生态水利工程论文范文

时间:2023-03-11 23:22:46

生态水利工程论文

生态水利工程论文范文第1篇

论文摘要:阐述水利工程与水域生态的关系,介绍了生态水利规划的基本原则:工程安全性与经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计与自我恢复原则;景观尺度与整体修复原则;反馈和调整设计原则。

1水利工程对河流生态系统的影响

在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调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和可持续性。

2生态水利工程

从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。

3生态水利工程的规划设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。

对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。

3.2提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。

3.3生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。

将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。

传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

3.4景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。

3.5反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。

意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。

参考文献:

[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003,(7):1~5.

[2]董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报,2003,(1):1~6.

[3]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[J].水利学报,2003,(11):1~7.

[4]MitschW.J.,JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration[M].PublishedbyJohnWiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey,2004:134~137.

[5]董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示[J].中国水利,2003,(11A):45~47.

[6]O’NeillR.V.,D.L.DeAngelis,J.B.Waide,etal.AHierarchicalCon-ceptofEcosystems[M].PrincetonUniversityPress,Princeton,NJ.1986:153.

[7]GosselinkJ.G.LandscapeConservationinaforestedWetlandWater-shed[J].Bioscience,1990,40:588~600.

[8]董哲仁.河流生态恢复的目标[J].中国水利,2004,(10):1~5.

生态水利工程论文范文第2篇

在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调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和可持续性。

2生态水利工程

从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。

3生态水利工程的规划设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。

对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。

3.2提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。

3.3生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。

将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。

传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

3.4景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。

3.5反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。

意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。

论文关键词:生态水利工程设计原则

论文摘要:阐述水利工程与水域生态的关系,介绍了生态水利规划的基本原则:工程安全性与经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计与自我恢复原则;景观尺度与整体修复原则;反馈和调整设计原则。

参考文献:

[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003,(7):1~5.

[2]董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报,2003,(1):1~6.

[3]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[J].水利学报,2003,(11):1~7.

[4]MitschW.J.,JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration[M].PublishedbyJohnWiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey,2004:134~137.

[5]董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示[J].中国水利,2003,(11A):45~47.

[6]O’NeillR.V.,D.L.DeAngelis,J.B.Waide,etal.AHierarchicalCon-ceptofEcosystems[M].PrincetonUniversityPress,Princeton,NJ.1986:153.

[7]GosselinkJ.G.LandscapeConservationinaforestedWetlandWater-shed[J].Bioscience,1990,40:588~600.

[8]董哲仁.河流生态恢复的目标[J].中国水利,2004,(10):1~5.

生态水利工程论文范文第3篇

1.1主体空间利用的原则物种种群分布有两种模式,分别是平面分布和垂直分布。在水利工程施工中要确保物种种群不受影响,不要打破周边环境和物种原有的生态平衡。因此在进行水利工程施工的时候,就必须进行物质的分级,并建立多层次利用体系,在这个基础上相关部门根据生态系统内部物种的分布情况,总结经验提出了主体空间利用的原则[2]。主体空间的应用可以使空间组织结构面临的障碍得到有效的处理,人们在进行水利工程施工的时候可以根据这一原则来使水利工程生态系统和建设格局相互适应,还要合理的规划土地、水流等资源,这样可以达到对生物结构层次的合理安排的目的。

1.2循环利用可再生原则有效的降低水利工程的建设成本、实现生态效应的主要途径就是可再生循环利用,在进行水利工程施工的时候可以使用可循环利用材料,也可以使用可再生的原材料,这样可以充分的挖掘资源的价值能够达到处理、回收建筑垃圾再利用的目的,通过循环利用可再生原则可以使得生态环境得到切实的保护,变废为宝,进而在保护生态环境的同时还提高了经济效益。

1.3经济效益、社会效益和环境效益协调发展原则在进行水利工程施工的时候,想要实现经济效益、社会效益和环境效益协调发展这一目标,就必须确保生态系统的平衡,不要打破生态环境,要通过科学发展观的理念来指导施工,以环境保护作为立足之本,这样就能够协调人和自然的关系,在确保生态环境不受破坏,工程质量得到保证的同时,还要处理好经济建设的问题。在进行水利工程施工的时候,可以发展生态用水,也可以适当的发展水利方面的旅游业,这样可以促进经济效益的提升,还能够确保生态环境的平衡,实现良性循环,这样也可以很大程度上的降低水利工程施工对生态环境的不利影响。

1.4物种共生原则生态系统开放性的特征很明显,在一定生物集群范围内,物种的数量是恒定的不变的,但是在进行水利工程施工的时候,会使得生态系统和外部环境之间进行物质交换,这样就可能使得生态环境平衡被打破。在对生态环境现状进行细致的分析之后,要遵循物种共生的原则来进行水利工程的施工,这样能够使得工程和自然优势互补,还能够维护生态环境的稳定性,使得生物的多样性得以确保,还能够使得水利施工建设的生产发展得到满足,这样就能够使水利建设优化的积极作用得到发挥。

2提高水利工程施工生态工程环境措施

1)在进行水利工程建设的时候,要使施工对生态环境的破坏最小,这样就可以实现生态环境保护和水利工程和谐发展的目标。在水利工程建设过程中,要科学合理的进行施工方案的制定,在制定施工方案的时候要以保护施工地生态环境为前提,采用最合理的施工计划,这样才可以实现水利工程生态经济效益的最大化。

