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本文簡述了水利工程生態化建設的方面進行了探討。
一、水利工程生態化建設的必要性
1.水利工程生態化建設是“生態城市”建設對水利工程建設的內在要求。隨著人們的生活水平的提升,對城市的品味也隨著提出了更高的要求,很多經濟發達的地區提出了建設“生態城市”的發展目標。作為我國國民經濟基礎產業的水利工程,在我國城市發展過程當中起著不可替代的作用,水利工程生態化建設應該從傳統水利向生態水利轉變。
2.水利工程生態化建設是保護與改善人類生存環境的迫切要求。近幾十年我們賴以生存的地球正在發生著巨大的變化,我們賴以生存的自然環境正在一步一步的惡化,這對人類自身的發展與生存構成了直接的威脅,怎樣改善我們的生存環境是目前擺在我們面前的急需解決的課題。
就水利工程建設來說,其和生態環境密不可分,水利工程建設帶來的環境影響也非常的廣泛,主要包括土地淹沒、生物多樣性受影響、小氣候的形成、庫區移民等等。水利工程建設面對如此嚴峻的生態環境問題,水利部門必須轉變傳統的治水思路,走生態水利的道路。
二、水利工程建設對環境影響的因素
1.施工對陸地生態的影響。水利工程施工將破壞一部分土壤和植被,這一影響,主要表現在砂石料場開采,施工設施的布置,修擴建公路,修建臨時及永久性建筑,施工場區及生活區的布置等施工環節。此外,施工噪聲驚擾庫周陸生動物,對其生活產生一定影響。
由于壩基、圍堰、截流等施工過程均向水中投入大量的砂石料,料場開采對植被的破壞使局部區域的水土流失加劇,使一部分泥沙進入河道;若棄渣場位置選擇不當,遇暴雨或大洪水沖刷時,亦可能挾帶大量泥沙入河,污染河流。
2.對周圍地質環境的影響。在施工過程中,往往會破壞原有的地貌形態和巖土體的天然結構,從而產生一些環境地質問題。如開采石料時,巖土剝離后會加速風化,造成新的水土流失。人工開挖基坑和高陡邊坡時,巖土體會產生臨空面和裂隙,可能造成滑動破壞。棄石亂堆亂放會引發泥石流,基坑排水會造成地下水位下降、地面塌陷等。
3.對周邊生活環境的影響。在施工過程中,有些承包商采取的環保措施達不到國家有關規定和合同中的有關條款的要求,主要表現為:施工放炮,施工單位為了趕進度,在居民集中點用藥量過大,炮聲震動使部分民宅受損,正常生活受到干擾。施工棄渣,在施工中大部分承包商是按規定將棄渣傾倒到渣場的,但也有部分承包商不按規定將施工棄渣亂堆亂倒。
生產廢水未達標就直接排入河道,生活污水未經任何處理直接排放或傾倒在營地周圍,施工機修場地附近油跡斑斑,存放機械設備的地方隨處可見油跡。部分施工營地周圍廢紙、爛塑料袋在樹叢中亂掛亂飛,衛生狀況堪憂。
三、水利工程生態化建設必須遵循的原則
1.經濟性與安全性原則。經濟性原則是任何一家建設企業在建設時必須考慮與遵循的原則。在水利工程生態化建設中必須遵循效益最大、風險最小這一經濟性原則。我們都知道水利工程生態化建設存在著一定的風險,這風險是因為生態演替的過程與結果無法預先知道導致的。正是這種風險的存在就促使水利工程生態化建設時應該重視生態系統的長期評估與監測。
而考慮到效益最大,在水利工程生態化建設時可以充分的利用河流的自我恢復規律,使投入最少,達到效益最大化目的。為了確保水利工程生態化建設的安全性,在進行水利工程建設時不僅要符合生態學的原理,同時也要符合水利工程的原理。
符合水利工程的原理及遵循工程力學與水文學的規律,唯有遵循了工程力學與水文學的規律才能確保水利工程生態化建設的安全。建設好的水利工程應該能夠承受干旱、冰凍、風暴、洪水等自然災害的破壞力。為了能夠確保水利工程的耐久性,必須在建設水利工程時對河勢運動的規律進行動態的研究。在進行河流橫、縱斷面設計時必須充分的考慮到河流侵蝕、沖刷等特征。
2.提高河流形態的空間異質性原則。很多的相關專家對生物群落的多樣性進行了大量的研究,研究結果都顯示生物群落多樣性和非生物環境的空間異質性顯正相關。這種正相關體現了生命系統和非生命系統間的耦合與依存關系。河流生態系統生境的特點主要包括:上、中、下游的生境異質性;河流橫斷面形狀的多樣性;河流縱向的蜿蜒性;河床材料的透水性等等。
第一種生境特點造就了豐富的流域生境多樣化條件;第二種生境特點形成了比較開放的生境條件;第三種生境特點表現為淺談與深潭交錯;第四種生境特點形成了緩流與急流相間;第五種生境特點為生物提供了棲息所。
因為河流形態異質性導致多種生態因子的異質性的形成,這些生態因子的異質性主要包括水質、水深、流速、河床材料構成等等,而多種生態因子的異質性就導致了生態多樣性的形成,進而形成了河流生物群落的多樣性。因此要提高河流生物群落的多樣性首先應該提高河流形態異質性。
四、加強水利工程生態化建設的措施
1.提高水利工程規劃水平。全面考慮、合理安排地面和地下水資源的控制、開發和使用方式,最大限度地做到安全、經濟、高效。水利工程規劃要解決的問題大體有以下幾個方面:根據需要和可能確定各種治理和開發目標,按照當地的自然、經濟和社會條件選擇合理的工程規模,制定安全、經濟、運用管理方便的工程布置方案。應首先做好被治理或開發河流流域的水文和水文地質方面的調查研究工作,掌握水資源的分布狀況。
2.完善有關法律,在不宜進行水電項目建設的自然保護區、風景名勝區、地質公園、森林公園、世界遺產區、生態功能區以及其他需要進行保護的區域內,劃定保護河段和保護流域區,禁止進行水電工程建設和其他大型工程建設。
應真正把加強地區的生態建設與環境保護作為根本點和切入點,對嚴重破壞和影響生態環境、國家自然保護區、國家風景名勝區和世界遺產的水電建設項目,應該重新進行評估和審查。對于大型水利工程項目而言,業主不可能對工程現場的環境保護工作進行管理。
3.因地制宜,確定適當的開發目標。由于移民和耕地的補償費用會越來越高,因此考慮社會穩定和保護耕地資源,在規劃時應因地制宜、選擇適當的開發目標,對于移民和淹沒耕地少、生態環境問題少的河流,可以100%地開發;對于移民和淹沒耕地多、生態環境問題大的河流,可以放棄部分河段的開發或采取70%~80%開發率。
對能源的開發,不可僅僅盯著眼前的、局部的經濟利益,而應該著眼長遠,對整個生態系統負責。應按照“大水利”思路制定總體規劃,徹底改變“技術經濟最優”的工程目標。工程項目的選擇、建設和運營都要真正體現生態效益、經濟效益、社會效益的統籌兼顧。
中圖分類號: TV85 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/ki.jlny.2016.19.036
1生態河道的建設目標
近些年來,隨著社會的發展和人類活動的加劇,特別是城市化進程的快速推進,對于環境的影響越來越嚴重。無限的開發和利用,對自然環境造成了嚴重的破壞,生態平衡被打破,導致全球氣候變暖,極端天氣頻現,特別是水環境遭到破壞。所以開始進行生態建設,對河道提出了自然型河川等理念,也就是對河道進行科學的治理,使之達到自然生態,恢復原有的功能,極大程度改善水環境,使河道水面得以還原,河岸得到綠化,與現代社會發展相協調,既有現代氣息又具有自然河道的風貌。
1.1恢復河道的生態功能和本來面貌
河道的基本功能是泄洪,所以對于河道的治理,首先要進行清理河道中的一些阻礙水流的淤積物及一些垃圾雜物,使河道行洪暢通,再對河道進行科學的規劃建設,例如采用混凝土澆筑河床及漿砌墻進行護岸改造,使河道恢復應有的功能和本來面貌。對于城市河道,要根據實際情況把部分或全部混凝土河床進行拆除,使河底河岸出現自然侵蝕、沖刷的現象,這樣河道才能在自然力的作用下,形成深淺不一、寬窄相間、曲曲彎彎的水路,產生多種自然的構造,這樣才能使河道的生態環境變得豐富多樣,利于水生植物及動物的生存??偟脑瓌t是要利于河道的行洪能力,利于防汛,另外還要利于水流含氧,同時改善水生生物的生長條件,提高河道的自凈能力,改善水質。
