□李長生(貴州華水建設項目管理有限公司)
目前,水利工程已經成為了利國利民的民生工程,通過興建水利工程實現了對水系的有效利用,發揮了水系作用的同時,也實現了對水系的有效治理。隨著我國經濟建設的飛速發展,對電力的需求量逐年增多,水利工程在治理水系的同時,也為國家提供了大量的電能資源。基于這些特點和優勢,水利工程的地位日益突出,在河流水系興建水利工程已經成為了一種趨勢。隨著科技的發展,人們逐漸認識到了對河流水系進行合理的利用會產生積極的效益,于是開始興建簡單的水利設施。水利工程也就是在這個時候產生的。水利工程與水域生態的關系是緊密相連的,主要體現在以下幾個方面:
1.1.1 水利工程的興建主要依據水域自身的特點。水利工程興建都是依據水域的結構特點,在原有水域的基礎上進行改造,所以水域的原有特點對水利工程有著重要的影響。
1.1.2 水利工程改變了水域的結構,改變了河流的走向。水利工程一般通過改變河流走向、加筑堤壩的方式對河流進行改造,這些改造措施都是人為增加的,對水域產生了一定的影響。
1.1.3 水利工程的興建一定程度上改變了水域的水文條件。水域的生態信息主要包括水流的速度、水的深淺、水的溫度、水的邊界以及水文規律。水利工程的興建在實現了治理水域的同時,相應的也改變了原有水域的水文條件。
依我國目前的科技水平,水利工程技術已經成為了融合工程力學和水文學的綜合技術,在興建水利工程的時候,需要根據水域特點,進行前期的水利規劃,隨著近些年我國對于環境保護的重視,生態水利規劃的概念被提了出來。所謂生態水利規劃,就是在進行水利規劃的時候,充分考慮水域自身的特點,做到尊重水域的原始特性,保證興建水利工程之后,對水域的水文特性產生的影響最小。在進行生態水利規劃的時候,不但要合理利用工程力學和水文學,還要學習生態理論并借鑒生態規劃案例,做到保持水利規劃的生態特性。生態水利規劃的概念一經提出,就得到了廣大水利工作者和社會各界的一致肯定;目前生態水利規劃已經成為了融合工程力學、水文學和生態學的綜合學科,稱為生態水利工程學。目前生態水利規劃已經成為了興建水利工程所必須做的前期準備,之所以進行生態水利規劃,主要是由水利工程本身決定的。
由于興建水利工程的時候,對水域中河流的走向、水流的速度、水的深淺、水的溫度、水的邊界以及水文規律都產生了重要的影響。而這些水文信息的改變直接改變了水域周邊的生態環境,造成了水利工程周邊的生態環境被破壞,隨著國家環保意識的增強,已經越來越意識到生態環境的重要性。因此,在興建水利工程的時候進行前期的生態水利規劃,對于水利工程建設是極其必要的。
生態水利規劃是水利工程的前期準備階段,是水利工程施工的重要組成部分,生態水利規劃與水利工程結合在一起統稱生態水利工程。生態水利工程的范圍較寬,除了水利工程要實現的防洪、灌溉、供水、發電、航運等功能以外,還包括水域植被保護、水域生態系統構建以及水域生物群落系統保護等。所以,生態水利規劃要考慮工程安全性和經濟性。
河流形態的空間異質性是指在河流這個區域內,存在多種小規模的生態環境,并且小規模的生態環境之間相互促進,保證在整個河流的區域內促進多種生物生長。可以這樣說,河流形態的空間異質性反映了水域生態系統的生物群落多樣性原則。一個河流形態的水域生態系統是經過多年的自然積累才形成的,并非一朝一夕可以迅速重建的,所以在生態水利規劃的時候一定要盡可能的保護原有的生態系統,使原有的生態系統盡可能完整,減少對水域生態系統的破壞。
在水域生態系統中,具有的一個重要功能就是水域生態系統能夠進行自我設計和自我恢復。這是因為,生態系統是一個持續發展的系統,在若干年的發展之中會遇到許多的變化和問題,會遇到大自然的突然變化和人類的影響和干預。這些因素之下,如果不能及時的進行自我設計和自我恢復,生物群落將難以保持下去。所以,在大自然優勝劣汰的競爭法則之下,生態系統具備了一定的自我設計和自我恢復能力。但是同樣應該意識到,盡管水域生態系統具備自我設計和自我恢復能力,但是自我設計和自我恢復的能力較慢。
在水利工程建設的時候,會對河流生態系統造成一定程度的破壞,所以,需要對河流生態系統進行適度的恢復,河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行,而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低,而且成功率也低。所以,生態水利規劃要注意景觀尺度和維護生態整體性。
水域生態系統,是經過長期的過程形成的,有的生態系統進化歷程超過上萬年。所以一旦由于水利工程對水域的生態系統造成破壞,那么要想恢復到原來的水平在短時間內幾乎是不可能的。所以,要做好生態水利規劃工作,通過對水利工程涉及到的水域內的生態系統進行詳細的研究和規劃,將影響降到最低,并且在水利工程開工建設的時候,根據原有水域生態系統的特點,利用反饋調整式的設計方法,實現水域生態系統的自然更替。在反饋調整式設計過程中,提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與,通過對話、協商,以尋求共同利益。
生態水利規劃的開展是水利工程建設的必然準備階段,是保護水域生態環境不受破壞以及有效維護水文環境的重要手段,由此可見生態水利規劃意義重大。
生態水利規劃的意義在于,對水利工程所在水域的水文環境給予了高度的重視,認識到了水文環境對水域生態系統的重要影響,并在水利工程的前期通過開展生態水利規劃的方式予以干預。由此可見,生態水利規劃維護了水文環境的一致性,保證了水利工程施工水域內的水文環境在施工前后不發生大的改變,從而減小水利工程對水域生態環境的危害。所以,從水文環境的角度來講,生態水利規劃維護了水文環境的一致性。
在水利工程建設的過程中,會改變該水域原有的水文環境,對水域生態環境的破壞已經成為了必然,那么我們就要想辦法降低這種破壞造成的損害,把損失降到最低。生態水利規劃有效的解決了這一問題,實現了對水利工程過程中生態環境以及水文環境改變的全面監控,并及時解決了水域生態系統和水文環境破壞的問題。所以,生態水利規劃有效降低了水利工程對水文環境的破壞,并將這種破壞程度減到了最低。
生態水利規劃的目的是最大程度的保護水文環境和生態系統,減小水利工程對水域系統造成的二次傷害。所以,無論是從目的還是意義來說,生態水利規劃對于水文環境都具有積極的促進作用。從目前的應用情況來看,生態水利規劃在水利工程中起到了重要作用,未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面,似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統的健康和可持續性。
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