生態(tài)水利設計的原則與技術

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水流的連續(xù)流水受到影響，并不僅僅影響了水資源的分布和利用，還影響了河流在汛期的主流和支流的合理更新，進而給整個河流的生態(tài)系統(tǒng)造成了不好的影響。此外，因為水利工程的防洪抗旱功能，河流的水流速度、分布、邊界等受到影響，使得河流基本處于相對靜止的狀態(tài)，河流中的藻類植物等繁殖條件變化，植物死亡率高，水生物的缺氧死亡現(xiàn)象常見，因而給整個生態(tài)系統(tǒng)造成了破壞。

生態(tài)水利設計中需堅持的原則

1.安全性和經(jīng)濟性原則

生態(tài)水利好設計中的安全性與經(jīng)濟性原則指的是工程要符合水利工程學的基本原理和生態(tài)學的基本原理，工程設施要具有安全性、穩(wěn)定性和持久性。生態(tài)水利工程中的工程設施要符合水文學和工程力學的原理，要尊重泥沙的移動、淤積和河流的侵蝕、沖刷規(guī)律，保證河流河流修復工程安全穩(wěn)定。當然，除了考慮工程的安全性，還應該堅持經(jīng)濟合理性原則，確保節(jié)約成本，利益最大化原則。

2.保持河流的空間異質(zhì)性原則

為了保護河流中的生物資源，在河流的空間形態(tài)和開發(fā)和改變中要堅強空間異質(zhì)性原則。研究表明，生物群落的多樣性與非生物環(huán)境空間異質(zhì)性息息相關，當空間異質(zhì)越高的時候，物種的多樣性就越豐富。在生態(tài)水利設計過程中，要正確處理非生物環(huán)境與生物多樣性的關系，保持河流的空間異質(zhì)性特征。

3.生態(tài)系統(tǒng)的自我修復原則

生態(tài)系統(tǒng)具有自我修復功能，在開發(fā)和設計水利工程的時候，要充分考慮物種的自我適應能力和環(huán)境的變化程度，防止生態(tài)系統(tǒng)的自我修復功能失效。依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我修復功能，可以讓自然界自主選擇合適的物種，進而合理地設計，為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供基礎。例如，在水利工程中可以引入鄉(xiāng)土物種，在選用外來物種時，要做好考察和分析。

4.流域尺度整體性原則

在實施生態(tài)水利工程設計流域尺度的時候，要堅持整體性原則，分析整個河流生態(tài)結構及功能，分析各個生態(tài)系統(tǒng)之間的關系和作用，進而提出系統(tǒng)的修復河流形態(tài)的方法，避免僅僅考慮某一個支流或者河段水文系統(tǒng)的修復。水域的生態(tài)系統(tǒng)是一個相互影響相互聯(lián)系的綜合體，生物系統(tǒng)、水文系統(tǒng)和工程設施系統(tǒng)之間都可以互相影響和作用，因此需要對整體性原則加以重視。

5.反饋調(diào)整原則

在水利工程的設計過程中，要遵循反饋調(diào)整原則，針對實施好的水利工程要做好調(diào)查、監(jiān)測、評估和分析，并做好適時且適度的調(diào)整工作。從設計到實施是比較重要的階段，但之后的監(jiān)測和調(diào)整是堅持生態(tài)水利的重要部分，更加不可忽視。通過對生物的生存狀況和生存環(huán)境監(jiān)測，通過對水文環(huán)境和狀況的監(jiān)測，建立起系統(tǒng)的評估體系，并做好相應的調(diào)整，進而促進生態(tài)水利工程目標的實現(xiàn)。

分析生態(tài)水利設計技術路線

1.科學分析水文過程

水利工程既要為自然生態(tài)環(huán)境服務，又要為人們的生產(chǎn)生活服務，因而具有服務廣泛性的特點。鑒于這個特點，生態(tài)水利工程在設計的過程中，應該要科學地分析水文過程，對于生態(tài)目標對水資源的配置要求和需要規(guī)律做好分析和計算，從而更有針對性地進行設計。例如，在設計一項水利工程的時候，可以從水利工程對于濕地、林業(yè)、草原、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、江河湖泊等的影響，又要分析水利工程對于工業(yè)、居民生活、消防、綠化等人文需求的影響，只有在綜合分析之后，才能實現(xiàn)生態(tài)水利工程自然與社會的雙贏。

2.劃出主要生態(tài)敏感目標

一項水利工程對周圍的自然環(huán)境都會產(chǎn)生影響，但因為環(huán)境的自我修復功能和影響的大小，有些影響可以忽視，而有些影響早已在環(huán)境承受和消化范圍之外，不加以重視可能會帶來嚴重的后果。對此，在進行生態(tài)水利設計的時候，要對影響水利建設直接或者間接影響的關鍵性生態(tài)目標進行明確，通過人工修復或者不進行破壞等設計方式有效地避免水利工程對于生態(tài)環(huán)境的影響。

3.生態(tài)水利設計與環(huán)境工程設計協(xié)調(diào)一致

在生態(tài)水利設計過程中，要對環(huán)境的特點與承受能力做好分析，就要積極引進環(huán)境工程的設計原則和要求，使得設計方案實現(xiàn)工程與環(huán)境的協(xié)調(diào)一致。一般說來，應該注意以下幾點：第一，設計方案要注重泥沙或者污染物進入濕地系統(tǒng)或者水環(huán)境系統(tǒng)，可以通過生態(tài)處理溝渠或者氧化塘來化解；第二，針對需要大量水的農(nóng)作物，如水稻，需要對水量的合理利用和水質(zhì)的凈化為設計要素，避免水資源的浪費和污染。

總之，在社會生活中，生態(tài)水利關系到社會的可持續(xù)發(fā)展，也關系到水利工程建設的長遠發(fā)展。為此，在生態(tài)水利工程設計的過程中，要堅持工程設計與生態(tài)設計相協(xié)調(diào)的原則，促進人類社會的長遠發(fā)展。（本文作者：李星、郭陽、王瑞超 單位：南陽市水利建筑勘測設計院、河南靈捷水利勘測設計研究有限公司）