1.2要還原水面,綠化河道
在城市的發展過程中,土地成了稀缺資源,許多地區為了擴大土地空間,把一些池塘、洼地填平,對于一些小的河溝,在上面蓋上了水泥板,這樣雖然對于治理污水有些益處,但卻減少了水面,失去了大量的水邊景觀。而在目前城鎮的發展過程中,人們越來越重視環境,對于水邊景觀的需求越來越強,很有必要進行水面還原。無論城市還是農村,都要科學合理的對水資源進行合理規劃,對于污水要經過處理后再排入河道,科學對河道進行規劃設計,促進河道水質的凈化,提高河床的水生植物生長環境,加強河岸的綠化、美化力度,營造富有生機的和可持續發展的河道生態。
1.3要進行豐富多彩的設計
在河道治理過程中,要因地制宜,結合河道及當地的實際情況來制定適合的設計方案,在設計時要盡量進行豐富多彩的設計,護岸要采用各式各樣的設計形式,創造形式多樣、內容豐富的水邊景觀,要適合一些水生生物生存,例如一些魚類、蛙類、鳥類等。結合特定的河流、河段的自然生態,盡量做到保護生態環境,使之得到改善,要注意工程與生態的關系,既滿足人們對于水環境的需求,同時也要滿足適合生物多樣性的自然生態的要求。
2 解決河道建設問題的對策
2.1 因地制宜進行堤線和堤型的選擇
在選擇堤線和堤型時,一定要本著因地制宜的原則進行,要盡可能保持水系的自然形態,不要過多進行人為改變,自然水系都具有一定的蜿蜒性、分散性,相對散亂,缺乏人工的整齊劃一,但正是這樣的自然狀態才是最原始的生態,利于生物的自然生長。堤型要根據自然地理環境及周邊的環境因素而定,在確保滿足工程滲透穩定性及滑動穩定的安全基礎上,再適當進行人為改造,為植被的生長創造條件,相對來講,土堤較混凝土堤具有很好的優勢,利于植草綠化,利于生態的協調。
2.2河流斷面設計要力求原貌
針對于一些河流的縱、橫斷面,要以泄洪安全為前提,再進行多樣性變化設計,盡可能保持河流的原貌,達到淺深結合、寬窄并存、曲直相映,使河床的原生態得以保留,同時也應符合現代城市發展需求的藝術設計,豐富天然水域景觀。
2.3河流岸坡的防護設計
河流岸坡多數具有一些原生植被,在河道治理過程中,要盡量保持原來形態,處理時不要大面積進行削坡,不要為了追求斷面統一化而人為破壞岸坡原來的植被,如果是土質堤坡,盡量少用混凝土、干砌石、漿砌石等材料進行治理,要采用適合在土壤生長的植被進行保護,通過植物達到防沖固坡、保護河岸的目的。對于易受雨水、河水流動侵蝕的河岸護坡,要采取科學合理的措施加以預防和治理,科學布置坡岸植物,減少侵蝕力或增強抗蝕力。要盡量保護岸坡坡腳附近的深潭和淺灘,這是河床多樣化的表現,為生物的生長提供棲息場所,增加與生物的和諧性。
3結語
隨著社會的發展和人們生活水平的提高,人們對于環境質量要求也越來越高,綠色、生態、環保的自然環境越來越受到得重視,在河道的治理過程中,也必然要向生態、環保的方向發展,在確保河道基本的行洪防汛功能的基礎上,要充分利用河道的自然優勢,科學合理進行設計,使河道保持或恢復自然的生態功能,發揮其應有的自然景觀功能。
參考文獻
中圖分類號: TV 文獻標識碼: A 文章編號:
根據水利工程人員多年的經驗得知,通過合理利用自然帶來的干擾作用以及自然生態的自我修復等來恰當的平衡好人與自然的內在關系,這是進行建設生態水利工程的根本出發點。人們為了滿足自己的實際需求,不斷的建設各種類型的水利工程,在帶來正面效應的同時,也存在著一些負面效應。所以,現階段,我們迫切需要完成的任務就是怎樣合理的規劃設計生態水利工程。要知道,生態水利工程對于社會經濟的快速發展有著積極的促進作用,不過,水利工程實際規劃設計過程中,必須充分全面的考慮水利工程對自然生態系統造成的危害,所以,生態系統規劃過程中應盡可能的減小對生態系統造成的影響。我國水利工程的建設不僅對于促進我國的防洪、發電、灌溉、航運等具有重要的意義,而且在促進資源合理利用也發揮了重要的作用。隨著科學的進步正在向生態水利、生態工程上發展,且很多地區已經取得了很大的成效。人們認識到水利工程對于河流生態系統可能造成不同程度的負面影響。因此,搞好水利工程對于我國的經濟和社會發展都有重要的意義。如何在水利建設中保護好生態環境,逐步改善水利工程建設的規劃及設計技術,是每個水利工作者重要的責任。
一、生態水利工程建設概念
生態水利工程學是水利工程學與生態學相融合產生的新分支學科,目的是改進和完善水利工程的規劃設計方法。生態水利工程建設是指在遵循自然生態規律的前提下,以保護、改善和修復水生態環境為目的,而采取的積極方式的治水行為,其目的是研究防治水資源遭受污染、優化配置以及可持續利用水資源,通過對水利工程的生態設計及生態監控,可以實現生態安全與生態災難的防治。推進生態型水利工程的建設,打造一種人與自然相互親近、相互依存的環境,是現階段水利工程發展的必然趨勢,是環境保護背景下展現出來的新概念。
二、水利工程對生態環境影響的主要原因
水利工程是建立在特定的自然環境中的一項工程,它的功能是幫助人民改善水資源的利用,所以它對生態環境的影響也就不容忽視,經過多年總結,究其原因主要有如下幾個方面:
(1)水利工程自身的缺陷。由于水利工程的建設改變了河流流向及環境條件,這也就必然會對原有的生態系統構成破壞。
(2)由于人類在特定的時間條件和科學技術水平下對自然界規律的認識不足,因此,容易對水利工程建設中產生的一些生態上的問題認識不充分。
(3)人類缺乏自我約束,未按自然界的客觀規律辦事。人類只顧向大自然無節制地大肆索取和掠奪,超出了水資源環境的實際承載能力,從而引發了一系列生態環境問題。
(4)管理制度有缺陷,監管不到位。對當前發生的一些生態環境問題,由于管理制度不當或監管不到位,而導致沒有很好地解決這些問題,從而使生態問題加劇。
三、生態水利工程設計應遵循的原則
(1)工程安全性與經濟性原則
生態水利工程屬于一項系統性工程,不僅要滿足群眾的實際需求,而且還要重視其的可持續發展要求。同時,生態水利工程不僅要與水利工程學原理相一致,而且還要與生態學原理相一致。對于生態水利工程的設施應遵循水文學與工程力學的規律,從而保證工程的各種設施具有較高的安全性、耐久性以及穩定性。
從生態水利工程的經濟角度上而言,應將風險小、效益大作為設計的基本原則。由于生態系統經常發生著變化,因此,使得生態水利工程規劃過程存在著一定的風險因素,這就要求我們在規范設計過程中應制定出多種方案并進行分析比較。另外,可以通過生態系統具有的恢復能力,爭取以最小的投入獲取最大的效益。
(2)景觀尺度與整體性原則
河流生態治理技術規劃與管理應在大景觀尺度以及可持續性的角度上展開,之所以通過這樣的方式,主要是因為在大景觀尺度的基礎上對河流生態進行治理能夠獲取到較高的效率,成功率也較大。這里所說的整體性,實質上指的是以生態系統的機構與功能角度為出發點,將生態系統各個要素間的交互作用進行全面的掌握,制定出有效的,切實可行的治理河流生態系統方法。其次,還要對水域和生態環境的易變性、隨機性以及流動性的特征進行充分的考慮,主要是流量、水位、水量的水文發生周期性的變化或者隨機變化,同時還有河流淤積與侵蝕間的交替變化,這些變化對于生物種群的生存條件有著直接的影響。水域生態系統主要是隨著水文變化、降雨等條件在時間與空間范圍中不斷擴展或者收縮而形成的一種動態系統。從整體上考慮這些因素,才能保證水利工程的設計符合生態發展的需要。
(3)生態系統自我設計、自我恢復原則
