生態(tài)水利工程設(shè)計研究

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［摘要］近些年來，我國興建了很多水利工程項目，在我國的國民經(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)中往往會對環(huán)境造成一定的影響，這樣就對生態(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)計過程當(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，還需要在設(shè)計以及建設(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。本文主要針對生態(tài)水利工程設(shè)計面臨的問題與相關(guān)理論進(jìn)行探討。

［關(guān)鍵詞］生態(tài)水利工程；設(shè)計相關(guān)問題；相關(guān)理論

1我國水資源現(xiàn)狀

我國是一個水資源非常緊缺的國家，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，我國地表水資源量有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%，水資源可利用量僅占28%。目前我國有600多城市，其中有400多個城市存在資源型或水質(zhì)型缺水，大部分在我國北方及西北半干旱、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、庫湖干涸、植被枯萎等生態(tài)問題和嚴(yán)重災(zāi)害。

2生態(tài)水利工程設(shè)計的特點(diǎn)

為了尋求人與自然的有效平衡，對于水利工程的建設(shè)，我們就需要將生態(tài)學(xué)融入到水利工程設(shè)計當(dāng)中，在設(shè)計的過程中減少水利工程對于人和自然造成的影響。與傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計相比較，生態(tài)水利工程在設(shè)計當(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)計相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，生態(tài)水利工程設(shè)計的重點(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)對實際的生態(tài)環(huán)境的考察，對當(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)計好圖紙，其次在施工之前做好相應(yīng)的復(fù)查工作，對于施工材料加強(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)境影響評價制度，這樣才能在設(shè)計工作當(dāng)中將各方面的因素考慮全面，才能夠有效地實現(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，對河流的生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)方法進(jìn)行探索，因為生態(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題得到有效解決。

4生態(tài)水利工程設(shè)計面臨的問題

(1)設(shè)計方法和評價標(biāo)準(zhǔn)缺乏針對性

在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計中，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)境對于水利工程的生態(tài)性設(shè)計結(jié)果將會有所不同，這就需要在實際的設(shè)計當(dāng)中將實際的地理環(huán)境結(jié)合起來，。當(dāng)前，對于生態(tài)水利工程的功能評價標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，有效性的評價標(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)計當(dāng)中往往會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，往往就會給原有的水利工程造成一定的安全風(fēng)險[2]。

（3）相關(guān)工作人員間缺乏有效交流合作

在實際的設(shè)計當(dāng)中，往往很多設(shè)計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)行全面綜合性的評價，也沒有對水利工程的可行性進(jìn)行深入的研究與分析。對于生態(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，甚至還會造成一些負(fù)面影響。

（4）設(shè)計者缺乏較強(qiáng)的生態(tài)設(shè)計意識

很多設(shè)計人員缺少將生態(tài)融入到設(shè)計中的意識，在進(jìn)行設(shè)計當(dāng)中沒有在生態(tài)理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計；在對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)計的基礎(chǔ)

對于河流的生態(tài)系統(tǒng)來講，河流的連續(xù)性對于確保河流以及水體生物健康生長生存和水體的凈化等方面有著非常重要的作用。所以，在實際的水利工程當(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）對工程可能影響生態(tài)的敏感目標(biāo)有效分析

首先，需要對直接或者間接影響水利工程的生態(tài)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確識別，并且在具體的工程規(guī)劃階段中加強(qiáng)對這一問題的有效考慮，這是當(dāng)前生態(tài)水利工程設(shè)計理念中所需遵循的重要的一項內(nèi)容[3]。在水利工程設(shè)計當(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、水生態(tài)平衡發(fā)展等因素（如下圖）。

（3）水利工程對生態(tài)植物群落的連續(xù)性保護(hù)

生態(tài)水利工程設(shè)計當(dāng)中，需要對該工程周邊環(huán)境建立一個環(huán)境影響評價制度，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)計需要和環(huán)境工程設(shè)計進(jìn)行有效的結(jié)合

在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計當(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)理論以及實踐知識進(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)計當(dāng)中一定要加強(qiáng)水污染的問題進(jìn)行考慮，在具體的設(shè)計當(dāng)中，一定要對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行有效的勘察，對此提出有效的以及有針對性的設(shè)計方案，降低水污染所帶來的危害，以此有效提高水利工程的生態(tài)效益。因此，水利工程設(shè)計需要和環(huán)境工程設(shè)計進(jìn)行有效的結(jié)合是今后生態(tài)水利工程的一個重要的發(fā)展方向。

6結(jié)語

當(dāng)前生態(tài)水利工程是社會發(fā)展的需要，但是在這種需求當(dāng)中仍然存在很多問題，所以，在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計當(dāng)中仍然要遵循時代的發(fā)展特征以及設(shè)計原則，在盡可能實現(xiàn)水利工程基本功能的基礎(chǔ)上，實現(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?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]姚南翔.關(guān)于生態(tài)水利工程設(shè)計的若干問題探討[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)計存在的問題及措施[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)計中亟待解決的問題和應(yīng)對措施[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 沈陽萬宜水利工程有限公司單位：