時間：2022-06-20 08:05:46
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隨著科學(xué)進(jìn)步,人們認(rèn)識到水利工程對于河流生態(tài)系統(tǒng)可能造成不同程度的負(fù)面影響。這主要表現(xiàn)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(tài)直線化,河道橫斷面幾何規(guī)則化,河床材料的硬質(zhì)化。二是自然河流的非連續(xù)化,包括筑壩導(dǎo)致順?biāo)鞣较虻暮恿鞣沁B續(xù)化,筑堤引起側(cè)向的水流聯(lián)通性的破壞。從保護(hù)生態(tài)環(huán)境的高度,充分認(rèn)識這種負(fù)面作用,積極采取工程措施和生物措施對于受損河流生態(tài)系統(tǒng)予以必要的補(bǔ)償,維護(hù)水域生態(tài)系統(tǒng)的功能,是流域生態(tài)建設(shè)的重要任務(wù)之一。
近年來,各地在進(jìn)行防洪工程建設(shè)和河流整治工程中,已經(jīng)采取了一些新技術(shù)和新材料加強(qiáng)河流的生態(tài)建設(shè)。比如生態(tài)型護(hù)坡技術(shù),堤防綠化措施等。但是這些技術(shù)經(jīng)驗(yàn)還缺乏系統(tǒng)的總結(jié),也迫切需要有關(guān)技術(shù)規(guī)范和技術(shù)導(dǎo)則的指導(dǎo),使之更具科學(xué)性和規(guī)范化。
2生態(tài)化建設(shè)的建議
2.1有關(guān)防洪工程規(guī)劃的原則。工程經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益分析方面應(yīng)加強(qiáng),權(quán)衡滿足人的需求的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益之間的關(guān)系,即進(jìn)行工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)技術(shù)及生態(tài)環(huán)境效益評估,改變現(xiàn)行的單一經(jīng)濟(jì)技術(shù)評估指標(biāo)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(tài)系統(tǒng)的有機(jī)聯(lián)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(fù)。因此,在進(jìn)行防洪工程的規(guī)劃時,應(yīng)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(tài)系統(tǒng)中。建議按照“河流生態(tài)廊道”的范圍,進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)。在平時的設(shè)計(jì)當(dāng)中除說明需進(jìn)行常規(guī)的水文、地質(zhì)的測量勘察外,還要補(bǔ)充加強(qiáng)相關(guān)范圍的生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查的要求,重點(diǎn)是生物群落(動物、植物)的歷史與現(xiàn)狀調(diào)查,對特定的生物群落與水體的相互依存的關(guān)系有明確的認(rèn)識。
2.2堤線布置及堤型選擇河流形態(tài)的多樣化是生物物種多樣化的前提之一,河流形態(tài)的規(guī)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(guān)條款,建議補(bǔ)充或強(qiáng)調(diào)以下要點(diǎn):在堤線布置原則中,補(bǔ)充說明應(yīng)盡可能保留江河湖泊的自然形態(tài),保留或恢復(fù)其蜿蜒性或分汊散亂狀態(tài),即保留或恢復(fù)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(tài)保護(hù)要求與土地開發(fā)利用之間的矛盾,河槽和河漫灘不僅要能滿足設(shè)計(jì)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(fā)育提供棲息地,發(fā)揮河流的自凈化功能。堤型的選擇原則除滿足工程滲透穩(wěn)定和滑動穩(wěn)定等安全條件外,還應(yīng)結(jié)合生態(tài)保護(hù)或恢復(fù)技術(shù)要求,盡量采用當(dāng)?shù)夭牧虾途徠?為植被生長創(chuàng)造條件,保持河流的側(cè)向聯(lián)通性。
2.3河流斷面設(shè)計(jì)。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(shè)計(jì)規(guī)范中應(yīng)提出河道盡量要做到河床的非平坦化,采用非規(guī)則斷面。避免因規(guī)則斷面而導(dǎo)致流場的均一化,增加與生物的親和力,并有助于與自然風(fēng)景相協(xié)調(diào)。與上述設(shè)計(jì)相對應(yīng),需要推廣使用一些與非規(guī)則斷面有關(guān)的水力學(xué)計(jì)算方法和配套的實(shí)用工具或計(jì)算機(jī)軟件包。
2.4岸坡防護(hù)。在河流整治工程中,對生態(tài)系統(tǒng)沖擊最大的因素是水陸交錯帶的岸坡防護(hù)結(jié)構(gòu)。水陸交錯帶是水域中植物繁茂發(fā)育地,為動物的覓食、棲息、產(chǎn)卵、避難所,也是陸生、水生動植物的生活遷移區(qū),至關(guān)重要。因此,岸坡防護(hù)工程的設(shè)計(jì)應(yīng)從強(qiáng)調(diào)人與自然和諧的生態(tài)建設(shè)要求出發(fā),采用與周圍自然景觀協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)形式,在滿足工程安全的前提下,確保生態(tài)和景觀的護(hù)岸形式多種多樣。在典型的岸坡防護(hù)結(jié)構(gòu)中,可盡量使用具有良好反濾和墊層結(jié)構(gòu)的堆石,多孔混凝土構(gòu)件和自然材質(zhì)制成的柔性結(jié)構(gòu),盡可能避免使用硬質(zhì)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(chuàng)造條件。
2.5景觀建設(shè)。城市水域整治的景觀建設(shè)中,可以強(qiáng)調(diào)注意保留江河湖泊天然的美學(xué)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(huán)境之中。水利工程設(shè)施要造成一種人與自然親近的環(huán)境,現(xiàn)代的城市景觀設(shè)計(jì),應(yīng)更多注重生物棲息地建設(shè)。水利工程還應(yīng)為公眾廣泛參與和對兒童進(jìn)行水環(huán)境保護(hù)教育創(chuàng)造良好條件。如水生態(tài)公園等。
2.6工程施工。在工程施工中,建議強(qiáng)調(diào)施工期對生物棲息地進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù),避開動植物發(fā)育期進(jìn)行施工。對特殊區(qū)域的物種,在施工期要采取其它輔助保護(hù)措施,如它處養(yǎng)育等。取料場開挖后應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)處理,以滿足美觀和環(huán)境方面的要求,要求合理設(shè)置排水、平整地形和改善有利于植被生長的條件。料場區(qū)應(yīng)進(jìn)行植被恢復(fù),與周圍景觀相一致。