2)在进行水利工程施工的时候,要循环地使用施工中的各种材料和各种物品,并进行综合的利用,要尽可能的实现所有材料得到最大程度的利用,这样既能够保护水利工程施工地的生态环境,还能够使得水利工程的总成本降低,进而提高经济效益。

3)对于那些已经完工的水利工程项目和接近完工的工程项目,也要依据国家的相关规定来对施工地的生态环境进行严格的监测管理,要确保在整个施工期都能够有严格的环境监测,及时地发现施工中破坏生态环境的问题,进而采取对应措施来解决问题,这样才可以切实的保护生态环境,在施工过程中,要将相关环境保护人员的责任进行明确的划分,并配置最专业的监测设备来实现信息数据的收集,聘用最专业的人才来对信息数据进行整理和分析,这样才能够更好的保护生态环境。

4)工程区域系统和工程系统是构成生态工程系统的两部分,工程是工程系统的中心,而且要遵循经济规律,还要依照生态学原理的基础,并立足于运行的目标,进而使得生态工程系统结构的最优化得以实现,想要保证工程系统和生态系统正常的能量流动和物质循环,就必须具备好的生态工程系统结构,这样才可以确保生态系统和工程系统能够协调的发展,进而提高生态工程的效益。

5)在进行水利工程建设的时候,要有机的和生态环境建设结合。通过工程建设和生态环境建设的有机结合,可以使得施工中生态环境的问题被解决,还能够取得比较好的经济效益。

6)想要工程水利的施工,就必须保护施工现场的生态环境。在建设水利工程的时候要采取有效的措施,来更好地对工程建设的投资、质量、进度进行把控,减少施工队生态环境的破坏。比如为了防止大气污染,可以使用封闭式专用垃圾道、散灰灌等;使用先进的工艺和设备,并合理的安排作业的时间,这样可以使得噪声污染的影响最小。为了防止对水源的污染,要对有毒弃物进行严格的处理,要严格的控制生产和生活污水;为了使得水流控制的问题和下游用水的问题得到很好的解决,要选择更合理的工程措施以及实施的时机。

生态水利工程论文范文第4篇

第一,水利工程在施工中对当地的生态环境会造成了影响,蓄坝拦谁肯定要对下流的用水造成影响,水利工程的施工对地方生态环境会有破坏最优,改变了动物和植物的生存条件,由于生存环境的改变,一些生物和植物可能会消失,因此在水利工程的实施过程中尽可能管理好现场,在生态环境方面要尽量减少破坏。

第二,水利工程在施工过程中会对该区域的地理环境产生影响。土壤的品质会被改变,一系列地理因素会在施工中被改变。水利工程可以利用间坝蓄水与打通河道等一些手段来确保当地的农用田地正常使用,避免了一些自然灾害对其的负面影响,洪涝干旱等会造成非常大的破坏。雨水可以让土壤中水分充分互补,实现自我调节,这样很大程度上来使当地的土壤肥沃的程度得以加大。当水利工程施工完毕后,由于上游存在很多的泥沙以及其他沉淀物,水库的水位会有所上升,进而致使附近的地下水位也上涨,以此为基础,环境就要发生变化,如气温的上升导致水快速蒸发,水库周边土壤的含水量会增加,这样土壤盐碱化的现象就容易发生。

第三,水利工程实施中必然会对周边居民产生噪音污染,一般来说水利工程的实施地点在山区等地,在施工过程中需要进行路段的爆破和挖填等工作,不可避免的带给居民噪音困扰,影响人们的日常生活。第四,水利工程带来的环境问题,同时对当地居民也产生影响。水利工程还会对当地的空气质量有一定影响,这是因为施工中会使用一些材料,如石灰、水泥,这些基础的建筑材料在使用的过程中会根据山地的地貌特征有一定形变和挥发,这样就会对空气质量有影响。

2.水利工程中的环境措施

2.1准备前期工作在工程施工开始之前,施工单位要开始准备工作,对现场进行勘察和数据的收集工作都在其中,除此之外还要进行地质机构的考虑,自然资源的因素也要算在内,之后进行规划,规划要有科学性,要能改善周围的生态环境,尽可能的降低负面影响。

2.2增强环保意识环保意识要被提高,这是新时期对人们发展经济的新要求,施工单位要有环保意识,督促施工人员在是施工过程中也要注意环保观念,要把环保的理念渗入每个环节。施工中要把污染的风险降到最低,维持社会效益与生态效益的同时发展,不能偏激的倾向一面。再者,对开山炸石等方式则是能免则免,这样能有效的减弱噪音,施工后的废水在处理后才可以排放,不能直接排放,从而全方面的对环境污染的问题进行有效实施。

2.3完善监督管理制度建立一个监督管理制度,这是任何一项工程顺利实施的保证,施工单位要建立对于生态工程系统的管理制度。对工作人员的工作方法、行为进行约束。此外,生态补偿的机制要被建立,提前预测水利工程对周边环境造成的潜在问题,预防的工作要坐在前面。水利工程中的生态工程要坚持可持续发展战略,从而使生物资源减少的情况得到缓解,对周边的生态环境的影响要降到最低。

