水利工程生态效益范文

时间:2023-07-21 09:13:39

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水利工程生态效益

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Abstract: the economic takeoff of promoting the all-round development of society, as a national infrastructure of water conservancy project in China have also made great progress, but at the same time, a lot of water conservancy project makes part of the environment is the serious influence, the ecological water conservancy was mentioned the unprecedented levels, be social widely attention. This article in view of the water conservancy ecological problems, from the point of view of ecological benefits of water conservancy, water conservancy project on how to construct new a shallow to study.

Keywords: water conservancy project water ecological benefit evaluation to the protection of the environment

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:

1 引言

水在自然界中的存在状态并不是完全符合人类需要的,水利工程是用于控制和调节自然界地表水和地下水,达到除害兴利目的而修建的工程。只有修建水利工程才能防止洪涝灾害的发生,并控制和调节自然界中的水,使其能满足人民群众生产和生活的需要。近年来,经济的腾飞促进了社会的全面发展,作为国家基础建设的水利工程建设在我国也取得了长足的进步,但与此同时,大量的水利工程建设使得部分地区的环境受到了严重影响,如一些地区出现水利工程肋迫现象,反而造成水土流失、河湖湿地萎缩、生态功能衰减、地下水水位下降、地面沉降、海水入侵等,甚至造成西北干旱地区的生态灾难。人们不断发出质疑,兴建水利工程究竟是在保护环境还是在危害环境,生态水利被提到了前所未有的高度,被社会广为关注。

2 水利工程对自然环境的影响分析

近年来,水利工程尤其是大型水利工程对自然环境的影响问题已经受到前所未有的关注,很多国家都因为生态问题而推迟甚至中止新的水利水电工程开发方案,要正确处理水利工程同自然环境的关系,就必须科学、谇真的分析水利工程对自然环境的影响,主要包括以下几个方面:

2.1 水利工程对气候的影响

一个地区的气候状况通常是受大气环流所控制的,但通过水利工程使原先的陆地变为水体或湿地,水利工程的这种作用机理,会使局部地区的地表空气发生变化而对局部气候造成一定的影响。比如降雨、气温、风、雾等方面。通常情况下,水利工程会使受一定距离的绕地区降雨量增加,而使库区和邻近地区降雨量减少,同时改变降雨时间的分布,如南方夏季降雨量减少,冬季降雨量增加。同时,由于库区降面变为水面,能量交换方式和储备方式以及交换强度均发生改变,从而使地区气温发生变化,这些都会对地区气候造成影响,如果被放大就会产生巨大的气候变化效应。

2.2 水利工程对水文的影响

水利工程会直接对河道流量造成影响,包括流量大小和流量过程以及流量时间分布等,都会发生变化,这种变化必然会对周围环境造成影响。比如水库工程在汛期存蓄了汛期洪水,改变了河道汛期流量状况,在非汛期则截取了河道基流,水库工程的这种作用,使得河道不论是在汛期还是在非汛期,其流量大小和流量过程都发生了巨大的变化,尤其是非汛期的基流截取作用,使得下流河道水位大幅度下降,甚至引起下游河道断流,从而使周围绕地下水位下降,给周边地区造成一系列的环境生态问题,比如下游天然湖泊或池塘断水干涸,入海口泥沙淤积海水倒灌、河流自净能力降低、河道水位变化波动幅度较大等等水文问题,甚至因为水位下降而且造成水质恶化。

2.3 水利工程造成泥沙淤积

水利工程使库区水位抬高,造成水流过水断面,使水力坡度发生改变,不论是河道纵向流速还是紊动流速都受到巨大影响,这种对河道水流特性的影响,使得水流挟沙能力降低,改变了河道的泥沙运动机制,从而造泥沙淤积现象。这种现象多出现在多沙河流、水土流失严重地区和推移质输沙量较高的河流。这种泥沙淤积现象,使得自然灾害频繁,土地盐碱化、鱼类种群变化等现象。据统计,三门峡水库自1960年蓄水后,一年半后,15亿吨泥沙全部淤积于潼关至三门峡河段,使潼关河床抬高了4.5m,并延伸到上游渭河口形成拦门沙,抬高了两岸地下水位造成两岸农田次生盐碱化。而丹江口水库自1960-1994年,泥沙淤积量则高达14137亿立方米,使该地区水涝灾害变得更为频繁,且破坏力加强。

2.4 水利工程对地质的影响

水利工程尤其是水利水电大坝工程,会使水体压重使地壳应力增加,并由于水渗透至断层增加断层程度,增加岩间空隙压力,从而诱发地震。同时,由于蓄水后造成水位上升,岸坡土体抗剪强度降低,容易引发塌方、山体滑坡等现象,并使危险岩体失稳,产生潜在地质危险。

3 从水生态效益构建水利工程策略

3.1 什么是生态水利

生态水利是近年来,随着水利工程对环境不良影响日益突显而被提出来的,是指按照生态学原理,在遵循生态平衡的法则和要求的前提下,从生态效益的角度出发进行水利工程建设,在改变、利用水利体系的同时,保证可持续发展,使人与自然和谐相处。宏观上讲,生态水利就是使水利与生态环境协调和谐,在开发、利用水资源的同时保证生态系统的自然恢复能力。

3.2 从水土资源保护角度构建水利工程

水土资源保护要求是从水生态效益构建水利工程的第一基本准准。作为万物生存的根基,水土资源对人类的生存和发展有着极为重要的意义,一切生命都离不开水,人类的生存和发展更离不开良性水土资源。如果因为水利工程建设而造成水土资源生态恶化,最终必然会因为水土资源的确良而危及人类的生存和发展。因此,要将对水土资源的生态性保护、生态性建设、生态性使用,作为水利工程建设的第一要求。如果还延续以往那种盲目开发、随意建设的急需功近利的水利工程建设思想,而缺少对水利工程同水土资源生态保护的综合考虑,必将给人类带来恶果。因此,在构建水利工程时,要从水土资源的保护上作考虑,包括河流泥沙运输、河流侵蚀等。

3.3 从生态保护角度构建水利工程

水利工程的构建,对生态和物种有着极大的影响,如大坝建设对洄游鱼类造成影响,对陆生植物和动物造成影响,对水生生物造成影响等等,这些都将直接影响地区生态结构,造成生态失衡。因此,在构建水利工程时,要从生态保护角度出发。如很多国家在建设大坝时采用建鱼梯、鱼道等工程措施解决鱼类洄游问题,或者采用人工繁殖方法对洄游鱼类进行繁殖,具体采用什么办法,需要根据不同地区、不同河流、不同物种进行具体考虑。此外,还需要考虑到对库区周边陆生植物、动物生存环境的永久性破坏,以及由于水利工程引起局部气候变化、土壤盐碱化等对动植物种类、结构等的影响。

3.4 从社会影响角度构建水利工程

根据研究表明,不少疾病如伤害、霍乱、血吸虫病等都与水环境有极大关系,比如丹江口水库、新安江水库等,使原有陆地变为湿地后孳生蚊虫,从而造成疟疾流行。三门峡水库的建立使钉螺难以从上游或下游向库区内迁移并繁殖,造成血吸虫病流行区域发生变化。这些疾病致病因素的改变,很有可能造成流行疾病结构的变化。同时,水利工程还会对移民造成影响,对文物也会造成影响,很有可能会加剧物种的灭绝。在构建水利工程时,这些相关的社会因素也需要充分进行考虑。

4 结束语

总之,生态和环境问题是关乎人类生存和发展的关键性问题,水利工程建设应当从保护生态、促进人与自然和谐相处的角度出发,以科学发展观来构建水利工程,合理规划、周全设计、精心施工,以解决水利工程对生态环境的负面影响,实现人类社会的可持续性发展。