2.7工程管理。為降低施工環(huán)境對生態(tài)系統(tǒng)的沖擊,保障工程效果的實(shí)現(xiàn),并延長生態(tài)工程的壽命,宜強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)前期的養(yǎng)護(hù)和后期的管理,包括維護(hù)、監(jiān)測和評估,并積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。
3結(jié)語
1.1主體空間利用的原則物種種群分布有兩種模式，分別是平面分布和垂直分布。在水利工程施工中要確保物種種群不受影響，不要打破周邊環(huán)境和物種原有的生態(tài)平衡。因此在進(jìn)行水利工程施工的時候，就必須進(jìn)行物質(zhì)的分級，并建立多層次利用體系，在這個基礎(chǔ)上相關(guān)部門根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部物種的分布情況，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)提出了主體空間利用的原則［2］。主體空間的應(yīng)用可以使空間組織結(jié)構(gòu)面臨的障礙得到有效的處理，人們在進(jìn)行水利工程施工的時候可以根據(jù)這一原則來使水利工程生態(tài)系統(tǒng)和建設(shè)格局相互適應(yīng)，還要合理的規(guī)劃土地、水流等資源，這樣可以達(dá)到對生物結(jié)構(gòu)層次的合理安排的目的。
1.2循環(huán)利用可再生原則有效的降低水利工程的建設(shè)成本、實(shí)現(xiàn)生態(tài)效應(yīng)的主要途徑就是可再生循環(huán)利用，在進(jìn)行水利工程施工的時候可以使用可循環(huán)利用材料，也可以使用可再生的原材料，這樣可以充分的挖掘資源的價值能夠達(dá)到處理、回收建筑垃圾再利用的目的，通過循環(huán)利用可再生原則可以使得生態(tài)環(huán)境得到切實(shí)的保護(hù)，變廢為寶，進(jìn)而在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時還提高了經(jīng)濟(jì)效益。
1.3經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)發(fā)展原則在進(jìn)行水利工程施工的時候，想要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)發(fā)展這一目標(biāo)，就必須確保生態(tài)系統(tǒng)的平衡，不要打破生態(tài)環(huán)境，要通過科學(xué)發(fā)展觀的理念來指導(dǎo)施工，以環(huán)境保護(hù)作為立足之本，這樣就能夠協(xié)調(diào)人和自然的關(guān)系，在確保生態(tài)環(huán)境不受破壞，工程質(zhì)量得到保證的同時，還要處理好經(jīng)濟(jì)建設(shè)的問題。在進(jìn)行水利工程施工的時候，可以發(fā)展生態(tài)用水，也可以適當(dāng)?shù)陌l(fā)展水利方面的旅游業(yè)，這樣可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升，還能夠確保生態(tài)環(huán)境的平衡，實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)，這樣也可以很大程度上的降低水利工程施工對生態(tài)環(huán)境的不利影響。
1.4物種共生原則生態(tài)系統(tǒng)開放性的特征很明顯，在一定生物集群范圍內(nèi)，物種的數(shù)量是恒定的不變的，但是在進(jìn)行水利工程施工的時候，會使得生態(tài)系統(tǒng)和外部環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)交換，這樣就可能使得生態(tài)環(huán)境平衡被打破。在對生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行細(xì)致的分析之后，要遵循物種共生的原則來進(jìn)行水利工程的施工，這樣能夠使得工程和自然優(yōu)勢互補(bǔ)，還能夠維護(hù)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，使得生物的多樣性得以確保，還能夠使得水利施工建設(shè)的生產(chǎn)發(fā)展得到滿足，這樣就能夠使水利建設(shè)優(yōu)化的積極作用得到發(fā)揮。
2提高水利工程施工生態(tài)工程環(huán)境措施
1)在進(jìn)行水利工程建設(shè)的時候，要使施工對生態(tài)環(huán)境的破壞最小，這樣就可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)和水利工程和諧發(fā)展的目標(biāo)。在水利工程建設(shè)過程中，要科學(xué)合理的進(jìn)行施工方案的制定，在制定施工方案的時候要以保護(hù)施工地生態(tài)環(huán)境為前提，采用最合理的施工計(jì)劃，這樣才可以實(shí)現(xiàn)水利工程生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。
2)在進(jìn)行水利工程施工的時候，要循環(huán)地使用施工中的各種材料和各種物品，并進(jìn)行綜合的利用，要盡可能的實(shí)現(xiàn)所有材料得到最大程度的利用，這樣既能夠保護(hù)水利工程施工地的生態(tài)環(huán)境，還能夠使得水利工程的總成本降低，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。
3)對于那些已經(jīng)完工的水利工程項(xiàng)目和接近完工的工程項(xiàng)目，也要依據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定來對施工地的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測管理，要確保在整個施工期都能夠有嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)測，及時地發(fā)現(xiàn)施工中破壞生態(tài)環(huán)境的問題，進(jìn)而采取對應(yīng)措施來解決問題，這樣才可以切實(shí)的保護(hù)生態(tài)環(huán)境，在施工過程中，要將相關(guān)環(huán)境保護(hù)人員的責(zé)任進(jìn)行明確的劃分，并配置最專業(yè)的監(jiān)測設(shè)備來實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的收集，聘用最專業(yè)的人才來對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，這樣才能夠更好的保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