在生態系統中,自組織功能是其重要組成部分;生態學在解釋物種分布的豐富性現象時通常采用自組織功能進行,并且也將其作為闡明食物網隨時間的發展過程。生態系統的自組織功能所涵蓋的內容是生態系統的可持續性。而生態系統的自組織機理是物種選擇相應能源與良好環境條件的基礎。在這樣的一種現象下,生態環境就可以完全支持數量充分并且能夠不斷繁殖的種群。根據自組織功能、生態系統自設計,可以通過自然界選擇出合適的物種,以此產生出合理的結構,這是實現設計的重要途徑,從獲得成功的生態水利工程中可以看出,人工與自然力量所作的貢獻是平均的、合適的。
四、生態水利工程的設計
(1)創造河流生物群落多樣性
如果一個地區的生態環境異質性越高,就可能會創造出更多的小生物生存的環境;如果非生物環境變得比較單調了,那么生物群落的多樣性就必然會下降,進而生物群落、密度以及比例都會發生一些變化,進而導致不平衡,造成了生態系統某種程度的退化。人類在治理河道工程的時候,也會或多或少地影響渠道和河流的非連續化,這樣河流的生態環境就會出現單一化的現象,系統功能就會退化。要建設生態水利工程就要恢復和提高生物群落的多樣性,當然這并不是要人工去培育,只要創造出符合自然河流的地貌學原理,就可能為生物群落創造出一個具有恢復性的條件。
(2)保持景觀的整體性
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行,而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發,掌握生態系統各個要素間的交互作用,提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法,而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題,也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
五、結束語
綜上所述,如果生態水利工程設計嚴格根據工程學的基本原則進行,那么就能夠有效的避免一些突況或者滯后影響事故的發生,就能夠滿足人類發展過程中的實際需求,同時還大大降低了人類對自然環境造成的影響,進一步促進了生態系統的穩定性,實現人和自然和諧相處,實現持續發展。水利工程的開發具有雙重的影響,它不僅有利于人類的纏足發展,但過多的建設水利工程則給生態帶來一定的影響,所以要綜合生態環境的可持續發展性來開展水利工程就成為當前的緊迫任務。生態水利工程的建設有利于社會積極的有效發展,并發揮了積極的作用,在進行水利工程方案的設計時,要關照到水利工程給生態系統帶來的負面影響,并應盡量的把對生態的破壞降低到最小化。
中圖分類號:TV 文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言。
早在春秋時期,就有楚相孫叔敖修芍坡,吳王夫差修筑邗溝,而在戰國時期,秦國蜀郡太守李冰父子率領眾人修建的都江堰水利工程,成為當今世界中年代最久、唯一留存的采用無壩引水為特征的大型水利工程。 我國近代修建了葛洲壩水利樞紐工程、長江三峽大壩等一批大型的水利工程。隨著水資源利用率的提高,水利工程的抗澇抗洪,除害興利的作用開始得以發揮,水利工程建設的步伐也有所加快。但由于目前環境問題和生態系統的破壞,逐漸的對人類的健康造成了直接影響,為此各行各業都提高了對生態環境的警覺,水利建設中的生態設計也成為水利工程中必不可少的元素。
二.水利建設中生態水利工程的意義。
水利工程的生態設計是生態建設和環境管理領域的一個全新概念,進行生態設計是要求對水利工程中的每一個環節,都研究其可能帶來的環境影響和生態破壞,并通過設計相關措施和改變工程方案,將水利工程建設中對環境的影響和生態破壞程度降到最低。水利工程的生態建設是一項綜合性較強的工程,相對于一般水利工程而言,生態水利工程既要滿足河流綜合治理中總的要求,達到灌溉、防洪、發電、供水、航運等不同需求,同時更要考慮生態系統的可持續發展要求,并將此作為水利建設的重點進行監控。生態水利工程是水利工程和生態建設的有效結合,同時也是未來水利工程建設發展的必然趨勢。
三.加強水利工程的生態設計的必要性。
傳統的水利工程建設對河流生態系統造成的破壞和影響,主要包括兩個方面:一是自然河流的非連續性,由于筑壩是沿著河水順流的方向,造成河流的非連續性,原本流動的河流及其生態系統由于水利工程的增加,變成靜止的人工湖泊,河流流速、水文、水深以及水流邊界都發生了較大的變化。長期適應原來生活環境的動植物,由于環境的變化,又要進行適應性生長。其中一部分適應性較差的生物就被淘汰。第二是自然河流變成溝渠,這也包括天然河流改造成為直線或者折線的人工河流。由于水利工程對水流的攔截,提高了河流上游的蓄水量,同時也提高了上游河道的水面深度、水面寬度,也需要淹沒更多的陸地。由于科學技術的發展,水利工程研究和工程技術的不斷提高,越來越多的人開始意識到,傳統的水流工程在滿足設計功能同時,通常都忽視了對周邊環境和河流生態系統的破壞程度。造成河流的生態功能衰退,自我凈化能力降低,損壞了長遠利益。
2009年,我國建設的最大型的水利工程項目,位列世界最大規模的水電站—長江三峽工程正式完工。在工程完工后的多年里,許多專家組成專業團隊就三峽工程建成后,對周邊的環境影響和生態破壞進行了大量研究和分析。由于水利工程的建設,造成水庫兩岸地區2公里內的年均溫度上升0.1℃-0.2℃,對冬季和春季的月均溫度升高0.3℃-1.3℃;同時,由于水庫的泄洪作用,造成長江中下游的干流河道出現沖刷和坍岸,形成新的險工河段。據研究結果表面,三峽工程對生態的影響是利大于弊,但是其對生態的破壞卻不容小視。長江三峽工程成為水利工程建設的標桿,同時其生態建設機制也成為水利工程建設的設計標桿。
四.水利工程建設中的生態水利設計。
1.水利建設中的生態設計基本原則。
根據人和自然相互協調的科學觀,開發利用和資源保護相結合,將水利工程服務于社會的基礎地位進行明確的分析,通過基礎、體制、觀念的改變和轉換,實現水安全的持續保障,達到水資源持續利用、水域環境持續優化、水域生態持續改善、社會經濟持續發展的目標。
為實現水利工程的防洪安全,要構建水安全體系,通過建設防洪工程體系和增加非工程措施來加強水安全的防御體系。為提高水資源以及水環境的承載能力,要重視對水資源的保護、節約和合理配置,同時要加強水資源的治理、保護和改善承載能力。為增加水生態系統的保護功能,要做好堤圍及護岸工程、清淤清障工程、加強監控工程和灘涂的圍墾開發,進一步增加有利于保護水生態系統的水利工程措施。
2.生態設計應用。
(1)提供水生態中生物的生存、繁殖的空間。
生態水利工程將河流中的水流、堤防、河道以及河畔植物植被等連接為一個整體。進行水利建設的生態設計時,通過對現有自然地形、地貌的科學配置和功能改進,建立一個能使生物、土壤、陽光、水、水環境等因素之間互惠共存的水生態系統。水資源中的河堤坡腳位置的護底上,有多流速的變化帶和較高的孔隙率,適合多生物的生長,同時也為魚類提供了繁衍的場所。水利工程中的河流兩岸的草叢和綠樹為鳥類、昆蟲提供了覓食場所。
(2)增強了水體的自凈作用。
水資源中水體的自凈作用是有機污染物由于受到氧化作用,轉變為無機物的過程。水資源中的細菌和真菌攝入營養物為污染物,細菌部分被吞噬,并污染有機物分解成為無機物,分解過程中形成的無機物可以為藻類植被提供營養,同時藻類的光合作用產生跟多的氧,以供其他的水生物利用。水資源中過多的藻類被魚、蝦、浮游動物所消耗,在水資源的食物鏈中,將污染濃度降到了最低值。生態水利設計時,增設的魚道、魚巢等,形成不同的流速帶和紊流,這非常有利于氧從空氣中傳入到水中,很大程度上增加了水中的溶氧含量,有利于需氧微生物的生長和繁殖。由于水資源中的植物能吸收無機鹽類的營養物,其植物根系成為以生物膜形式存在的微生物附著的介質,這就促進了水體的凈化,有利于改善水系統的水質。