【参考文献】

[1] 姜文来,雷波,信军.流域水资源管理的“重拳”[J].世界环境,2009(02)

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中图分类号: TV22;X820.3 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2017.10.031

我国在水利工程建设方面取得了较大的成就,全国范围内已经建成8万多座水库,6万多座水闸,堤防累积长度达到30万公里,逐步形成了较为完善的水利工程建设系统。水利工程的建设在一定程度上能够促进水土资源的合理利用,提高农业生产抵抗自然灾害的能力,但同时水利工程建设在特定的环境范围内,会对当地的资源结构和环境结构产生一定的影响。所以,在水利工程建设的过程中,要注重生态环境的保护,提高水利工程建设的整体环境效益。

1水利工程对局部降雨量的影响

1.1夏季降水少,冬季降水多

在水利工程兴建的过程中,会对季节性降雨的变化产生重大影响,造成这种现象的主要原因是,水利工程的修建造成了当地区域内积水增多,水分蒸发量会大大提高,使得区域内的空气湿度增加,降雨量增加。致使夏季降水减少的主要原因是,夏季陆地温度大于水面温度,水域范围内空气结构稳定,不利于空气对流运动,导致降水减少。冬季降水较多的主要原因是,冬季使降水增加的正面因素会超过负面因素。

1.2地域性降水发生变化

我国季风湿润区降水较多,干旱地区降水较少,但在水利工程兴建的过程中可能会改变这种降水的区域性特征。水利工程的建设使得空气上升运动的强弱和空气的对流运动规律发生变化。例如,干旱地区因为修建水库,当地的空气湿度上升,其附近地区水汽会比以前更加充足,降水量也随之增加。

2 水利工程对局部气温的影响

在水利工程修建之前,与空气直接接触的物质是地面,而水利工程的修建,增加了水面与空气接触的地域面积,地面的热容量和水的热容量之间有较大的差异,导致空气间的热容交换发生了较大的改变,使区域内的局部气温发生变化。主要表现在两个方面:一是夏季温度降低,冬季温度升高。通过对水利工程考察,一般深7米的水库,在冬季会使该区域内的气温上升2℃~4℃,夏季降温4℃左右;二是在日温差和年温差方面的变化。大型水库可降低日温差2℃左右,降低年温差1.5℃~2℃左右。

3 水利工程对水文系统的影响

一般水利工程的建设会直接影响到下游河流的水位变化,例如大型水库一般修建在水流较为湍急,水质较好的河流上游区域,并且通过在河道的关键位置设置水闸来控制河流流量和水位,主要是为了满足上游区域的取水或通航,并且对拦截洪水起到至关重要的作用。但是,下游地区河水流量会迅速减少,水位降低甚至断流,严重情况会造成海水倒灌,对下游地区的农业生产发展产生不利影响。另外,水闸开启后,水流量突然增大,水流速度加快,对河底底泥扰动较大,对河流水质产生不利影。

4 水利工程对水质的影响

水利工程对河流水质的影响包括积极影响和消极影响两个方面。其中,积极影响主要表现在水库内河流的流速减慢,水中的浮游生物活动较为频繁,其产生的二氧化碳与水中的钙、镁离子发生化学反应产生碳酸钙和碳酸镁,缓解水质的硬度。水库内的水停滞时间较长,水中的杂质会得到沉积,提高水质的清澈度;消极影响主要表现在水库内部河水的流动性降低,水体与空气的交换作用就会降低,导致水体的自净能力变差,水体中的污染物逐渐增多,导致水质变差。水库内的浮藻生物大量繁殖会导致水的富营养化。

5 水利工程对土壤的影响

以水库的建设为例,会对周围的土地造成盐碱化、沼泽化等。一是修建水库会导致下游地区的水位逐渐上升,水位接近地表时,遇到强烈的蒸发作用,导致土地盐碱化,地表植物会受到盐碱化影响干旱死亡;二是水库造成地下水位上升,土壤水分增多,出现沼泽化的现象,地表植被的根系因为难以接触养分而死亡,同时土壤沼泽化导致土壤肥力下降,土壤中微生物活动减少,不利于地表植被生长。

6 水利工程对地质的影响

一是大型水库的修建,水库内水体压力过重引起地壳应力增加,或者水体流动性较差导致水渗入岩层空隙,增加了断层之间的度,导致地质的稳定性降低,可能诱发地震;二是水位的上升,河岸土地强度下降,可能出现滑坡现象;三是水库的修建,水体容易受到污染,同时水体通过地下渗透将污染扩大,直接影响周围居民的身体健康。

7 结语

综上所述,水利工程的建设能够促进水土资源的合理利用,提高农业生产抵抗自然灾害的能力,但同时水利工程建设也可对当地的资源结构和环境结构产生一定的影响,导致局部降雨量变化、气温异常、水质变差、土壤盐碱化和沼泽化、地质活动异常等,对生态环境造成影响。

参考文献

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这主要是指在进行水利开发的过程中,需要有效地处理好工作同人类,生态系统同周边的经济系统之间的关系,从而实现社会经济的持续健康发展。因此,对水利工程进行生态工程系统施工必须依据一定的生态环境效益和社会效益共同发展的原则,来进行相关水利工程活动。逐渐转变过去单纯的施工管理,而将其变为集合工程效益同生态效益为一体的组合。更重要的是,在进行水利工程施工的过程中,最大限度的降低其对环境的不利影响,从而实现生态环境的后发效益。

1.2共生互补原则

共生具体而言是指共同生存与合作,从而实现互惠互利的现象。而工程在进行施工以及运行的处理方面采用手段共同生存的方法,需要对他们进行有效的规划以及协调,以此来,构建起同自然环境保持和谐平等的相互之间的关系,从而实现效益方面的最优的配合,这就是共生与互补的原则。应用到水利工程建设之中,比如土地利用方面:工程在开工的过程中有大量的废气物,这时需要占地来堆放,与此同时还需要占地进行建设,如果将其分开考虑,则会构成两个割裂开来的土地占用系统,这时可以将两者结合,来形成共生土地系统,一方面能够有效节约土地资源,在另一方面还能够有效地节约劳力以及资金。

1.3主体空间利用原则

在这里主要包含生物种群的分布原则,在此基础之上来结合水利工程施工的理论来提出。众所周知,生物种群主要分布有平面以及垂直分布这两种格局,要结合生态工程的对象以及目的,来进行生物种群的安排,从而帮助水利工程来实现其预先的效益。而主体空间的利用原则则主要是为了有效地解决水利工程总体布置之中施工区域的空间组织方面的问题,与此同时还需要统筹兼顾土地的合理利用与水流上的有效控制。

二、水利工程施工生态工程系统的有效分析

2.1系统的总体目标

这主要是由于人的施工活动同周边的社会经济环境,主要通过人口流、物质流以及能量流与价值流来进行流通,同时取得联系,以此来形成有效地水利施工区域的生态工程系统。而系统的主要目标是实现生态与工程效益的有效组合,最大限度的减少施工投入,降低工程对于环境不好影响,从而形成良好的生态环境。

2.2系统结构优化

由于人的施工活动会对周边的生态以及社会环境带来一定的影响,具体而言是通过人口流、物质流以及能量流等来获得联系,以此来构成水利施工区的生态工程系统。而系统的总体目标是为了有效地结合工程效益和生态效益。因此需要尊重相关经济规律以及生态学的原理,在运行目标的基础之上,来获得生态系统结构的最优结果。开挖时会产生一些废弃物,而开挖自身也会产生一些水土流失,因此需要进行填平,以此而构成全新的生产以及生活用地,还有一些机械和动力上的应用。在通过一些环保以及法规上面的要求,来有效地治理水土流失等生态资源。

