生态水利工程设计中的问题与原则

浅谈生态水利工程的规划设计基本原则

生态水利工程设计初探

澳门新葡新京官方网站,摘
要:水利工程在防洪、灌溉、供水、发电和航运等方面发挥着巨大的作用,并且促进了经济社会的可持续发展。同时,水利工程对生态的负面影响越来越在世界范围内受到广泛的关注,成为一个争论的话题,人类社会应该与生态系统共享水资源的理念得到普及,人水和谐已成为现代水利工程设计的原则之一,“生态水工学”应运而生。文章对生态水利工程设计中的所面临的问题探讨,并提出处理对策。

时间:2016-10-27 16:57点击: 次来源:网络作者:admin评论:- 小 + 大

摘要:生态水利工程学作为一门新兴的学科来说目前正处在不断探索和发展的阶段,它属于水利工程学的一个分支学科,所以它在和水利工程学都是为满足人们需求的基础上来说,又兼顾了水域生态系统健康和可持续性发展的需求等一些更深层次的要求,是一门更具有综合性的学科,它在满足人们对于水资源的所有需求(例如防洪、灌溉、供水、航运、发电等)的同时,又可以满足整个生态系统健康发展的需要。他也是一门既涵盖了水利工程学原理有包括了生态学原理的学科,真正将人水和谐的思想运用到实践中。所以,生态水利工程是一项很重要的工程,本文就针对工程规划设计中要遵循的基本原则具体的阐述。关键词:生态水利工程
规划设计 基本原则前言:
随着社会的发展和人们对于自然生态认识观念的不断转变,将水利工程建设与生态环境保护相结合已经成为了时代发展的必然方向,而生态水利工程正好符合了时代发展的要求,是一门顺应时代发展潮流的学科,但是我国生态水利工程的建设水平还非常的低,与世界上其他国家还有一定的差距,所以我们要发展生态水利工程,就必须要借鉴世界其他发达国家的建设经验和技术,再根据我国的实际情况因地制宜的去发展适合我国生态环境特点和水利工程建设的技术和方法。要建设水利工程如果单从工程学的角度来考虑的话,主要注意的应该是技术层面,只考虑河流的流向、位置等问题,而要从生态学的角度来讲的话就要从生态保护的角度来考虑,所以说生态水利工程是一项符合生态和工程建设需要的学科,一定要注意其发展,尤其是其设计的基本原则。生态水利工程简介
生态水利工程从表面上来看就很明显是包括生态和水利工程两方面的内容,不过生态水利工程主要的侧重的还是水利工程方面,其学科基础主要是由工程力学和水文学构成的,生态学只是在工程学发展的同时需要兼顾的学科。目前的生态水利工程规划设计的主要针对的对象都是水文系统相关的设计,而没有注意生命系统的现状和对生态系统的未来预期等潜在的风险或是问题,所以对于目前的生态水利工程来说,其下一步的发展目标和发展方向就是应该密切和生态学相结合,注意将生态学的一些理论和方法运用到水利工程的建设上来,进一步将水利工程学与生态学密切的结合在一起,存进和改善水利工程规划的设计的理论,这样也就形成了一门新的分支学科——生态水利工程学。该学科的出现的发展,既能够满足人们在水利工程建设方面的需求,又能够将水域生态系统的健康和可持续发展等思想真正运用到社会实践中来,其内涵主要指的是:对于新建的水利工程来说,在进行传统水利基础设施建设的同时又注意与河流生态系统恢复和保持相结合;对于已建工程来说,主要指的就是对于那些受到危害或者是严重破坏的河流进行神态系统的全面恢复和保护。所以,生态水利工程作为符合社会社会需求和发展方向的一门学科来说,它将和传统的清污治污工程、生态产业以及环境立法和资源管理等不同方面的工作内容密切的联系在一起,为河流生态环境的改善和水利工程建设的科学规划都提供了有利的支持。当前生态水利工程设计工作面临的困难2.1当前的生态水利工程设计缺乏基于不同区域的评价标准和设计方法。
生态水利工程是将生态学和工程学相结合的一门学科,所以其对于工程的服务目标具有明显的地域性区别,因为对于不同地区的生态环境来说它们都具有自己的特点,所以生态水利工程来说每个地区也应该具有不同的特点,必须因地制宜的进行设计和规划。对于我国的生态水利工程建设来说也有了一些大体的方法和设计标准,但是对于不同地区具体的生态水利工程来说就没有具体的设计指标和参考模式,不过这也算正常,因为对于我国的生态水利工程建设来说不过才刚刚的起步和发展,对于有些经验的积累还远远不足。因此,对于我国现阶段的生态水利工程的设计和建设来说还具有很大的问题,最主要的就是缺乏对于不同地区生态环境特点的把握以及因地制宜的不同设计方案,这也是下一步工作中应该主要解决的注意的问题。2.2生态水利工程设计工作的目标和标准的确定比较难。
对于生态水利工程来说其建设的目标和任务与原有单一的水利工程建设来说有所不同,它更加注意维护和保证生态环境的健康和发展,主要任务和目标就是实现人类和生态熊的和谐相处。所以基于这种特殊的任务,生态水利工程建设的第一步就是确定好设计的目标和建设标准,对于工程要达到的标准都要有一个具体的量化规定和要求。但是,还是因为我国的生态水利工程建设处于初发展阶段,目前我国的生态保护工作的目标还都处于定向描述的阶段,没有明确的目标和标准,也没有具体量化的一些要求,所以这也就给工程的于期目标和标准的建设以及工程的建设质量都带来了一定的困难。2.3
