關于水利工程中的生態問題與生態水利工程的分析

王紅彥

浙江省水利水電建筑監理有限公司 浙江 杭州 310020

隨著國家對生態環境的關注度不斷提高，相關部門也陸續頒布一系列的新的能源政策，生態水利工程要根據當地的生態環境，按照綠色的原則來建設和發展，并通過對周邊的生態環境進行改造，合理的使用和保護水資源，將經濟效益和生態效益有機的結合起來，從而滿足社會和廣大人民群眾對水利工程的需求，實現人與自然的和諧發展[1]。

1 水利工程對生態環境發展的積極意義

1.1 有利于保護水源和生態修復

具有調節作用的水庫，在枯水期采取排水調節措施，可使下游水體具有明顯的自凈能力，可改善下游水體的水質、水源情況等，也有利于下游周邊區域利用水庫發展水產養殖，或利用景區開發等方式發展第三產業。水利風景區是指以水利工程為基礎，打造具備一定的旅游、娛樂休閑以及文化教育等功能的場所。水利風景區的建設，既能促進地方經濟發展，又能保護水源的健康，修復生態環境，維護工程安全。

1.2 對水電發展形成支持

水力發電是指利用可再生的、清潔的水資源進行發電，所以其開發費用整體相對低廉，完全取代礦物燃料用于生產和生活，將會帶來很大的生態效益。與傳統的燃煤電站相比，水利工程中的水力發電項目的竣工和投入運行，在降低環境污染、降低溫室效應、減少化石燃料發射所引起的酸雨災害等方面，都能起到積極的促進作用。在水利工程中，蓄水池能提高水庫的上游水運系統，降低運輸成本，減少占用空間等[2]。水利工程還能改善非遷移禽類的生活環境，增加水的含氧量。而且從血吸蟲的疾病防治層面來看，通過水利工程可以進行有效的滅螺，對疾病的控制起到了很好的效果。

2 水利工程對生態環境發展的負面影響

2.1 對河流水域的影響

由于修建水利設施會在一定程度上阻礙河流的流動，從而減少河流與大氣、土壤的交換。尤其是將污染物排放到河流之中時，有了水利工程的障礙，這些污染物也難以擴散，危害到水域環境。而且水利工程也擁有著極大的蓄水量，這會導致周圍區域的水蒸發增大，周邊的地區氣候也會受到影響，比如出現降水增多的情況等。

2.2 對生物物種的影響

水利工程通常都裝有溫度采集裝置，當太陽光線強烈時，水庫內的水會迅速吸收太陽能，使水溫度迅速升高。結果表明，庫區的水溫比河段的水溫要高，這種溫差會對江河的生態穩定造成很大的影響。此外，由于水利工程的建設，使洪泛區與灘地分隔開來，導致河堤內各種植被的生長減少，這也會影響到整個食物鏈，比如會導致草食性動物數量銳減，生物多樣性下降，生態環境的穩定性嚴重下降。此外，在修建水利設施時，會產生大量的污染物，將其排入河流，造成水體中的生物大量死亡。

2.3 對社會生態的影響

水利工程的建設，不僅占用了有限的土地資源，而且還會給耕地、房屋建筑和歷史遺跡帶來巨大的損害。比如前郭縣是一座歷史悠久的城市，松花江、嫩江都是從這里經過的，再加上查干湖是全國排名第七的湖泊，所以很多人也都是以河道為基礎，在周邊進行生活。然而，前郭縣也開始了大量水利工程項目建設，這不僅會對當地的生態環境造成損害，還會導致大量的人口遷移，而且前郭縣是一個多民族的聚居區，移民很容易引起民族沖突。

3 開展生態水利工程的必要性

隨著現代科技的不斷進步和發展，傳統的水利工程在推動社會和經濟發展的同時，對當地的生態環境也有一定的影響。同時，由于河流生態功能的逐步衰退，對人類長期的利益也將造成不可忽略的損失[3]。因此，在今后的水利建設中，必須在水資源的開發和利用以及保護自然生態等方面，找到一個科學的立足點，并進行全面的統籌性規劃，保證水利工程的建設不能以破壞環境為代價。從河流生態可持續發展的大局來看，將其與河流環境立法、水資源綜合治理、循環經濟、傳統的污染治理技術相結合，是河流生態環境治理的重要內容。加強生態水利工程建設的科學性和規范化管理，是目前水利工程建設過程中亟待解決的重要問題。

