生态水利项目的设计原则思索

从战国的都江堰到现代的红旗渠，从清朝开凿京杭大运河到上世纪90年代的南水北调，历史上著名的水利工程无一不极大的促进了社会经济的发展，但是在重大的水利工程背后，往往也伴随着生态环境的巨大改变。埃及的纳赛尔水库对本国的经济发展起了推进作用，却严重的破坏了下游的生态环境，我国的三峡工程是我国最大的水利水电设施，但它也同时截断了下游水生生物的洄游路线……诸如此类的例子不胜枚举。如何使水利工程建筑做到既能够发展经济，又不会破坏环境，这正是生态水利工程学包含的内容。

一、生态水利工程的概念和意义

生态水利工程是一门研究如何在利用水利工程技术满足人类社会需要的同时，兼顾影响范围内水体及河流走廊的生态系统健康，保征水体的正常生态功能的科学原理和技术方法的工程，是水利工程新兴的一个分支。传统的水利工程主要的理论基础是水文学和以水力学、岩石力学、结构力学为主的工程力学体系。而生态水利工程更加注重人与自然的和谐发展，关注人工工程对水体的影响，因此吸收了部分生态学的理论基础与环境工程学的技术方法，成为_厂一个具有交叉性、跨领域、综合性强等特点。生态水利工程的任务主要包括：为拟建及在建项目提供减轻其可能造成的环境影响的技术方法；为已建成项目，提供恢复其造成的生态破坏的设计和方法；提供水体质量状况评价技术；提供水库等工程设施生态调度的技术方法，提供污染水体的生态修复技术等。通过上述措施，尽可能的修复已建成的人工水利设施对自然环境造成的破坏，恢复水体自我净化、涵养水源、调节区域气候等功能，尽量减少拟建及在建项目、改扩建工程可能对环境的造成的不良影响，预防环境事故的发生，保证经济和环境的协调发展。在实际应过程中，生态水利工程一改旧式水利工程的传统，减少工程对自然河流的渠道化与非连续化，尽量少采用混凝土等人工制品作为河床和边坡的材料，维持河流生态系统的相对开放，保证水生生物的栖息环境不发生根本性改变，从而维持水环境质量状况的相对稳定，令水利设施既不降低其使用价值，也不破坏水体本身自有的状态与功能。在技术上，生态水利工程将传统的污染治理工艺与水利工程建没有机的融合起来，同时大量吸收国外的丰富经验，并结合我围的国情，最终形成了一套独有的理论体系和实施策略，成为河流生态建设的主要手段之一，有效的保征了水利没施的高经济报和低环境成本。

二、生态水利工程的设计原则

1．保证工程的经济性和安全性

生态水利工程是水利工程的一个分支，自然也要遵守水利工程中的设计原则，而确保工程的安全性是生态水利工程设计最根本的基础。在设计过程中，要充分考虑到水对建筑物的侵蚀作用、对泥沙的搬运和堆积作用以及河道走势的辩证规律等，只有确保了工程的耐久性、稳定性和设施安全，才能保证建筑物的环境保护功能长久有效的运作。对于生态水利工程的经济合理性分析，应该遵循资金投入最小、经济效益与生态效益最大化的原则。

2．保证水体内部的环境多样性

科学调查研究证明，一个地区非生物环境的多样性可以影响其生物群落的多样性。具体来、兑，就是一个地区的自然环境种类越多样，当地生物的种类就越丰富，食物链组成越复杂，生态系统抵抗外界变化的能力就越强而如果水利设施使得水体内部的环境趋于单一化，就会导致水生生物的种类减少、食物链结构不断简单化、生态系统趋于单一化，从而导致水体抵抗外界干扰的能力降低，自净能力下降，逐步丧失其原本的功能。所以在水利工程设计的过程中应该对河流的远期和近期水文情况进行了解，确定生态环境与生物种类的相关关系，对设计草案进行数学建模，分析其可行性，保征水利没施能够拥有足够丰富的环境多样性，把对环境的影响降至最低。

3．保证河流生态系统的自我修复功能

与传统水利工程不同，生态水利工程在设计的时候要考虑到保护生态系统的自我修复功能，即维持生态系统的可持续性。在这方面，人工构筑物能够起到的作用十分有限，而自然因素经过长期自然选择之后形成的生态圈却能够发挥良好的效果，冈此，在工程没计时应避免绝对化人为的力量，而将人为的力量与自然的影响相结合，依靠生态系统的自组织、自设计功能．从自然界中选择合适的物种，形成合力的结构，这样不仅能够在生态系统的保护和恢复的方面取得良好收效，还能够节约成本、降低工程造价。

4．保证河流生态系统的整体性不被破坏在以往的水利没施建造过程中，水体常常彼分割为功能不同、相对封闭的小区域，割裂了水体的相互联系，降低了水体内不小环境之间物质交换和能量交换的速度，破坏了河流生态系统的整体性和稳定性。而生态水利工程设计则要充分掌握生态系统各要素之的相互作方式，尽可能的恢复水体的原始状态，维持河流生态系统的整体性不被破坏，而不是单纯的考虑河道水文系统的修复或修复河岸植被。

5．保征河流生态系统与水利设施问的反馈机制生态水利工程设汁是以成熟的河流生态系统为参照，利用生态学的理论和环境工程的技术，打造出一个健康的、可持续的河流生态系统，令设施工人J部的自然冈素能够在不需要人为干预的前提下自发进行活动，维持河流的水体质最和生态环境的稳定。而这种自发活动的方向往往不是一的，这种不确定性使得生态水利工程没汁呈一种“『曼帻调整”式的设计方法即，在设计执行之后，依然要对水体的水环境状况进行长期的监测与评价，并根据评价结对坝目不断进行调整与完善。

三、生态水利工程设计未来将面临的问题

由于生态水利设汁不仅需要考虑生态_自标，也要保证水利设施的实用性，因而在保征水利没施在经济凹报和环境成本之间取得合理平衡的过程中，生态水利工程的没汁将要面对缺少恰当完备的评价标准、新的生态水利工程与原有水利设施如何协调等问题。但随着科技的发展和经验的积累，这些问题必然会得到合理的解决。

四、总结

生态水利工程没计存社会经济发展和自然环境保护之前取得了合理的平衡，作为新兴学科、生态水利工程设计中还缺少足够的经验积累，但是越来越重视人与自然和和谐发展的大环境下，其发展前景不可限量。