中设加压站投资经济，设加压站后管道的输水压力＜0.6mpa，运行管理要求低，不设加压站后管道的输水压力0.8mpa。可见采用分级加压供水压力小、运行管理方便、适合农村现状供水条件，这样本次管道扩建采用分级加压的供水运行方式。
2.管材选用的方案比选
由于农村供水工程规模小、人均投资低，目前大都采用pVC—U管材、有价格低的优点，但随着农村饮水安全工程规模的提高，使用管道的管径也加大，对管道的运行安全要求更严，从管道的运行安全重要性考虑，需对大管径的管道进行性能和价格比较，提出适应农村输水安全、可靠的管材。考虑项目区地下水和地基土对金属材料有腐蚀性作用，采用金属材料投资高，所以不采用金属材料，而球墨铸铁管适应大管径且重量大、施工难，这样可供选用的有玻璃钢管(FRp)和聚乙烯管(pe管)和硬聚氯乙烯(pVC—U)，考虑pVC—U相比、FRp、pe管在小管径方面有价格和施工优势，这样对400mm以上的FRp、pe两种管材进行主要技术指标及优缺点比较。按照相同压力和流量下聚乙烯管和玻璃钢管所需的过水断面、相应的内径进行经济比较。本次扩建虽采用最大管径为400mm，考虑该管道主要是从水源调蓄池至海楼乡调蓄池，考虑工程的重要性及供水压力要求低，采用pVC—U有价格优点，施工维护方便，所以本次扩建的管道全部采用pVC—U，设计管道压力0.6mpa。从工程占地、土石方开挖量、水土流失危害、水土保持投资等方面分析，选用不同的管材其变化不大，故对水土保持的影响一般，不存在孰优孰劣的问题，故从水土保持角度考虑，认为主体工程推荐方案合适。
三、结论
生态水利工程论文篇5
如果水利工程在建设的过程中，选择在河流上进行建造堤坝，那么必然在坝上的区域内会有范围较广的水域，就会造成原来的水的特性发生变化。比如原先是急速流动的水，可能因为水利工程中的大坝的建成，就变成了静水，进一步会导致原有的水温变化，甚至于水质的变化。上游的水的特征受到影响，相应下流的水也会产生变化。在变化后的水中，其水体很可能出现富营养化，泥沙的含量大增或者是水中的指标发生变化。在下游的水域，会因为上游坝中的水质发生变化，相应的导致其水体的变化，对于下游水域中本身具备的自我净化的能力也很可能会丧失。在一般情况看来，如果在没有污水排入河流内的情况下，河流的自我情况比较好的情况下，在这里建成的水利工程对下游的水域不会有太大的影响，但是如果河流中水之前就被有污染过，那么就会对下游的水质造成巨大的破坏。
2.水利工程建设对生态中气候的影响
2.1水利工程建设对大气温度会造成影响
在水利工程建成之后，水库的区域原先可能是陆地，现在为了能够适应水利的需求，就将其改造为水面，这样大气和陆地之间的空气对流就变成了和水面之间的对流。所以能量的交换的强度和方式都与之前不同，那么必然会导致大气的温度发生变化。一般来说，冬天的时候空气和水库之间的温度要比陆地的高，但是在夏天就截然相反，空气和水库之间的温度要低的多。所以，水利工程的建设对大气温度有明显的改变和影响。
2.2水利工程建设对雨水会造成影响
随着水利工程的建设，会对当地的雨水的量和降雨的时间都会造成影响。在影响降水的诸多因素中，其中一个是如果温度比较高，导致水面蒸发的水蒸气比较多，那么空气中的湿度会相应增加，从而会导致降雨。另一方面，如果在起大风的情况下，就会导致流线辐射，这样对降水量会造成减少。因为库区是水面，若是在暖季的时候，水面的温度会比较低，其大气的结构会比较稳定，从而不容易发生对流，也会致使降雨量降低。由于水利工程的建成，就会有水库的存在，那么在不同的季节，就会对降雨有极大的影响。在空气湿度比较大的地区，其空气中蕴含的水蒸气比较多，那么这时降雨的条件就取决于对流的发展或空气上升运动的强弱，因此在气候较暖的时候，库区上方气压稳定，就会导致其附近的降雨量的减少。相反在气温比较低的季节里，库区的上方气温比较高，空气湿度大，所以就会导致附近地区气温降水比较多。对于在比较干旱地区建成的水库，由于水库的影响，水库所在区域常年的空气湿度比其他干旱区域要大的多，因此无论气温是高还是低，都会有较多的降雨量。