4)工程區(qū)域系統(tǒng)和工程系統(tǒng)是構(gòu)成生態(tài)工程系統(tǒng)的兩部分，工程是工程系統(tǒng)的中心，而且要遵循經(jīng)濟(jì)規(guī)律，還要依照生態(tài)學(xué)原理的基礎(chǔ)，并立足于運(yùn)行的目標(biāo)，進(jìn)而使得生態(tài)工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化得以實(shí)現(xiàn)，想要保證工程系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)正常的能量流動和物質(zhì)循環(huán)，就必須具備好的生態(tài)工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這樣才可以確保生態(tài)系統(tǒng)和工程系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)的發(fā)展，進(jìn)而提高生態(tài)工程的效益。
5)在進(jìn)行水利工程建設(shè)的時候，要有機(jī)的和生態(tài)環(huán)境建設(shè)結(jié)合。通過工程建設(shè)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的有機(jī)結(jié)合，可以使得施工中生態(tài)環(huán)境的問題被解決，還能夠取得比較好的經(jīng)濟(jì)效益。
(1)由于施工單位進(jìn)行水利工程施工時
在運(yùn)輸原材料以及進(jìn)行開山炸石等工作過程中產(chǎn)生大量粉塵，而影響了空氣質(zhì)量。同時，施工機(jī)械工作時所產(chǎn)生的廢氣與運(yùn)輸車輛排放的尾氣共同造成了對周遭空氣的污染，從而使得空氣質(zhì)量快速下降。這對水利水電工程施工人員以及施工現(xiàn)場附近的居民生存環(huán)境會造成嚴(yán)重影響，進(jìn)而使得施工人員與附近的居民很容易感染呼吸道等疾病。
(2)水利工程施工單位進(jìn)行施工工作時
常常需要利用當(dāng)?shù)氐耐恋刭Y源進(jìn)行施工工作。這就使得并未建立健全施工管理體制的施工單位經(jīng)常會出現(xiàn)浪費(fèi)土地資源與胡亂處理水利工程廢棄物現(xiàn)象的出現(xiàn)，這對施工當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境的影響是異常嚴(yán)重的。并且施工單位進(jìn)行攔河筑壩與開山炸石等施工工作，會在不同程度上影響當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造，進(jìn)而為水土流失等問題的出現(xiàn)埋下了隱患。
(3)在施工單位進(jìn)行水利工程施工工作的過程當(dāng)中
往往需要頻繁地進(jìn)行車輛運(yùn)輸以及開山炸石等工作，這會對水利工程附近的居民造成極其嚴(yán)重的噪音污染，從而影響附近居民的生產(chǎn)以及生活質(zhì)量;同時，由于水利工程施工單位并未及時并且恰當(dāng)?shù)貙λこ探ㄔO(shè)過程中所產(chǎn)生的各種廢棄物進(jìn)行處理，這會對施工現(xiàn)場的空氣質(zhì)量以及水體質(zhì)量造成污染，從而引起其他生態(tài)污染問題的產(chǎn)生。所以，針對水利工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境所造成的影響，施工單位需要采取恰當(dāng)?shù)氖侄斡枰杂行Ы鉀Q，從而才能滿足我國走可持續(xù)發(fā)展道路以及建設(shè)生態(tài)文明社會的根本需求。
2生態(tài)工程在水利工程環(huán)境問題當(dāng)中應(yīng)用的原則
在水利工程當(dāng)中應(yīng)用生態(tài)工程原理，一般需要遵循經(jīng)濟(jì)效益協(xié)同發(fā)展的原則、共生互補(bǔ)的原則、循環(huán)再生綜合利用與主體空間利用原則、時程需求協(xié)調(diào)原則等四個基本原則，下文將就這四個原則進(jìn)行分析。
(1)所謂經(jīng)濟(jì)效益協(xié)同發(fā)展的原則
主要指的是施工單位在進(jìn)行水利工程施工時，要協(xié)調(diào)處理好生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系，從而才能夠在水利工程的施工過程中走可持續(xù)發(fā)展道路，才能夠在加強(qiáng)施工管理的過程當(dāng)中規(guī)范水利工程的施工工作，以有效減少甚至是杜絕水利工程施工對周遭環(huán)境所造成破壞?，F(xiàn)代化社會要求施工單位轉(zhuǎn)變思維方式，注重對施工現(xiàn)場以及附近生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，進(jìn)而才能夠在最大程度上保證水利工程施工充分遵循生態(tài)環(huán)境效益與社會經(jīng)濟(jì)效益協(xié)同發(fā)展的原則。
(2)從一般情況下來講，共生互補(bǔ)原則主要指的是施工單位進(jìn)行水利工程施工時要遵循合作共存、互惠互利原則
以切實(shí)避免土地資源的浪費(fèi)。從而才能夠在水利工程施工時有效節(jié)約土地資源，才能夠有效減少水利工程施工時的社會資源消耗。并且，施工單位在遵循共生互補(bǔ)原則時，可以通過采取多種方式進(jìn)行規(guī)劃管理工作，繼而才能夠協(xié)調(diào)好水利工程與自然生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，才能夠在優(yōu)化資源配置的同時走可持續(xù)發(fā)展道路。
(3)循環(huán)再生綜合利用原則
一般指的是施工單位在水利工程施工過程中，施工單位要在遵循循環(huán)再生綜合利用原則的基礎(chǔ)上，對施工過程中所產(chǎn)生的廢棄物以及剩余的施工材料進(jìn)行充分利用，繼而才能夠達(dá)到節(jié)省資源與創(chuàng)造社會經(jīng)濟(jì)效益的目的;并且在充分遵循主體空間利用原則的基礎(chǔ)上，施工單位要結(jié)合施工當(dāng)?shù)厣锓N群分布規(guī)律合理地安排生物種群，從而在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上有效解決施工現(xiàn)場空間組織結(jié)構(gòu)的問題。進(jìn)而在合理規(guī)劃、統(tǒng)籌全局的前提下起到保護(hù)周遭自然生態(tài)環(huán)境的效果。
(4)施工單位遵循時程需求協(xié)調(diào)原則
需要在進(jìn)行水利工程施工工作時觀察并且協(xié)調(diào)好因子量值與施工工期、運(yùn)行期之間的關(guān)系，從而在統(tǒng)籌兼顧的基礎(chǔ)上能夠有效提高水利工程的生產(chǎn)能力，能夠有效提供水利工程的施工進(jìn)度。所以，施工單位在進(jìn)行水利工程施工時，需要充分遵循以上所提及的經(jīng)濟(jì)效益協(xié)同發(fā)展的原則、共生互補(bǔ)的原則、循環(huán)再生綜合利用與主體空間利用原則、時程需求協(xié)調(diào)原則等四個基本原則，從而才能夠在保護(hù)環(huán)境的同時有效減少資源的浪費(fèi)。
3應(yīng)用生態(tài)工程原理解決水利工程施工中的環(huán)境問題
針對上文提及的水利工程對生態(tài)環(huán)境所造成的影響以及生態(tài)工程在水利工程中應(yīng)用的原則，施工單位可以采取科學(xué)、合理的措施將生態(tài)工程原理應(yīng)用到水利工程當(dāng)中來，從而有效地解決水利工程施工中的環(huán)境問題。
(1)在水利工程施工施工的前期，施工單位要加強(qiáng)對水利工程施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)的勘測收集工作