2.4生态工程系统的建立生态工程系统的建立可以减少水利工程在实施过程中对生态环境的影响和破坏。该系统的建立要考虑工程效益和生态效益,在此基础上对水利工程的施工单位要进行规范,施工单位利用生态资源的行为要有严格的规章制度,按准则办事。这样才能减少生态工程中的环境问题,对水利工程与生态环境的互相协助发展问题有所帮助。按照国家的相关法律法规规定,已经完工的水利工程要对环境实行监测管理,对相关工作人员的责任明细化,把责任落实到个人,这样可以更高效的实施管理,加之专业化的环境监测器材配备,把监测收到的数据与信息进行整合,仔细分析,从而保证生态环境的持续发展。

2.5分管施工单位要有生态保护意识各个分管的施工单位都应该在水利工程实施的过程中加强生态保护意识,准确掌握自己施工的范围与具体任务,在自己的施工环节要尽力去降低对周遭生态环境的破坏,每个人都应该有这种意识。

2.6重视综合利用要在水利施工过程中重视共生互补、综合利用。在施工过程中有很多问题,面对多种问题有多种解决措施,合理规划与协调,在自然环境与项目工程和谐共生的基础上,选择最佳的措施组合。

3.结语

水利行业是我国的一个重要支柱性产业。水利工程中的生态工程是十分重要的,它存在的目的就是使水利工程和生态环境能够和谐共存,共同发展。在实施水利工程中不仅要保证水利的功能,还要保证对生态环境的保护,这样才能正常开展水利活动。这要求工作人员在水利工程建设当中,充分运用理论方面的专业知识,其是工程开展的基础,同时还要把生态环保的理念融入设计当中,分析地区的特殊环境条件,经过仔细的分析研究,最终确定合理的施工方案,促使我国的水利工程可以快速健康发展。

生态水利工程论文范文第5篇

(1)由于施工单位进行水利工程施工时

在运输原材料以及进行开山炸石等工作过程中产生大量粉尘,而影响了空气质量。同时,施工机械工作时所产生的废气与运输车辆排放的尾气共同造成了对周遭空气的污染,从而使得空气质量快速下降。这对水利水电工程施工人员以及施工现场附近的居民生存环境会造成严重影响,进而使得施工人员与附近的居民很容易感染呼吸道等疾病。

(2)水利工程施工单位进行施工工作时

常常需要利用当地的土地资源进行施工工作。这就使得并未建立健全施工管理体制的施工单位经常会出现浪费土地资源与胡乱处理水利工程废弃物现象的出现,这对施工当地地质环境的影响是异常严重的。并且施工单位进行拦河筑坝与开山炸石等施工工作,会在不同程度上影响当地的地质构造,进而为水土流失等问题的出现埋下了隐患。

(3)在施工单位进行水利工程施工工作的过程当中

往往需要频繁地进行车辆运输以及开山炸石等工作,这会对水利工程附近的居民造成极其严重的噪音污染,从而影响附近居民的生产以及生活质量;同时,由于水利工程施工单位并未及时并且恰当地对水利工程建设过程中所产生的各种废弃物进行处理,这会对施工现场的空气质量以及水体质量造成污染,从而引起其他生态污染问题的产生。所以,针对水利工程建设对生态环境所造成的影响,施工单位需要采取恰当的手段予以有效解决,从而才能满足我国走可持续发展道路以及建设生态文明社会的根本需求。

2生态工程在水利工程环境问题当中应用的原则

在水利工程当中应用生态工程原理,一般需要遵循经济效益协同发展的原则、共生互补的原则、循环再生综合利用与主体空间利用原则、时程需求协调原则等四个基本原则,下文将就这四个原则进行分析。

(1)所谓经济效益协同发展的原则

主要指的是施工单位在进行水利工程施工时,要协调处理好生态环境与社会经济效益的关系,从而才能够在水利工程的施工过程中走可持续发展道路,才能够在加强施工管理的过程当中规范水利工程的施工工作,以有效减少甚至是杜绝水利工程施工对周遭环境所造成破坏。现代化社会要求施工单位转变思维方式,注重对施工现场以及附近生态环境的保护,进而才能够在最大程度上保证水利工程施工充分遵循生态环境效益与社会经济效益协同发展的原则。

(2)从一般情况下来讲,共生互补原则主要指的是施工单位进行水利工程施工时要遵循合作共存、互惠互利原则

以切实避免土地资源的浪费。从而才能够在水利工程施工时有效节约土地资源,才能够有效减少水利工程施工时的社会资源消耗。并且,施工单位在遵循共生互补原则时,可以通过采取多种方式进行规划管理工作,继而才能够协调好水利工程与自然生态环境之间的关系,才能够在优化资源配置的同时走可持续发展道路。

(3)循环再生综合利用原则

一般指的是施工单位在水利工程施工过程中,施工单位要在遵循循环再生综合利用原则的基础上,对施工过程中所产生的废弃物以及剩余的施工材料进行充分利用,继而才能够达到节省资源与创造社会经济效益的目的;并且在充分遵循主体空间利用原则的基础上,施工单位要结合施工当地生物种群分布规律合理地安排生物种群,从而在保护生态环境的基础上有效解决施工现场空间组织结构的问题。进而在合理规划、统筹全局的前提下起到保护周遭自然生态环境的效果。

(4)施工单位遵循时程需求协调原则

需要在进行水利工程施工工作时观察并且协调好因子量值与施工工期、运行期之间的关系,从而在统筹兼顾的基础上能够有效提高水利工程的生产能力,能够有效提供水利工程的施工进度。所以,施工单位在进行水利工程施工时,需要充分遵循以上所提及的经济效益协同发展的原则、共生互补的原则、循环再生综合利用与主体空间利用原则、时程需求协调原则等四个基本原则,从而才能够在保护环境的同时有效减少资源的浪费。