3.水利工程的建设对生态坏境其他方面的影响
3.1对生物的种类会造成影响
对于水利工程的建设，就会对经过长期优胜劣汰形成了的物种平衡的一种状态造成影响。对于生态环境是需要平衡的生态体系和规律的，这其中生物的多样性，也就是生物种类的繁多对生态环境也是重要的构成环节。随着水利工程的建设，对水中的生物和陆地上生存的生物都会产生影响，影响了它们赖以生存的生态环境。据调查情况来看，在水利建设工程中对生物种类的影响，其主要原因是人为的因素所造成的。在众多的影响中，对于在建造水利工程的水域中的生物的影响是最大的。在水利工程建成之后，比如会导致在水库中的储存的水比外界的水位要高，那么在水中生存的生物如果遇到要产卵，其需要的坏境就发生了变化，就会比之前要困难的多。同时，水位的升高会造成河流的生态环境和系统发生变化，水中生物的生长环境也会受到影响。在河流中生存的鱼有其本身的生存习性，比如其每年都会在规定的时间进行迁徙，但是由于水利工程的建成，造成其迁徙路线的路线被阻断，那么就会使得鱼的种类急剧的下降，从而对鱼的生物多样性造成了影响。不仅是水中的生物会遭到影响，对于陆地上的生物也不能免于受影响。如果需要建成一个水利工程，就会占用陆地，那么就会占用陆地生存的生物的土地，对这些土地的开发和利用而造成的破坏是永久性的。因为水利工程的用地，那些生物永远都不能回到他们原来的家园。与此同时，对于水利工程所占用的地区的土地，其会造成土地的土壤的特质发生变化，其中土壤很可能会出现盐碱化和沼泽化，这样对生态坏境的破坏非常大。总之，水利工程的建设，会导致水会淹没大量的地区，夺取了各种生物的生存地点，和改变了它们的生存环境，这就造成了生物种类的急剧减少。
3.2对生态系统的平衡会造成影响
为了适应我国发展的需求，水利工程的建设无论在数量上还是在规模上都逐渐扩大，但是与此同时给生态系统的平衡也造成了巨大了破坏。水利工程的建成，可以对我国生产用水上有巨大的帮助，同时可以根据意愿调节水量，然而水利工程的建设整个过程中，必然会占用土地，各种施工材料的运输，人员的工作，各种施工活动对生态环境造成了影响，在水库建成后，对当地的环境和气候也造成了改变，从而对生物的生存环境造成了影响，因此对整个的生态系统的平衡产生了破坏。水利工程的建设，会淹没大量的草地和森林这些宝贵的生物资源，使原先生存在那里的生物造成了影响，同时对气候、降水、土壤等各种方面都会造成破坏。而且水利工程的建筑选址会在高山峡谷地区，这都是一些生态坏境好和生物种类丰富的地区，但是由于水利工程的建设就会使当地的生态系统平衡造成了破坏，而且会造成永远也无法恢复的状态。
4.结语
生态水利工程论文篇6
关键词：水利工程工程设计生态理念
中图分类号：tV85文献标识码：a文章编号：1672-3791（2013）04（c）-0058-02
人类强烈干扰下垫面环境，使得全球水循环受人工侧支的影响越来越明显，导致水资源量分配不均。人类干扰下垫面环境中有一项重要内容是水利工程。当水利工程加剧了区域或流域水资源自然分配的不均一性时，容易导致一系列生态环境问题的出现，如修建水库或过量引提河流水资源导致河道下游缺水或断流、水生生物减少或水体自净能力下降、水体功能发生变化；湿地因生态流量减少而退化；大量引水导致水源水量减少，水质下降，维持原来水域食物网稳定的能力下降等。在种种水利工程所引发的生态环境问题不断出现、并严重危及区域经济社会的可持续发展时，人们开始全面、深入地审视水利工程给人类及生态所带来的效应。正是在这种背景下，生态水利工程被人们提上了议程。如何基于生态目标进行水利工程的设计，当前还有许多问题需要探讨。笔者结合工作实践，就有关生态水利工程设计方面的相关问题进行阐述。
1水利工程与生态水利工程的区别