2.3系统控制变量的识别

在实际生活中,要结合水利工程的具体特点,参考水流、土地、资金以及施工活动等方面的因素,在此之中要首要考虑到土地利用与水利控制这方面的因素。而系统输入变量包含上流的径流与下游的用水量,还包含工程用料以及开挖的弃渣量等。为了有效的解决下游的用水量以及环境改善方面的工程费用,需要综合的对土地进行征用,同时分析成本和效益,将输出量作为工程和生态效益的具体经济指标。

2.4系统边界的确认

系统边界具有比较稳定的生态条件,而主要包含土地面积、下游方面的用水以及环境质量方面等,具体的施工管理则主要包含资金、人力以及进度与质量方面,在此外还有法律法规以及政策方面上的要求。

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一、水利工程对河流生态系统的影响

水利工程在社会生产过程中,对促进经济与社会的发展发挥了重大作用,此外,我们也应看到水利工程对河流生态系统所造成的影响。人类兴修水利工程的种种人为活动致使河流的多样性、流动性和连续性发生改变,水域的水温、水深、自流水边界、水域流速等自然规律也随之发生了重大变化。这些变化会对河流的生态系统造成严重的影响,我们必须对这些影响给予高度的重视。在未来的水利工程兴修时,应全面把握生态系统健康与社会经济需求两者之间的关系,做到水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康及可持续发展。

二、生态水利工程的基本设计原则

(一)确保工程的安全性和经济性

生态水利工程作为水利工程的分支,首先要遵守水利工程的设计原则,保证工程安全性是任何水利工程设计的最基本的原则。设计过程中,设计人员应深入实际,充分考察水体的水质、水流等基本情况,进而充分考虑水对建筑物的侵蚀作用、对泥沙的堆积和搬运作用,同时还应全面把握河道走势的自然规律等。只有保证了工程的稳定性、持久性以及设施的安全,才能确保建筑物持久地发挥其功能。在保证了工程安全性的同时,我们还应对工程的经济性进行合理分析,力求实现资金投入最少、经济小于和生态效益最大化的基本原则。

(二)保证水体内部环境的多样性

相关调查显示,一个地区的非生物环境的多样性能够影响其生活群落的多样性。也就是说,如果一个地区的自然环境种类多样,当地的生物种类也会日渐丰富,食物链的组成也将更复杂,这样生态系统对外界变化的适应能力和抵抗能力越强。如果我们兴建的水利工程致使该流域内的水体内部环境日趋单一化,那么,就会导致水生生物种类多样性的减少、食物链结构逐渐简化、生态系统日趋单一化,造成水体对外界变化的适应能力和抵抗能力降低,自然净化能力逐渐下降,并逐步丧失其基本功能。所以,在水利工程设计过程中,设计人员需要对河流的近期及远期的水文情况进行深入了解,掌握生物种类与生态环境间的关系,进而对设计草案组建数学模型,对其可行性、可操作性进行论证,从而保证水利设施的兴建能够拥有足够的丰富多样的环境,进而将对自然环境的影响降到最低。

(三)确保河流生态系统的自我修复功能

与传统水利工程相比,生态水利工程除了要保证传统水利工程的基本原则外,还需要在设计的时候,充分考虑保护生态系统的自我修复功能,也就是要维持生态系统的可持续性。而在这一方面,人工建筑物所起的作用则十分有限,只有自然因素经过长期的自然选择后所形成的生态圈才具备良好的自我修复功能,发挥其作用。所以,在生态水利工程设计时,应尽量避免绝对化的人为力量,应充分将人为力量与自然的影响进行有机结合,从而利用生态系统的自设计功能和自组织功能,从大自然中选择合适的物种,形成良好的合力结构。这样,不仅仅可以取得生态系统保护及恢复方面的成效,还能降低工程的建设成本,降低工程造价,获取更高的经济效益和生态效益。

(四)确保河流生态系统的整体性

在传统的水利工程建设过程中,水体常被人为地划分成不同功能且相对封闭的小区域,影响了水体之间的相互联系,极大地降低了水体内不同小环境之间的能量交换及物质交换速度,从而人为地破坏来河流生态形同的稳定性和整体性。生态水利工程在设计时,应充分掌握施工流域内生态系统各要素之间的相互关系及作用方式,尽最大限度地保持并恢复水体的原始状态,确保河流的生态系统的整体性不受到外力的破坏,而不能仅仅是在工程结束后,单纯地对河道水文系统进行修复或是只对河岸的植被进行修复。

(五)确保建立完善的河流生态系统和水利设施之间的反馈机制

生态水利工程设计以成熟的河流生态系统为主要参照物,并充分利用生态学可的相关理论和环境工程的先进技术,力求打造一个健康的、可持续发展的河流生态系统,从而保证工程设施内部的各自然要素可以在不需要人工干预的环境自发地进行活动,维持生态环境的稳定和河流水体的质量。通常这种自发活动的方向不是单向的,这种不确定性使得生态水利工程的设计应遵循一种“反馈调整”的设计方法,也就是说,在设计方案执行之后,仍旧需要对水体的环境进行长期的监督和评价,并根据反馈的信息对水利工程项目进行不断的调整与完善。

三、生态水利工程面对的新问题

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2生态水利工程的研究分析

具体而言,生态水利工程的建设需要遵循以下几点原则:

2.1安全性与经济性原则

生态水利工程的主要目的是满足人类生产生活的需要,因此其安全性为首要遵循原则;水利工程为了实现自身的可持续发展,还要与水利工程学原理相符;除此之外,还要与生态学原理相符,以保证水利工程的生态效益。工程在设计阶段就要基于水文学、工程力学等多个角度进行考虑、设计,以保证工程质量及工程安全。基于生态学的角度而言,设计时要将生态系统的长期定点监测结果及评估结果充分考虑进来,将生态系统的自我恢复能力充分发挥出来,遵循风险小、收益大的经济性原则,尽量提高工程的经济效益与生态效益。

2.2自设计与自恢复原则

从某种程度而言,生态系统的自组织性是其是否可实现持续性发展的重要表现之一,所谓自组织即物种的自然选择,一般情况下,物种经受住各种自然性考验后会生存下来,其对相应的能源、生态条件等均有较强的适应性。具备一定能源、生态条件的生态系统才可以支持一个种群的可持续发展,因此在生态水利工程建设过程中,要将生态系统的这种自组织、自恢复功能充分利用起来,促使自然物种经过自我发展形成更为合理的生态结构。

2.3要遵循景观尺度和整体性的原则

生态水利工程在建设过程中还要注意景观的尺度,并遵循整体性原则以保证工程的可持续发展。这是由于小范围的生态修复不仅困难大,而且效果往往不尽如人意,因此要求在大景观尺度上进行河流的生态修复,无疑会大幅增加生态修复的成本。并且基于生态水利工程生态系统结构与功能的角度而言,还要注意生态水利工程生态系统中各个要素之间的联系及作用,以保证河流生态系统修复的整体性、综合性及用效性,降低生态修复的成本,提高工程的生态效益。

2.4生态水利工程建设要循序反馈调整式的原则

生态水利工程在设计过程中要注意分析工程所在地成熟的水域的生态系统,使得由人工参与设计、建造的水利工程可以与当地的河流生态系统有机融合在一起,保证工程的健康性与可持续性。河流生态的修复工程,可以理解为这种河流生态系统恢复是力争使生态变量是现有科学水平可以达到的最优值。从而避免河流生态系统在人类活动的胁迫下进一步的恶化。

