基于生態(tài)理念的水利工程設(shè)計(jì)研究

曹延明

摘 要：隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于生態(tài)和環(huán)保的關(guān)注度正在日益的增長(zhǎng)。在很久以前我國就提出了“經(jīng)濟(jì)節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)理念。在我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中水利工程是一項(xiàng)直接關(guān)系到人民生產(chǎn)生活的重要工程。但是現(xiàn)在水利工程的一些設(shè)計(jì)中還存各種問題沒有解決，從而引發(fā)了一系列的環(huán)境問題。所以在水利工程的設(shè)計(jì)過程中必須要以堅(jiān)持生態(tài)理念為基礎(chǔ)，促進(jìn)我國的可持續(xù)發(fā)展，控制對(duì)環(huán)境帶來的污染，文章主將對(duì)生態(tài)理念下的水利工程的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和分析。

關(guān)鍵詞：水利工程；生態(tài)理念；工程設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TV222 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）02-0108-02

Abstract： With the progress of society and the development of economy， people pay more and more attention to ecology and environmental protection. A long time ago， China put forward the concept of "economical and environment-friendly" travel. In the infrastructure construction of our country， water conservancy project is an important project directly related to people's production and life. However， there are still various problems in the design of water conservancy project， which lead to some environmental problems. Therefore， in the design process of water conservancy projects， we must adhere to the ecological concept as the basis， promote the sustainable development of our country， and control the pollution to the environment. The main purpose of this paper is to study and analyze the design of water conservancy projects under the ecological concept.

Keywords： hydraulic engineering； ecological concept； engineering design

我國的經(jīng)濟(jì)水平正在逐年的提高，這種經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展讓我國社會(huì)與環(huán)境之間的矛盾日漸累積。為了促進(jìn)人與自然的平衡發(fā)展，在水利工程設(shè)計(jì)的過程中，必須基于生態(tài)的理念進(jìn)行建筑施工。為了實(shí)現(xiàn)我國的經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)的時(shí)候必須注重對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，使我國水利工程建設(shè)走上一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)道路。

1 傳統(tǒng)水利工程與生態(tài)水利工程

傳統(tǒng)的水利工程可以簡(jiǎn)單的理解為人類通過對(duì)水利工程的設(shè)計(jì)來達(dá)到對(duì)水資源的合理利用和再分配的目的。大多是只考慮到人們的生產(chǎn)生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步需求，這種只注重眼前的短暫利益而忽視了長(zhǎng)時(shí)間不科學(xué)的水利工程會(huì)帶來的生態(tài)破壞的嚴(yán)重后果。傳統(tǒng)水利工程主要體現(xiàn)出的就是經(jīng)濟(jì)性，很少注重到對(duì)于環(huán)境的保護(hù)。

而生態(tài)水利工程主張以保護(hù)自然環(huán)境為前期，以生態(tài)理念為設(shè)計(jì)宗旨。生態(tài)水利工程從選址到布局都充分的考慮到自然環(huán)境的因素，在最大程度上實(shí)現(xiàn)人與水的平衡發(fā)展。在工程建筑的過程中，不僅要達(dá)到水生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化還要進(jìn)一步的兼顧到河流生態(tài)修復(fù)的重要任務(wù)。從而實(shí)現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)理念。黃河在沒有修復(fù)水利以前屬于高污染的河流，建立八個(gè)水利工程以后有效改善。永安水利的主要任務(wù)是輔助水利水電工程、生產(chǎn)設(shè)施的建筑、安裝和施工的基礎(chǔ)工程。青海龍羊峽的設(shè)置不僅以防護(hù)林為主，還增加庫區(qū)周圍的植被覆蓋率，對(duì)于控制水土流失和改善庫區(qū)周圍生態(tài)環(huán)境有很大的意義。