水利工程可以理解为人类通过工程措施或行为实现水资源的再分配和利用。水利工程最初的作用是防洪（如：修建防洪堤、水库）、提供稳定的水源（如：修建水库、打井）、缓解或防止农作物旱涝渍灾害（如：修建提水泵站、排水沟、灌溉渠道等）、提供清洁能源（修建水电站）和水利旅游景点（如：修建水库、人工湖泊等）等，这主要体现了水利工程的资源性、经济性与社会性。而生态水利工程则更强调水利工程的主要服务目标是生态。有学者认为生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如：治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标；对于已建工程，则是对被严重干扰的河流进行生态修复。笔者认为生态水利工程是现代水利的标志，至少应包括以下两个方面的科学内涵：生态水利工程的开发应有明确的生态服务目标与功能。在设计阶段，应当将生态系统健康过程的维持置于重要位置，并作为设计的制约因子，使水利工程能满足适宜的生态水文过程要求。生态水利工程应强调工程选址、布局、施工过程的环境友好性与经济性。防止在工程实施过程中产生巨大的环境成本和经济成本，实现社会经济与生态保护的双赢。这是生态水利工程最难以操作的一个内容，同时又是最为关键的一个方面，需要基于系统的多目标决策方法与技术进行科学比选。
2生态水利工程设计面临的主要问题
（如图1）水利工程必然会干扰水量与水质的时空变化过程，而生态水利工程防止了工程作用下的生态过程发生根本性变化。严格来讲，基于一个流域，天然的水文过程对维持其流域的生态过程是最好的。流域内由于人类的存在，使资源按最有利于人类发展的方向配置，这正是最初水利工程设计的出发点。生态水利工程充分考虑了生态的自组织规律，试图在开发、设计、施工和运行管理过程中充分降低或规避对生态的负面影响，但事实上，生态水利工程从开发到工程实体付诸使用还面临着诸多的问题。
2.1缺乏基于不同区域的生态水利工程设计方法与评价标准
生态水利工程对服务目标具有特定性和地域性。由于生态系统存在地理区域的差异，因此决定了具体的生态水利工程也具有因地制宜的特征。当前，对生态水利工程的功能有一些理论评价指标和评价方法。但对于一个具体的生态水利工程实践缺少可操作性的评价方法与标准。这与当前水利工程对生态影响的科学研究工作开展得较少和相应科研成果积累较少有关。水利工程由于涉及工程力学的稳定性与安全性，因此国家对水利工程结构建筑物执行了一系列的强制性标准，但缺少足够的技术标准来规范工程的生态服务目标。
2.2水利工程设计人员与生态科技工作者缺少合作的机会与机制
水利工程设计人员基于流域生态需水规律来进行设计的意识不强，将生态服务目标作为常规设计要素考虑的意识还不普及。在水利工程可行性研究阶段，环境影响评价工作往往介入较晚，大部分是在水利工程可行性研究方案确认后才进行环境影响评价，加上当前我国环境评价管理制度与环境影响评价咨询市场还不完善、不规范，环境评价单位替业主考虑得较多，对生态目标考虑得相对较少，有的甚至隐瞒工程真正的生态影响后果，导致许多水利工程的生态效益不明显，负面影响相当突出。水利工程设计人员与生态环境科技工作者缺少合作的机会与机制，生态水利工程的开发与设计相对滞后。
2.3生态水利工程与原有水利工程设施难以协调运行
在一个流域内，新的生态水利工程可能要在原有水利工程设施的基础上进行改造和优化设计。如白洋淀湿地供水工程、扎龙湿地补水工程、洪河国家自然保护区水资源恢复工程等生态水利工程，均要借助原有水利工程设施，合理科学地配置一些分水工程和蓄水工程对区域来水量进行重新分配或对水的去向进行重新调整等。生态水利工程的介入必然会影响原来水利工程设施的服务对象与功能，如原来工程的防洪排水标准、发电效能、灌溉功能等，甚至会给原有水利工程的安全运行带来一些风险。由于原有水利工程与生态水利工程最为显著的差异是服务目标与功能的差异，因此有必要在开发生态水利工程的同时，对原有水利工程的服务目标与功能进行适度调整。所以，如何实现生态水利工程与原有水利工程设施的协调运行，是生态水利工程设计应全面系统考虑的问题。
3生态水利工程设计应遵循的理论与技术路线