3应用生态工程原理解决水利工程施工中的环境问题

针对上文提及的水利工程对生态环境所造成的影响以及生态工程在水利工程中应用的原则,施工单位可以采取科学、合理的措施将生态工程原理应用到水利工程当中来,从而有效地解决水利工程施工中的环境问题。

(1)在水利工程施工施工的前期,施工单位要加强对水利工程施工现场数据的勘测收集工作

设计人员在进行水利工程设计时要综合当地的地质结构、自然资源等勘测数据进行短期以及中长期的规划,从而才能够尽量减少水利工程施工时对生态环境所造成的影响,进而才能够使得施工单位按照水利工程设计图纸规范地进行工程施工工作。这是保证不破坏自然环境的一个基础性前提。

(2)施工单位要不断深入、普及施工人员对生态环境的保护意识

并且在水利工程施工过程中要尽量减少对生态环境的污染,从而才能够真正协调社会经济效益与生态环境效益的发展。同时,在施工的过程中,要采取尽量减少开山炸石等工作对周遭居民所造成的噪声污染,对施工过程中产生的废水要经过处理后才能排放,加强对施工过程中所产生空气污染等防范措施,这样才能够有效解决水利工程施工过程中所产生的环境问题。

(3)建立健全施工监督管理体制能够有效规范施工人员的施工工作。

并且,通过建立与实施生态补偿机制能够在预测水利工程可能对生态环境所造成影响的基础上做好前期的生态补偿工作。这能够在很大程度上使得水利工程充分遵循可持续发展战略,能够有效降低水利工程施工对生态环境所造成的影响,从而有效遏制生物资源减少的现象发生。

生态水利工程论文范文第6篇

论文摘要:阐述水利工程与水域生态的关系,介绍了生态水利规划的基本原则:工程安全性与经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计与自我恢复原则;景观尺度与整体修复原则;反馈和调整设计原则。

1水利工程对河流生态系统的影响

在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调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和可持续性。

2生态水利工程

从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。

3生态水利工程的规划设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。

对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。

3.2提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。

3.3生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。

将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。

传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

3.4景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。

3.5反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。

意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。

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生态水利工程论文范文第7篇

一是,导致自然河流逐渐变成沟渠,这其中主要包含把天然河流建设成直线的人工河流。水利工程可以在一定程度上对水流起到拦截作用,从而增加了河流的蓄水量,除此之外,也增加了上游河道的宽度和深度,也会淹没更多陆地;二是,自然河流逐渐出现非连续性。一般由于筑坝都是顺着河流方向建设的,从而导致出现非连续性,由于水利工程的不断扩张和增加,使得更多的流动河流以及生态系统逐渐变为不动的人工河流和湖泊,促使流动水文、速度、边界以及水深等发生了巨大的变化。由于水利工程的影响使得已经适应原本生活环境的动植物,又要开始适应新的生活环境,这样就会导致很多适应能力比较差的动植物出现淘汰的现象。随着社会的发展和科学技术的进步水利工程设计和技术研究水平也在不断提高,逐渐开始受到更多的关注,传统的水利工程往往仅是可以满足功能需要,但是很容易忽视生态系统和周围环境的影响和破坏,从而造成生态系统功能逐渐衰退,降低自身净化功能,从而损失了水利工程带来的利益。

2生态水利工程设计理念在水利建设中的运用

生态水利工程实际上就是在满足人类发展和社会需求的时候,充分考虑到周围环境和生态系统,确保生态系统可持续发展和生态平衡。水利工程的基本含义主要为:一是,应该遵从对生态系统破坏和影响力最小的原则来进行选址,尽可能降低水利工程对生态系统的破坏;生态水利工程应该遵照生态系统的自动净化和组织原理,在对水利工程进行研究和设计的时候,必须完全考虑到周围环境的承受能力,逐渐把维持生态系统平衡当做水利工程建设的主要内容,以此当做制约生态平衡的主要原因,充分考虑生态系统的承受力度和健康过程,确保水利工程可以保证生态平衡;推崇建设环境友好型的水利工程,最大限度的避免出现生态破坏问题,降低环境成本。

2.1生态水利工程建设的原则

为了符合人与自然的和谐关系,把资源保护和工程建设相结合明,确水利工程服务于人类和社会的地位,不断改变观念,逐渐实现生态系统的可持续发展,从而达到水资源能够持续利用以及优化水资源的作用。为了完美实现水利工程的作用,应该建立相应的水安全体系,因此,就要建立防洪工程以及一些非工程措施,来保证水利工程的水安全。想要提高水利工程的承载能力,就必须对水资源的合理配置进行重视,不断保护和节约水资源,从而改变水资源承载力。为了有效地提高水利工程的保护功能,应该切实做好围堰保护河岸的工作,提高工程中围垦滩涂,从而提高水利工程的保护功能。