(3)起到調節滯洪補枯、水量的作用。
水利建設中生態河堤的植被,具有儲蓄水分的作用。水資源中有大量的微生物和土壤動物,使得河堤中的土壤具有較高的孔隙率。在水資源豐富的期間,河堤中的水開始滲透,河堤孔隙開始蓄水,減少了發生洪災的可能;在枯水期間,原來儲存的水開始滲透入河道內,起到滯洪補枯,調節水量的作用。
(4)生態水利設計要結合環境工程設計。
進行生態水利工程設計時,應當充分吸收環境科學技術的理論,達到水質同水量同步,結合水環境污染,設置相對應的防治工程。水利工程中的作用水量,要考慮季節變化產生的影響,同時也要充分利用在雨水季節或枯水季節中,不同的應對措施。生態水利要立足在水利建設和環境生態之上,將水量的高效利用和水質的有效優化進行有機結合,實現水利建設中的生態平衡。
3.生態設計發展
近年來隨著我國經濟發展,人民生活水平的穩步提高,對周邊生活環境的要求也逐步提高。過去由于經濟發展所造成的環境污染極大的影響了人民的生產生活品質。隨著全國范圍內對中小河流域的治理工作的開展,表明了國家對生態環境的高度重視。同時,在中小流域治理設計過程中,設計人員主動轉變設計理念,在滿足城鎮防洪的基礎上,優先考慮生態設計,一改過去統一的直立式擋墻護堤思路,推薦采用格賓等生態性更強的工程措施,以及盡量保持原有岸坡生態環境,減少人工修飾痕跡,這也表明了生態設計在水利建設中的地位日益提高,在未來,更多更先進的生態設計技術將應用于更大的水利工程中,以達到水利工程與生態環境互利、和諧、可持續發展。
五.結束語
現階段我國正處于大興水利的建設時期,水利工程給經濟建設帶來了資源保障和提供了特殊功能,但也要重視其對自然環境的影響,水利工程設計時,更要深入探索生態理論,通過借鑒發達國家的實踐經驗,進行自主創新,進一步提升我國水利工程的生態建設水平,降低水利建設對自然環境的不利影響。
環境健康,我們才能健康。
參考文獻:
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[4] 劉鵬 加強生態水利工程設計,改善生態水利環境[期刊論文] 《中華民居》2012年5期
中圖分類號:TV51 文獻標識碼:A
隨著水資源利用率的提高,水利工程的抗澇抗洪,除害興利的作用開始得以發揮,水利工程建設的步伐也有所加快。但由于目前環境問題和生態系統的破壞,逐漸的對人類的健康造成了直接影響,為此各行各業都提高了對生態環境的重視,水利建設中的生態設計也成為水利工程中必不可少的元素。
1 水利建設中生態水利工程的意義
水利工程的生態設計是生態建設和環境管理領域的一個全新概念,進行生態設計是要求對水利工程中的每一個環節,都研究其可能帶來的環境影響和生態破壞,并通過設計相關措施和改變工程方案,將水利工程建設中對環境的影響和生態破壞程度降到最低。水利工程的生態建設是一項綜合性較強的工程,相對于一般水利工程而言,生態水利工程既要滿足河流綜合治理中總的要求,達到灌溉、防洪、發電、供水、航運等不同需求,同時更要考慮生態系統的可持續發展,并將此作為水利建設的重點進行監控。生態水利工程是水利工程和生態建設的有效結合,同時也是未來水利工程建設發展的必然趨勢。
2 加強水利工程的生態設計的必要性
傳統的水利工程建設對河流生態系統造成的破壞和影響,主要包括兩個方面:自然河流的非連續性,由于筑壩是沿著河水順流的方向,造成河流的非連續性,原本流動的河流及其生態系統由于水利工程的增加,變成靜止的人工湖泊,河流流速、水文、水深以及水流邊界都發生了較大的變化。長期適應原來生活環境的動植物,又要進行適應性生長。其中一部分適應性較差的生物就被淘汰;自然河流變成溝渠,這也包括天然河流改造成為直線或者折線的人工河流。由于水利工程對水流的攔截,提高了河流上游的蓄水量,同時也提高了上游河道的水面深度、水面寬度,也需要淹沒更多的陸地。
3 水利工程建設中的生態水利設計
3.1 水利建設中的生態設計基本原則
根據人和自然相互協調的科學觀,開發利用和資源保護相結合,將水利工程服務于社會的基礎地位進行明確的分析,通過基礎、體制、觀念的改變和轉換,實現水安全的持續保障,達到水資源持續利用、水域環境持續優化、水域生態持續改善、社會經濟持續發展的目標。
為實現水利工程的防洪安全,要構建水安全體系,通過建設防洪工程體系和增加非工程措施來加強水安全的防御體系。為提高水資源以及水環境的承載能力,要重視對水資源的保護、節約和合理配置,同時要加強水資源的治理、保護和改善承載能力。為增加水生態系統的保護功能,要做好堤圍及護岸工程、清淤清障工程、加強監控工程和灘涂的圍墾開發,進一步增加有利于保護水生態系統的水利工程措施。
3.2 生態設計應用
3.2.1 提供水生態中生物的生存、繁殖的空間
生態水利工程將河流中的水流、堤防、河道以及河畔植物植被等連接為一個整體。進行水利建設的生態設計時,通過對現有自然地形、地貌的科學配置和功能改進,建立一個能使生物、土壤、陽光、水、水環境等因素之間互惠共存的水生態系統。水資源中的河堤坡腳位置的護底上,有多流速的變化帶和較高的孔隙率,適合多生物的生長,同時也為魚類提供了繁衍的場所。水利工程中的河流兩岸的草叢和綠樹為鳥類、昆蟲提供了覓食場所。
3.2.2 增強了水體的自凈作用
水資源中水體的自凈作用是有機污染物由于受到氧化作用,轉變為無機物的過程。水資源中的細菌和真菌攝入營養物為污染物,細菌部分被吞噬,并污染有機物分解成為無機物,分解過程中形成的無機物可以為藻類植被提供營養,同時藻類的光合作用產生更多的氧,以供其他的水生物利用。水資源中過多的藻類被魚、蝦、浮游動物所消耗,在水資源的食物鏈中,將污染濃度降到了最低值。生態水利設計時,增設的魚道、魚巢等,形成不同的流速帶和紊流,這非常有利于氧從空氣中傳入到水中,很大程度上增加了水中的溶氧含量,有利于需氧微生物的生長和繁殖。由于水資源中的植物能吸收無機鹽類的營養物,其植物根系成為以生物膜形式存在的微生物附著的介質,這就促進了水體的凈化,有利于改善水系統的水質。
3.2.3 起到調節滯洪補枯、水量的作用
水利建設中生態河堤的植被,具有儲蓄水分的作用。水資源中有大量的微生物和土壤動物,使得河堤中的土壤具有較高的孔隙率。在水資源豐富的期間,河堤中的水開始滲透,河堤孔隙開始蓄水,減少了發生洪災的可能;在枯水期間,原來儲存的水開始滲透入河道內,起到滯洪補枯,調節水量的作用。
3.2.4 生態水利設計要結合環境工程設計
進行生態水利工程設計時,應當充分吸收環境科學技術的理論,達到水質同水量同步,結合水環境污染,設置相對應的防治工程。水利工程中的作用水量,要考慮季節變化產生的影響,同時也要充分利用在雨水季節或枯水季節中,不同的應對措施。生態水利要立足在水利建設和環境生態之上,將水量的高效利用和水質的有效優化進行有機結合,實現水利建設中的生態平衡。
1 堤防工程生態技術必要性
隨著科學進步,人們認識到水利工程對于河流生態系統可能造成不同程度的負面影響。這主要表現在以下兩個方面:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形態直線化,河道橫斷面幾何規則化,河床材料的硬質化。二是自然河流的非連續化,包括筑壩導致順水流方向的河流非連續化,筑堤引起側向的水流聯通性的破壞。從保護生態環境的高度,充分認識這種負面作用,積極采取工程措施和生物措施對于受損河流生態系統予以必要的補償,維護水域生態系統的功能,是流域生態建設的重要任務之一。
