孫立
摘 要:我國是農(nóng)業(yè)大國,如今正在向工業(yè)大國轉(zhuǎn)化。無論是農(nóng)業(yè)和工業(yè),都離不開大量的用水。但是由于現(xiàn)在中國是缺水嚴(yán)重的國家之一,水利工程作為國民經(jīng)濟(jì)的基本產(chǎn)業(yè),如何做到生態(tài)水利的可持續(xù)發(fā)展,是如今水利工程建設(shè)的重要課題。而如何讓水利工程與生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)有機(jī)的結(jié)合,是走可持續(xù)發(fā)展道路的重要保證。但是在生態(tài)水利工程開發(fā)設(shè)計階段,存在了很多的問題,影響了水利工程的建設(shè)。
關(guān)鍵詞:生態(tài);水利工程;問題對策
水利工程在設(shè)計環(huán)節(jié)會出現(xiàn)很多的問題,這些問題的存在會導(dǎo)致生態(tài)水質(zhì)發(fā)生變化,同時也影響了建立生態(tài)水利工程的初衷和目的。生態(tài)水利工程在進(jìn)行開發(fā)、設(shè)計以及后續(xù)進(jìn)行施工和運(yùn)行的時候,需要考慮對生態(tài)系統(tǒng)的影響。因此,在設(shè)計開發(fā)階段,就應(yīng)該發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,避免在實施過程中產(chǎn)生太多的負(fù)面影響。
一、生態(tài)水利工程設(shè)計的意義
經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,使得農(nóng)業(yè)和工業(yè)對水資源的需要求量越來越多,很多城市都因為工農(nóng)業(yè)搶奪居民用水而產(chǎn)生了諸多的矛盾。為了有效地利用水資源,很多地區(qū)都修建了很多水利工程,這些水利工程不僅起到了蓄水調(diào)節(jié)的作用,還有著防洪防旱、牧漁灌溉的作用。水利工程的大力發(fā)展是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢,同時建立有序的生態(tài)水利系統(tǒng),有效地治理了水污染,改善了生態(tài)環(huán)境。對于已經(jīng)建立的水利工程,生態(tài)設(shè)計主要針對嚴(yán)重污染的河道進(jìn)行有效的修復(fù)。而對于新建的水利工程,生態(tài)設(shè)計主要針對水生生態(tài)環(huán)境治理。
開發(fā)設(shè)計水利工程,其設(shè)計方案的優(yōu)劣直接影響了工程實施后對水生環(huán)境的影響,還影響了水利工程的安全平穩(wěn)運(yùn)行以及投資回報效益。因此,設(shè)計是水利工程建設(shè)的關(guān)鍵步驟,強(qiáng)化生態(tài)水利工程設(shè)計有重要意義。
二、設(shè)計的基本原則
(一)工程原則
無論水利工程最終的要求是什么,它本身是一個經(jīng)濟(jì)活動。既然是經(jīng)濟(jì)活動,需要考慮的就是投入與產(chǎn)出的對比。用最小的投入獲得最大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益,是我們遵循的原則。在此基礎(chǔ)上,需要針對不同河流的水文特征以及工程項目自身的安全耐用性而進(jìn)行綜合設(shè)計。
(二)生態(tài)原則
在水利工程的設(shè)計中,生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展以及自我恢復(fù)性的保留是必要的考慮原則。優(yōu)秀的設(shè)計會把自然力完全融入設(shè)計,讓自然界的物種和生態(tài)環(huán)境繁衍產(chǎn)生的合理結(jié)構(gòu)與水利工程形成一個平衡的生態(tài)系統(tǒng)。所以,在引進(jìn)物種時,要多方面考慮,避免新物種影響生態(tài)平衡。
另外,生態(tài)設(shè)計時需要考慮河流修復(fù)規(guī)劃的尺度和長度,必須要從整體出發(fā),了解生態(tài)系統(tǒng)中每個環(huán)節(jié)的作用。不能單方面考慮植被或者水文系統(tǒng),需要把整個流域的生態(tài)環(huán)境納入其中,做一個水域生態(tài)的大系統(tǒng),將水利工程、生物系統(tǒng)以及水文系統(tǒng)都包括在其中。
(三)動態(tài)原則
生態(tài)系統(tǒng)是由各個物種和環(huán)境組成的,不是靜止不動的,它每時每刻都在變化。時間與空間上存在不確定性,這個不確定性,是在設(shè)計時需要遵循、反饋、調(diào)整的設(shè)計原則。
三、生態(tài)系統(tǒng)的影響問題