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1.1水利建设的噪音污染

在水利工程建设中,噪音污染是一项不可避免的问题,主要污染源来自工程设备和工程设施的操作,例如大型机械设备的运转,载货车辆的频繁出入,爆破施工作业等。这些噪音对当地居民的生活和生产都带来极大的影响,不利于人们的正常生活。

1.2施工中的废弃物污染

因水利工程属于比较大型的建设项目,需要相关人员在建筑地进行常驻,通常因施工人员日常生活所带来的固体废弃物和建筑残渣没有得到及时的清理,而造成的占用土地资源,增多空气悬浮物、水体严重污染等问题比比皆是。对堆积废弃物的不及时清理在给环境带来严重后果的同时也不利于人们的身体健康。

1.3对地质环境的破坏

水利工程建设的出发点是为减少自然灾害造成的损失,但是因为水利工程建设中的疏漏,也造成一定的次生灾害,例如水土流失、山体滑坡等都是施工中的拦河筑坝、开山炸石等对区域内的地质进行改造导致的。水利资源建设在改变原来的地质性质的同时也占用了一定的资源空间,给环境带来一定的影响。

1.4对空气质量的影响

在水利工程施工现场,空气质量相对较差的原因包括施工车辆进出场地产生的尾气排放、大型机器设备运转产生的废气、开山炸石等爆破操作产生的灰尘,以及材料运输过程中的灰尘等。这些不但对施工现场的施工人员呼吸道健康带来危害,还会对附近农田、牲畜带来严重的威胁。

1.5对水域环境的影响

水利施工过程中对水域的影响表现在:第一生活用水和施工用水的大量排放,导致污水渗透到地下,引起地下水的大面积污染;第二施工设备维修中产生含有大量污油的废水,不及时处理会对人体和土地资源带来危害;第三人工建筑蓄水在拦截一定水资源的情况下,会造成下游的水量分布不均;第四拦河建坝工程容易使周围土地呈现盐碱化状态;第五部分区域因为人造水域的影响而被淹没。

2.生态工程原理的遵守原则

在水利建设工程中想引入生态工程原理,达到有保护环境的目的,通常需要遵守共生互补原则、主体空间利用原则、循环利用原则、经济效益与生态效益协调发展原则等四个基本原因。

2.1互惠互利的共生互补原则

共生互补原则即水利施工方在进行工程建设时要遵循的合作共存、互惠互利的原则,对所占用的空间进行合理有效的规划设计,以避免土地资源的浪费。另外相关人员在对生态环境的具体现状进行分析后,可以采取多种形式进行规划工作,以此来构建与自然环境和谐平等的关系,实现效益的最优配合。

2.2主体空间利用原则

主体空间利用原则即根据物种种群分布为平面和垂直的模式特点提出的原则,遵循该原则进行水利工程施工可以实现对物种种群的合同安排,并建立物质的分级、多层次利用体系。主体空间依据相关群落的共生关系以及生物几圈的空间分布格局,有效的解决空间组织结构面临的困难,因此,人们可以以此原理实现工程建设格局和生态系统的相适应,科学合理的规划土地水流等资源。

2.3利用循环可再生原则

循环可再生原则能有效的实现生态效应,降低建设成本。在水利建设中,施工单位需要在遵循环再生利用的基础上,对施工中出现的废弃物以及剩余资源进行充分的运用,以达到减少资源浪费创造更多经济价值的目的。

2.4经济效益与生态效益协调发展原则

为促进经济的持续发展,在水利工程建设中,应努力保证经济系统与生态系统的良好循环,才能在水利建设的发展道路上持续前进,在加强施工管理的过程中规范水利工程建设,有效的减少资源的浪费和对周围环境造成破坏。社会的进步要求施工单位在建设时转变思维方式,从环境角度出发,注重对环境的保护,这样才能最大程度上实现经济效益与生态效益的共同发展。

3.水利工程建设中解决环境问题的策略

根据上文中提到的水利工程建设对生态环境造成的影响和生态工程在实际水利工程中应用的基本原则,水利工程建设部门可以采取科学合理的措施将生态工程原理引入到实际的水利工程建设中,进而有效的解决因施工而产生的环境问题,本文下面介绍具体的解决策略。

3.1水利建设前期进行规划

在水利建设的前期,需要设计人员在进行水利工程设计时按照当地地质结构,自然资源等综合方面进行勘测并开展长期的规划,才能在施工过程中尽量减少对环境造成的影响,进而使施工单位按照设计图纸进行规范施工,以此为不破坏环境的基本前提。

3.2树立保护环境意识

施工单位需要对施工人员进行环保意识的培养,让每一个在进行水利工程实施的人员以身作则为环保尽力,以减少在施工中对生态环境进行的破坏。另外在施工过程中减少开山炸石等工作对周围生活的人群造成的噪声污染和空气污染,对于施工中所产生的废水需要经过处理后才能进行排放,加强在施工中空气污染的防护措施,才能有效的解决水利工程实施中所产生的环境问题。

3.3建立完善管理体制

针对施工过程中出现的工作人员因操作失误或不良习惯而引起的环境问题,需要建立完善的管理体制对其进行管理,以减少不必要的破坏,此外,通过建立生态补偿机制有利于做好生态补偿工作,在很大程度上有利于水利工程实现可持续发展,从而减少生物资源的消失。

3.4建立生态工程体系

建立生态工程体系在水利工程的施工过程中既减少对环境的破坏,又将工程效益与环境效益相牵连,能够有效的规范水利工程建设单位对生态资源的使用,进而在充分利用生态资源和减少使用生态资源的前提下,有效的协调水利工程与生态环境的发展。

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中图分类号:TV文献标识码: A

水利工程的建设结合生态来进行设计,是社会发展的一个必然趋势。而我国要想很好的发展生态水工学以及生态水工技术,就要做到在借鉴发达国家有利经验的基础上,然后根据我国各地的实际情况,因地制宜的解决生态建设的技术问题[1]。从工程规划的角度上看,在对水流开发利用时,应做到首先要明确河流与其上下游等方面的生物是处于一个共同生存的完整的生态系统中。而在生态水利工程的设计方面,不但要符合水利工程学原理,还要符合生态学原理,要做到充分的体现生态水利工程学的所崇尚的设计理念,即人水和谐。在本次的研究中,就对生态水利工程的设计原则进行探讨。

1.生态水利工程的设计原则

1.1保护和恢复多样化的河流环境

保护和恢复多样化的河流环境是有效维持生物多样化的夜歌重要的前提条件。河流中存在的各种各样的动植物,就形成了多样化的自然生态环境,其中包括河流的三要素,即河流的形状、流水的状态以及土壤状态。目前,由于人类活动的大范围进行,尤其是大规模治河工程的建设,使得自然河流出现渠道化以及河流的非连续化,从而造成了河流的生态环境在不同程度上受到了影响,也使得河流中的动植物种类出现减少,对生态环境系统造成了一定的破坏。而建设生态水利工程就是为了保护和恢复河流环境的多样化,同时也慢慢增加河流中物种的多样性,所以,这就要求在对生态水利工程进行设计时,一定要做到以充分保护和恢复河流原有的动植物的多样性以及所生存的环境为主要目标,避免再次出现河流的渠道化与河流的非连续化,从而为河流中的物种提供适宜的生存环境,促进多样化的提高。

1.2确保工程的安全性与经济性

生态水利工程作为水利工程的一个分支,首先就必须遵循水利工程的设计原则,而水利工程的最基本的设计原则就是保证工程的安全性。在设计的过程中,设计人员应该要深入实际中去,对水质、水流等情况进行充分的考察,同时还要考虑到水对建筑物会造成的侵蚀作用、对泥沙的推积等作用,同时就、还要知道水流的流向。只有这些准备工作完善了,才能保证工程的稳定以及安全,才能充分的发挥工程的作用。同时在保证工程安全的时候,还要对工程的经济性进行有效的分析,做到投资最少,但经济效益和生态效益高的原则。