近年來,各地在進行防洪工程建設和河流整治工程中,已經采取了一些新技術和新材料加強河流的生態建設。比如生態型護坡技術,堤防綠化措施等。但是這些技術經驗還缺乏系統的總結,也迫切需要有關技術規范和技術導則的指導,使之更具科學性和規范化。
2 生態化建設的建議
2.1 有關防洪工程規劃的原則。工程經濟效益和環境效益分析方面應加強,權衡滿足人的需求的經濟效益與環境效益之間的關系,即進行工程項目經濟技術及生態環境效益評估,改變現行的單一經濟技術評估指標體系。以往的治河工程著眼于河流本身,往往忽略了河流湖泊與岸上生態系統的有機聯系,忽視了河流周圍的生物群落的存在,也常常忽視了整治后原有生物群落的恢復。因此,在進行防洪工程的規劃時,應明確河流與其上下游、左右岸的生物群落處于一個完整的生態系統中。建議按照“河流生態廊道”的范圍,進行統一規劃、設計和建設。在平時的設計當中除說明需進行常規的水文、地質的測量勘察外,還要補充加強相關范圍的生態系統調查的要求,重點是生物群落(動物、植物)的歷史與現狀調查,對特定的生物群落與水體的相互依存的關系有明確的認識。
2.2 堤線布置及堤型選擇河流形態的多樣化是生物物種多樣化的前提之一,河流形態的規則化、均一化,會在不同程度上對生物多樣性造成影響。因此,針對有關條款,建議補充或強調以下要點:在堤線布置原則中,補充說明應盡可能保留江河湖泊的自然形態,保留或恢復其蜿蜒性或分汊散亂狀態,即保留或恢復濕地、河灣、急流和淺灘。在確定堤防間距時,遵循宜寬則寬的原則,要處理好行洪和生態保護要求與土地開發利用之間的矛盾,河槽和河漫灘不僅要能滿足設計洪水行洪要求,還要保持一定的淺灘寬度和植被空間,為生物的生長發育提供棲息地,發揮河流的自凈化功能。堤型的選擇原則除滿足工程滲透穩定和滑動穩定等安全條件外,還應結合生態保護或恢復技術要求,盡量采用當地材料和緩坡,為植被生長創造條件,保持河流的側向聯通性。
2.3 河流斷面設計。自然河流的縱、橫斷面也顯示出多樣性的變化,淺灘與深潭相間。因此設計規范中應提出河道盡量要做到河床的非平坦化,采用非規則斷面。避免因規則斷面而導致流場的均一化,增加與生物的親和力,并有助于與自然風景相協調。與上述設計相對應,需要推廣使用一些與非規則斷面有關的水力學計算方法和配套的實用工具或計算機軟件包。
2.4 岸坡防護。在河流整治工程中,對生態系統沖擊最大的因素是水陸交錯帶的岸坡防護結構。水陸交錯帶是水域中植物繁茂發育地,為動物的覓食、棲息、產卵、避難所,也是陸生、水生動植物的生活遷移區,至關重要。因此,岸坡防護工程的設計應從強調人與自然和諧的生態建設要求出發,采用與周圍自然景觀協調的結構形式,在滿足工程安全的前提下,確保生態和景觀的護岸形式多種多樣。在典型的岸坡防護結構中,可盡量使用具有良好反濾和墊層結構的堆石,多孔混凝土構件和自然材質制成的柔性結構,盡可能避免使用硬質不透水材料,如混凝土、漿砌塊石等,為植物生長,及魚類、兩棲類動物和昆蟲的棲息與繁殖創造條件。
2.5 景觀建設。城市水域整治的景觀建設中,可以強調注意保留江河湖泊天然的美學價值,避免將水流置于過多的亭臺樓閣等混凝土與砌石形成的人工環境之中。水利工程設施要造成一種人與自然親近的環境,現代的城市景觀設計,應更多注重生物棲息地建設。水利工程還應為公眾廣泛參與和對兒童進行水環境保護教育創造良好條件。如水生態公園等。
2.6 工程施工。在工程施工中,建議強調施工期對生物棲息地進行保護和恢復,避開動植物發育期進行施工。對特殊區域的物種,在施工期要采取其它輔助保護措施,如它處養育等。取料場開挖后應進行適當處理,以滿足美觀和環境方面的要求,要求合理設置排水、平整地形和改善有利于植被生長的條件。料場區應進行植被恢復,與周圍景觀相一致。
中圖分類號:B845.65 文獻標識碼:A
一、傳統水利工程建設與生態水利工程建設對比
傳統意義上的水利工程建設作為一項重要的工程,以建設水工建筑物為手段,目的是改造和控制河流,滿足人們對防洪和水資源利用等多方面的需求。隨著時代的不斷進步,科技水平的不斷提升,人們的生活水平的不斷提高,對環境的要求也隨之增長。人們認識到河流不僅是可供開發的資源,更是河流系統生命的載體,我們不僅要關注河流的資源利用功能,也要關注對河流的生態保護功能,這時才發現傳統的水利工程建設規劃方案存在著明顯的缺陷――就是在滿足人類自身社會需求時,忽視了河流生態系統的安全與可持續性循環的需求。
生態水利工程建設作為水利工程施工建設規劃方案的一個新的分支,是研究水利工程在滿足人類自身社會需求的同時,并兼顧自然水域生態系統安全與可持續性循環的原理和技術方法的規劃方案?,F代科學的不斷進步、發展使我們認識到,傳統意義上的水利工程建設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循環本身的要求。而隨著河流生態系統功能的逐漸退化,也會給人們的長遠利益帶來不容忽視的損害。所以,在未來的水利工程建設中,要權衡水資源開發利用與自然生態環境保護二者關系,理性地尋找資源開發與生態保護之間的合理的落腳點和研究建設方案。從河流生態可持續建設的全局出發,使生態水利工程與河流環境立法、水資源的綜合治理、循環的經濟模式以及傳統治污技術聯合在一起,成為當前河流生態建設規劃的主要方案之一。
二、生態水利工程建設的重要性
水利工程是自然水資源供給和分配的主要項目,關系著人類開發利用自然資源的成效。生態水利工程建設是把人和水資源作為整個生態系統的要素來綜合考慮,照顧到人和自然對水利工程建設的共同需求。通過建立有利于促進生態水利工程規劃、設計、施工和維護的運作機制,達到水生態系統改善的優化、人與自然和諧;水資源可持續循環的利用;并最終達到社會可持續發展的目的。由此可見,要實現人與自然的和諧共處,必須尊重自然生態循環的法則,在水利建設方面,將生態用水列入水資源開發、利用和規劃配置方案當中,搶救和保護濕地生態系統,逐步恢復濕地生物的多樣性。另外,水資源的開發利用不僅要考慮量和質的問題,而且應該是在不超過生態系統自我調節和自我修復能力基礎上的合理開發利用。所以,對于河流開發推廣生態水利建設的思想意義重大。
三、生態水利工程建設對多方面的影響
1、生態水利工程建設對河流多樣性的影響
自然水文河流具有自身不可違背的多樣性,所以,生態水利工程規劃首要要求是在進行水利工程施工建設之前,要對局部河流的現狀和河流的地貌特征進行系統、整體性的調查與評估。包括調查河流的水位變化幅度,河流本身構成的形狀,河床是否穩定,河床的材料和河流的橫截面形狀等諸多方面進行細致的調察和研究。另外,它還包括對河流內部生物的考察、觀測,以及對河流周邊動植物的分布規律、種類和數量進行數據分析,并且建立相應的生物數據庫,這樣會從根本上保護水利工程建設周圍流域的生態多樣性,所以,生態水利工程建設既保護了工程本地區的自然環境,同時也滿足了水利工程的社會基礎設施的需要。
2、生態水利工程建設對已破壞的河道修復影響
因為,在傳統的水利工程建設過程中,可能會存在對某些河道的破壞。所以,在生態水利工程建設過程中會注意對修復河流整個生態系統具有重要作用;生態水利工程建設還會加強生態社會效益和經濟效益的統一,從而有利于改變傳統單一經濟技術測評的方式,并同時達到對水利工程進行整體的規劃和建設,促進水利工程整體建設的發展。
3、生態水利工程的建設在農業方面的影響
有利于農業的水土保持,可以涵養水源,保護在水利工程局部地區農業用地的土壤質量,促進農業產值的提高,從而進一步促進我國農業的發展。
4、生態水利工程建設要對局部河流域之間河床岸坡的建設與防護影響
生態水利工程建設主要強調人與自然環境的和諧統一,在滿足工程安全的基礎上,注重生態和水文景觀,使護岸形勢的多樣化。為了讓動植物、水域植物、魚類等有更好的棲息和繁殖的場所,在建設過程中會避免使用不透水的材料,盡量使用良好墊層結構和反濾結構的堆石,以保證水利建設河床岸坡的生態穩定。