2 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和遵循的原則

2.1 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

（1）生態(tài)水利工程具有自然性的特點(diǎn)：自然環(huán)境具有一定的不可控性和不可逆轉(zhuǎn)性，所以在設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時(shí)一定要把自然性放在首位，堅(jiān)持環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，在最大的程度上保護(hù)環(huán)境不受到損壞。在進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做好前期工作：邀請(qǐng)專業(yè)的人員對(duì)自然環(huán)境進(jìn)行考察并給出相關(guān)的結(jié)論，從而確保水利工程的設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性。

（2）生態(tài)水利工程具有社會(huì)性的特點(diǎn)：水利工程的社會(huì)性表現(xiàn)在為了滿足人們的生活和生產(chǎn)的需要、防洪抗旱、蓄水發(fā)電等作用。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要保證工程的合理性和實(shí)用性。坎兒井是新疆抗旱的主要方式，它是通過地下渠道引取滲入地下的雪水進(jìn)行灌溉的水利設(shè)施，對(duì)于新疆干旱有一定的作用還可以防止輸水途中水分的蒸發(fā)，坎兒井對(duì)于缺水的新疆能夠把水最大程度的利用。

（3）生態(tài)水利工程具有堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)：古語云“功在當(dāng)代、利在千秋”。這句話的主要含義就是在水利工程建設(shè)的同時(shí)要進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)的考慮。我國的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略是可持續(xù)發(fā)展，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要維護(hù)工程與自然環(huán)境的均衡發(fā)展。工程是長(zhǎng)久的建筑，要用長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目光去看待工程設(shè)計(jì)。

2009年，我國最大型的水利工程項(xiàng)目建設(shè)的水電站——長(zhǎng)江三峽工程正式完工。許多專家組成的專業(yè)團(tuán)隊(duì)在三峽工程建成后對(duì)周邊的環(huán)境影響和生態(tài)破壞進(jìn)行了研究和分析。由于水利工程的建設(shè)，造成水庫兩岸地區(qū)2公里內(nèi)的年均溫度上升0.1℃-0.2℃，對(duì)冬季和春季的月均溫度升高0.3℃-1.3℃； 在這同時(shí)，由于水庫的泄洪作用，造成了長(zhǎng)江中下游的干流河道出現(xiàn)沖刷和坍岸，形成新的險(xiǎn)工河段。據(jù)研究結(jié)果表面，三峽工程對(duì)生態(tài)的影響是利大于弊。endprint

2.2 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)遵循的原則

為了保證國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)要遵循以下的原則。

（1）遵循河流的整體性原則：為了使已經(jīng)遭到破壞的環(huán)境得到恢復(fù)，所以在進(jìn)行前期的方案設(shè)計(jì)時(shí)要綜合的考慮到河流的整體資源水平和季節(jié)的變化程度。專業(yè)的工程設(shè)計(jì)師在處理方案時(shí)不僅要考慮河流周圍水域的整體性還要把環(huán)境和自然之間的平衡放在工程的設(shè)計(jì)之中。

（2）遵循安全的原則：在工程施工的時(shí)候要做好提前的安全預(yù)案，計(jì)算好河流的季節(jié)性，從而保障施工時(shí)技術(shù)人員的安全。

（3）遵循自然生態(tài)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)、恢復(fù)的原則：自然生態(tài)系統(tǒng)具有自我恢復(fù)和調(diào)節(jié)的能力。相關(guān)的技術(shù)人員要掌握相關(guān)的理論知識(shí)和自然環(huán)境常識(shí)。

（4）遵循反饋后再調(diào)整的原則：由于自然生態(tài)系統(tǒng)的不可控制性因素和時(shí)時(shí)變化的特性，水利工程的設(shè)置中要有反饋的系統(tǒng)，通過使用以后的觀點(diǎn)反饋從而進(jìn)行不斷的調(diào)整。