1.3确保河流生态系统的自我恢复能力

生态系统的自我恢复功能即保证生态系统的可持续性。通过生态系统的自我恢复能力来形成一种合理的生态结构。而与传统的水利工程相比,生态水利工程在坚持传统的水利工程的原则外,还要做到在设计的时候要充分考虑到河流生态系统的自我恢复能力,维持生态系统的可持续性。而在这里,人工建筑物的作用非常的小,而只有当自然因素在经过了长期的生存而形成的生态圈才会具备较好的自我恢复能力,并充分的发挥自身的作用。所以,这就要求,在对生态水利工程进行设计时,应尽量避免过度的人为力量,而要做到将人为力量与自然的因素进行有机的结合[2],从而充分利用生态系统的设计功能从自然中选择适合的物种。这样既可以很好的取得生态系统实现生态系统的自我恢复功能的效果,而且还可以有效的降低工程建设的成本,从而获得更好的经济效益与生态效益。

1.4确保建立完善的河流生态系统与水利工程设施之间的反馈体制

进行生态水利工程的设计时,要充分的借鉴成熟的河流生态系统,并充分的利用生态学的相关知识以及先进技术,建设一个完整的、可持续发展的河流生态系统,从而达到工程设施内部的因素在不需要人工干预的基础上进行活动的开展,从而有效的保护生态环境不被破坏以及保护河流的水质不被污染。而且由于这种活动的方向并不是单一的,使得生态水利工程的设计必须遵循河流生态系统与水利工程设施之间进行反馈的体制,要求在设计完成后,仍然需要对水体的环境进行长久的额监督,然后根据反馈得来的数据对水利工程进行不断地完善,从而充分的发挥水利工程的作用。

1.5充分确保水域生态系统的完整性

河流创造出来的不仅仅只有单一的河流生态系统,而是在河流的生态系统的基础上与周围了乡村、森林、田地等因素形成了一个较为完整的生态系统。河流在生物生存的环境中扮演了极为重要的作用。而水域生态系统作为河流等水域方面的一个大系统在这个大系统中还包括着生物系统、广义的水文系统以及人造工程设施系统。而广义的水文系统又包括着从发源地到河流的上中下游的地下水与地表水系统。而且广义的水文系统与生物系统结合在一起形成了一个自然的河流生态系统。而人类活动和水利工程设施作为自然环境生存的重要一部分,对水域生态系统产生了较大的影响。在当水域生态系统受到外界的威胁时,就要做到对产生威胁的各种因素以及各因素之间的关系进行综合的研究并进行有效的分析。如果在恢复时只单纯的考虑河道的生态修复,则会造成系统的不完整性。所以,在对生态水利工程进行设计时,要充分考虑水域生态系统的完整性以及生态恢复能力,充分的了解生态系统中各要素方面的相互作用的关系[3],制定出有利于促进河流生态系统整体的恢复的措施,从而真正的做到保证水域生态系统的完整性。

2.生态水利工程设计时面临的新问题

在对生态水利工程进行设计时,不但要充分考虑到生态的目标,同时还要确保生态水利工程的实用性。所以,在保证生态水利工程设施的经济效益与生态效益两者平衡的基础上,做到生态水利工程的设计原则去不断的适应日益完善的标准以及新的生态水利工程与传统的生态水利工程建设之间存在的需要进行有效的调节的问题,目前,科学技术得到了快速的发展,生态水利工程建设的经验不断丰富,一定可以很好的而解决生态水利工程设计以及建设中存在的问题,最大程度上发挥生态水利工程的作用,达到经济效益、生态效益与环境效益三者的有机统一,实现三方效益的最大化。

3.讨论

生态水利工程设计作为一门新兴的学科,而生态水利工程设计学科的目的主要在于既能促进社会经济的快速发展,又能很好的保护自然环境不被破坏。水利工程的建设结合生态来进行设计,是社会发展的一个必然趋势,但由于在生态水利工程的设计方面的经验还不够丰富,而且在设计的过程中也存在着一些问题,使得生态水利工程的发展进程较为缓慢。但随着发展和谐社会的进程不断前进,人们对人与自然河西而发展的意识逐渐加强,在进行经济发展的同时越来越把生态环境考虑其中,做到逐步实现经济发展与生态环境相协调发展,而这个趋势的增强,为生态水利工程的发展提供了良好的环境,促进生态水利工程朝着更加快速、完善的方向前进。

【参考文献】

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关键词:

生态水利工程设计;水体原生态;水体系统自我修复

由于我国地域较为辽阔,水系的分布也呈现出多元化的特征,不同地域、不同水域形态对于水利工程的建设也呈现出不同的要求,导致我国难以制定出较为明确和统一的生态水利工程设计准则。针对现阶段我国生态水利工程在设计方面所要面对的经济型、安全性、生态环境多样性以及生态系统的运营性等特征,水利工程的相关设计和施工操作人员可以从下文所述几个角度来把握其具体的操作原则。

1安全性与经济性原则

作为水利工程的重要分支,生态水利工程应该遵循水利工程最为基本的设计原则,因为只有这样才能保障其作为一项工程在技术上所必需秉承的安全性,从而实现其在最终运行和使用过程中,维护所有使用者的基本安全。水利工程设计师在设计过程中要充分考虑到水流、水体的水质等情况,深入实际去研究和考察水体对于泥沙的堆积和搬运作用、对建筑物的侵蚀作用,准确把握和考虑河道走势等自然定律。对于生态水利工程而言,只有充分把握建设基础的安全性、稳定性、持久性,才能确保其后期发挥自身应有的功能,从而实现以最少的资金投入、获取最多的经济效益和生态效益,完成对于经济性原则的秉承。

2水体内部多样性原则

据有关调查数据显示,一个地区的生物多样性和群落多样性受制于其非生物多样性,也就是说一个地区如果能够实现自然环境的多样化,那么其生物种类也会呈现出多样而丰富的特点,由此构成的生物链也会更加复杂,生态竞争会更为激烈,而这也必然会导致由生物所主要构成的生态系统,能够强有力的适应和地域来自自然界的变化和非常规条件下所引发的自然灾害的侵袭。这样的道理沿用在对生态水利工程的设计上,就意味着如果水利工程所涉及到的水体以及由水体所主导构成的内部环境较为单一,那么围绕其所产生的生物种类在多样性上就会存在一定的缺陷,长此以往将对于生态系统所拥有和保持的基本功能也会逐渐丧失。因此相关设计人员在构建生态水利工程的过程中,要充分考虑到水体附近以及周边区域内的生态环境与水文情况,充分了解与之相关的生物种类及基本生存情况,保障水利工程的新建能够拥有足够丰富的环境条件,将对自然生态的影响降到最低。

3实现河流生态系统自我修复原则

生态水利工程与传统水利工程相比,其除了要维持和保障有关技术方面的基本原则外,还要充分考虑和实现河流系统的生态自我修复功能,也就是要维持生态系统的可持续性发展。因此,设计人员要充分考虑到将人文的力量与自然生态进行有机结合,充分利用和把握生态系统自身所具有的组织和设计功能,实现从大自然环境当中选择适合的物种,组成良好而完备的合力结构。