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)時要綜合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)、自然資源等勘測數(shù)據(jù)進(jìn)行短期以及中長期的規(guī)劃，從而才能夠盡量減少水利工程施工時對生態(tài)環(huán)境所造成的影響，進(jìn)而才能夠使得施工單位按照水利工程設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范地進(jìn)行工程施工工作。這是保證不破壞自然環(huán)境的一個基礎(chǔ)性前提。
(2)施工單位要不斷深入、普及施工人員對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)意識
并且在水利工程施工過程中要盡量減少對生態(tài)環(huán)境的污染，從而才能夠真正協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境效益的發(fā)展。同時，在施工的過程中，要采取盡量減少開山炸石等工作對周遭居民所造成的噪聲污染，對施工過程中產(chǎn)生的廢水要經(jīng)過處理后才能排放，加強(qiáng)對施工過程中所產(chǎn)生空氣污染等防范措施，這樣才能夠有效解決水利工程施工過程中所產(chǎn)生的環(huán)境問題。
(3)建立健全施工監(jiān)督管理體制能夠有效規(guī)范施工人員的施工工作。
第一，水利工程在施工中對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境會造成了影響，蓄壩攔誰肯定要對下流的用水造成影響，水利工程的施工對地方生態(tài)環(huán)境會有破壞最優(yōu)，改變了動物和植物的生存條件，由于生存環(huán)境的改變，一些生物和植物可能會消失，因此在水利工程的實(shí)施過程中盡可能管理好現(xiàn)場，在生態(tài)環(huán)境方面要盡量減少破壞。
第二，水利工程在施工過程中會對該區(qū)域的地理環(huán)境產(chǎn)生影響。土壤的品質(zhì)會被改變，一系列地理因素會在施工中被改變。水利工程可以利用間壩蓄水與打通河道等一些手段來確保當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)用田地正常使用，避免了一些自然災(zāi)害對其的負(fù)面影響，洪澇干旱等會造成非常大的破壞。雨水可以讓土壤中水分充分互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)，這樣很大程度上來使當(dāng)?shù)氐耐寥婪饰值某潭鹊靡约哟蟆．?dāng)水利工程施工完畢后，由于上游存在很多的泥沙以及其他沉淀物，水庫的水位會有所上升，進(jìn)而致使附近的地下水位也上漲，以此為基礎(chǔ)，環(huán)境就要發(fā)生變化，如氣溫的上升導(dǎo)致水快速蒸發(fā)，水庫周邊土壤的含水量會增加，這樣土壤鹽堿化的現(xiàn)象就容易發(fā)生。
第三，水利工程實(shí)施中必然會對周邊居民產(chǎn)生噪音污染，一般來說水利工程的實(shí)施地點(diǎn)在山區(qū)等地，在施工過程中需要進(jìn)行路段的爆破和挖填等工作，不可避免的帶給居民噪音困擾，影響人們的日常生活。第四，水利工程帶來的環(huán)境問題，同時對當(dāng)?shù)鼐用褚伯a(chǎn)生影響。水利工程還會對當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量有一定影響，這是因?yàn)槭┕ぶ袝褂靡恍┎牧?，如石灰、水泥，這些基礎(chǔ)的建筑材料在使用的過程中會根據(jù)山地的地貌特征有一定形變和揮發(fā)，這樣就會對空氣質(zhì)量有影響。
2.水利工程中的環(huán)境措施
2.1準(zhǔn)備前期工作在工程施工開始之前，施工單位要開始準(zhǔn)備工作，對現(xiàn)場進(jìn)行勘察和數(shù)據(jù)的收集工作都在其中，除此之外還要進(jìn)行地質(zhì)機(jī)構(gòu)的考慮，自然資源的因素也要算在內(nèi)，之后進(jìn)行規(guī)劃，規(guī)劃要有科學(xué)性，要能改善周圍的生態(tài)環(huán)境，盡可能的降低負(fù)面影響。
2.2增強(qiáng)環(huán)保意識環(huán)保意識要被提高，這是新時期對人們發(fā)展經(jīng)濟(jì)的新要求，施工單位要有環(huán)保意識，督促施工人員在是施工過程中也要注意環(huán)保觀念，要把環(huán)保的理念滲入每個環(huán)節(jié)。施工中要把污染的風(fēng)險降到最低，維持社會效益與生態(tài)效益的同時發(fā)展，不能偏激的傾向一面。再者，對開山炸石等方式則是能免則免，這樣能有效的減弱噪音，施工后的廢水在處理后才可以排放，不能直接排放，從而全方面的對環(huán)境污染的問題進(jìn)行有效實(shí)施。
2.3完善監(jiān)督管理制度建立一個監(jiān)督管理制度，這是任何一項(xiàng)工程順利實(shí)施的保證，施工單位要建立對于生態(tài)工程系統(tǒng)的管理制度。對工作人員的工作方法、行為進(jìn)行約束。此外，生態(tài)補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制要被建立，提前預(yù)測水利工程對周邊環(huán)境造成的潛在問題，預(yù)防的工作要坐在前面。水利工程中的生態(tài)工程要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，從而使生物資源減少的情況得到緩解，對周邊的生態(tài)環(huán)境的影響要降到最低。
2.4生態(tài)工程系統(tǒng)的建立生態(tài)工程系統(tǒng)的建立可以減少水利工程在實(shí)施過程中對生態(tài)環(huán)境的影響和破壞。該系統(tǒng)的建立要考慮工程效益和生態(tài)效益，在此基礎(chǔ)上對水利工程的施工單位要進(jìn)行規(guī)范，施工單位利用生態(tài)資源的行為要有嚴(yán)格的規(guī)章制度，按準(zhǔn)則辦事。這樣才能減少生態(tài)工程中的環(huán)境問題，對水利工程與生態(tài)環(huán)境的互相協(xié)助發(fā)展問題有所幫助。按照國家的相關(guān)法律法規(guī)規(guī)定，已經(jīng)完工的水利工程要對環(huán)境實(shí)行監(jiān)測管理，對相關(guān)工作人員的責(zé)任明細(xì)化，把責(zé)任落實(shí)到個人，這樣可以更高效的實(shí)施管理，加之專業(yè)化的環(huán)境監(jiān)測器材配備，把監(jiān)測收到的數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行整合，仔細(xì)分析，從而保證生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展。
2.5分管施工單位要有生態(tài)保護(hù)意識各個分管的施工單位都應(yīng)該在水利工程實(shí)施的過程中加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)意識，準(zhǔn)確掌握自己施工的范圍與具體任務(wù)，在自己的施工環(huán)節(jié)要盡力去降低對周遭生態(tài)環(huán)境的破壞，每個人都應(yīng)該有這種意識。
2.6重視綜合利用要在水利施工過程中重視共生互補(bǔ)、綜合利用。在施工過程中有很多問題，面對多種問題有多種解決措施，合理規(guī)劃與協(xié)調(diào)，在自然環(huán)境與項(xiàng)目工程和諧共生的基礎(chǔ)上，選擇最佳的措施組合。
3.結(jié)語