生态水利工程设计缺少生态水文测验资料。
对于工程的建设来说一些前期必备的资料是必不可少的,生态水利工程建设依然如此,生态水文的测验资料是生态水利工程设计的关键和重要参考内容。如果不能从水文测验站的观测资料去分析水文过程对生态过程的正负影响机理,就很难基于生态系统的自组织规律寻求生态水利工程的设计理论、方法与技术参数。当前,我国水文测验工作相对落后,水文测验站还不能适应当前生态水利工程设计对资料的需求。目前有关生态水文站方面的设计与布局在我国还未正式开展,国内也少有报道,不过我国已经提高了对这方面工作的重视程度,经过一段时间的努力也会有一定的发展的。2.4
生态水利工程设计技术人才匮乏、高水平的设计不易。
不管对于什么类型的工程来说,人才都是工程建设中多不可缺少的关键组成部分。实现生态水利工程是水利工程和生态学的有机结合,需要生态水利工程的设计人员不仅具备水利工程设计的知识和经验,还要具备生态保护和生态恢复学的理论和知识。以往的人才培养目标和方向,使两者分属于不同的学科与专业,具有两方面综合知识和设计能力技术人才匮乏,加之生态水利工程的实践活动的经验缺乏,可以参考与借鉴的设计项目有限,难以保证生态水利工程的设计水平和质量。3
生态水利工程的基本设计原则3.1 工程安全性和经济性原则。
生态水利工程是一种综合性工程,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、航运以及旅游等需求,也要兼顾生态系统可持续性的需求。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需要进行方案比选,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
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,也便是说某些与生态系统友好的物种,可以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,生态工程设计与过去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,建筑物最后可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不一样,生态工程设计是一种“指导性”的设计,大概说是帮助性设计。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。3.3
坚持与环境工程设计进行有机结合。
生态水利工程是一门综合性较强的学科,所设计到的学科内容相对较多一点。对于其设计来说就要充分吸收环境科学、生态学与工程学理论和技术的有机结合,这样的目的就是达到水量和水质同步的科学配置。对于我国现在水环境不断污染和恶化的现实环境来说,生态水利工程更应该与我国水污染的防止工程结合起来。此外,因为水利工程建设中所涉及到的水量一般都比较大,而且随着季节的变化其水量的变化也比较大,所以这也给生态水利工程建设带来了很大的困难。如黑龙江省扎龙湿地补水工程,虽然实现了连续几年的补水,但由于水质不符合湿地水质要求,导致湿地水域中底栖生物明显减少,部分物种消失,一些迁徙水禽不在此处停留。为了减少早田排水挟带泥沙或污染物进入下游湖泊或天然湿地,可以在进入湖泊或湿地的过渡带设计生态处理沟渠或氧化塘。而水田排水沟渠可以在植物生长季节充分蓄水,利用人工沟渠湿地对有机污染物质进行降解。在缺水地区种植水稻,特别是在开采地下水种植水稻的地区,应当进行以水量高效利用与水质净化为目的的生态水利工程设计。而这种设计思路来源于水污染的自然稳定塘处理理论与工艺。结语:生态水利工程是一门将生态学和工程学很好的结合在一起的一门学科,也是讲人与自然和谐相处的思想很好的的运用于实际的学科。该学科最主要的特点就是顺应了人类和时代发展的需要,我国虽然说在这方面技术起步的比较慢,不过目前也越来越重视该学科的发展,尤其是对于在生态水利工程设计原则方面存在的问题也在运用大量的人力物力去研究,借鉴了许多国外的先进经验和技术方法,也初步形成了一些设计原则,虽说是不太完善,不过在将来的不断研究和发展中,最终会取得比较大的进步和提高的。参考文献:[1]蒋振华,我国现阶段生态水利工程学的发展,中国科学工程,2009[2]李思静,生态水利工程的设计原则,中国科学工程,2011[3]周向伟,浅议生态水利工程规划设计的基本原则,浙江大学学报,2010[4]李祥坤,生态水利工程学,中国人民出版社,2007

摘要:生态水利工程学是水利工程学与生态学相融合产生的新分支学科,目的是改进和完善水利工程的规划设计方法。随着经济和社会的发展,有必要对传统的水利水电工程规划设计和运行的理念与技术方法进行反思,进一步吸收生态学的理论知识,探索与生态友好的水利水电工程技术体系,这是实现与自然和谐相处目标的时代需求。