4水体原生态和生态要素关联性原则

传统水利工程在设计的早期阶段,水利工程往往会将水体依据其不同的功能划分为若干区域,这就间接导致了水体之间生成严重的障碍性存在、无法流通,于是水体之间的不同物质难以得到有效的转换,其与周边自然环境所合力构成的生态系统也会在一定程度上遭到破坏。鉴于此,水利工程的设计人员在进行生态规划时,要充分考虑到生态系统当中各个要素之间的关联性,尽可能保障水体其原有的状态,避免因外界因素的干扰而影响到生态系统的统一性和完整性,从而实现生态水利系统的可持续性发展与运作。生态水利工程作为水利工程的重要分支,其不仅对于中国水利事业的发展拥有重要的作用,同时是构建水体文化、实现生态平衡的重要步骤与手段之一。鉴于此,国家相关水利部门在兴建生态水利工程时应充分把握经济型和安全性、水体内部多样性、实现河流生态系统自我修复以及水体原生态和生态要素关联性4大原则,从而实现生态效益和经济效益的和谐共生,提升我国水利工程建设的质量以及设计水平。

作者:郭勇 单位:沈阳市市政工程设计研究院

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生态水利工程主要有以下几方面特点,生态水利工程项目具有较强的综合性和系统性,生态水利工程项目建设可以与流域内的单个水利工程项目紧密联系起来,相互影响、制约。需要特别注重的是生态水利工程项目建设与其他利于国家经济建设发展的工程项目有着很大关联。生态水利工程与生态环境之间联系紧密。生态水利工程项目建设不仅对社会经济建设发展有着较深程度的影响,同时对工程项目建设流域生态环境、气候环境发展也有着较深影响,影响不仅表现在积极层面,同时也会表现在消极层面。在生态水利工程项目设计筹划阶段,设计人员需要尽可能地消除生态水利工程项目建设可能带来的负面影响,将工程项目建设的重要作用充分发挥出来。生态水利工程项目建设施工难度性较高,工程项目建设资金投入量较大。生态水利工程项目建设能够获得的效益是无法确定的。 

二、生态水利工程的功能分析 

生态水利工程的功能可以概括性的分为以下3个方面:第一方面,生态水利工程项目建设可以获得良好的经济效益。生态水利工程项目可以在汛期预防洪水灾害的影响,为社会经济建设发展以及人们生活提供所需求的电力能源,促进养殖产业发展等,所以工程项目建设可以取得良好的经济效益。第二方面,生态水利工程项目建设可以有效提河道的蓄水能力,为附近居民提供所需求的水资源,满足区域农业灌溉用水需求。随着社会经济发展速度的不断加快,对水资源的需求程度也会不断提升,通过生态水利工程项目建设可以更为良好地满足这些需求,为社会经济建设发展塑造优质的用水环境,提高人们生活水平。第三方面,生态水利工程项目具备防洪排涝功效。人们对水资源的需求毕竟是有限的,生态水利工程在汛期可以储存水资源,在干旱季节释放储存的水资源,避免区域经济发展因水资源短缺受到影响。从生态层面进行分析,通过对水量进行调节,合理调配水资源,从而使得河流可以长期处于较为稳定的状态。不仅可以避免在干旱季节出现断流情况,同时也可以避免在汛期出现洪水灾害,通过水量的合理调配满足人们生活、生产用水需求,使得工程项目建设更为良好的为经济建设发展而服务。 

三、生态水利工程设计的理论路线 

想要将生态水利工程项目建设的重要作用充分发挥出来,就必须要明确生态水利工程项目设计的内涵。生态水利工程项目设计就是保证水利工程项目具备原有功能的基础上,水利工程项目建设不会对周围环境发展造成任何的負面影响,充分尊重了环境的整体性,生态水利工程项目建设完成后会形成一个完整的生态系统,对设计人员综合素质有着较高要求。生态水利工程项目设计前期,设计人员需要深入到工程项目建设施工现场进行调研工作开展,对收集和整理的地质水文资料进行综合分析,加强自身对地理环境、气候环境的了解。根据收集和整理的信息资源,以生态学和水利工程学为基础,对生态水利工程项目建设进行系统性的筹划,最终创造一套完整性的生态水利工程项目设计方案,保证区域生态系统可以和谐发展。生态水利工程项目设计中要坚固全局和局部,对宏观、微观等内容进行科学统筹。从宏观层面进行分析,要保证资源的优化配置,生态水利工程项目建设要符合区域经济建设发展要求,在保障水资源充分利用的基础上,将生态水利工程项目整体效能最大限度地发挥出来。要结合生态学理论知识,对主体空间进行合理布置,密切关注工程项目建设周围环境变化。生态环境中种群配置要从垂直和水平两方面进行组合配置,强化生态环境的整体循环效果。 

四、生态水利工程设计的技术路线 

(一)生态水利的构建思路 

可持续发展理念是生态水利工程项目建设中必须要严格遵守的内容,设计人员需要对生态水利工程项目建设区域环境的承载能力进行分析。水源本身只有具备良好的环境承载能力,这样才能满足区域经济效益获取需求,水源环境承载力也是评定区域环境污染承受能力的重要指标。在生态水利工程项目建设中要避免过度的应用水源环境承载能力,从而对区域生态环境造成不可逆的损伤。要对安全体系进行综合评估。水利工程项目建设中,安全体系构建是其中非常关键内容,安全体系建设程度需要满足整体区域对众多不良灾害的防护需求。 

(二)生态水利的相关技术标准 

以往水利工程项目设计中,设计人员更多考虑的是工程项目建设能够获得的经济效益,对工程项目建设的生态效益采取了忽略态度,没有将生态学理念和技术与水利工程项目设计进行融合,从而导致水利工程项目建设对生态环境发展造成了严重影响。针对这一问题,要将生态学理论和技术与水利工程项目设计高度融合,结合我国水利工程项目建设特点,对生态水利工程项目设计指标进行完善,对工程项目设计进行约束和指标,从而满足生态水利发展的多元化需求。 

(三)施工建设控制 

施工建设是生态水利工程设计中技术线路的重要控制环节,因为如果生态水利工程项目建设施工控制不当,对水利工程项目建设施工区域生态环境会造成严重污染,所以重视工程项目施工阶段的技术控制。在生态设计阶段,要根据生态水利工程项目施工区域环境特点,制定出合理的生态控制规划方案,避免施工工作开展对施工区域生态环境造成损害。为了保证工程项目建设施工呈现出生态化的特性,需要应用生态设计指标指导工程项目建设施工。在施工阶段需要对粉尘、灰尘扩散进行控制,可以在工程项目建设施工区域进行防护设施建设。做好工程项目建设施工材料的准备工作,定期地对工程项目建设施工现场进行清理。大型工程施工机械设备应用中会发出较大的噪声,所以需要对机械设备运行时间进行控制,特别是在夜晚施工时需要加强设备运行控制,避免较大噪声的出现对周围居民生活造成影响。 

结语 

为了更好地体现出生态设计理念,生态水利工程项目设计应该以理论和技术两个层面为支撑, 从生态学和水利工程学的视角出发, 以可持续发展为导向, 根据工程现场以及周边的实际状况, 制定适宜的生态设计方案, 从而确保生态水利工程的可持续发展。 

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中图分类号:F407.9 文献标识码:A 文章编号:

伴随着社会经济的飞速发展,我国水利行业也相应取得了一定的发展,但随之也带来了各种环境问题,比如水体的污染程度加剧,土地过度开发造成水土流失以及施工噪声污染等问题,这些均在不同程度上影响了我国水利行业的可持续发展。因此,为了有效地解决水利工程施工中所遇到各种生态环境污染以及自然资源破坏等问题,本文在生态工程管理理论的基础上,系统改造水利工程的施工,以此达到提高经济效益与生态效益双重目的。