就生态水利工程的设计原则与理论，我国已有学者进行了卓有成效的探讨。如董哲仁曾提出生态水利工程的五项基本原则。笔者根据自身的工作实践与经验认为生态水利工程设计还应遵循以下3个方面的理论与技术路线。
3.1应以生态水文学与工程水文学作为工程设计的基础，进行水文过程的分析与计算
重视生态水文学与工程水文学的结合，这样才能为生态水利工程的设计提供基础。因为生态水利工程的服务对象比较广，往往同时涉及湿地、林业、草原、农业、畜牧业和江河湖泊等生态用水和工业、城镇、消防、居民等经济生活用水，所以只有弄清生态目标对水资源的时空要求规律，生态水利工程的设计才能建立在科学的基础上。如由黑龙江农垦勘测设计研究院进行规划设计的/两江一湖（黑龙江、乌苏里江和兴凯湖）干流沿岸灌区工程，其中提水灌区的开发与设计就是从生态水文学与工程水文学相结合的角度，充分考虑了在非灌溉期或灌溉空隙时间为湿地补水和利用灌区尾水给退化湿地进行补水的可行性，并对工程措施的技术经济可行性进行了充分论证，属于生态水利工程设计的一个实践。
3.2识别工程可能影响的关键生态敏感目标
生态水利工程的设计应当能准确识别受工程直接或间接影响的生态目标，并在工程规划阶段予以充分考虑。但当前许多水利工程的设计很少或没有考虑流域生态敏感点。如：三江部级自然保护区湿地的水资源主要来自降水、上游来水（如：别拉洪河和浓江）以及乌苏里江和黑龙江洪水期倒灌补充，所以上游来水的减少，会影响保护区湿地的水文过程。水文测验资料分析结果显示：由于别拉洪河上游开挖了许多人工排水渠道（如：新开挖的别拉洪大排干），使上游来水直接排入挠力河和乌苏里江，没有经下游保护区进入乌苏里江。致使别拉洪流域流经三江部级自然保护区的径流总量比1978年以前减少了约70%；挠力河流域在上游修建的龙头桥水库在非汛期（1～5月，10～12月）不向下泄流，根据多年水文数据分析，非汛期8个月的平均流量为4122m3/s，经初步计算，与水库修建前相比，每年约减少下泄水量8700万m3，严重影响了下游的挠力河部级湿地自然保护区；在三江平原早期实施的防洪治涝工程中，有的地方跨流域排水，如1988年修建完成的浓鸭截洪总干使浓江中游的洪河部级自然保护区湿地减少了730km2的地表径流汇入，使其水资源明显退化[4]，这些均与当时没有考虑生态敏感点有直接的关系。
3.3生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合
生态水利工程的设计应当充分吸收环境科学与工程的理论与技术，实现水量与水质同步科学配置的目的。当前尤其是应与水污染防治工程进行有机结合，由于水利工程作用的水量一般较大且具有明显的季节性变化，使生态水利工程的设计与实施存在较大的挑战与阻力。如：黑龙江省扎龙湿地补水工程，虽然实现了连续几年的补水，但由于水质不符合湿地水质要求，导致湿地水域中底栖生物明显减少，部分物种消失，一些迁徙水禽不在此处停留。为了减少旱田排水挟带泥沙或污染物进入下游湖泊或天然湿地，可以在进入湖泊或湿地的过渡带设计生态处理沟渠或氧化塘。而水田排水沟渠可以在植物生长季节充分蓄水，利用人工沟渠湿地对有机污染物质进行降解。在缺水地区种植水稻，特别是在开采地下水种植水稻的地区，应当进行以水量高效利用与水质净化为目的的生态水利工程设计。而这种设计思路来源于水污染的自然稳定塘处理理论与工艺。因此，生态水利工程与水污染控制工程的结合是今后生态水利工程的一个重要发展方向。
参考文献
[1]顾庆尧.生态水利工程设计的初步探讨[J].科技资讯，2009（4）.
[2]冯平.浅谈生态水利设计[J].科技创新导报，2009（S5）.
[3]廖世洁.水利工程中的生态问题与生态水利工程[J].科技资讯，2006（1）.
[4]王玉民.试论生态水利工程的基本设计原则[J].产业与科技论坛，2006（6）.
[5]董哲仁.探索生态水利工程学[J].中国工程科学，2007（1）.
[6]王传兵，刘强，苏秦，等.树立科学发展观，实施生态水利工程[J].海峡科学，2007（2）.
[7]余兴明.生态水利工程的设计原则[J].中国水运：理论版，2008（1）.