2.2生态水利工程的应用

第一,提供相应的动植物生存和繁殖空间。通过建设生态水利工程,可以很好的把河道、水流、提防和岸边的动植物进行整体连接,在进行设计的时候依据现有大自然地貌和地形合理科学配置与改进,从而建立一个互惠共存的生态系统。在水利工程中河堤坡脚位置上拥有很多变化带以及高的孔隙率,从而比较适合生物生长,因此为鱼类的生存提供场地,并且河道两旁的绿树和丛林为昆虫和鸟类提供栖息地。第二,提高水资源的自身净水功效。水资源的自身净水作用就是把有机污染物经过氧化形成无机物的过程,并且可以不断运用水资源中的细菌以及真菌等污染物。在分解无机物的时候,可以为水中藻类植物提供养分,藻类经过不断光合作用产生氧气,相辅相成。在进行设计的时候,增加鱼巢、鱼道逐渐形成流速带,这样方便于氧气进入到水中,增加了水中的氧气含量,促进了植物的生长,为净化了水质提供保障。第三,起到调节水量的作用。生态水利建设的过程中,河道周围的植被具有一定的蓄水作用,在水资源中一般都会含有大量土壤动物和微生物,从而使得河堤出现很高的孔隙率。枯水期,之前储备的水会慢慢进入河道,从而起到调节作用;在水比较丰富的时候,水开始向河堤中渗入,避免出现洪灾。

3结语

总而言之,生态水利工程设计在水利建设中起着至关重要的作用,目前,我国还处在大力建设水利工程的阶段,水利工程的建设在给社会带来了资源保障的同时,也在一定程度上影响了生态环境,因此,在设计水利工程的时候,需要充分考虑生态理论,借鉴先进经验和技术,不断创新,从而提高我国的水利工程建设水平,减少水利建设带来的不利影响。

生态水利工程论文范文第8篇

1.1在设计方法和评价标准方面缺乏地域性特征

关于生态水利工程设计理念的运用,其具有非常强的地域性特征,因为不同的地理区域气候状况以及生态环境各不相同,所以应该针对不同的服务目标,制定不同的设计策略。但是由于生态设计理念的应用在我国的起步较晚,并且相关的工程实践以及研究工作开展的较少,所以在评价指标以及评价方法方面还不够完善,实际操作性不强,缺乏地域性特征。因为在水利工程建设项目中涉及到力学工程,所以国家对于水利工程在稳定性和安全性方面规范了强制性的标准,但是却没有对生态服务目标有明确的标准,所以生态设计理念在具体实施的过程中缺乏相关的依据,发展的进程比较缓慢。

1.2设计人员和生态科技工作者的合作机会比较少,相关机制尚未完善

水利工程设计人员在流域生态需水规律的基础上进行设计的意识较弱,尚未把生态服务目标当作常规设计要素进行考虑的意识普及。水利工程可行性研究阶段,环境影响评价工作一般介入比较迟,大多数是在确认水利工程可行性研究方案之后才进行环境影响评价,又由于目前我国环境评价管理制度和环境影响评价咨询市场尚不规范、不完善,环境评价单位主要替业主考虑,而相对地,对生态目标考虑就较少,更有甚者,有的隐瞒工程生态影响的真正后果,造成很多水利工程的负面影响太过突出,而生态效益却不显著。水利工程设计人员和生态环境科技工作者合作的机会和机制较少,生态水利工程的开发和设计也相对滞后。

1.3在协调方面,生态水利工程和原有水利工程设施存在一定的困难

随着我国经济建设的快速发展,很多区域的水资源出现了短缺以及分配不合理的现象,尤其是在自然保护区以及大型水库的周边区域,需要重新进行设计。但新的生态水利工程是在原有水利工程设施的前提下进行改造与优化,需涉及的因素很多。大都分是需要依靠原有水利工程设施,对一些分水工程与蓄水工程进行科学合理地配置、重新调整水的去向或是对区域来水量进行重新分配等。原来水利工程设施的服务对象和功能必然会受生态水利工程的介入的影响,比如:原来工程的防洪灌溉功能、排水标准、发电效能等,更有甚者,会对原有水利工程的安全运行造成一些风险。因服务目标和功能的差异是原有水利工程和生态水利工程最为显著的差异,所以在开发生态水利工程的同时,有必要适度调整原有水利工程的服务目标和功能。因此,生态水利工程设计需要系统全面考虑的问题是怎样实现生态水利工程和原有水利工程设施的协调运行。

1.4生态水利工程设计中,相关的生态水文测验资料不够充分

水文过程对生态过程的正负影响机理的分析若不能从水文测验站的观测资料去分析,在生态系统的自组织规律的基础上,就很难寻求生态水利工程的技术参数、设计理论和方法。相对而言,我国目前的水文测验工作比较落后,水文测验站尚未适应目前生态水利工程设计对资料的需求。目前,我国还未正式开展有关生态水文站方面的设计和布局,相关报道在国内也很少有。

2生态水利工程设计应遵循的理论和技术路线

2.1以工程水文学和生态水文学为工程设计的基础

若要为生态水利工程的设计提供基础,必须重视工程水文学和生态水文学的结合。由于生态水利工程的服务对象很广,一般同时涉及畜牧业、林业、湿地、农业、草原以及江河湖泊等生态用水与城镇、工业、居民、消防等经济生活用水,因此,若要生态水利工程的设计建立在科学的基础上,首先必须弄清生态目标对水资源的时空要求规律。