四、生態水利工程建設的原則簡析
1、堅持河流流域水文多樣化的保護治理和修復作為首要原則
眾所周知每條河流都有各自不同的特點,具有其自身特殊性。因此,在建設生態水利工程的過程中不能盲目的去效仿前人的案例,而是要根據每條河流的不同水文特征進行水利工程的整體建設。
2、制定行之有效的生態水利工程的設計方案
要嚴格控制水利工程設計階段的規劃內容,促進生態水利建設工程質量的提高,使新型生態水利工程發揮應有的環保價值、水利價值。
3、堅持以整個河流水文體系進行修復為主要目標的原則
水利工程建設所在的河流與周邊的田地和城鎮是相互連接的,它們組成了一個完整的生態循環系統。因此,在生態水利工程的建設中要考慮到各種因素和相互的關系。
4、遵守河流自我修復能力的保持和維護的基本原則
河流具有進行自我修復的能力,這種修復能力不僅能減輕水利工程建設施工對河流的消極影響和破壞程度,而且還能減少人們對河流自然環境破壞之后的人為修復力,對河流的可持續發展起著社會和經濟共同的促進作用。
總之,生態水利工程建設是當前循環經濟社會建設的主要內容之一,生態水利工程的建設不僅對自然環境方面產生了積極的影響,例如:有利于水土保持、河流多樣性的維護、河道的綜合治理、涵養水源等。同時還有利于對水利工程的所在地氣候的保護。另外,生態水利工程建設還有利于促進農業的可持續發展,提高農業產值??梢?,生態水利工程建設是在當前科學發展觀的指導下,達到經濟效益和社會生態效益統一發展的水利工程建設。有助于我國社會的科學可持續發展。
【參考文獻】
中圖分類號:TV文獻標識碼:A
生態水利工程建設作為經濟快速發展的新時期水利工程施工建設規劃方案的一個新的分支,是研究水利工程在滿足人類自身社會需求的同時,并兼顧自然水域生態系統安全與可持續性循環的理論原理和相關技術方法的規劃方案。傳統意義上的水利工程建設作為一項重要的工程,以建設水工建筑物為手段,目的是改造和控制河流,滿足人們對防洪和水資源利用等多方面的需求。隨著時代的不斷進步,科技水平的不斷提升,人們的生活水平的不斷提高,對環境的要求也隨之增長。人們認識到河流不僅是可供開發的資源,更是河流系統生命的載體,我們不僅要關注河流的資源利用功能,也要關注對河流的生態保護功能,這時才發現傳統的水利工程建設規劃方案存在著明顯的缺陷——就是在滿足人類自身社會需求時,忽視了河流生態系統的安全與可持續性循環的需求。所以,如今生態水利工程的建設對我國基礎設施的建設具有重要意義。
一、新時期生態水利工程建設顯現出的重要性
所謂水利工程是自然水資源供給和分配的主要項目,關系著人類開發利用自然資源的成效。生態水利工程建設是把人和水資源作為整個生態系統的要素來綜合考慮,照顧到人和自然對水利工程建設的共同需求。通過建立有利于促進生態水利工程規劃、設計、施工和維護的運作機制,達到水生態系統改善的優化、人與自然和諧;水資源可持續循環的利用;并最終達到社會可持續發展的目的。由此可見,要實現人與自然的和諧共處,必須尊重自然生態循環的法則,在水利建設方面,將生態用水列入水資源開發、利用和規劃配置方案當中,搶救和保護濕地生態系統,逐步恢復濕地生物的多樣性。另外,水資源的開發利用不僅要考慮量和質的問題,而且應該是在不超過生態系統自我調節和自我修復能力基礎上的合理開發利用。所以,對于河流開發推廣生態水利建設的思想意義重大。
1、對生態水利工程施工建設當地氣候所產生的影響一般情況下,要控制一個地區氣候的是大氣環流。但是如果在某地區修建了大型或中型的水利工程以后,就會改變當地地區的水文和自然的濕地面積,從而導致該地區空氣的濕度增加,產生暖流,易產生降雨,氣溫降低、或突然長時間的氣溫悶熱、大霧等,從而對當地的氣候環境產生影響。
2、生態水利工程的施工建設對當地水資源承載力的影響
以長江流域為例,長江流域雖然水資源豐富,但也無法經受起毫無節制地開發和利用。長江流域水資源承載力到底有多大,這個問題對于我國科研研究團隊來說,研究得還很不夠。因此,對于水利工程的開采與施工應有規劃、制定好計劃的施工,否則,整個水利建設的布局就無從談起。是資源得到優化配置。并不是調水越多,越助于經濟效益的提高。要制定有經濟發展戰略的要求,又有節水行為制約的施工方案。做到在確定經濟社會發展對水資源的需求時,要把節水考慮進去,考慮水利工程施工地的水資源的承載力。
二、生態水利工程建設應注意的各主要方面
1、生態水利工程建設要注意保護河流的多樣性
自然水文河流具有自身不可違背的多樣性,所以,生態水利工程規劃首要要求。在進行水利工程施工建設之前,要對局部河流的現狀和河流的地貌特征進行系統、整體性的調查與評估。包括調查河流的水位變化幅度,河流本身構成的形狀,河床是否穩定,河床的材料和河流的橫截面形狀等諸多方面進行細致的調察和研究。另外,它還包括對河流內部生物的考察、觀測,以及對河流周邊動植物的分布規律、種類和數量進行數據分析,并且建立相應的生物數據庫,這樣會從根本上保護水利工程建設周圍流域的生態多樣性,這樣的生態水利工程建設既保護了工程本地區的自然環境,同時也滿足了水利工程的社會基礎設施的需要。
2、生態水利工程建設要注意對已破壞的河道修復
因為,在傳統的水利工程建設過程中,可能會存在對某些河道的破壞。所以,在生態水利工程建設中要注意對修復河流整個生態系統具有重要作用;生態水利工程還要加強生態社會效益和經濟效益的統一,從而有利于改變傳統單一經濟技術測評的方式,并同時達到對水利工程進行整體的規劃和建設,促進水利工程整體建設的發展。
3、生態水利工程的建設在農業方面
有利于農業的水土保持,可以涵養水源,保護在水利工程局部地區農業用地的土壤質量,促進農業產值的提高,從而進一步促進我國農業的發展。4、生態水利工程建設要保證局部河流域之間河床岸坡的建設與防護
生態水利工程建設主要強調人與自然環境的和諧統一,在滿足工程安全的基礎上,注重生態和水文景觀,使護岸形勢的多樣化。為了讓動植物、水域植物、魚類等有更好的棲息和繁殖的場所,在建設過程中會避免使用不透水的材料,盡量使用良好墊層結構和反濾結構的堆石,以保證水利建設河床岸坡的生態穩定。
三、淺析生態水利工程建設應遵循的原則
1、堅持河流流域水文多樣化的保護治理和修復作為首要原則
眾所周知每條河流都有各自不同的特點,具有其自身特殊性。因此,在建設生態水利工程的過程中不能盲目的去效仿前人的案例,而是要根據每條河流的不同水文特征進行水利工程的整體建設。
2、制定行之有效的生態水利工程的設計方案
要嚴格控制水利工程設計階段的規劃內容,促進生態水利建設工程質量的提高,使新型生態水利工程發揮應有的環保價值、水利價值。
3、遵守河流自我修復能力的保持和維護的基本原則
河流具有進行自我修復的能力,這種修復能力不僅能減輕水利工程建設施工對河流的消極影響和破壞程度,而且還能減少人們對河流自然環境破壞之后的人為修復力,對河流的可持續發展起著社會和經濟共同的促進作用。
4、堅持以整個河流水文體系進行修復為主要目標的原則
水利工程建設所在的河流與周邊的田地和城鎮是相互連接的,它們組成了一個完整的生態循環系統。因此,在生態水利工程的建設中要考慮到各種因素和相互的關系。
總之,隨著保護環境的生態環??茖W發展觀逐步深入人心,生態水利工程的建設問題也在被提上社會基礎設施建設的日程中,更好的建設生態水利工需要從自然和社會多方面因素考慮,以達到保護和利用環境的和諧統一。生態水利工程的建設不僅有利于保護河流水文等自然的多樣性等,同時也有利于社會環境的可持續發展。
1生態水利工程項目和諧建設