生态水利工程论文篇7
【关键词】生态水利工程；水利工程设计
1生态水利工程学的内涵
1.1传统意义的水利工程学
传统意义上的水利工程可以简单理解为人类为实现水资源的再分配和水资源的利用而采取的工程措施或行为。水自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。
1.2生态水利工程学的概念
水利工程学的一个新的分支——生态水利工程学，不仅是一门研究水域生态系统健康与可持续性需求的原理和技术方法的工程学，也是一门为了满足人类社会需求的水利工程学。生态水利是按照生态学原理，遵循生态平衡的法则和要求，从生态的角度出发进行水利工程建设，建立满足良性循环和可持续利用的水利体系，从而达到可持续发展以及人与自然和谐相处。因此，生态水利是把人和水体作为整个生态系统的要素来考虑，照顾到人和自然对水利的共同需求，通过建立有利于促进生态水利工程规划、设计、施工和维护的运作机制，达到水生态系统改善优化、人与自然和谐、水资源可持续利用、社会可持续发展的目的。
2生态水利工程设计面临的主要问题
我们知道水利工程对水量与水质的影响肯定会很大，尤其是对水量与水质的时空变化过程产生干扰，而生态水利工程就是要解决这个问题的最好方法。从自然生态的角度来看，天然的水文过程对于一个河流来说是最好的维持其流域的生态过程。水利工程就是充分把握了生态自然规律，在开发、设计、施工过程中试图将对生态的影响降到最低。但由于现实条件以及技术上的一些限制，当前生态水利工程建设还面临着诸多的问题。我们将所面临的问题归纳总结为以下四点：
2.1地域性的差异导致生态水利工程设计方法与评价标准不够明确
对于水利工程来说，不同的地区的工程存在特定的地域性，而我国边疆辽阔，地域性差异很大，造成了在设计不同地区的水利工程时要根据不同地区的地域差异性来因地制宜做出适宜的调整。按每个河流地貌、地理区域进行构建设计时，就要考虑到实践的可操作性，以及标准性。现在经过许多专家的研究对生态水利工程也总结了一些理论评价指标和评价方法，但是当我们面临一个具体的生态水利工程时，由于一些科学研究工作实践经验的溃乏，当前生态水利工程的理论实践成果经验积累并不是非常完善。我们对其缺少可操作性的评价方法与标准。
2.2水利工程设计人员与生态科技工作者缺少合作的机会与机制
以流域生态需水规律来进行设计、将生态服务目标作为常规设计来进行设计这两方面意识，对于大多数水利工程设计人员是非常缺乏的。环境影响评价工作在水利工程可行性研究阶段介入的往往比较晚，很多情况下环境影响评价在水利工程可行性研究方案确认后才进行评价。再加上目前情况下我们国家不完善、不规范的环境评价管理制度与环境影响评价咨询市场，使许多水利工程的生态效益不明显，产生很多负面影响。
2.3生态水利工程与原有水利工程设施协调运作不充分
在我们生活中会常常出现在同一条河域内，在原有的水利工程上来进行新的生态水利工程，即在原有工程基础上进行改造和优化设计。对原来水利工程设施的服务对象与功能来说，新的生态水利工程的介入必然会对其产生一定的影响，如发电效能、防洪排水标准等，更有的甚至会给原有水利工程的安全运行带来一些风险。考虑到服务目标与功能是原有水利工程与生态水利工程最为显著的差异，所以我们在原有的水利工程上开发新的生态水利工程时要对原有水利工程的服务目标与功能进行适度调整，以其来适应我们新的生态水利工程的目标。
2.4生态水利工程设计施工缺少对维系生态环境的认识
我国的环境评价管理体系目前算不得完善，经验积累成果相对较少等客观性因素，都导致了水利工程构建工作不能有效地落实与生态技术人员相对交流实施具体方案的探究，生态水利工程的进一步开发与实践设计相对滞后。我们要想做到基于生态系统的自组织规律来寻求生态水利工程的设计理论、方法与技术参数，必须要做到从水文测验站的观测资料去分析水文过程对生态过程的正负影响机理。但针对目前我国生态水利工程的环境影响操作介入的较晚，导致生态环境科技人员与水利工程构建人员合作的机会相对较少。
3生态水利工程设计基本理论和方法
随着生态学的发展，在最近的二十年来，人们开始认识到在发展了生态工程技术和理论方面，既要考虑到满足人类社会的需求，还要做到对河流的治理，做到河流维护生物多样性的需求。基于这样的要求，我们在生态水利工程设计时应遵循如下三个方面的理论与技术路线。
3.1以生态水文与工程水文为基础进行水文过程的分析与计算
在以前来看将生态水文学应用于工程设计还是比较少见的，在未来生态水利工程的设计的发展中我们应当加强对生态水文学与工程水文学的结合应用，为其提供基础。由于生态水利工程的服务对象涉及的比较广，所以我们要弄清楚生态目标对水资源的时空要求规律，才能使生态水利工程的设计建立在科学的基础上。
3.2要做到对工程可能影响到的生态目标的提前认知