2.2对工程可能影响的关键生态敏感目标进行分析

受工程直接或间接影响的生态目标应当能够由生态水利工程的设计准确识别,同时在工程规划阶段给予充分考虑,这是生态水利工程设计理念应该遵循的重要理论。一项水利工程设计需要考虑的因素众多,从生态性的角度出发,就应该对关键的生态敏感目标进行分析,分析工程的修建会影响到哪些区域的生态平衡,区域内气候环境以及各项生态因素的变化,会对水利工程的运行造成影响。尤其是大型水库的设计,要对上游地区的自然降水、洪水期倒灌以及径流等各项因素进行分析,由此来对水库的蓄水能力以及水量的运用进行合理设计。对于水库建设后,泄水量的变化会对下游区域的生态环境可能带来的生态环境变化进行分析,从而为生态设计提供充分的参考依据。

2.3生态水利工程的设计应当和环境工程设计进行有机结合

对于生态水利工程的设计,如要实现水量和水质同步科学配置的目的,应充分吸收环境科学和工程的理论与技术。生态设计理念的出发点就是在水利工程中将环境工程中的理论进行实践,水利工程发挥经济效益和社会效益的同时,还应增强生态效益的作用表现。现阶段,我国的水污染现象比较严重,因此,在生态水利工程设计理念中应有机结合水污染。所以在设计的过程中,要对当地的生态环境进行详细的考察,然后有针对性的制定设计方案,降低水污染所带来的危害,提高水利工程的生态效益。因此,生态水利工程与水污染控制工程的结合是今后生态水利工程的一个重要发展方向。

3结语

生态水利工程设计理念是我国水利工程未来发展的主要方向,也是时展的必然趋势。虽然现阶段我国生态水利工程设计理念还不够成熟,但是随着不断的实践应用,生态理念会不断的提升和完善,为我国水利工程事业实现可持续发展创造有利的条件。

生态水利工程论文范文第9篇

1.1生态水利工程的特征

生态水利工程是一种科学的、系统的、可持续的水利工程,能够将水利工程与社会经济发展密切联系起来,在开发水资源的同时还注重人与自然的协调发展。生态水利工作的基本特征包括以下几点:第一,生物的多样性,在建设大规模的水利工程时,往往会改变现有的生态环境,因此必须要将工程建设对生物的影响降到最低;第二,生态水利工程的系统性,生态水利工程的建设会对当地的河流、水域、环境及气候造成一定影响,所以要能够充分考虑工程与生态之间的关系;第三,工程效益的不确定性,生态水利工程规模较大,所涉及的地质、气候等存在较大差异,因而存在许多不确定因素,这就会导致建成后的经济效益及环境效益无法保障得到预期效果。

1.2生态水利工程的影响分析

生态水利工程建设规模较大,因此会对周边的环境产生一定影响,具体表现在以下几个方面:

1.2.1对河流生态的影响

大多数水利工程都是建在天然河道上,而天然河流已形成了相应的生态环境系统,水利工程建设会改变河流生态自身的多样性,局部河流的水深及含沙量会出现一定的变化,河流的水流速度及原动力也会或多或少得受到影响。与此同时,拦河坝会扩大水域的面积,提高水的比热容并贮存更多的热量,最终促进水温上升,但是即便水温发生细微的变化,也会对下游鱼类的繁殖造成不同程度的影响。除此之外,当水流速度下降之后,水体与外界环境的交换频率下降,河流的自净能力会下降,最终影响到水质。而地区水域面积的增大,会增加大气层中的水汽含量及降水量,使得空气较为湿润,雾雨气候逐渐增多,这就会改变该地区的气候条件。修建生态水利工程,会增加该区域的重力,破坏原有地质构造,严重时甚至会引发地质灾害。

1.2.2对陆地生态的影响

生态水利工程建设会对建设场地内的陆地生态环境造成直接影响。工程建设势必会占用耕地及林地,从而破坏植被及相关陆生动物的生活场所,增加建设场所附近的空气湿度,导致难以适应湿润气候的动物迁徙或使其改变生活习性,最终破坏原有生态系统及生态结构。此外,在生态水利工程施工过程中,沿线居民及工厂产生的垃圾及污水会破坏原有的生态环境,改变河道的原有特性,直接威胁到动植物的生存环境。

1.2.3对社会环境的影响

对社会环境产生的影响具体体现为:淹没水域及沿岸土地,从而导致居民被迫迁移、重新安置等问题,甚至还涉及到文物古迹的搬迁与保护等。尤其是一些大型的水利工程,在其建设过程中,往往会造成大面积的拆迁与安置问题。因此在水利工程建设之前,必须要应充分考虑到拆迁安置等,实现安排好搬迁移民的规划工作。

2.生态水利工程建设原则

2.1施工安全经济的原则

在生态水利工程建设过程中,需要完善保障机制,从而有效保障施工的安全性及经济性。管理人员要能够根据水利工程建设的实际情况,严格遵循可持续的发展需求,合理安排布置水利工程的施工环节及工期进度,从而保障水利工程施工活动符合经济安全的原则,最终促进生态水利工程与生态环境的有机融合。

2.2工程建设与自然生态和谐的原则

在生态水利工程规划过程中,必须要以满足水生态系统自我恢复为目标,全面掌握工程建设地域的地形特征、河流形态等,根据实际地理情况来进行规划,保障水利工程与周围水生态系统相协调,最终实现人文与自然的相互融合。例如尽量保留河流的原始结构,注重优化水质及水生动物的生存环境;在河流中种植绿色植物、保障地下水的有效供给,为水生动植物创造良好的环境;在水利工程周边植树并融入设计,创造简单的景观河。例如鄂州市投资2800万元修复长港河道生态环境,完成岸坡整形20km、土方50万m3,植草7500m2,栽种水生植物1.5万株,植树2万棵;云梦县在2009年投资了八千万元建设“三湖连河”工程,建立了总长为20km的环城生态水系,切实将水利工程与生态环境融合起来。此外,水利工程建设还需要严格遵循自然生态规律,提高水体的自净能力,从而降低运营成本,达到净化水的目的。