結合科學發展成果及部分水利工程的現狀不難看出,傳統意義上的水利工程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合理的平衡點。其突出的形式之一即生態水利工程。從河流生態建設的全局看,進行生態建設非常必要,著眼于長遠發展,也需要將生態水利工程作為支持。
2當前水利工程項目建設的部分問題
2.1對生態環境了解不全面
水利工程項目建設前,必須充分了解當地實際情況,尤其是較大型水利工程項目。在各地的水利工程中,利弊共存的情況時有發生,甚至存在弊大于利的情形,比如蘇聯援助埃及建設的阿斯旺水壩等,大壩建設的目的之一即是進行灌溉,而尼羅河三角洲幾千年的農業生產模式在阿斯旺水壩影響下卻遭到毀滅性破壞,水壩建設的意義大打折扣。這反映出建設前對生態環境了解不全面的問題。
2.2未能按方案進行建設
各地的水利工程建設均是在方案指導下實際進行的,在擬定方案時,人員會考慮生態因素等問題,但在實際執行時,由于實際情況和設計情況存在差異,或者由于資金不足等問題,建設可能與方案并不是完全統一,這也是當前水利工程項目建設的問題之一。
2.3建設過程中監管不力
監管不力是水利工程建設問題的重要原因之一。在各類水利工程項目中,出于對質量的重視,相關部門或者建設部門往往會成立監管隊伍對工程建設進行監督和管理,但由于部分監管人員對水利工程項目了解有限,或者建設內容過多而人員數目不足,都會導致監管不力的問題,也就難以察覺工程對生態的破壞問題,這也需要引起重視。
3生態水利工程項目和諧建設的實現與思考
3.1生態水利工程項目和諧建設的實現
3.1.1充分了解生態環境
對生態的了解是進行水利工程項目和諧建設的基礎,也是最需要重視和完善的對象。比如阿斯旺水壩的建設,在設計時只考慮了發電、蓄水等問題,沒有對尼羅河生態進行充分考慮。后續工作中,在進行生態水利工程項目建設時,首先要對生態環境進行充分考察,考慮魚類洄游、上游泥沙量、下游灌溉需求等,尤其是大型工程,還要分析其對周圍自然環境的綜合影響,比如大量水源滯留是否會影響下游的降水,對下游地區總體生態的影響如何等。
3.1.2按方案進行規范建設
在任何水利工程項目動工前,均要進行規劃、分析,保證方案的可行性。在方案完善的情況下,一些不規范建設的行為可能對建設成果造成不利影響。為避免這一問題,需要在方案確定后,嚴格進行規范施工。以蓄水工程為例,假設某地雨季較長、水網發達,當雨季來臨時,大量雨水進入水網、河道,時常導致水患,同時雨水滲入農田中,又會導致土壤鹽漬化。為求解決這一問題,該地決定建設蓄水工程。在建設過程中,面臨2個選擇:按設計要求,需建設大量混凝土結構,避免雨水外流;按實際情況,可以將蓄水工程和部分河流連為一體,實現輔助分流。工作進行時,必須按照方案進行施工,如果將蓄水工程和河流連為一體,當暴雨來臨,蓄水池將失去作用,水患依舊,不能因為該方式簡單省時而放棄按方案規范建設的基本原則[1]。
3.1.3加強對整個建設過程的監管
監管的強化包括2條途徑——建立監管機制,選用專業人員;增加人員數目,實現全面監管。以第一條途徑為例,監管機制方面,可建立層次結構,在具體工程進行建設前,首先選定總負責人,在總負責人下設執行人員,執行人員的數目與分項目數目相當。所有人員均需了解基本的工作質量標準、工作流程等內容。在工程進行時,執行人員隨時進行檢查,將問題情況指出、報備,必要時也可以設立獎懲機制,嚴防問題發生。監管的加強,可以有效保證生態水利工程項目和諧建設得以實現。
3.2生態水利工程項目和諧建設的思考
3.2.1生態與發展的矛盾性
生態與發展的矛盾性在水利工程項目的建設中時有體現。以阿斯旺大壩為例,尼羅河是北非地區最主要的河流,也是埃及最重要的水源和農業生產的保證。尼羅河的流量雖然不如亞馬遜河、長江,但其流域面積大、流程長,從上游、中游地區帶來大量肥沃的淤泥,使尼羅河三角洲的農業生產得到足夠的天然肥料,這一農業模式是埃及成為四大文明古國的核心原因。然而水壩建設后,鋼筋混凝土的壩體結構阻斷了淤泥的輸送,農業生產無法進行。同時,由于尼羅河流經的部分地區氣候條件較差,泥沙含量高,每年壩體南部要進行大量的清淤工作,否則水平面會持續上升,釀成回流等問題。對這一問題進行分析,阿斯旺水壩被拆除固然有設計方面的問題,但生態與發展的矛盾性更是得到了充分的凸顯,本質上阿斯旺水壩的建設是為了埃及的工業化發展,而尼羅河淤泥對農業的影響則是生態的表現,生態與發展的矛盾如何解決,是生態水利工程項目建設應高度重視的問題[2]。
3.2.2對矛盾的協調
具體而言,協調需要對現有工作進行完善,并結合具體情況擬定方案、進行取舍。比如我國葛洲壩水電站,在三峽大壩完工之前,葛洲壩是我國發電量最大的水電站,但在建設時,葛洲壩水電站也對周圍環境產生過不利的影響,導致下游水汽蒸發量不足、灌溉水源不足等問題,相關部門則通過建設小蓄水池對相關問題進行了處理,從而協調了矛盾。
4總結
通過對生態水利工程項目和諧建設的實現進行分析和思考,了解了相關基本內容。目前來看,水利工程項目建設的問題包括對生態環境了解不全面、未能按方案進行建設、建設過程中監管不力;生態水利工程項目和諧建設的實現需做到充分了解生態環境、按方案進行規范建設、加強對整個建設過程的監管等;對相關內容進行思考,可以發現生態與發展存在一定的矛盾性,進行協調十分必要。應用上述理論有助于后續工作的開展和完善。
參考文獻:
1前言
我國目前并在未來相當長的一段時間里,依然處于社會主義初級階段,經濟的飛速發展也是一種必然的趨勢。相關研究表明,要想真正有效解決水資源的短缺問題,更好地滿足經濟發展的實際需求,滿足防洪等方面的實際要求,仍然需要加快修建大型的水利工程。由此可見,關于水利工程,搞建設對生態環境影響的研究顯得尤為重要。
2水利工程建設對生態環境的影響
提及水利工程建設對生態環境的影響,通常體現在以下幾個方面:
2.1水利工程建設對氣候的影響氣候狀況通常是受大氣環流所控制的,然而水利工程的建設一旦完成,原本的陸地為水體所代替,局部的空氣濕潤化,也就是說局部氣候會發生某種變化,尤其是在降雨和氣溫等方面。
2.1.1對降雨的影響。水利工程建設對降雨的影響通常表現為降雨量的增加和降雨地區分布的改變以及降水時間的改變。首先,降雨量會有所增加,這主要是因為水利工程建設往往會形成大面積的蓄水,通過陽光的輻射,蒸發量大大增加,最終導致了降雨量的增加。其次,降雨地區分布的改變。水利工程建設完成后,由于大規模蓄水的影響,往往會產生一定的低溫效應,導致降雨的分布區域有所改變。通常表現為庫區和庫區相鄰地區的降雨量下降,而一定距離外的區的降雨增加。最后,降雨時間有所改變。在炎熱的夏季,水面的溫度往往會低于實際的氣溫,大氣的對流相對減弱,降雨量也會因此減少;而冬季,水面相對較暖,大氣的對流作用增強,降雨量也會因此而有所增加。
2.1.2水利工程建設對氣溫的影響。水利工程落成后,庫區的下墊面將受到影響。原先的陸地變成水域,這一定程度上,將導致空氣間能量交換方式的變化,并最終引起氣溫的變化,這種變化通常表現為氣溫的小幅度升高。
2.2水利工程建設對水文的影響
水利工程建成之后,整個水道將受影響。尤其下游河道的受影響程度最大,直接影響到周邊環境的變化。以水庫的建設為例,水庫落成后,在存儲汛期水源的同時,也截流非汛期的基流,很大程度上將導致下游水位下降,甚至導致斷流,最終影響生態環境問題。而一旦河流枯竭,必然會影響下流生態惡化,導致水質惡化。
2.3水利工程建設對水體的影響
水利工程建設會導致原本流動的和流水發生變化,如因水庫水溫的升高,引發水質相對較差,尤其是水庫的溝汊中容易發生水污染,如水華現象;另外,水庫一旦蓄水,睡眠擴大,蒸發量大幅度增加,水汽、水霧增多。但水利工程建設對水體的影響可能是積極的,也可能是不好的。
