生态水利工程设计应遵循的理论与技术路线

卢文娟

摘 要：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和技术方法的工程学。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社会经济发展的需求时，不同程度地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水资源开发利用与生态环境保护二者关系方面，理性地寻找资源开发与生态保护之间的合理平衡点。从河流生态建设的全局看，生态水利工程将与河流环境立法、水资源综合管理、循环经济模式以及传统治污技术一起，成为河流生态建设的主要手段之一。

关键词：生态水利工程设计；理论；技术

1 引言

生态水利工程设计运用的原理是生态学原理，要求工程设计满足生态平衡，符合人与自然对水利设计的合理需求，在生态水利工程的设计中从生态的角度去进行思考，使水利工程满足良性循环和可持续使用的功能，把人类和水利工程作为生态系统中的两个因素进行水利工程的设计。在水利工程的前期规划，前期设计，后期运作等过程满足不破坏生态环境，利于修复，在人与自然和谐相处的基础之上，重复利用水资源。

2 生态水利工程的基本概念

从名称可以看出，生态水利工程是与生态和水利工程都有关的一项工程，在传统的水利工程设计中，经常会出现对生态系统考虑不周到的问题，导致设计出来的水利工程在推动社会经济发展上起了很不错的作用，但在生态系统的维护上就不那么乐观了。随着科学的发展，为了解决传统水利工程的不足，水利工程在设计时就参考生态学的相关理论，使得水利工程中加入生态学的相关知识，进而使得水利工程与生态学相结合，这样就产生了一门全新的学科，那就是生态水利工程学。生态水利工程学是指在研究水利工程可以有效满足人类需求的前提下，兼顾水域环境生态系统的健康与可持续需求的理论和方法的工程学。

3 生态水利工程设计的理论路线

要想充分发挥生态水利工程设计理念，就必须明确生态水利工程设计的内涵。所谓的生态水利工程设计就是在保证水利工程功能性的基础上，还要确保周边生态环境的完整性，且水利工程自身的建设形成一个完整的生态系统，这对设计者的水平有较高的要求。所以在生态水利工程设计前期，需要进行大量的调查研究工作，对水利工程建设项目的地质水文状况进行详细的数据收集分析，对水利工程周边的地理环境、气候条件、物种生存状态进行充分的了解，在对所有资料进行分析后，以生态学和水利工程学为基础，对工程建设进行系统的筹划，从而构建一套完整的生态设计方案，确保当地生态系统的和谐发展。所以前期的调查研究工作是进行生态设计的重要环节，是为生态设计提供理论依据的重要阶段，需要做好全面的调查分析，然后进行系统的研究。

在设计上要兼顾全局和局部，合理的统筹宏观与微观内容。从宏观上，要将水利工程建设中，一系列的资源进行合理的优化配置，并且兼顾整个水利工程周边地区都经济发展需求，在保障水资源充分利用的基础上，将水利工程的整体效能进行最大限度的发挥。从微观层面上，则要针对于实际工程的具体情况和用水需求，对水资源的基础任务进行细致的分析和规划，减少水资源的浪费，提高资源的利用率。另外，还要对主体空间进行充分的利用。在水利工程施工的过程中，要关注对周边环境的保护，结合相关的生态学理论知识，对于主体空间进行合理的设计和布置。生态环境中的种群中，物种的垂直与水平两种分布形式的合理组合配置，可以更好地提高生态环境的整体循环效果。在特殊情况下，可以采取先转移后恢复的方式，保障原有生态环境不被破坏。在进行物种的引进上，要经过严谨的分析过程，并且结合当地的实际物种状况，避免盲目引进而造成当地的生态环境问题。对于引进物种，还要做好相应的环境适应力的研究与考察，在保障物种多样性的前提下，维护生态环境的稳定性。

4 生态水利工程设计的技术路线

4.1 提高水资源自身净化能力

当前我国水资源污染现象不断发生，建设生态水利工程旨在涵养水源。对于水资源的自身净水能力，主要是指充分应用水中的各种菌类物质，将氧化物由有机物变成无机物的过程。在对无机物进行分解的过程中，能够有效满足水中植物对养分的需求，在光合作用的作用下，藻类产生氧气，实现功能的相辅相成。采用生态水利工程来提高水的自净能力，水资源的自净作用可以形成一个循环系统，即把有机物变为无机物，并且可以分解水中的细菌等污染物，无机物又可以为水中的藻类提供养料。但这种净水能力必须要有氧气的参与，所以在进行生态水利工程建设的时候需要确保氧气充足，从而能够最大程度发挥水的自净功能。

4.2 生态水利工程设计的规范及标准

随着社会经济的发展，生态水利工程设计的要求越来越严格，为了适应水利发展的需要，我国政府相关部门应制定相关技术设计标准尽快出台，规范工程设计过程。虽然我国目前的生态水利工程设计的经验不是很多，相关的专家学者度生态水利工程设计研究的深度不是很乐观，但我们的设计人员可以吸收国外先进国家的设计经验，吸收国外专家在生态水利工程设计中的精华，为自己所用，丰富我国生态水利工程设计的内容。相关的水利政府部门组织也可以编制一些在生态水利工程设计中的设计规范，加强水利工程设计中的生态设计，是水利工程的设计满足生态要求，切实实现人與自然的和谐相处。

4.3 生态水利的相关技术规范

为完善生态水利建设系统，促进生态水利建设系统的发展，须重视当前水利工程的建设标准，应做好技术方面规范的引导，并对工程设计过程中的各项内容及数据进行综合的汇总，作出明确的规范要求，在设计完成后进行严密合理的检查工作，从而确保生态水利的建设工作能达到规范标准，为水利工程的建设提供良好的技术支持。另外，在制订规范措施时，要结合实际情况，根据我国生态水利建设的需求，制订符合我国国情标准的规范。还要针对生态水利设计等方面进行全面的优化革新，从而全面促进我国生态水利工程的发展。

4.4 施工建设控制

施工建设是生态水利工程设计中技术线路的重要控制环节，因为如果生态水利工程项目建设施工控制不当，对水利工程项目建设施工区域生态环境会造成严重污染，所以重视工程项目施工阶段的技术控制。在生态设计阶段，要根据生态水利工程项目施工区域环境特点，制定出合理的生态控制规划方案，避免施工工作开展对施工区域生态环境造成损害。为了保证工程项目建设施工呈现出生态化的特性，需要应用生态设计指标指导工程项目建设施工。在施工阶段需要对粉尘、灰尘扩散进行控制，可以在工程项目建设施工区域进行防护设施建设。做好工程项目建设施工材料的准备工作，定期地对工程项目建设施工现场进行清理。大型工程施工机械设备应用中会发出较大的噪声，所以需要对机械设备运行时间进行控制，特别是在夜晚施工时需要加强设备运行控制，避免较大噪声的出现对周围居民生活造成影响。

5 结语

在水利工程设计过程中，生态设计发挥着越来越重要的作用。在中国水利工程生态设计起步较晚，仍有不完善的设计规范等问题，所以，我们应完善相关标准，打造专业的生态水利工程设计团队，实现人与自然的和谐相处。

参考文献：

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