一、水利工程建设对环境的破坏

(一)水体环境和空气质量的影响

1.水利工程的建设对于水体环境的破坏主要表现在以下几个方面:第一,水利工程项目施工中拦河筑坝工程就会淹没部分的区域,成为一个人造水域,且抬升地下水位,造成工程项目建设周围的土地出现盐碱化现象。第二,在水利工程项目施工过程中,所产生的大量建筑污水没有经过相应的处理就被排入到水域中去,导致工程项目建设周围的水质恶化,严重影响了下游用水的安全。第三,通过人工建筑来拦截水资源蓄水,容易造成水量的分布不均,特别在枯水阶段,很容易造成下游的用水量锐减。

2.在水利工程项目施工阶段,因上砂石等材料的运输以及开山炸石等作业会产生一定的粉尘,同时大型机械设备在运转过程中所产生的废弃以及施工车辆频繁进场所排放出来的尾气等均是导致水利工程施工地域的空气质量降低的重要因素,甚者还会危害到施工人员以及周围人群的身体健康。

(二)地质环境影响以及噪声污染

1.水利工程项目建设过程中,其本身就已经占用了大量的土地资源,再加上其施工管理没有到位,出现废渣随意倾倒等现象,导致土地资源的浪费。此外,在施工过程中,因开山炸石和拦河筑坝等作业的实施,在一定程度上造成区域内地质构造发生改变,为水土流失以及山体滑坡等一些自然灾害的发生留下了隐患,甚者可能还会导致河道淤堵。

2.在水利工程施工过程中,实施的爆破作业以及大型机械设备的运作所产生的噪声污染,对于工程建设周围人们的正常生活带来很大的不便,严重影响了周围人们的休息质量。

二、生态工程管理理论的应用原则

生态工程是在物质循环生态系统的基础上所产生的一种新型学科,通过系统的调控手段以及系统优化设计来多层级利用物质的一种先进工艺系统,其主要是指把一定生物集群范围内的物质循环、物种共生以及能量利用等各个方面有机地结合在一起,从而达到改善与恢复生态环境的目的,实现拓宽资源和优化生产方式的目的。生态工程管理理论的应用原则主要有以下几个方面:

(一)社会经济效益和生态环境效益相协调发展的原则

在水利工程建设中,应该处理好工程和人类以及自然与环境保护之间的关系,确保经济系统与生态系统之间保持在一个良好的循环状态上,以此推动社会经济的可持续发展。水利工程施工生态系统的建立应该根据社会经济效益与生态环境效益相协调发展的原则,从以往单纯的只是采取施工管理变为施工、安全生产以及生态环境等全面管理,从以往只是单纯考虑工程的效益转变为生态效益和工程效益相结合的一种最优组合。在水利工程施工项目施工阶段,应该尽量将对环境造成的不利影响降到最小程度,同时根据工程的实际建设需求,寻求一种最优的生态环境后发效益,比如如何向下游提供优质且可靠的生态用水和水利旅游业的发展等。

(二)共生互补的原则

共生其实就是指一种互利互惠与合作共存的现象,在处理工程施工或者其运行和生态环境之间的问题时,可采用多种手段共存方法,对这些方法不断进行协调以及规划,构建一种工程和自然环境相平等和谐的关系,以此实现最的效益,这就是共生互补原则。 比如工程建设中的土地问题就是一个较为典型的例子,在工程项目建设过程中,工程基础开挖所产生的大量弃渣、工程运行的生活场所以及生产,均需要占用土地,若将这二者分开来考虑的话,各自形成两个不同的土地占用系统,就会很浪费土地资源,如果结合来考虑,共生土地利用系统,既能有效地节约土地资源,同时还能节约相应的资金与劳力。

(三)可循环再生利用原则

在施工过程中,应该充分考虑可循环再生利用的材料,按照循环再生利用原则,处理好施工垃圾,将废变宝,来保护生态环境,推动其经济效益的提高。

(四)主体空间的利用原则

所谓主体空间利用原则就是指利用生态工程中生物群分布的原则,按照水利工程项目的相关施工理论所提出的一种原则。众所周知,生物种群的分布主要划分为两种格局,即平面与垂直格局,按照生态工程建设的目的以及对象,对其生物种群进行合理地安排,可便于工程预定效益的实现。在水利工程项目建设中,应用这一原则的目的就是为了能够有效地解决水利工程施工的总体布置中其施工区域空间的组织问题,合理利用区域内的相关土地,有效控制其水流,减少其对周围生态环境的干扰等,科学安排和全面的规划。

三、基于生态工程来构建水利工程施工系统

在水利工程项目建设过程中引入生态工程管理理论,建立一个生态化水利施工工程系统,能够有效解决当前我国水利工程施工中存在着的一系列环境问题。其思路的构建主要如下:

(一)系统边界的明确

明确系统边界作确保生态喜用稳定的基础,具体一点讲就是需要通过测定蓄水总量、下游用水量、环境质量数据以及土地的占用面积,以及在相关的政策法规中所涉及到关于环境保护相关条款,对其施工范围进行有效地划分,以此明确系统的边界。

(二)系统结构的优化

生态化水利工程施工系统主要还是以工程作为其核心内容,该系统是由水利工程系统中各区域生态系统所共同构成的一个复杂系统,在其运行过程中,必须要遵循相应的生态学原理,按照既定的工程经济发展目标来优化系统结构,综合利用各层次中的能量以及物质,确保其生态效益。

(三)系统层次的科学规划以及分析

按照多级分层控制具体需求,将水利施工工程系统科学的划分为四个方面的内容:第一,对数学模型参数自行识别并实施修整的自适应层;第二,按照既定的目标以及相关的约束条件来实施最优控制的监控层;第三,控制对象的运行状态以及维持其变量稳定的直接控制层;第四,按照系统的总体目标对下层控制所采取策略的自组织层。通过阶梯式管理来对整个工程系统实施递进式管理。

(四)识别系统控制中的变量

按照水利工程项目的建设特点,结合影响生态环境的相关因素,将水流控制与土地利用作为其优先考虑的控制因素,在系统中输入相应的变量,即上游的径流、工程的用料、 永久工程的征地量、开挖弃渣量、下游的用水量以及临时工程的征地量等,通过合理地征用土地,采取综合治理的方式。从而增强水利工程生态效益,有效改善其环境质量,推动其经济发展,使其符合当前社会市场可持续发展战略的需求。

参考文献:

[1] 蒋晓东.浅析水利工程施工中生态工程的环境措施问题[J].中国科技博览,2010,(16):113-114.

[2] 冯涛.水利工程施工中关于生态工程的环境问题[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(13).

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在水利工程的建设中,要进行具体的施工步骤的应用,并且要符合生态管理的需要。截至目前,我国已具有疏浚、景观绿化和亲水平台等相关水利技术,这些技术在我国滨水城市规划中因地制宜地得到了很好地实施。除此之外,为了让居民更好地享受大自然的乐趣,满足居民的观景娱乐需求,我们也要为人工水面的建设提供相应的配套措施。为了为鱼类及水生物创造良好的生态景观,水利技术人员在河道整治的生态设计上要注意几个重要问题。

在日常水利建设河道整治过程中,要按照生态化理念的相关规范原则,进行工程的改造,积极做好相关的工程规划工作,实现对河道的生态环境的有效调查,进程进行生态保护体系的健全。从而协调好人与自然的关系。在生态管理过程中,要符合该地的区域经济建设的需要,针对护坡的断面情况、定位情况等,展开一系列的设计环节的应用,实现流域生态环境的有效设计及其管理,实现人与自然的有效协调,从而确保河道流域生态环境的综合效益的提升。因地制宜的进行水利设计,具体问题具体分析,使水利设计真正符合实际需要,真正造福于民。为了改变目前单一的经济的技术的评估指标体系,我们应该重视建立健全环境效益方面的评价指标,因此经济效益和环境效益在堤防工程的建设设计中都需要考虑其中。工程人员在河流整治过程中没有充分认识到河流的自净能力的发挥其实是离不开完整健康的生物组织系统的。