在设计工程时，应首先考察工程所在地的生态植被，对可能受到工程直接或间接影响的生态目标我们应该做到提前识别，给予足够的重视，在设计施工时应做好保护措施。这个问题在当前大多水利工程设计中都没有受到足够的重视，没有考虑到原有生态的保护，使其原有湿地减少，水资源退化。
3.3生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合
生态水利工程的设计要考虑到水利工程的水量一般较大，而且水利工程具有明显的季节性变化，这些因素会给设计与实施造成相当大的阻力与挑战。所以我们为了做到水质与水量的配置能更加科学化，就应该在生态水利工程的设计的过程中充分应用环境科学与工程的理论与技术，做到生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合。例如，我们如果想要在缺水地区开采地下水稻种植区时，考虑到环境工程设计中水污染的自然稳定塘处理理论与工艺这一思路，在生态水利工程设计过程中我们应该做到以水量高效利用与水质净化为目的。
4结束语
生态水利工程的规划设计主要是模仿成熟的河流生态的结构，力求最终形成一个健康可持续的河流生态系统，这种理念越来越成为行业的追求和发展。这项工程技术的规划设计，以致未来合理完善运用，需要我们在实践中进一步探索。
参考文献：
[1]顾庆晓.生态水利工程设计的初步探讨[J].水利科技与经济，2009（04）.
生态水利工程论文篇8
(一)原有水利与生态水利对接不协调
生态水利工程的建设大多数都是在原有水利工程设施的基础上建立的，所以它的设计也应该针对原有的水利工程基础来进行，在后期设计中要科学地合理地配置，对水工程和各用水区域需要做到明确的水流分配计划这样才能确保生态水利工程正常运行。但是，有时候生态水利工程会对原有工程设施的服务对象以及所具备的功能产生较大的影响，使现有生态水利工程与传统原有水利工程在运行上不协调。原有能正常运行的排水防洪标准、发电和灌溉功能都要进行一些改变，严重的甚至会产生安全运行风险。相较于传统水利工程而言，生态水利工程更加重视服务与功能的实现，因此是否能够协调运行是生态水利工程设计规划必须考虑的问题。
(二)缺乏生态水文检测资料等
作为理论指导，生态水文测验资料对生态水利工程设计有重要的理论依据和参考价值。设计者能够从水文测验站的资料中进行水文过程的分析并评价水文过程对生态过程产生的影响。目前，我国水文资料的缺乏使得我们生态水利工程的设计工作很难在考虑保护生态系统的前提下去设计或者开展，水文测验资料相对缺乏是导致生态水利工程设计不能很好开展的原因之一。
二、生态水利工程设计应遵循的原则
随着现代环境保护日渐得到重视，生态水利工程也逐渐受到了重视。我们在开发水利取得经济效益的同时也需要尽可能的去保护好生态环境，这就使生态水利工程的开发过程中会面临着诸多问题。所以，以生态水利工程设计的这几项基本原则为前提是必要的，能有效的保证水利工程建设与生态环境的和谐相处，实现社会经济发展与生态保护的双赢。
(一)坚持经济性、安全性、实践性原则
相较于其它工程施工来说，生态水利工程施工具有综合性的特点。从某种程度上而言，生态水利工程设计难度更大。在生态水利工程设计中，不仅要满足实际水利工程的建设需求，还要实现可持续发展战略。所以，在生态水利工程设计中，必须展开统一安排规划，坚持经济性、安全性、实践性原则，实现水利工程建设的和谐发展。
(二)具备水体生态系统的自我修复、恢复原则
在生态水利工程设计、建设中，必须做到因地制宜，根据实际水文环境与条件展开针对性的工作。因为不同的地质、地形、水文情况会形成不同的河槽断面，所以，需要明确各地的水利特征后去采取有计划的针对性措施，做到量体裁衣。只有在彻底的了解地域性的河流形态以及周围生态环境系统的特点后，有分寸的去采集，研究讨论，才能真正的实现水体生态环境系统自我的修复和恢复。传统的工程设计工作只是对自然河流的特征进行了实施控制，生态水利工程需要工程设计师具有科学理念，在遵循自然规律的前提条件下，对水质生态环境系统进行更全面的了解，要求人们必须遵循和掌握自然发展规律，有效利用规律，实现自然规律与人文科技的有机巧妙结合，真正的实现经济效益和水利生态环境的可持续发展。
(三)遵循整体性原则
在生态水利工程设计中，必须遵循整体性原则。针对整体性原则而言，主要就是在充分考虑生态系统的基础上，详细了解生态系统与各个生态因素的关系，结合实际情况，提出有效的修复河流生态系统的方案，在此过程中，不仅是对水文生态系统修复情况的考虑，也是对生态水域系统在降雨、降雪还有其他自然规律的变化而发生变化的考虑，这是一个动态的系统。如果我们只单一的考虑修复问题，不考虑这一大环境，那么就不会彻底的解决问题，所以我们需要考虑生态系统这一大环境，这样才能从根本上采取措施去解决水利工程运行过程中出现的各种生态问题。
