生態水利工程設計應遵循的理論與技術路線

盧文娟

摘 要：生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理和技術方法的工程學?，F代科學發展使我們認識到，傳統意義上的水利工程學在滿足社會經濟發展的需求時，不同程度地忽視了河流生態系統本身的需求。而河流生態系統的功能退化，也會給人們的長遠利益帶來損害。未來的水利工程在權衡水資源開發利用與生態環境保護二者關系方面，理性地尋找資源開發與生態保護之間的合理平衡點。從河流生態建設的全局看，生態水利工程將與河流環境立法、水資源綜合管理、循環經濟模式以及傳統治污技術一起，成為河流生態建設的主要手段之一。

關鍵詞：生態水利工程設計；理論；技術

1 引言

生態水利工程設計運用的原理是生態學原理，要求工程設計滿足生態平衡，符合人與自然對水利設計的合理需求，在生態水利工程的設計中從生態的角度去進行思考，使水利工程滿足良性循環和可持續使用的功能，把人類和水利工程作為生態系統中的兩個因素進行水利工程的設計。在水利工程的前期規劃，前期設計，后期運作等過程滿足不破壞生態環境，利于修復，在人與自然和諧相處的基礎之上，重復利用水資源。

2 生態水利工程的基本概念

從名稱可以看出，生態水利工程是與生態和水利工程都有關的一項工程，在傳統的水利工程設計中，經常會出現對生態系統考慮不周到的問題，導致設計出來的水利工程在推動社會經濟發展上起了很不錯的作用，但在生態系統的維護上就不那么樂觀了。隨著科學的發展，為了解決傳統水利工程的不足，水利工程在設計時就參考生態學的相關理論，使得水利工程中加入生態學的相關知識，進而使得水利工程與生態學相結合，這樣就產生了一門全新的學科，那就是生態水利工程學。生態水利工程學是指在研究水利工程可以有效滿足人類需求的前提下，兼顧水域環境生態系統的健康與可持續需求的理論和方法的工程學。

3 生態水利工程設計的理論路線

要想充分發揮生態水利工程設計理念，就必須明確生態水利工程設計的內涵。所謂的生態水利工程設計就是在保證水利工程功能性的基礎上，還要確保周邊生態環境的完整性，且水利工程自身的建設形成一個完整的生態系統，這對設計者的水平有較高的要求。所以在生態水利工程設計前期，需要進行大量的調查研究工作，對水利工程建設項目的地質水文狀況進行詳細的數據收集分析，對水利工程周邊的地理環境、氣候條件、物種生存狀態進行充分的了解，在對所有資料進行分析后，以生態學和水利工程學為基礎，對工程建設進行系統的籌劃，從而構建一套完整的生態設計方案，確保當地生態系統的和諧發展。所以前期的調查研究工作是進行生態設計的重要環節，是為生態設計提供理論依據的重要階段，需要做好全面的調查分析，然后進行系統的研究。

在設計上要兼顧全局和局部，合理的統籌宏觀與微觀內容。從宏觀上，要將水利工程建設中，一系列的資源進行合理的優化配置，并且兼顧整個水利工程周邊地區都經濟發展需求，在保障水資源充分利用的基礎上，將水利工程的整體效能進行最大限度的發揮。從微觀層面上，則要針對于實際工程的具體情況和用水需求，對水資源的基礎任務進行細致的分析和規劃，減少水資源的浪費，提高資源的利用率。另外，還要對主體空間進行充分的利用。在水利工程施工的過程中，要關注對周邊環境的保護，結合相關的生態學理論知識，對于主體空間進行合理的設計和布置。生態環境中的種群中，物種的垂直與水平兩種分布形式的合理組合配置，可以更好地提高生態環境的整體循環效果。在特殊情況下，可以采取先轉移后恢復的方式，保障原有生態環境不被破壞。在進行物種的引進上，要經過嚴謹的分析過程，并且結合當地的實際物種狀況，避免盲目引進而造成當地的生態環境問題。對于引進物種，還要做好相應的環境適應力的研究與考察，在保障物種多樣性的前提下，維護生態環境的穩定性。

4 生態水利工程設計的技術路線

4.1 提高水資源自身凈化能力

當前我國水資源污染現象不斷發生，建設生態水利工程旨在涵養水源。對于水資源的自身凈水能力，主要是指充分應用水中的各種菌類物質，將氧化物由有機物變成無機物的過程。在對無機物進行分解的過程中，能夠有效滿足水中植物對養分的需求，在光合作用的作用下，藻類產生氧氣，實現功能的相輔相成。采用生態水利工程來提高水的自凈能力，水資源的自凈作用可以形成一個循環系統，即把有機物變為無機物，并且可以分解水中的細菌等污染物，無機物又可以為水中的藻類提供養料。但這種凈水能力必須要有氧氣的參與，所以在進行生態水利工程建設的時候需要確保氧氣充足，從而能夠最大程度發揮水的自凈功能。

4.2 生態水利工程設計的規范及標準

隨著社會經濟的發展，生態水利工程設計的要求越來越嚴格，為了適應水利發展的需要，我國政府相關部門應制定相關技術設計標準盡快出臺，規范工程設計過程。雖然我國目前的生態水利工程設計的經驗不是很多，相關的專家學者度生態水利工程設計研究的深度不是很樂觀，但我們的設計人員可以吸收國外先進國家的設計經驗，吸收國外專家在生態水利工程設計中的精華，為自己所用，豐富我國生態水利工程設計的內容。相關的水利政府部門組織也可以編制一些在生態水利工程設計中的設計規范，加強水利工程設計中的生態設計，是水利工程的設計滿足生態要求，切實實現人與自然的和諧相處。

4.3 生態水利的相關技術規范

為完善生態水利建設系統，促進生態水利建設系統的發展，須重視當前水利工程的建設標準，應做好技術方面規范的引導，并對工程設計過程中的各項內容及數據進行綜合的匯總，作出明確的規范要求，在設計完成后進行嚴密合理的檢查工作，從而確保生態水利的建設工作能達到規范標準，為水利工程的建設提供良好的技術支持。另外，在制訂規范措施時，要結合實際情況，根據我國生態水利建設的需求，制訂符合我國國情標準的規范。還要針對生態水利設計等方面進行全面的優化革新，從而全面促進我國生態水利工程的發展。

4.4 施工建設控制

施工建設是生態水利工程設計中技術線路的重要控制環節，因為如果生態水利工程項目建設施工控制不當，對水利工程項目建設施工區域生態環境會造成嚴重污染，所以重視工程項目施工階段的技術控制。在生態設計階段，要根據生態水利工程項目施工區域環境特點，制定出合理的生態控制規劃方案，避免施工工作開展對施工區域生態環境造成損害。為了保證工程項目建設施工呈現出生態化的特性，需要應用生態設計指標指導工程項目建設施工。在施工階段需要對粉塵、灰塵擴散進行控制，可以在工程項目建設施工區域進行防護設施建設。做好工程項目建設施工材料的準備工作，定期地對工程項目建設施工現場進行清理。大型工程施工機械設備應用中會發出較大的噪聲，所以需要對機械設備運行時間進行控制，特別是在夜晚施工時需要加強設備運行控制，避免較大噪聲的出現對周圍居民生活造成影響。

5 結語

在水利工程設計過程中，生態設計發揮著越來越重要的作用。在中國水利工程生態設計起步較晚，仍有不完善的設計規范等問題，所以，我們應完善相關標準，打造專業的生態水利工程設計團隊，實現人與自然的和諧相處。

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