生態水利工程設計中的問題及優化策略探討

葉楓

摘要：隨著社會經濟的迅速發展、人民生活水平的不斷提高，人與環境的關系更加密切，人們開始逐漸認識到傳統的水利工程已經滿足不了人們對它的期望，生態水利工程應運而生。文章對生態水利工程設計中的問題及優化策略進行了論述，以供廣大同仁交流探討。

關鍵詞：生態水利工程設計;問題;優化策略

生態水利工程設計和傳統的水利工程設計有一定的區別，在生態水利設計中還存在很多問題，所以在對生態水利設計中存在的問題和需要重視問題進行探討，把外界環境影響對水利工程造成減少到最低，從根本上實現水利工程的可持續發展。

一、生態水利工程概述

傳統水利工程主要以水文學、水力學、巖石力學、結構力學為主的工程力學體系。生態水利工程更加注重人與自然的和諧發展，更加關注人工工程對水體的影響，吸收了部分生態學的理論與環境工程學的技術方法，成為一個跨領域的工程體系，具有極強的綜合性。

二、生態水利工程的基本設計原則

（一）充分發揮生態水利工程對整個河流的自我修復能力

生態系統所具有的可持續性就是其自我修復能力，也就是某些與生態系統友好的物種可以經受自然選擇的考驗，從而尋找到相應的能源和合適的環境條件，依靠生態系統的自我修復功能，合理選擇合適的物種，形成合理的生態結構。成功的水利工程就是應該讓人工與自然各占 1/2，不能只考慮人類的經濟利益，應該樹立融入自然、充分發揮河流自我修復功能的工程概念，從人與自然和諧相處的度出發。生態水利工程的設計必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值，力圖找到最科學的設計方案。

（二）對生態水利工程河流的多樣性進行保護

保護河流的多樣性就是維持生物多樣化。河流里生長著不同的動植物，形成了多樣性的生物環境。河流的水文環境多樣性包括河流的形狀、河寬、連續性、水位、流速、水溫等。河流的生態特點主要是：水、陸兩相和水、氣兩相的聯系緊密性;上中下游的生境異質性;河流縱向的蜿蜒性;河流橫斷面形狀的多樣性;河床材料的透水性等。水、陸兩相和水、氣兩相的緊密關系，形成了較為開放的生境條件;上中下游的生境異質性，造就了豐富的流域生境多樣化;河流縱向的蜿蜒性，形成了急流與緩流相間;河流橫斷面形狀的多樣性，表現為深潭與淺灘交錯;河床材料的透水性為生物提供了棲息所。所以生態水利工程在設計中要充分保護生物的多樣性，保護和恢復原先所有多樣性的生物棲息環境，為生物的多樣性提供生存環境，避免由于工程的建設減少生物群落的多樣性，引起生態系統的退化。

（三）注意修復整個生態水域的生態系統性

水域生態是一個大的系統，廣義的水文系統不僅包括從發源地到河口的地下水與地表水系統，還包括河流串聯起來的湖泊、濕地、水塘、和洪澤區。水文系統與生物系統交織在一起，形成整個河流生態系統。如果河道受到影響，就會破壞它所聯系的整個河流的生態系統。在進行生態水利工程設計時，不能只僅僅考慮河道的水文問題，要充分考慮河流生態系統內各個要素間的相互作用，及整個河流生態系統的修復問題。

三、生態水利工程設計所面臨的主要問題

（一）地域性差異導致生態水利工程的標準不夠明確

由于我國地域性差異，生態水利工程要依據不同地區的差異性，做出相應的調整。確定實際構建標準，當前生態水利工程的理論成果和經驗非常少，并且也不是很完善，這和水利工程對生態的影響研究過少有著直接關系，水利工程既要能夠抵御洪水、風暴、干旱等自然因素的影響，也要實現生態水利工程的安全性和經濟性，另外還要及時總結經驗教訓，不斷完善實際操作標準，確保符合生態修復的耐久性。

（二）生態水利工程和原有水利工程協調運作不及時

生態水利工程的建立要以生態水利系統進行正常運行為原則。在一個系統流域內，新的生態水利工程的建立要在原有水利設施的基礎上進行優化和改造，生態水利設施的建立參考原有水利設施，使原有的水利設施和生態水利設施相結合。生態水利工程的實施和傳統水利工程相比而言最大的優勢就是服務功能的不同，這就可能造成了生態水利工程的建立使原有的水利設施失去服務功能，還會使原有的水利工程無法正常運行。針對這種情況，在開發水利工程的過程中，要使傳統的水利工程和生態水利工程結合在一起，對原有水利工程的服務功能進行調整。因此如何實現生態水利工程和傳統水利工程設施的協調，是生態水利工程在建設中需要考慮的問題。

（三）生態水利工程設計施工缺少維系生態平衡的意識

由于我國生態水利工程在我國進入研究很晚，造成了生態科技難以融入到工程施工過程中，生態環境科技人員和水利工程構建人員之間缺少有效的溝通。現今很多水利工程在進行設計時缺乏可行性和經濟性的考慮。對生態環境的影響考慮的不全面、不規范，是工程施工過程中面臨的首要問題，在生態水利工程施工的過程中，由于缺乏相關經驗，導致了水利工程建設工作不能順利的進行，生態水利研究工作相對落后。

（四）觀測和監測資料不能滿足生態水利工程設計

水的生態節能設計要進行適當的觀察和研究，現今環境監測站的建立和觀察已經不能滿足生態水利工程的設計要求。如運行的水文監測站點都是按照傳統的水文觀測設計的，如對重要的河流、濕地進行保護，缺乏適應的水文觀測點，因此生態水利工程的設計，要考慮到河流濕地等因素。

四、加強生態水利工程設計的措施

水利工程實現生態化設計要體現一種自然性、可持續性和社會性和生態理念，作為造福人類服務的水利系統，也要注重于經濟性，下面就對生態水利設計中存在問題提出以下幾點改進措施。

（一）研究并制定生態水利工程設計等相關的技術流程，有助于生態水利系統功能的發揮。編制生態水利工程的技術流程和實施規范是十分迫切的，雖然目前為止水利工程實踐案例不是很多，還沒有積累一定的經驗，但是取得的研究成果還是很多的。所以，在水利工程建設的過程中還要加強生態水利工程的設計內容，對傳統的水利工程的技術規程進行適當調整，以此來指導水利生態水利工程的設計。

（二）建立完善和合理的水利工程設計的評價體系

1、隨著經濟的不斷發展，生態環境的保護顯得尤為重要，政府的管理部門也要將建設資金下放到經濟小甚至沒有任何經濟效益的水利工程中。

2、積極采取生態系統的服務評價功能，完善水利工程的設計方案，爭取為水利施工工程帶來更多的經濟效益。

（三）補充和完善生態水文的檢測項目

目前我國生態水文監測站點已經不能滿足生態水利工程的發展需要，所以生態監測不僅要體現在增加相應的生態監測站點，并且還要增加生態監測內容，對生態監測內容進行補充和監測。基于生態建設系統的組織規律的設計可以得到生態水利設計的方法和參考數據，為我國生態水利建設提供支持，確保生態水利工程的設計的科學性和可靠性。

五、結語：

總之，在進行生態水利工程過程中需要遵循符合時代特征的設計原則，在實現水利工程基本功能的基礎上，逐漸開展符合可持續發展觀的水利工程，使水資源利用實現最大生態效益。

參考文獻：

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