(四)生态水利工程的设计要遵循和环境工程设计有效结合原则
例如尽量将水污染的防治工程和生态水利工程相结合。根据具体的实施区域的水量变化进行实验设计，还要结合水量季节性的变化做实施方案。实现生态水利工程和水污染的控制工程辅助运行这一目的。
三、结语
生态水利工程论文篇9
论文摘要：阐述水利工程与水域生态的关系，介绍了生态水利规划的基本原则：工程安全性与经济性原则；提高河流形态的空间异质性原则；生态系统自设计与自我恢复原则；景观尺度与整体修复原则；反馈和调整设计原则。
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（gis）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的，在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外，人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中，监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中，提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与，通过对话、协商，以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合，提高设计的科学性。
参考文献：
［1］董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫［j］.水利水电技术，2003，（7）：1~5.
［2］董哲仁.生态水工学的理论框架［j］.水利学报，2003，（1）：1~6.
［3］董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性［j］.水利学报，2003，（11）：1~7.
［4］mitschw.j.，jorgensense..ecologicalengineeringandecosystemrestoration［m］.publishedbyjohnwiley&sons，inc.，hoboken，newjersey，2004：134~137.
［5］董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示［j］.中国水利，2003，（11a）：45~47.
［6］o’neillr.v.，d.l.deangelis，j.b.waide，etal.ahierarchicalcon－ceptofecosystems［m］.princetonuniversitypress，princeton，nj.1986：153.
［7］gosselinkj.g.landscapeconservationinaforestedwetlandwater－shed［j］.bioscience，1990，40：588~600.
生态水利工程论文篇10
【关键词】生态水利工程；水利工程；水工设计
人类强烈干扰下垫面环境，使得全球水循环受人工侧支的影响越来越明显，导致水资源量分配不均。人类干扰下垫面环境中有一项重要内容是水利工程。当水利工程加剧了区域或流域水资源自然分配的不均一性时，容易导致一系列生态环境问题的出现，如修建水库或过量引提河流水资源导致河道下游缺水或断流、水生生物减少或水体自净能力下降、水体功能发生变化；湿地因生态流量减少而退化；大量引水导致水源水量减少，水质下降，维持原来水域食物网稳定的能力下降等。
在种种水利工程所引发的生态环境问题不断出现、并严重危及区域经济社会的可持续发展时，人们开始全面、深入地审视水利工程给人类及生态所带来的效应。正是在这种背景下，生态水利工程被人们提上了议程。如何基于生态目标进行水利工程的设计，当前还有许多问题需要探讨。
1、水利工程与生态水利工程的区别
水利工程可以理解为人类通过工程措施或行为实现水资源的再分配和利用。水利工程最初的作用是防洪（如修建防洪堤、水库）、提供稳定的水源（如修建水库、打井）、缓解或防止农作物旱涝渍灾害（如修建提水泵站、排水沟、灌溉渠道等）、提供清洁能源（修建水电站）和水利旅游景点（如修建水库、人工湖泊等）等，这主要体现了水利工程的资源性、经济性与社会性。而生态水利工程则更强调水利工程的主要服务目标是生态。有学者认为生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标；对于已建工程，则是对被严重干扰的河流进行生态修复。笔者认为生态水利工程是现代水利的标志，至少应包括以下两个方面的科学内涵生态水利工程的开发应有明确的生态服务目标与功能。
