生态水利工程的规划设计基本原则

叶翔

【摘要】在以往传统的水利工程建设中，由于受到技术水平等方面的限制，大多数的水利工程只是单方面注重了社会的实际需求，常常忽视了生态环境问题，导致水利工程在施工过程中，造成周围生态环境的污染。因此，笔者结合了多年的工作经验，针对生态水利工程的规划设计基本原则进行了研究讨论，并得出以下相关结论，以供参考。

【关键词】生态水利；规划设计；原则

引言

近些年来，我国水利事业取得了快速的发展与进步，人们对于水利工程建设的需求也在逐渐增多。而水利工程规划设计作为水利建设中关键的组成部分，其质量的好坏将会之间影响到整个水利系统的稳定运行。

一、生态水利工程的优劣分析

生态水利工程是一项包含多种学科在内的综合化建设方式，其领域内包括：工程力学、水文学、生态学等设计到不同领域的水利建设学科。主要目的是通过生态学与工程力学结合的方式，在对水域内进行合理地规划改造兼顾水域自身生态系统与人类经济生产的需要完成对自然领域内水域系统的合理改造。生态工程具体的执行方面包括修复水域自身生态在内对河流等水域进行正常的水利工程。在已建工程的基础上修复由人为施工等方面带给水域的破坏，回复水域中原有的生态方面的平衡，是目前河流生态建设的主要手段之一。

再具体的工程实施上，生态水利工程目前还有着不太成熟之处。在行业标准上，由于我国地域辽阔，水域多样化，不同水域对于生态水利工程的具体要求也存在着相当大的差异，也就造成了，国家无法出台相关工程的实施细则，不能在制度上形成一个明确标准，这也限制我国在生态水利工程中的发展。生态方面的限制。对于生态环境的影响一方面是由于人为施工中对于生态环境的直接影响，一方面是由于生态环境本身是处于不停运作稳态平衡，而施工中改变了原有环境的因素而造成的生态环境失衡。这两方面导致了在生态水利的建设中存在着较大难度的施工问题。同时由于我国相关行业起步较晚，再具体方案的执行上还需要更多的满足经济建设和安全方面的需要。

二、生态水利工程规划设计的基本原则

2.1 确保工程的安全性和经济性原则

生态水利工程是水利工程的一种特殊施工方式。在设计时也因遵循水利工程的一般设计原则和设计目的。即在考察水域过程中利用对水域情况的了解针对实际施工过程中的问题对原有水利工程的设计和施工提出合理化改造建议，尽可能满足水利工程的实施上能够低成本、高回报地进行。安全方面则更多的注重流域内建筑物本身的承受能力问题，尽可能减少水体对建筑物的侵蚀确保工程设施长时间内的完整度和工程本身对于自然环境的承载能力。在全局的角度看，生态水利工程的设计规划应该遵循水利工程中“风险最小，收益最大”的原则。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。

2.2 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 对于自然界对于生态系统保持生态系统自设计、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，建筑物最終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。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。

三、结束语

综上所述，生态水利工程的设计直接关乎着社会经济的可持续发展。对我国的水利工程的发展也有至关重要的作用。所以，在进行生态水利工程设计的过程中，一定要参考相关的资料，遵循设计的原理，不能因为盲目的设计阻碍了生态水利工程的建设进度。

参考文献：

[1]杨龙. 基于生态水利工程的河道规划设计初步研究[D].长安大学，2015.

[2]赵黎霞，崔建华，时静.生态水利工程的规划设计基本原则[J].水科学与工程技术，2008（S2）：79-81.