3 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的技術(shù)路線

（1）生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)路線要充分的吸收自然環(huán)境的現(xiàn)狀以及一定的科學(xué)理論知識(shí)和技術(shù)水平。針對(duì)于缺水地區(qū)和開采地下水種植水稻的問題，應(yīng)利用水利工程來完善和高效的運(yùn)用水質(zhì)凈化的工作。由于水資源屬于不可再生的資源種類，所以生態(tài)水利工程在日后的重要發(fā)展目標(biāo)是將生態(tài)水利工程與水污染控制工程進(jìn)行結(jié)合。美國在90年代對(duì)凱斯密河和密蘇里河進(jìn)行生態(tài)修復(fù)規(guī)劃，實(shí)施完成以后標(biāo)志著大型河流的全流域綜合生態(tài)修復(fù)工程到了一個(gè)新階段。

（2）生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)路線是認(rèn)識(shí)生態(tài)工程的目標(biāo)。針對(duì)一些水利工程要考慮到自然河流生態(tài)敏感區(qū)域，從而進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃。例如：烏蘇里江的洪水期的問題，由于季節(jié)等各種因素的變化，會(huì)影響每個(gè)流域的流水量從而影響整體流域的水文過程；三江平原曾經(jīng)的跨流域排水就沒有考慮到自然河流生態(tài)敏感區(qū)域的問題。

（3）生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)路線是以工程理論學(xué)和自然生態(tài)水文學(xué)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)路線。這兩種學(xué)說在水利工程建設(shè)中是相輔相成的關(guān)系，二者缺一不可。在理論的基礎(chǔ)上加上對(duì)自然的考察設(shè)計(jì)出科學(xué)化精細(xì)的路線。

在對(duì)北京北護(hù)城河的綜合治理的改造工程的設(shè)計(jì)中，從生物多樣性恢復(fù)、自然景觀、水文化和防洪等多目標(biāo)出發(fā)，在規(guī)劃建設(shè)范圍，把原來單一的斷面形式改變?yōu)閺?fù)式斷面或緩坡，并進(jìn)行岸坡植被，設(shè)置親水平臺(tái)和臺(tái)階。

4 生態(tài)理念的水利工程設(shè)計(jì)的相關(guān)要點(diǎn)對(duì)策

（1）注重樹立生態(tài)理念：把堅(jiān)持生態(tài)理念作為水利工程設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)理念。對(duì)于設(shè)計(jì)人員自身來說，要不斷的去學(xué)習(xí)新的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)，從而完善自身的綜合素質(zhì)。只有這樣才可以設(shè)計(jì)出具有科學(xué)性、合理性、生態(tài)性與經(jīng)濟(jì)性的操作方案。

（2）注重水文分析的科學(xué)性：水利工程的作用很多，服務(wù)的對(duì)象也是多樣化的。在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)不同的需要，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析以確保生態(tài)水利工程的合理化。例如河南小浪底水利工程減少地表徑流85立方米，每年可以攔沙保土6.19萬噸，對(duì)于生態(tài)的保護(hù)有很大的作用。

（3）注重生態(tài)目標(biāo)的敏感性：水利工程關(guān)系到了環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要性，所以設(shè)計(jì)方案時(shí)要考慮到生態(tài)目標(biāo)的敏感性。保障人與自然、自然與工程的多重統(tǒng)一性。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的逐漸深化和人們對(duì)自然生態(tài)的關(guān)注程度，國家要對(duì)生態(tài)水利工程的建筑設(shè)計(jì)采取高度的注意和采取相關(guān)的措施來確保水利工程的合理性和科學(xué)性。我國的生態(tài)水利工程建設(shè)屬于新興的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，其迅速的發(fā)展過程和不斷擴(kuò)大的規(guī)模。國家的相關(guān)部門要設(shè)立專門的機(jī)構(gòu)去推動(dòng)水利工程的積極發(fā)展。水利工程建設(shè)的機(jī)構(gòu)本身注重設(shè)計(jì)的生態(tài)理念和加強(qiáng)自身的建設(shè)，為國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展保駕護(hù)航，做出貢獻(xiàn)。

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