2.3工程建设整体规划原则

整体性原则是对生态系统中各生态因素提出的总体性要求,一方面,在水利工程建设过程中需要考虑水文系统修复的相关问题,另一方面,还需要考虑水生态系统的动态变化过程。如果在建设水利工程过程中,没有从整个环境生态系统的角度来进行考虑,那么也只能暂时性地缓解问题,并不能从根本上解决存在的问题,最终严重影响到水利生态系统的可持续发展。在生态水利工程建设过程中,不但要以整体性为原则,还要遵循自然生态规律,采取生态措施来有效降低工程的建设成本。

3.促进生态水利工程建设的建议

生态水利工程建设具有一定的复杂性,所涉及的领域也较多,例如资源、环境、经济、社会等领域。笔者结合生态水利工程建设的实际工作经验,就如何有效解决存在的问题,提出以下两方面的建议,以供同行借鉴。一方面,在生态水利工程的规划设计过程中,必须要将水生态保护放在首要位置。在生态水利工程建设过程中,必须要先调查并收集工程所在地的地质、水文、气候等相关信息,从而充分掌握当地的生态状况,要能够在保障水利工程防洪能力的基础上,综合考虑工程的环境承载力。规划设计人员在工程结构设计过程中,要能够保护生态水生物的安全,配备环境监测设备,做好工程水环境的监测,完善并明确环境监测项目的指标体系与标准,根据监测结果来及时评价对环境的影响,进而实现水资源的良性循环。另一方面,在生态水利工程竣工后,要能够以减少对当地环境的影响为原则,采取有效措施来恢复土地生态并修复施工现场,充分发挥工程所在地的土壤及植被的生态保护作用。与此同时,要能够根据实际情况来合理配置水资源,大力推广节水工程,保障满足当地的生产及生活用水需求,避免当地出现水资源短缺的现象。最后,相关部门要能够不断完善并宣传生态水利工程建设法律规定,合理划定保护河流及流域保护区,尤其要做好水生态保护区的生态建设及保护工作,严格审批相关建设项目,做好建设项目的把关工作。

4.结束语

综上所述,随着经济社会的快速发展,水利工程建设与生态环境之间的矛盾逐渐凸显出来,但是这两者之间并不是相互对立的关系,只要能够正确处理好水利工程建设与生态环境保护之间的关系,结合水利工程建设场所的实际情况,综合考虑水资源的实际承载能力,便能够在保障水利工程高质量按时完成的同时,减少对生态环境的影响,便能够促进生态水利工程建设项目的可持续发展。

生态水利工程论文范文第10篇

1生态、景观与水利工程融合的设计原则​

1.1重视治理和开发水利工程在进行开发的过程中,要将景观建设和滨河区域开发作为一个有机融合点,并且以河道整治为基础,努力创造出合理的人居环境,使现代化城市特征能够更好的与生态景观相互融合,借此提高城市环境和生活质量。

1.2坚持可持续发展原则在进行生态设计的过程中要积极考虑与自然生态的和谐程度,要重视生态环境的保护,使生态环境能够处于一个稳定的状态下,并使其得到发展,目前生态化的发展都以生物多样性为基础,要正确的处理好自然资源和开发建设之间的关系,重视科学规划,在布局、发展等方面进行拓展。

1.3坚持以人为本任何工程、景观、环境的服务对象都为人,在这一过程中要强调好人的参与性与亲和性,水利工程在功能应用上还要进一步拓展,并将娱乐、生态保护等多种因素相互结合,最大程度的发挥水利资源的优势。

1.4提高水利资源的优势性水利资源要想得到发挥就必须和生态性相互结合,并且根据不同方式的结合对水利工程利用中存在的问题进行互补,同时在优势项目的应用中要注重生态控制,尤其是景观建造上要积极靠近自然生态,减少人为建筑的应用。

2案例分析

平昌县,位于四川东北部、米仓山南麓,东接万(源)宣(汉),南抵达(县)渠(县),西邻仪(陇)营(山),北连通(江)巴(州)。全县幅员2229m2,辖44个街道办、乡镇,12个居委会,486个行政村,3960个村民小组,总人口105万人,其中农业人口86万人,耕地面积57.5万亩。平昌县境内水资源丰富,通、巴河天然落差33m,支流中50km2以上河流19条,境内河长341km,水能理论蕴藏量3.32万kW。县境降水,主源于太平洋暖气流夹带的大量水图1平昌景观改造图吉林水利生态、景观与水利工程融合的河道规划设计研究袁晓平2015年1月汽,在大巴山的阻滞和抬升作用下形成地形雨;年降水夏多,冬少,常出现冬春偏旱,夏秋偏涝现象。在本文中针对平昌县的滨河改造项目进行分析,改造位置西起规划的巴河二号桥,东至渭子溪,南至新光工业区沿岸滨河地段。就目前改造中所面临的问题主要有以下几个方面。(1)由于城市多为临河而建所以,两岸人口稠密,并且每有进行过区域规划,使滨河区域不能凸显城市特色,同时大部分建筑已经达到使用寿命,需要拆除。现有跨河桥梁以成为危桥,需要拆除。(2)滨河防洪堤采用花岗岩砌块堆砌。岸线形式与河道走向相同,但亲水性较差,并且景观效果易受到影响。(3)滨河区域植物缺少地方特色,驳岸与水面高差大,布置空间狭小。(4)河岸景观和城市环境相互脱节,不能形成统一整体,降低了整个城市的美观性。