水利工程雖然可以利用修建堤壩防止和治愈洪澇和干旱等自然災(zāi)害,但是卻在修建堤壩的過程中對自然環(huán)境造成了破壞。同時,蓄水以及牧漁等活動也在很大程度上破壞了河流的連續(xù)性以及生態(tài)的完整性。水利工程對生態(tài)系統(tǒng)的影響,主要包括兩方面。
(一)積極的影響
第一,利用了水利工程節(jié)約了能源,減少了礦石和森林的采伐,保護(hù)了不可再生的資源,還減少了自然災(zāi)害對人們的影響。第二,生態(tài)水利工程的建設(shè)利于蓄水灌溉,改變當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。第三,生態(tài)水利工程減少了水土的流失,防止了沙化的進(jìn)程。
(二)消極的影響
水利工程的建設(shè)在一定程度上改變了下游河段的水質(zhì)以及流量,增加了下游干旱的幅度。同時也降低了河流的自我凈化的能力。很多生物存在回流的習(xí)性,水利工程的建設(shè)阻礙了河流的流向,對生物物種造成了損害。而且水利工程本身一旦出現(xiàn)不穩(wěn)定運(yùn)行的情況,會產(chǎn)生更大的災(zāi)害。另外,建設(shè)水利工程導(dǎo)致很多耕地森林在減少,很多自然與人文景觀被埋沒。
由于上述兩種影響,在進(jìn)行水利工程開發(fā)建設(shè)時需要全方面地考慮,對生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行必要的權(quán)衡。達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的最終目的。
四、問題的對策
(一)統(tǒng)一完善設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)不同流域的水文特征,結(jié)合成功的水利工程經(jīng)驗,對現(xiàn)有工程設(shè)計的規(guī)范進(jìn)行修改和完善,編制完善的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計內(nèi)容。
(二)收集完整的基礎(chǔ)資料
由于水利工程涉及的系統(tǒng)龐大而復(fù)雜,而且處于動態(tài)中,因此對生態(tài)系統(tǒng)、水文環(huán)境、地址面貌等方面的資料需要進(jìn)行完整的收集。基礎(chǔ)資料的詳實程度直接影響了設(shè)計的質(zhì)量。所以,在前期需要做好完善準(zhǔn)備,羅列資料的科目與種類。在收集期間盡可能大范圍進(jìn)行收集,匯總時需要進(jìn)行嚴(yán)格的審查和復(fù)查,力求資料的真實可靠。根據(jù)工程項目以及投入的資金狀況,加設(shè)生態(tài)觀測點,用于資料的積累和動態(tài)數(shù)據(jù)的收集,為日后的設(shè)計提供可靠的數(shù)據(jù)。
(三)學(xué)科的聯(lián)合設(shè)計
利用生態(tài)水文學(xué)以及工程水文學(xué)兩種學(xué)科進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計,吸取二者之間的平衡點,將生態(tài)系統(tǒng)與工程項目進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,從而讓工程項目融入生態(tài)環(huán)境,讓二者和諧共存。因為只有深入地了解水文知識,并且利用工程水文學(xué)的知識加以融合利用,才可以讓外來的工程項目無害地嵌入動態(tài)平衡的生態(tài)系統(tǒng)中。
(四)工程項目的有效協(xié)做
在設(shè)計時,需要在工程理論的基礎(chǔ)上結(jié)合環(huán)境科學(xué)加以設(shè)計。盡量對生態(tài)水利工程和水污染工程進(jìn)行融合,減少項目實施過程中的阻力。需要根據(jù)流域的水量季節(jié)性變化進(jìn)行合理設(shè)計,不能太過于追求大而忽略使用價值,也不能過于小心尋求生態(tài)平衡點而造成效益的折扣。因此需要結(jié)合具體工程項目進(jìn)行實際工作環(huán)境的設(shè)計理念,避免盲目建設(shè)造成更為嚴(yán)重的破壞。
五、結(jié)語
生態(tài)水利工程的目的就是將工程項目盡量安全和有序地嵌入動態(tài)平衡的自然生態(tài)系統(tǒng)中,讓其融入其中而形成一個健康的、可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)。我國是一個水資源需求量巨大的國家,國民經(jīng)濟(jì)需要水利工程建設(shè)的投入,更需要對水利工程進(jìn)行規(guī)范和專業(yè)的開發(fā)設(shè)計。這就需要讓專業(yè)的設(shè)計人員和不斷提高的技術(shù)水平相結(jié)合,讓生態(tài)水利工程可以有更好的發(fā)展。
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