淺談傳統水工學與生態水工學

(華北水利水電大學 河南 鄭州 450046)

一、傳統水工學的特點

傳統的水工學主要著眼于河流系統的開發與治理，從而進行興建河流整治工程。隨著大批工程設施投入使用，山洪和山地災害得到了一定程度的遏制；然而，隨著社會經濟的發展，生活垃圾、生活污水也一定程度上膨脹起來，傳統的水利工程設施解決了洪澇等災害，但面對人為引發的一系列生態環境問題，卻顯得捉襟見時、無能為力。

傳統水工學在設計理念、使用材料、理論基礎等方面存在一定的傳統性和局限性：

思想傳統，即以傳統的防洪減災為主要的指導思想，傳統的水工學主要在于通過一定的工程措施達到錯峰、分洪、滯洪等目的，在豐水季節，盡可能降低洪水泛濫給人們造成的損失。

材料傳統，即采用傳統的材料如土、石等，運用傳統的制作方法建筑水庫大壩，如堆石壩，重力壩等，對于當地的河谷地貌特征改動極大。

理論基礎傳統，運用傳統的水力學、水文學、工程力學等專業性知識指導工程實踐，然而這些學科更多的只是關于工程建設，很少有涉及生態學方面的知識，因此也就更談不上對于當地的生態保護。

二、傳統水工學所帶來的脅迫效應

傳統水工學為了滿足社會經濟發展對于防洪、灌溉、發電、航運等方面的需求，過度重視流域或區域的經濟效益，忽視了生態效益，因其固有的局限性而對于河流生態系統產生了強烈的脅迫效應。

水利工程的修建和運行中，由于流域生態環境、水環境和生活環境被改變，原有的河流生態系統被打破，如果防治措施不力會帶來很多疾病(如阿米巴痢疾、瘧疾、血吸蟲病等)影響人群健康。每一座水利工程樞紐建成后，水庫庫區造成淹設，對歷史文物和自然景觀都會帶來不同程度的損害。同時，傳統水利工程占用大量的土地，人地矛值進一步加劇，一旦處理不當，將會造成社會動蕩，給社會帶來不安定因素。

水庫投入使用后，原來的河川徑流變成大面積的水域，水面蒸發量增加，進而改變水文循環各要素。同時，上游河道流速降低，泥沙沉降淤積在庫床之中，使水壩以上河段的侵蝕基準面提高，可能會誘發地震、塌岸、滑坡等不良地質災害。庫區周圍地下水得到充分補充迅速上升，如不采取措施，會引起庫區土地浸沒、鹽堿化、水土流失等問題的出現，給農業帶來一定的負面效果。除此之外，雖然傳統的水工建筑解決了防洪方面的需求，但是在非汛期，水庫也截斷了河流的基流，改變了水體在時間和空間上的分布。如遇久旱無雨，被截斷的下游流域可能將會出現河道干涸斷流的景像，進而引發一系列的生態環境問題，同時對航運、灌溉、引水和養魚等均有較大影響。

三、生態水工學的基本思路

生態水工學將河流系統看作是自然生態系統中不可分割的一部分，運用可持續發展的理論從全局的高度來規劃和調控流域生態系統的結構要素、工藝流程及系統反饋關系，在流域內實現經濟、社會、環境和生態效益。在興建河流整治工程充分開發利用流域水資源的同時，使得生態環境與社會生產更加和諧地發展。

對于已建工程，生態水工學強調對河流生態系統進行補償，同時，加強生態監測與評估，注重改善水庫調度方式以減小對河流棲息地的干擾；對于新建和待建工程，強調吸取經驗教訓，在工程規劃設計理念和技術中注重運用生態學方面的知識，兼顧河流生態系統的健康需求。

四、生態水工學的基本原理

生態水工學的基本原理包括人與自然和諧共處、保護生物多樣性、流域整體性及可持續發展理論、親水設計原則和生態系統的自我為恢復、自組織等原理，這些原理遵循了生態系統的自我設計、自我組織、自我修復和自我凈化的規律，體現了人與自然的和諧共處以及人類對自然規律的尊重。

生態本工學是一門交叉學科，也是一門實用性的“城市美容”學科。其內涵不僅包括生態水工學的基本原理，還應涉及眾多的生態、水工等多學科技術。

五、結語

在新時代下，“金山銀山不如綠水青山”。我們不能只看重眼前利益，盲目發展經濟，對于環境污染、生態破壞視而不見。健康生態系統是流域可持續發展的基礎，只有保持流域的健康，才能保證流域的可持續發展，當代人在開發流域過程中應該從全局的角度看待問題，將生態水工學投入到工程實踐中，不影響到下一代人對流域開發的需求。同時，也不能一味強調生態環境保護而放棄修建防洪工程，將生態工程變成了人們口中的“花架子”，而是應該在滿足人們基本利益的前提下，適當追求生態效益，尋求傳統水工效益與生態水工效益的平衡。

只有以生態水工學思想為指導的流域開發才能做到可持續發展的永續開發，才能實現人與自然的和諧發展，保證社會經濟的可持續發展，從這個意義上說，傳統水工學到生態水工學的變化是必然的發展趨勢。