在设计阶段，应当将生态系统健康过程的维持置于重要位置，并作为设计的制约因子，使水利工程能满足适宜的生态水文过程要求。生态水利工程应强调工程选址、布局、施工过程的环境友好性与经济性。防止在工程实施过程中产生巨大的环境成本和经济成本，实现社会经济与生态保护的双赢。这是生态水利工程最难以操作的一个内容，同时又是最为关键的一个方面，需要基于系统的多目标决策方法与技术进行科学比选。
2、生态水利工程设计面临的主要问题
2.1水利工程必然会干扰水量与水质的时空变化过程
严格来讲，基于一个流域，天然的水文过程对维持其流域的生态过程是最好的。流域内由于人类的存在，使资源按最有利于人类发展的方向配置，这正是最初水利工程设计的出发点。生态水利工程充分考虑了生态的自组织规律，试图在开发、设计、施工和运行管理过程中充分降低或规避对生态的负面影响，但事实上，生态水利工程从开发到工程实体付诸使用还面临着诸多的问题。
2.2水利工程设计人员与生态科技工作者缺少合作的机会与机制
水利工程设计人员基于流域生态需水规律来进行设计的意识不强，将生态服务目标作为常规设计要素考虑的意识还不普及。在水利工程可行性研究阶段，环境影响评价工作往往介入较晚，大部分是在水利工程可行性研究方案确认后才进行环境影响评价，加上当前我国环境评价管理制度与环境影响评价咨询市场还不完善、不规范，环境评价单位替业主考虑得较多，对生态目标考虑得相对较少，有的甚至隐瞒工程真正的生态影响后果，导致许多水利工程的生态效益不明显，负面影响相当突出。水利工程设计人员与生态环境科技工作者缺少合作的机会与机制，生态水利工程的开发与设计相对滞后。
2.3生态水利工程与原有水利工程设施难以协调运行
在一个流域内，新的生态水利工程可能要在原有水利工程设施的基础上进行改造和优化设计。如白洋淀湿地供水工程、扎龙湿地补水工程、洪河国家自然保护区水资源恢复工程等生态水利工程，均要借助原有水利工程设施，合理科学地配置一些分水工程和蓄水工程对区域来水量进行重新分配或对水的去向进行重新调整等。生态水利工程的介入必然会影响原来水利工程设施的服务对象与功能，如原来工程的防洪排水标准、发电效能、灌溉功能等，甚至会给原有水利工程的安全运行带来一些风险。
由于原有水利工程与生态水利工程最为显著的差异是服务目标与功能的差异，因此有必要在开发生态水利工程的同时，对原有水利工程的服务目标与功能进行适度调整。所以，如何实现生态水利工程与原有水利工程设施的协调运行，是生态水利工程设计应全面系统考虑的问题。
3、生态水利工程设计应遵循的理论与技术路线
就生态水利工程的设计原则与理论，我国已有学者进行了卓有成效的探讨。生态水利工程设计还应遵循以下2个方面的理论与技术路线。
（1）应以生态水文学与工程水文学作为工程设计的基础，进行水文过程的分析与计算。
重视生态水文学与工程水文学的结合，这样才能为生态水利工程的设计提供基础。因为生态水利工程的服务对象比较广，往往同时涉及湿地、林业、草原、农业、畜牧业和江河湖泊等生态用水和工业、城镇、消防、居民等经济生活用水，所以只有弄清生态目标对水资源的时空要求规律，生态水利工程的设计才能建立在科学的基础上。
（2）生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合。
生态水利工程的设计应当充分吸收环境科学与工程的理论与技术，实现水量与水质同步科学配置的目的。当前尤其是应与水污染防治工程进行有机结合，由于水利工程作用的水量一般较大且具有明显的季节性变化，使生态水利工程的设计与实施存在较大的挑战与阻力。如有些湿地补水工程，虽然实现了连续几年的补水，但由于水质不符合湿地水质要求，导致湿地水域中底栖生物明显减少，部分物种消失。为了减少旱田排水挟带泥沙或污染物进入下游湖泊或天然湿地，可以在进入湖泊或湿地的过渡带设计生态处理沟渠或氧化塘。而水田排水沟渠可以在植物生长季节充分蓄水，利用人工沟渠湿地对有机污染物质进行降解。在缺水地区种植水稻，特别是在开采地下水种植水稻的地区，应当进行以水量高效利用与水质净化为目的的生态水利工程设计。而这种设计思路来源于水污染的自然稳定塘处理理论与工艺。因此，生态水利工程与水污染控制工程的结合是今后生态水利工程的一个重要发展方向。
4、结束语：
通过分析水利工程与生态水利工程的差异，提出生态水利工程的开发应有明确的生态服务目标与功能以及工程选址、布局、施工过程的环境友好性与经济性。同时提出生态水利工程设计主要面临的问题及对策；以生态水文学与工程水文学作为工程设计的基础，进行水文过程的分析与计算；识别工程可能影响的关键生态敏感目标；生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有效结合。
参考文献：