在日常水利工程建设过程中,为了更好的进行水利建设生态性的提升,进行河道堤岸的统一性的规划是非常必要的,这需要我们进行与之相关的景观生态学原理的应用,积极做好日常的堤岸设计管理工作,实现堤型及其堤线的多样化的选择,从而有利于保证河道利于内部的生物多样性的保持。在应用过程中,通过堤线设计原则的分析,以更好的满足当下的自然环境保护的需要,确保其堤岸设计的综合效益的提升。

宽的就要宽的原则就是在确定堤防的间距的时候需要遵循的等等。而且在设计过程中还需要处理好土地利用和生态保护及防洪防涝之间的矛盾,河槽、河漫滩及河流断面的设计也需要因地制宜,结合实际,为水道的生态和谐进行合理的设计。河床的设计也应采用合理的非几何形断面,在保留自然原有形态的基础上,避免一些流场的均一化结果,不但要有助于协调自然风景而且还要有利于诸多物种的生长。

在日常工作过程中,我们要针对生态环境的保护问题,展开水利工程的建设应用。这样对人与自然矛盾的协调是非常有帮助的。因此在建设过程中,要针对地区流域的生态结构状况,展开水利工程的建设,从而满足水利工程的实际应用需要,做好河流生态的相关景观建设工作,以满足人类的生存及其发展,避免由于其经济建设而导致的自然环境的过度破坏。

生态化理念在水利工程建设中的运用是值得我们重视的大问题,也是保证在工程建设中实现效益最大化的关键性因素。为了更好地保护和利用河流的生态环境,我们要努力从设计理念方面去影响和改变人们以前对河流不同的审美价值观。在今后的工作中,我们应当在水利工程建设中处理好经济效益和生态效益的关系。

篇12

0.前言

水利工程施工给生态环境带来了一定的问题,因此要高度重视水利工程施工对生态工程的环境问题。生态工程是指人类应该使用生态学、系统学等学科中的基本原理以及方法,并且通过设计、调控,从而可以修复以及重建被破坏的生态环境,最终可以改善环境污染,促使生态系统的生产力得以提高。在水利工程施工过程中,要合理解决其中所存在的问题,实现工程效益、社会效益与生态效益的有机统一,最终能够推动水利工程的顺利完工。

1.水利生态工程的应用原则

1.1生态环境效益与社会经济效益相结合的原则

在水利工程建设中,要处理好水利工程与人类、自然与环境之间的关系,从而可以促使生态系统以及经济系统的协调发展,最终有利于经济社会的可持续发展。因此,在水利工程施工过程中,要将生态环境效益与社会经济效益充分结合起来,促使水利工程施工的顺利开展。在水利工程施工过程中,要将对环境的影响降到最小,并且要充分结合水利工程的实际情况出发,保护当地的生态环境。

1.2共生互补的原则

共生是一种合作共存以及互利互惠的现象。在处理水利工程与生态环境问题的时候,要通过多种多样的手段来进行,并且要进行合理的规划以及协调,从而能够建立起水利工程与生态环境相协调发展的关系,最终能够提高了水利工程的效益。在水利工程施工过程中,要循环利用各种材料,将施工过程中所产生的垃圾进行循环利用,从而可以达到保护生态环境的作用。

2.生态水利工程的环境问题

2.1水环境问题

通过蓄坝拦水会影响下游的用水情况,并且水利工程施工也会破坏当地的生态环境。由于水利工程施工会使得动植物的生存环境发生改变,从而会破坏当地的整个生态系统。还有一些动物不能适应变化的环境,因此就会出现了退化等现象。因此在水利工程建设过程中,要做好相关的管理工作,从而可以避免破坏当地的环境。

2.2影响着施工区域的地理环境

生态水利工程建设对当地的地理环境的影响不仅有利而且有弊。第一,水利工程建设过程中,通过建坝蓄水、打通河道等方面来对农业用田进行保护,通过雨水径流可以灌溉农田,从而使得土壤的肥沃程度得以改善。第二,在水利工程运行过程中,从上游而来的大量泥沙等沉积物会使得库区水位不断上升,从而导致了周围地下水的不断上升。与此同时由于周边环境的不断变化,随着气温的不断升高此时水汽的蒸发在不断加大。

2.3施工过程中引起的噪音问题

为了能够确保水利建设向着安全以及有序的方向进行,这就要重视水利工程施工过程中出现的问题。一般情况下,水利工程都是建在峡谷、山区等地方,并且也会挖填一些地段,这样做就会给当地居民带来一定的负面影响。再加上爆炸以及机器操作所带来的声音会影响当地居民的日常生活。

2.4污染当地的空气

在水利工程建设过程中,水泥以及石灰等是其不可缺少的原料。但是由于水泥以及石灰容易挥散以及容易传播,从而会影响当地的生态环境。当地居民在日常生活以及工作中会呼吸道这些有害的砌体,最终会伤害到当地居民的内部器官,并且也会威胁到当地民众以及施工人员的身体健康。

3.生态水利工程的环境措施

在水利工程中,生态水利工程是其中的一个组成部分,并且生态水利工程是以满足社会经济以及利益需求为基础,从而可以促使当地的生态环境向着可持续化的方向发展。近几年来,随着科学技术的不断发展以及人们的认识逐渐提高,此时人们认识到虽然水利工程能够满足人类的某种需求,但是在满足人类某种需求的时候会破坏当地的生态环境。然而生态水利工程从长远出发、从全局出发,通过科学的规划以及指导,不仅能够满足社会经济需求,而且也能够保护环境。

3.1共生互补

在水利工程建设过程中,要减少对当地生态环境的破坏,实现工程建设与生态环境的和谐发展。水利工程与区域生态环境之间要建立平等、协调的关系,从而可以提高水利工程的生态效益。在水利工程施工过程中,要把握好当地生态环境与水利工程之间的关系,这样做不仅有利于保护当地的生态环境,而且能够促使水利工程的顺利施工。

3.2循环再利用以及综合利用

在水利工程施工过程中,要循环再利用以及综合利用施工材料以及物品,并且要最大化的利用每一种原料以及物品。为了避免在施工过程中对环境产生一定的污染,这就要确保水利工程经济利益得到最优化的利用,从而减少一些不必要的浪费,确保水利工程中的资金可以得到了最优化的配置。

3.3主体空间利用

主体空间的利用主要是指在水利工程建设过程中,要充分考虑到当地的生物物种。主体空间利用的目标就是指要对施工区域土地进行合理的利用,有效的控制水流以及减少对当地生态环境的破坏,从而可以科学的规划以及整体安排工程建设区域的总体规划以及布置。

3.4对环境监控体系进行加强以及完善,保护当地的生态环境

在水利工程施工过程中,要按照国家的标准来监控以及管理水利工程,并且严把审核关,保证环境监测工作的顺利开展。与此同时还应该将人员的责任明确,为不同的工作人员配备不同的监测设备,然后再将这些数据以及信息整理出来。通过对环境监控体系进行加强以及完善,从而可以更好的保护当地的生态环境工作。

4.结束语

总而言之,在水利工程施工过程中所涉及到生态工程的环境问题是比较多的,从施工现场的生态环境保护、施工开展中的生态工程环境都是比较复杂的问题,并且会涉及到土地资源、水流资源以及附近居民的安全等,因此在水利工程施工过程中,要重视其工程效益、社会效益以及生态效益,与此同时还要遵循生态工程应用原则,最终促使水利工程施工中所取得利益得以最大化。 [科]

【参考文献】

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