2.4水利工程建設對地質的影響水利工程建設可能增加地震、塌岸以及滑坡等地質災害的發生幾率。
2.4.1水利工程建設與地震。大型水庫具有極強的蓄水能力,這種蓄水會引起地殼應力的增加,水滲入斷層以后,增加斷層之間的程度,而巖層空隙的水壓力也會隨之增加,大大增加地震發生的幾率。
2.4.2庫岸易引發滑塌。隨水庫蓄水能力的提升,蓄水水位的升高,水庫岸邊土體的抗剪強度將降低。久之,將導致塌方、滑坡等問題。
2.4.3水庫滲漏。隨水庫的滲漏,可導致周邊水文條件改變。而一旦水庫為污水庫或尾礦水庫,一旦滲漏將直接污染周邊水體。
2.5水利工程建設對土壤的影響水利工程建設對土壤的影響主要體現在以下幾個方面:
2.5.1土壤浸沒。浸沒區的土壤通透性相對較差,土壤中微生物的活動降低,肥力下降,最終影響到農作物的生長和發育。
2.5.2土壤沼澤化。水利工程導致水位上升,地下水位隨之上升。久之,土壤易形成沼澤化。此外,土壤過度濕潤,將加速植物根系衰敗速度,導致呼吸困難。
2.5.3土壤鹽堿化。由庫岸滲漏補給地下水經毛細管作用升至地表,在強烈蒸發作用下使水中鹽分濃集于地表,形成鹽堿化。土壤溶液滲透壓過高,可引起植物生理干旱。
3水利工程建設與生態環境協調發展的對策分析
要想真正發揮水利工程建設的積極影響,減少對生態環境的不良影響,筆者認為,我們應該從以下幾個方面著手努力:
3.1對能源的開發要從長遠考慮
水利工程的建設不要僅僅考慮眼前利益,而是嚴格按照大水利發展的基本原則制定規劃,尤其要改變技術經濟最優化的工程目標,真正實現經濟效益、生態效益和社會效益的統籌兼顧。
3.2進一步完善有關法律
進一步完善相關法律,尤其在不適宜進行水利工程建設的自然保護區、風景名勝區以及其他需要進行保護的區域內,劃定保護河段和保護流域區,禁止進行水利工程建設,真正從生態建設與環境保護出發,對那些可能對生態環境、國家自然保護區、國家風景名勝區和世界遺產產生某種程度的水利工程建設,進行科學的評估與嚴格的審查。
3.3因地制宜,制定合適的開發目標
較長的一段時間內,參照流域梯級開發模式,地域水力資源的規劃開發往往追求100%。但是,考慮到移民工作的復雜性,以及補充費用的越來越高。在綜合考慮保護耕地資源,穩定社會的角度考慮,規劃設計期間應注意因地制宜,制定切合實際的開發目標。比如:針對移民少,耕地少,生態問題少的流域,可100%開發。而移民多,耕地大,生態問題嚴重的流域,可考慮著重重點河段開發。
4結語
綜上所述,水利工程建設是經濟發展的需要,也是社會發展的需要,然而水利工程的建設不僅僅要考慮到社會效益和經濟效益,同時也要考慮到生態效益,真正實現三者的統籌規劃。
參考文獻
[1]錢新月,單桂芳.水利工程建設對生態環境的影響探討[J].科技世界,2013,(13):22-23.
從古代起,水利工程巨大的作用就被發現并利用起來,當前水利水電工程更是在保障社會安全、促進經濟發展方面發揮了巨大的作用,如防洪、灌溉、發電、供水、航運、養殖和旅游等等諸多方面起著保障人民生命財產或提高經濟效益的作用。
1、水利工程對生態環境的影響
我國經過大規模的水利建設,基本形成了防洪、排澇、灌溉、供水、發電等水利工程體系,在抗御水旱災害、保障經濟社會安全、促進工農業生產持續穩定發展等方面發揮了重要作用。但是,應當看到,水利工程在為國民經濟生產帶來推動的同時,也產生了一些問題。
1.1 正面影響
水利水電工程設施的建設和運行,一方面,對生態系統和人類生活環境帶來諸多益處,首先能調節水量。筑壩形成水庫,為干旱、半干旱地區的植被和生物提供了較為穩定的水源。其次在防洪治澇方面起著重要作用。水利工程的興修,能起到削洪減災的作用,從而保護了生態系統,使其免受侵害。第三,能提供清潔、可再生能源。另外,在調節和改善氣候、環境、防止水土流失、緩解我國的用電形勢、改善航運狀況等方面都起到很好的作用。
1.2 負面影響
水利水電工程對河流生態系統也形成了負面影響,引起一些生態環境問題,如如水質污染、飲水安全、泥沙淤積、滑坡地震、移民環境等。一些水利工程的建設改變了生態環境的原本風貌,破壞了原有的生態平衡,改變了水域環境的多樣性,如水循環不暢、生物多樣性水平下降;改變天然河道的水質水溫,特別是對水庫的建設,對魚類的繁殖有較大的影響;水庫蓄水,多沙河流庫區泥沙淤積和下游沖刷,河道下切,庫區坍岸、滑坡及誘發地震等地質問題;原有的河流兩岸的陸生植物被淹沒,使得丘陵和平地島嶼化和片斷化,陸生動物被迫遷徙;被搬遷的城鎮及廢棄的農田沉入庫底,為清除的垃圾、工業廢料及化肥農藥殘留統統進入水庫,原有的水域環境,包括人口、耕地、森林、珍稀物種、礦產資源、風景名勝等隨之改變,庫區及下游河道水質變化,水庫可能產生富營養化問題,下游納污能力可能會降低。
2、水利工程建設與生態環境相協調的基本理念
基于以上水利工程對生態環境造成的諸多負面影響,水利工程結合生態建設,是一個發展的必然趨勢。
(1)樹立起人與自然相協調的科學發展觀,系統全面理解生態水利的理念和方法,正確把握和確立水利工程建設的生態水利模式,以相應理念的滲透為指導,主動與自然相適應,才能使二者相協調,造福人類。
(2)樹立起開發利用與保護相協調的資源觀,水利工程不僅在防洪、供水等方面作用巨大,在改善水環境、修復生態系統方面同樣大有可為,水生態系統的改善對流域范圍內經濟社會的可持續發展起重要保障作用。生態環境建設已經成為水利工程的重要內容,以水利工程建設帶動水生態的改善可謂一舉多得。
(3)樹立起水利工程服務于社會的基礎地位觀,把水利工程建設放在經濟社會發展的大環境中,與國民經濟發展和社會的發展進步聯系起來。主動研究社會經濟發展對水利的更高要求,以水利的適當超前發展來保障和促進地區經濟社會的可持續發展。
3、建設生態型水利工程的方法
3.1 我國水利工程建設現狀
我國的水利工程學,是以對水流的控制為目標建造水工建筑物,經過設計計算,保證水工建筑物承載的強度、穩定及耐久性,以滿足人們對于供水、防洪、水力發電、航運等需求,但同時也忽略了水體自身的需求,如河流湖泊與岸上生態系統的有機聯系;建設后原有生物群落的恢復;城市水域往往忽略了水流的自然生態系統的需要,使河流失去了在自然環境中生機勃勃的生命。所幸的是,生態環境系統受到人類的活動的干擾和損害已經成為目前社會關注的焦點,受損河流的生態修復研究和實踐日益受到人們廣泛的重視。
3.2 建設生態型水利工程的方法
首先,生態水利工程建設在方法上要體現親自然的特性。不但要掌握水在氣候系統、水文循環中的運動轉換規律,還要研究其在特定的生態系統中,特定的生物群落與水體的相互依存的關系。既要研究水體的物理特性,也要照顧到其系統循環特性。在開發利用河流時,將河流與其上下游、左右岸的生物群落置于一個完整的生態系統中考慮,進行統一的規劃、設計等。
生態水利在工程建設中沒有固定的方法,應視不同的水文條件和不同的河道形態進行具體分析。河床長期適應水沙變化的結果造就了不同形式的河槽斷面,不同的地質地形和水文條件形成不同的斷面。對于不同的水文條件,其特征、形態都不盡相同。這就要求我們因地制宜,靈活的進行規劃施工。
4、結語
生態環境問題越來越引起世人的關注,水利工程是把雙刃劍,人們在通過水利工程獲得益處的同時也不得不以破壞生態為代價。水利工程建設與生態環境協調是社會可持續發展的需要,采用生態水利工程建設來對水資源進行開發利用,不僅能夠實現了對水資源的開發和利用,而且還保證了生態環境系統良性循環,保護和尊重了自然生態環境。
參考文獻
[1]廖世潔.水利工程中的生態問題與生態水利工程[J].廣西水利水電,2006,01.
[2]具杏祥,蘇學靈.水利工程建設對水生態環境系統影響分析[J].中國農村水利水電,2008,07.