生态水利工程设计研究

吴晓廷

【摘要】目前，人们开始逐渐认识到传统的水利工程已经满足不了人们对它的期望，生态水利工程应运而生。笔者结合多年的生态水利工程设计经验，从生态水利工程的概念、特点以及功能入手，对生态水利工程的设计原则和理论方法进行了分析。

【关键词】生态水利；设计

前言：

在进行生态水利工程过程中需要遵循符合时代特征的设计规划原则，在实现水利工程基本功能的基础上，逐渐开展符合可持续发展观的水利工程，使水資源利用实现最大生态效益。

1.生态水利工程概述

1.1生态水利工程的概念

传统水利工程主要以水文学、水力学、岩石力学、结构力学为主的工程力学体系。生态水利工程更加注重人与自然的和谐发展，更加关注人工工程对水体的影响，吸收了部分生态学的理论与环境工程学的技术方法，成为一个跨领域的工程体系，具有极强的综合性。

1.2生态水利工程的特点

生态水利工程有很强大的综合性和系统性使流域及区域的单项水利工程相互联系、相互制约，同时，水利工程与其他与国民经济相联系的工程有巨大的关联性。同时与环境有密切的联系。而且对江河湖泊以及生态环境、气候等都有重大影响。这种影响利弊同存，所以在对生态水利工程进行规划时，应该消除其弊端，发挥水利工程本身的积极作用。

1.3生态水利工程的功能

首先生态水利工程具有一定的经济效益。因其可以在汛期进行防洪、发电、发展航运、旅游及养殖业，显然具有一定的经济效益。其次，生态水利工程可以提高河道的蓄水能力，满足人们的日常用水和农田用水。随着人类经济社会的发展，对水的需求不断增加，修建生态水利工程可以提高河道的蓄水能力调节水利及用水资源，满足人们的日常用水和农田用水。最后，生态水利工程具有很好的防洪排涝功效。人所能利用的水资源是非常有限的，生态水利工程可以在汛期蓄水满足人类在干旱季节对水的需求。从生态方面而言，通过对水量的调节，合理支配水资源可以使河流长期处于一个平稳状态，充分发挥其调节能，促进态的改善，并通过对水量的调节来满足人们的生产和生活用水，从而更好地促进经济社会的发展。

2.生态水利工程的设计原则

2.1生态工程安全性和经济性原则

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。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，动态地研究河势的变化规律，保证河流修复工程的稳定性。对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循投入最小而经济效益和生态效益最大的原则。

2.2保持和恢复河流形态的空间异质性原则

有关生物群落研究的大量资料表明，生物群落多样性与非生物环境空间异质性存在正相关关系。非生物环境的空间异质性与生物群落多样性的关系反映了非生命系统与生命系统之间的依存和耦合关系。一个地区的生境空间异质性越高，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，造成生态系统的某种程度的退化。

2.3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，某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源与合适的环境条件。在这种情况下，生境就可以支持一个具有足够数量并能进行繁衍的种群。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1/2。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。

2.4景观尺度与整体性原则

生态水利工程过程中所形成的景观不仅体现在它的自然形态，也体现在自然景观与人文景观的相互融合。景观类型要展现现代人文对河流景观的影响与推进，更加促进河流文化的复苏与发展。在注重生态景观的同时，也要考虑到生态系统的整体性，河流生态系统并不是一个单纯的、孤立的系统，而是能够与周围环境息息相关，相互传递物质与能量的重要桥梁。因此在水利工程设计的过程中需要考虑到河流与周围环境的整体性，注意生态系统的协调发展。

3.生态水利工程设计基本理论和方法

3.1以生态水文与工程水文为基础

传统水利工程很少利用水文学进行河道治理，也很少会对河流的水文情况提起重视，因此常会出现河流断流现象。因此，在生态水利工程中需要以生态水文及工程水文为基础，在保证河流资源不被破坏的前提下，开展符合可持续发展观的水利工程，使水资源利用实现最大生态效益。

3.2合理利用雨洪资源

随着时代的改变，水利工程已不单纯是行洪排涝的工具，在生态水利工程的设计中可以增添蓄水功能。这些蓄水可以用于灌溉用水、人畜饮水以及水面养殖等，对雨洪资源的合理利用，能够让生态水利功能实现更大价值，实现当地雨水资源的回收利用，突出生态功能性，逐渐实现资源利用最大化。

3.3保护水体及河岸生态环境

可以通过种植水生植物，利用水生植物对污染物质进行吸附和降解，在绿化水面的同时达到净化水质的目的。在河岸带种植河岸林，对污染物质进行过滤，减少污染物质进入河道，保护水体环境。通过在河岸种植植被，形成稳定的植物群落，具有调节小气候、稳定岸坡等生态功能；设置环境保护、河流保护的各式宣传碑及宣传标语，提高人们对环境保护、河流保护的意识，进一步保护河岸生态环境，从整体上提高水利工程的生态性。

结束语

生态水利工程是力求经济社会发展和自然环境之间平衡的一门科学，其发展时间不长，经验不足，只有遵循必要的原则才可以实现人与自然的和谐，遵循自然规律，从而让生态水利工程更好地为人类的生产和生活服务。

参考文献：

[1]阎世忠.浅析生态水利工程的规划设计基本原则[J].硅谷，2009（18） .

[2]贾振周，崔方方.浅论生态水利工程的基本设计原则[J].中国科技财富，2011（24） .