4 生態水利工程建設的基本原則

建設生態性的水利工程，首先要維護和重建多元化的河流。不同河流的形態、流水狀態、土壤狀況各不相同，所以，在進行生態水利工程項目的建設時，不能一味的模仿，而應針對不同河流的特點，進行差異化的建設，以保持河流的獨特和多樣性。其次，堅持河流自身再生的基本原則。通過河流自身的恢復功能，既可以降低水利建設項目對河道環境的損害，又可以降低人為因素的影響，從而促進河道生態環境的可持續發展。最后，以恢復整個水體的生態環境為宗旨。河流不僅創造了河流生態系統，還與周圍的森林、田地、鄉村、城市等形成了一個整體，因此，在生態環境的構建上，必須充分考慮河流與森林、田地、鄉村等要素的相互影響，在生態水利工程的建設過程中，要對這些要素進行統一的衡量，實現生態的整體性優化。

5 水利工程建設與生態平衡的結合措施

5.1 不干涉生物的多樣性

在傳統的水利工程建設過程中，也導致河流、植物、土壤等多種生態要素受到了嚴重的破壞，所以也導致很多物種瀕臨滅絕。所以，我們的環保學者們也提出，水利建設不能對自然生態和物種的多樣性造成影響，確保不對環境進行大規模的改變。水利工程項目建設的目的是解決人民生活的問題，但如果對自然生態造成嚴重的破壞，就等于是殺雞取卵，對人類的可持續發展不利[4]。所以，在未來一系列水利工程的規劃中，要從自然環境出發，要從保證生態多樣性的角度切入，從而實現生態水利工程的目標。

5.2 減少工程占地面積

自然是不斷演化的，而且自然的演化也與人類的活動息息相關。所以在構建生態水利工程的過程中，工程設計人員也需要盡可能地順應自然的發展狀態，比如不能占用大量的河道面積，導致河道環境受到嚴重的破壞。需要遵循簡易改造的原則，從而完成水利工程的建設。在不進行大規模修建的情況下，河道的環境自然也就得到有效的保護，而且對于建設單位而言，投資也要更少，從而獲得更多的經濟效益。所以，生態性的水利工程建設主張“小而精”的原則，強調與自然相結合，從而對生態形成有力的保護。

5.3 結合自然科學進行水利工程建設

在河道治理中，影響最大的因素就是陸路交叉地帶的護岸結構。在典型的堤壩保護工程中，應盡量采用具有優良的反滲透性能和墊層結構的堆石，采用多孔混凝土和天然材料制作的撓性建筑，并盡量避免采用堅硬的防水材料，以利于植物的生長以及魚類、兩棲類、昆蟲等生物的生存和繁衍。水陸交錯地帶是水生植物的生長地帶，是動物棲息、覓食、產卵的場所，所以這也關系著動植物的生存和繁衍。

5.4 融入生態運用環境

過去的治水工程只注重河道自身，往往忽略了治理后的自然生態系統的修復。在評價過程中，要從經濟、技術和生態環境多個角度出發，從而進行綜合的評價，并在一定程度上再衡量人的需要。為此，在生態水利工程的建設中，需要基于“河流生態走廊”的整體規劃，堅持統一性的設計和建設原則[5]。在進行防洪規劃時，必須把河道及其上下游、左右岸的生物群落置于一個整體的生態體系中。除了需要常規的水文地質測量之外，還需要加強相關區域的生態調查，著重于動物和植物的歷史和現狀的信息，明確生物群落與水體的相互依賴關系。

5.5 恢復遭到毀壞的自然環境

一條河流的廣義的水文體系，包括從源頭至上游的地下、中下游地區的地下水和地表水體系，以及流域內的湖泊、濕地、水塘、沼澤以及洪泛區，這些區域是以河流為紐帶的水體系統。水體生態系統是一個大系統，包括生物系統、廣義水文系統、人工工程設施系統。廣義的水文和生物體系相互交錯，構成了自然的河流生態體系。而作為生態環境的一部分，人的活動與工程設施也會對水體的生態環境造成一定的影響。如果單純從生態環境的角度來看，很明顯是將整個復雜的系統分割開來。當水體被脅迫時，必須綜合、整體地研究各脅迫因子的關系。因此，在進行生態水利規劃時，要全面把握生態系統的各因素之間的關系，不僅要解決流域的水文系統恢復問題，還要解決單一的水生生物或河岸植物的恢復問題，更要從整體上進行綜合的系統的整治。