論文摘要：闡述水利工程與水域生態(tài)的關(guān)系，介紹了生態(tài)水利規(guī)劃的基本原則：工程安全性與經(jīng)濟(jì)性原則；提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則；生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)與自我恢復(fù)原則；景觀尺度與整體修復(fù)原則；反饋和調(diào)整設(shè)計(jì)原則。
1水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響
在社會生產(chǎn)過程中水利工程對經(jīng)濟(jì)與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規(guī)律等自然條件發(fā)生重大改變。這些改變對河流生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權(quán)衡社會經(jīng)濟(jì)需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面，似應(yīng)強(qiáng)調(diào)水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。
2生態(tài)水利工程
從學(xué)科發(fā)展角度看，現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué)，水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對象是水文系統(tǒng)，往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來風(fēng)險等問題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)理論及方法，促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合，用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)理論，形成水利工程學(xué)新的學(xué)科分支——生態(tài)水利工程學(xué)。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對于已建工程，則是對于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)（生態(tài)產(chǎn)業(yè)）及環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。
3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則
3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則
生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)等需求，也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態(tài)地研究河勢變化規(guī)律，保證河流修復(fù)工程的耐久性。
對于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險最小和效益最大原則。由于對生態(tài)演替的過程和結(jié)果事先難以把握，生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長期定點(diǎn)監(jiān)測和評估。另外，充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律，是力爭以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。
3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則
一個地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種，生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，使其符合自然河流的地貌學(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。
在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后，就應(yīng)該對于河流進(jìn)行生物調(diào)查、地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評估，建立河流地貌數(shù)據(jù)庫和生物資源數(shù)據(jù)庫。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系，必要時建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括：調(diào)查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件，對于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評估。在眾多的環(huán)境因子中，識別那些對于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地的設(shè)計(jì)。
3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則
生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。
將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時，生態(tài)工程設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)水工設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計(jì)大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計(jì)，建筑物的幾何特征、材料強(qiáng)度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計(jì)與此不同，生態(tài)工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì)，或者說是輔設(shè)計(jì)。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。
傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機(jī)，樹立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個寶貴財(cái)富，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此，每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價值，尋求最佳的生態(tài)工程方案。
自設(shè)計(jì)理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計(jì)理論時，需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時要持慎重態(tài)度，防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個要素間的交互作用，提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題，也不僅僅是修復(fù)單一動物或修復(fù)河岸植被。