3平昌县城城市水景规划

针对以上问题,我们要以整体景观规划为基础,以提高滨河景观实用性为主,形成了滨水游憩的设计形式,使整体景观结构朝着生态多样性和城市文化多样性的方向进行发展,首先将通河桥至巴河桥之间的城市区域相互连通形成城市的核心区域,并且结合城市的文化和生态特色进行休闲、生态、景观带的改造。并将通河大桥、巴河大桥以及巴河3号、4号桥相互连通形成鹰岩新貌、游船码头、梦回古街、春花烂漫园以及城市生态走廊五大特景观节。同时将滨河区域的防洪性和水利工程的休息、景观作用和城市水景相互结合。具体景观改造如下(见图1):鹰岩新貌:该区域位于河流三角州地带,将其作为城市的景观集中区域,并形成平昌新貌的主体设计思想。游船码头:该区域商业最为集中,通过景观改造对其进行区域整合,使其成为具有统一风格的商业街景区域。梦回古街:该区域凸显平昌县城的历史文化,将周边古街道进行重新规划,并且滨河景观相互融合。春花烂漫园:平昌县区域气候四季适宜。花成为了四季景观中最为重要的组成部分,进行这一部分的改造,可以使市民在进行游览的过程中,体现出花文化,并且让花文化进入到生活之中,使景观设计成为绿色健康的生活部分。城市生态走廊:这一区域人口稠密,可以进行规划和应用的绿地较少,所以在这一部分处理中,使用钢结构修建一条空中走廊,以提高景观的观赏性和空间利用效率。另外要着重体现出市民在休闲过程中的需求,建设城市生活广场,并将周边茶馆、酒吧、商铺等进行完善,同时通过景观小品、雕塑等设计体现出平昌地区的民俗文化。河堤景观在改造过程中还要加强堤防护岸的景观设计,可以保留原有的堤防形式。但是在其上部进行美化和包装,多使用彩绘、浮雕的形势将传统文化和地方特色应用到改造当中,对临河区域的栏杆界面和灯具进行布置,形成统一配套的景观特性,最大程度的提高视觉特性。使地方防护能够成为新的景观。(见图2)

4水利工程和景观融合的可行性

水利工程在城市建设中分类较多,从城市发展的角度上来看,水利工程和城市景观以及生态性相互融合建设是十分必要的,要根据城市水利工程中的生态为基础,并且集合常见的坝、堤防、护岸、水闸、水泵站等形式进行研究。在进行规划的过程中要注意如下几点问题。首先是水利工程在建设过程中会破坏原有的生态系统,其次是水利工程完成后的规划建设缓慢,难以形成景观、风景。另外是水利枢纽中景观元素得不到充分利用,景观形式得不到体现。尤其是城市建筑风格和水利枢纽景观不协调因素较多。以上几点都是未来水利工程建设过程中急需解决的问题。所以在景观、生态协调发展中要注意如下原则:一是功能优先原则,要在满足功能要求的前提下进行景观设计。二是整体性原则,要将水利工程与城市以及周围环境作为一个整体综合考虑。三是生态性原则,在进行景观设计时要充分考虑环境生态,要对生态进行恢复和重建。四是亲水性原则,水利工程景观是很好的亲水景观,要充分发挥水利工程的优势,打造亲水近水景观。

5水利工程与生态、景观中的设计特性

在水利工程的设计中要想将生态和景观融合,就要从以下两个方面入手。(1)以生态发展为基础。在滨河生态岸线的设计中要注意水利工程后期对生态环境的恢复,要将生态系统结构和功能性作为主要研究目标,保证设计出的景观小品能够最大程度的接近自然,并且恢复景观小品和植被种植中的生态景观设计,同时在水利工程中对生态的后续修复也要遵循以上几点。使自然景观能够被适当的保留和恢复,提高水利工程景观的观赏性。(2)在景观上,主要与城市的景观建设和休闲游憩功能相结合,打造亲水近水景观,主要有以下几点措施:一是结合城市周围的建筑、景观的建设情况综合考虑城市水利工程的建设,打造与城市景观协调一致的水利工程景观。二是在不妨碍水利工程功能要求的前提下,结合景观小品、休闲设施的建设打造具有休闲游憩、亲水近水功能的水利工程景观。三是对于水利工程建设区的景观美化建设,可以在建设区范围内建设相应的景观小品如廊架、座椅等,结合植物绿化进行景观建设,打造生态、景观水利枢纽区。

6结语

城市中的水利工程和城市发展密切相关,我们在进行景观改造的过程中要积极考虑到对城市特性的研究,并且将城市景观中的设计思路和所涉及的问题有着清晰的认识,要在多个方面为水利工程和景观、生态之间的平衡进行协调。就目前看来城市水利工程中所包含的范围很广,需要多方面配合才能创造出城市景观。我国的生态水利工程起步较晚,所以在工程建设的过程中容易出现较多问题,但是随着我们对生态水利工程的认识,使城市水利工程在景观性和生态性上更加合理,最大程度提高水利工程建设的合理性。

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