5.6 加強污水廢渣的處理

根據水利生態工程的特點，采用自然沉降法進行處理。同時，還可以設置一個化糞池和一個簡單的衛生間，將工程工地的廢水接收進來，以避免對下游居民產生影響。同時，在工程建設中也要注意垃圾的堆放，保證建筑工地原有的景觀在施工結束后可以得到恢復。挖掘耕種的表層土壤時，也需要對挖掘后的表層土壤進行適當的保護，以備在項目完成后進行覆蓋。

5.7 加強施工環境的監測

對于已建成或在建的水利工程項目，應當按照當地環境保護的要求，制定相應的環境監測指標。在這個指標體系中，必須要有一個清晰的定義，一旦有什么問題，可以第一時間找到相關的責任人，這樣才能讓施工的環境問題能夠盡快的解決。

5.8 加強河道生態護坡管理

5.8.1 植被型生態混凝土護坡

從目前水利水電工程中的河道生態護坡技術的應用情況來看，植物型生態混凝土護坡技術在實際中得到了廣泛的應用，并在實際應用中取得了良好的效果。顧名思義，這種護坡技術就是利用天然植物作為基礎的護坡要素，然后加入水泥、混凝土等材料，這樣既能保證植物的水分，又能提高土壤的抗壓能力，達到更好的生態效果。在護坡工程中，應著重考慮土體的保護特性和防滲措施。因此，在選擇植物時，應著重考察植物的生命周期，并結合當地的土壤、氣候等特點，選取適宜的植物種類。與其他種類的河道生態防護技術相比，植物型生態混凝土護坡在防治土壤侵蝕方面具有較好的效果。一般情況下，為了使護坡的生態性能得到更好的體現，還必須在設計中加強護坡與周圍環境的協調，并盡可能地提高護坡的綠化效果。在施工方法上，可采用嵌入式生態磚與鏈式砌塊技術，增強其穩定性，并能保持原有的地質狀況，在增強護坡穩定性的同時，也保證護坡的美觀性。

5.8.2 土工材料的護坡技術

在水利工程項目建設中，一般情況下種植土壤中都含有很多碎石，所以采用土工材料生態護坡技術，可以利用金屬網提高其穩定性，使其具有耐腐蝕性和抗壓能力[6]。土工材料生態護坡技術具有較好的優越性，可以應用于各種河道護坡施工之中，而不會受到河道差異的制約和影響。例如某些河流的流速比較快，常規的護坡技術很難適應，而采用土工材料的生態護坡技術則能達到更好的防護效果。在采用此種護坡技術時，應注意草皮與土工材料之間的配合，從實際情況來看，目前常用的是碎石、聚乙烯、聚丙烯等物料，它們也能更好地與土壤粘合。由于采用了土工布作的網墊，所以護坡結構也非常穩定，使植物的生長空間得到了充分的利用，從而對植物的生長起到了很好的支持作用。而對于網狀結構，通常在建造時會加入一些砂礫和泥土，這樣既可以使網墊與草皮得以充分粘合，又可以增加網墊結構與護坡的摩擦，增強整體護坡結構的穩定性。

5.8.3 植物固土法的生態護坡技術

河流生態護坡工程的關鍵在于保持河道周圍的生態環境，確保其基本功能。因此，在現代護坡施工中，人們更傾向于采用天然材料。就拿自然植物來說，植物固土法就是將植物的根系充分的利用，將其與泥土固定在一起，形成一種純粹的天然護坡，這是一種非常經濟、非常環保的工程，只要選擇適合的植物，就能滿足建設的要求。在護坡施工的時候，不需要使用其他的材料，可以節省大量的建設物資，有利于節約成本，而且還可以減少對環境的破壞。因此，在當前的生態水利工程建設過程中，利用植物根系來降低土壤侵蝕是目前護坡工程中一種非常有效的方法，植物固土法的生態護坡技術也得到了極其廣泛的使用。

6 結語

目前，我國的生態環保狀況不容樂觀，特別是經濟高速發展對江河水體造成的損害日益加劇。在這種背景下，用傳統的方法來開發和利用水資源，不但增加了環境的壓力，還會加劇水資源的緊張，從而影響到經濟和社會的可持續發展。因此，建設生態水利工程也是未來水利工程事業的必然趨勢。具體而言，在建設實踐中，也需要不干涉生物的多樣性，減少工程占地面積，結合自然科學進行水利工程建設，融入生態運用環境，恢復遭到毀壞的自然環境，加強污水廢渣的處理，加強施工環境的監測，以及加強河道生態護坡管理，只有如此，才能實現我國經濟發展和生態的平衡。