景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃？首先，水域生態(tài)系統(tǒng)是一個大系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起，形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動和工程設(shè)施作為生境的組成部分，形成對于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴(kuò)展或收縮的動態(tài)系統(tǒng)。再者，河流生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)，與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán)，一條河流的生態(tài)修復(fù)活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后，河流生態(tài)修復(fù)的時間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個動態(tài)過程。每一個河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。河流生態(tài)修復(fù)是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復(fù)需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長期準(zhǔn)備，同時進(jìn)行長期的監(jiān)測和管理。
3.5反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則
生態(tài)系統(tǒng)的成長是一個過程，河流修復(fù)工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時間。進(jìn)化的趨勢是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時間尺度看，生態(tài)系統(tǒng)的演替，即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時間，期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。
生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，力求最終形成一個健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后，就開始了一個自然生態(tài)演替的動態(tài)過程。這個過程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。
意識到生態(tài)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外，人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法，而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)—執(zhí)行（包括管理）—監(jiān)測—評估—調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個流程中，監(jiān)測工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測工作包括生物監(jiān)測和水文觀測。評估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。
在反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)過程中，提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣鹘绲膹V泛參與，通過對話、協(xié)商，以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
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在社會生產(chǎn)過程中水利工程對經(jīng)濟(jì)與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規(guī)律等自然條件發(fā)生重大改變。這些改變對河流生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權(quán)衡社會經(jīng)濟(jì)需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面，似應(yīng)強(qiáng)調(diào)水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。
2生態(tài)水利工程
從學(xué)科發(fā)展角度看，現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué)，水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對象是水文系統(tǒng)，往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來風(fēng)險等問題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)理論及方法，促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合，用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)理論，形成水利工程學(xué)新的學(xué)科分支——生態(tài)水利工程學(xué)。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對于已建工程，則是對于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)（生態(tài)產(chǎn)業(yè)）及環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。
3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則
3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則
生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)等需求，也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態(tài)地研究河勢變化規(guī)律，保證河流修復(fù)工程的耐久性。
對于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險最小和效益最大原則。由于對生態(tài)演替的過程和結(jié)果事先難以把握，生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長期定點(diǎn)監(jiān)測和評估。另外，充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律，是力爭以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。