关键词:生态水利工程;生态环境;设计原则

生态水利工程的建设大多数都是在原有水利工程设施的基础上建立的,下面是小编搜集整理的一篇探究生态水利工程设计问题的论文范文,供大家阅读借鉴。

关键词:水利工程;生态水利工程;设计原则;探讨

1 水利生态工程设计的意义

一、生态水利工程设计中存在的问题

自人类进入文明时代以来,水利工程就一直在为人类经济社会系统服务。水利工程对现代社会的经济与社会发展有着无可替代的作用,在防洪、灌溉、发电、供水、航运、养殖和旅游等诸多方面对于保障社会安全、促进经济发展发挥了巨大的作用。然而水利水电工程设施的建设和运行,对于河流生态系统也有着双重影响:筑坝形成水库,虽然为干旱、半干旱地区的植被和生物提供了较为稳定的水源,但是对河流生态系统形成了负面影响。生态水利工程就是以实现人与水和谐相处为目的,使水利工程服务于生态系统的健康维持与恢复,是未来水利工程发展的一个重要方向。

水利工程结合生态建设,是?个发展的必然趋势。水利工程对于河流生态系统的威胁主要表现在两方面:①
自然河流的渠道化,包括将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线或折线型的人工河流。②自然河流的非连续化,筑坝使顺水流方向的河流非连续化,流动的河流生态系统变成了相对静止的人工湖,流速、水深、水温及水流边界条件都发生了重大变化。现代科学发展使我们认识到,传统意义上的水利工程学在满足人的需求时,却在不同程度上忽视了河流生态系统本身的需求。而河流生态系统的功能退化,也会给人们的长远利益带来损害。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,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发展。

缺乏针对性的设计方案和评价标准

1生态水利工程学的内涵

2 当前水利工程设计规划所面临的问题

我国幅员辽阔,山川丘陵平原分布不平衡,地貌各样。而生态水利工程设计必须严格按照生态学原理、工程力学原理执行,在工程建成后,一定要具备抗旱、抗寒、抗冰冻、抗洪等性能。针对不同区域而言,其规划设计就要关注到可操作性,安全性、标准性和经济性。生态水利工程在施工中必须根据各个地区的地质地理差异进行因地制宜、相应的调整。地域性差异造成生态水利工程的评价标准不够明确,缺少明确的目标、针对性的方案和规范。

1.1传统意义的水利工程学

为了满足经济发展的需要。大量的基础设施投入建设当中,其中水利工程就是这些基础设施中十分重要的组成部分。大量的水利工程的兴建和投入,在很大程度上满足了人们对水利资源的充分利用的需要,为国民经济的发展提供了电力和航运的便利,同时也能够灌溉农田和防洪。但是不可否认的是,水利工程在发挥着巨大作用的同时,对于其周围的生态环境也造成了较大的影响,当前国家对于水利工程对周边生态环境影响的关注程度在不断的提升。水利工程在建设之后对于当地原有的水文和生态环境造成较大的影响,大量的用水和供水使得水利工程所在地区的生物群落受到很大的影响。由于水利工程蓄水,使得下游的水量减少,流速减慢,造成下游水道的自净能力受到很大的影响;水质日益的恶化,使得水利工程所在流域的生态系统受到严重的破坏。

水利工程开发设计人员与生态工作者之间沟通少

传统意义上的水利工程可以简单理解为人类为实现水资源的再分配和水资源的利用而采取的工程措施或行为。水利工程最初主要用来为人类:①解决防洪问题(如修建防洪堤、水库);②提供稳定的水源;③减缓或去除农作物旱涝渍灾害(如修建提水泵站、排水沟、灌溉渠道等);④提供清洁能源;⑤提供水利旅游景点(如修建水库、人工湖泊等),这主要体现了水利工程的资源、经济与社会性。

2.1 在生态水利工程建设当中还有很多的问题

首先生态水利工程设计施工大多数考虑流域需水规律以及方案的安全性和经济效益而很少会去考虑生态保护。其次我国对于水利工程环保意识接受的较晚,造成了水利技术人员和生态环境科技人员沟通合作机会几乎很少。后,我国的生态研究经验和成果较少、环境评价管理体系也不完善,没有很好的资料去参考,生态工程相对来说比较滞后。以上这些客观问题都使水利工程的设计工作很难有效地落实与生态人员之间的沟通环节。

1.2生态水利工程学的概念

缺乏不同区域的生态水利工程设计方法与评价标准生态水利工程对服务目标具有特定性和地域性。由于生态系统存在地理区域的差异,因此决定了具体的生态水利工程也具有因地制宜的特征。当前,对生态水利工程的功能有一些理论评价指标和评价方法。但对于一个具体的生态水利工程实践缺少可操作性的评价方法与标准。这与当前水利工程对生态影响的科学研究工作开展得较少和相应科研成果积累较少有关。水利工程由于涉及工程力学的稳定性与安全性,因此国家对水利工程结构建筑物执行了一系列的强制性标准,但缺少足够的技术标准来规范工程的生态服务目标。

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