3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則
一個地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種，生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，使其符合自然河流的地貌學(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。
在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后，就應(yīng)該對于河流進(jìn)行生物調(diào)查、地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評估，建立河流地貌數(shù)據(jù)庫和生物資源數(shù)據(jù)庫。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系，必要時建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括：調(diào)查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件，對于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評估。在眾多的環(huán)境因子中，識別那些對于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地的設(shè)計(jì)。
3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則
生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。
將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時，生態(tài)工程設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)水工設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計(jì)大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計(jì)，建筑物的幾何特征、材料強(qiáng)度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計(jì)與此不同，生態(tài)工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì)，或者說是輔設(shè)計(jì)。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。
傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機(jī)，樹立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個寶貴財(cái)富，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此，每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價值，尋求最佳的生態(tài)工程方案。
自設(shè)計(jì)理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計(jì)理論時，需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時要持慎重態(tài)度，防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個要素間的交互作用，提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題，也不僅僅是修復(fù)單一動物或修復(fù)河岸植被。
景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃？首先，水域生態(tài)系統(tǒng)是一個大系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起，形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動和工程設(shè)施作為生境的組成部分，形成對于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴(kuò)展或收縮的動態(tài)系統(tǒng)。再者，河流生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)，與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán)，一條河流的生態(tài)修復(fù)活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后，河流生態(tài)修復(fù)的時間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個動態(tài)過程。每一個河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。河流生態(tài)修復(fù)是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復(fù)需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長期準(zhǔn)備，同時進(jìn)行長期的監(jiān)測和管理。
3.5反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則
生態(tài)系統(tǒng)的成長是一個過程，河流修復(fù)工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時間。進(jìn)化的趨勢是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時間尺度看，生態(tài)系統(tǒng)的演替，即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時間，期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。
生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，力求最終形成一個健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后，就開始了一個自然生態(tài)演替的動態(tài)過程。這個過程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。
意識到生態(tài)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外，人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法，而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)—執(zhí)行（包括管理）—監(jiān)測—評估—調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個流程中，監(jiān)測工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測工作包括生物監(jiān)測和水文觀測。評估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項(xiàng)目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。
在反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)過程中，提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣鹘绲膹V泛參與，通過對話、協(xié)商，以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
論文關(guān)鍵詞：生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)原則
論文摘要：闡述水利工程與水域生態(tài)的關(guān)系，介紹了生態(tài)水利規(guī)劃的基本原則：工程安全性與經(jīng)濟(jì)性原則；提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則；生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)與自我恢復(fù)原則；景觀尺度與整體修復(fù)原則；反饋和調(diào)整設(shè)計(jì)原則。
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公路生態(tài)工程技術(shù)的開展實(shí)施以及應(yīng)用是在其環(huán)境保護(hù)面臨問題的時候，創(chuàng)新發(fā)展出的新技術(shù)。目前，我國公路施工在環(huán)境保護(hù)上還存在很多問題：第一，環(huán)境保護(hù)管理體制不健全。環(huán)境保護(hù)管理體系是工程技術(shù)發(fā)揮作用的前提，但是公路建設(shè)在施工前并沒有制定科學(xué)制度，環(huán)境影響評價報(bào)告內(nèi)容不夠全面，部門工作不協(xié)調(diào)，無法引導(dǎo)公路生態(tài)工程技術(shù)的應(yīng)用。第二，公路生態(tài)工程技術(shù)問題。公路生態(tài)工程技術(shù)包含的內(nèi)容眾多，有公路選線規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境影響評價以及生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，選線技術(shù)對施工能力要求甚高，目前我國技術(shù)人員對其的認(rèn)知還處于基礎(chǔ)階段，技術(shù)發(fā)展緩慢。傳統(tǒng)的選線技術(shù)一般由設(shè)計(jì)人員完成，費(fèi)時耗力，環(huán)保因素少，選項(xiàng)效率低。另外，公路建設(shè)的迅速性、綠化工程技術(shù)的實(shí)用性，導(dǎo)致植物選擇研究嚴(yán)重滯后于綠化工程的發(fā)展，早期邊坡大量應(yīng)用外來草坪草種的弊端日益顯現(xiàn)，公路生態(tài)工程技術(shù)問題較為突出。
2.公路生態(tài)工程技術(shù)分析發(fā)展
根據(jù)上述內(nèi)容，我們已經(jīng)直觀明確了解了公路生態(tài)工程技術(shù)的相關(guān)概述，明確了其在工程建設(shè)施工中存在的主要問題。為了有效緩解這些不足，彌補(bǔ)其弊端，我們一定要結(jié)合實(shí)際，找到公路生態(tài)工程技術(shù)準(zhǔn)確應(yīng)用的對策，協(xié)調(diào)好技術(shù)與工程建設(shè)之間的關(guān)系。
2.1建立公路生態(tài)工程技術(shù)體系
俗話說“沒有規(guī)矩不能成方圓”，想要做好任何事情都要有健全完善的制度體系作基礎(chǔ)，公路生態(tài)工程技術(shù)涉及到的內(nèi)容多樣復(fù)雜，系統(tǒng)繁雜化，缺乏建設(shè)的良性循環(huán)體系，以及成為制約我國公路工程技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的巨大阻礙。對此，我國公路生態(tài)工程施工企業(yè)要根據(jù)建設(shè)實(shí)際，制定系統(tǒng)的工程技術(shù)施工方案，完善技術(shù)條例規(guī)范，從政策上、技術(shù)上加以研究，做好環(huán)境評估和恢復(fù)理論的應(yīng)用，細(xì)化技術(shù)工程施工重點(diǎn)，明確責(zé)任制，從而保證技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)化。
2.2完善公路生態(tài)工程技術(shù)研究工作
公路生態(tài)工程技術(shù)的科學(xué)開展，一定要以工程技術(shù)的精準(zhǔn)研究為基礎(chǔ)，以科技的探討為前提。首先，加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，將關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)向生態(tài)問題，逐步加深研究領(lǐng)域，結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)空間分布規(guī)律選擇適合的技術(shù)建造和恢復(fù)自然建設(shè)，打造較高級別的生態(tài)系統(tǒng)。其次，做好關(guān)鍵技術(shù)研究。在公路生態(tài)建設(shè)區(qū)域，對結(jié)構(gòu)功能相似的生態(tài)系統(tǒng)加以保護(hù)，例如濕地、荒漠、草原以及森林等等，都是生態(tài)系統(tǒng)和公路生態(tài)建設(shè)需要研究的重點(diǎn)。最后，完善生態(tài)系統(tǒng)評價技術(shù)，對公路建設(shè)景觀美學(xué)、自然度等予以精準(zhǔn)評價，做好等級評定，強(qiáng)化生態(tài)多樣性，為綠化工程施工創(chuàng)設(shè)基礎(chǔ)。
2.3促進(jìn)公路生態(tài)工程可持續(xù)發(fā)展
可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)代化公路生態(tài)工程建設(shè)追求的關(guān)鍵內(nèi)容，是需要長期系統(tǒng)強(qiáng)化的項(xiàng)目。公路生態(tài)工程在施工作業(yè)之前，要配套建立合理的綠化工程，將系統(tǒng)管理與綠化工作緊密結(jié)合，從長遠(yuǎn)性上考慮公路生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與重建。具體而言，國家公路生態(tài)工程在施工的時候，要加強(qiáng)技術(shù)管理，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，提高植物殘?bào)w和表土的利用效率。在具體建設(shè)過程中，路線布設(shè)時應(yīng)盡量避開村鎮(zhèn),減少汽車噪音、廢氣、震動對沿線村鎮(zhèn)居民的影響，同時應(yīng)考慮線位不要出現(xiàn)大填大挖,從而減少對原有環(huán)境的破壞，并做好完善的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，路基兩側(cè)設(shè)置邊溝和排水溝,以截流路面污水,保護(hù)農(nóng)田免受污染。
3.結(jié)束語
