水利工程设计对生态的影响框架构建

张向阳 马安堂 马晓菲

摘    要：本文对水利工程设计对生态的影响进行讨论，阐述了现阶段，重视水利工程设计对生态的影响的必要性，针对当前水利工程设计中存在的问题进行分析。经过笔者分析，凭借丰富的经验，提出一些减少水利工程设计对生态不良影响的策略。希望通过本文分析能够较好的解决水利工程设计中存在的问题，实现人与自然和谐相处的目标。

关键词：水利工程设计;生态;影响

1  前言

水利工程设计是水利工程建设中比较关键的一环，其对生态的影响，直接影响水利工程的发展。所以，对水利工程设计对生态的影响进行讨论十分有必要，只有相关人员重视水利工程设计对生态的影响，发现现阶段水利工程设计过程中存在的问题，并且积极采取措施解决，才能够从根本上解决问题，促进我国水利工程更好的发展。

2  水利工程设计过程中存在的问题

水利工程建设是非常有必要的，但由于人类过度追求经济利益忽视环境保护，让水利工程建设的弊端逐渐显现出来。现阶段，人们尝试从水利工程的设计和施工等环节入手，减少水利工程对生态环境的影响。本文将从水利工程设计方面，进行相关的讨论。目前，水利工程设计过程中存在的问题，主要包括三点，它们分别是未根据实际情况制定科学的水利工程设计方案、缺乏生态水文测验的相关资料和水利工程设计人员与生态科技工作人员没有进行有效的沟通。

水利工程具有地域性和特定性的特征，在进行水利工程设计过程中，应该从实际情况出发，确保水利工程设计的科学性。然而现阶段，并没有科学且标准的评价方法，关于水利工程对生态的具体影响没有参考案例。这些都影响水利工程设计的科学性。

我国相关部门严重缺乏生态水文测验的资料，所以水利工程设计人员，需要花费大量的时间对设计理论、设计方法和技术参数进行摸索。没有大量资料提供的数据支持，在分析水文过程对生态过程造成的影响的时候可能会出现差错。如此，便影响后续工作的顺利进行。目前，我国水文监测技术有待提高，无法提供水文检测资料。这些都严重影响水利工程的发展，也影响生态环境保护相关工作的顺利进行。

现阶段的水利工程设计人员，没有足够的环境保护意识，基本从经济利益出发，没有充分考虑对生态环境的影响因素。很多水利工程设计人员在完成可行性研究方案之后才开展影响环境的评价工作。除此之外，我国环境评价管理相关机制不健全，环境评价管理部门比较重视水利工程的安全性能和实用性功能，没有明确的生态目标。水利工程设计人员与生态科技人员没有进行有效的沟通，最终导致水利工程生态效益不明显，影响我国水利工程的良好发展。

3  水利工程设计原则

3.1  兼顾水利工程安全性和经济性的原则

水利工程安全性原则，是为了避免突发状况或者事故发生。水利工程按照功能不同进行分类，可以分为防洪工程、防旱工程、环境水利工程和港口工程等。如果水利工程不具有安全性，不仅会影响中国经济的发展，甚至会威胁广大人民群众的生命财产安全。水利工程规模比较庞大，工期长且投入资金量大，确保水利工程具有经济性非常有必要。所以，水利工程设计过程必须兼顾安全性和经济性。水利工程的建筑，需要满足当前广大人民群众的需求，还需要确保其可持续发展。水利工程需要遵循水利工程学原理、生态学原理和工程力学和水文学规律，只有这样，才能够确保水利工程兼顾安全性和经济性。

水利工程经济性原则，具体表现在水利工程设计过程中将用最小风险实现经济效益最大化目标作为其设计的基本原则。生态系统本身处于变化状态，这就意味着水利工程设计过程中会存在较多的风险因素。所以，相关人员在进行水利工程设计的时候，应该注意制定多种方案，然后将方案进行仔细比对，确保设计方案的科学性。

3.2  水利工程的整体性和景观尺度原则

尺度是一个相对比价广泛的概念，简单来说它是研究对象的参照系。没有参照，就没有标准，就无法进行深入的研究。景观尺度具有三个特性，它们分别是稳定性、相对性及对应性。相关水利工程设计人员，应该知道景观尺度的三个特性，了解它的基本原理并且能够将其熟练的应用于实际工作中。如此，才能够确保水利工程设计符合生态标准。

水利工程的整体性，就是从生态系统不同角度出发，全方位掌控生态系统不同要素之间的相互作用，进而制定出有效的完善河流生态系统的策略。水利工程设计过程中，应该注意考虑生态环境的随机性及流动性，像水流量情况、水位涨幅情况和水量变化情况等，与此同时还应该注意侵蚀对河流淤泥沉积的影响。这些变化，直接影响生物种群的居住环境。因此，充分掌握这些变化并且顺应其发展规律，才能够减少水利工程对生态环境不好的影响。

3.3  确保生态系统自我调节能力原则

想要确保生态系统自我调节能力，就需要了解生态系统自我调节能力取决于什么。生态系统自我调节能力，取决于生态系统营养结构的复杂程度。一般来说，生态系统中生物种群越多，营养结构就会趋于复杂化，生态系统自我调节能力就越强。当然，生态系统的自我调节能力，受到多方面因素的影响，像成分、物質循环途径及能量流动等都会影响生态系统的自我调节能力。所以在进行水利工程设计过程中，应该注意确保生态系统自我调节能力，实现人与自然和谐相处目标。

3.4  提高河流形态空间异质性原则

空间异质性指的是生态学过程和格局在空间上分布不均匀和复杂性。空间上分布不均匀，是因为涉及变量比较多，像植被类型、植物覆盖度、种群密度、土壤养分和生物数量等。复杂性，具体指的是对系统属性的类型描述或者定性。简单来说，如果一个区域，空间异质性越高，就意味着它能够允许更多不同的物种共存。更多不同物种共存，能够提高生物群落的多样性，能够影响生物群落的密度、比例和性质，让生态系统处于良好的状态。

现阶段，大规模水利工程的建设，影响自然河流的渠道和河流的连续化，让河流生态系统单一化明显，导致河流生态系统不断退化。传统依靠人工在河岸两边种植植被或者投放鱼苗等，效果不甚明显。想要真正的解决问题，就应该在进行水利工程设计过程，采取措施提高河流形态的异质性，为提高河流生物群落多样性打下坚实基础。在采取措施提高河流形态的异质性后，应该对河流进行仔细的勘察，建立该河段的河流地貌和生物资源数据库。对水文和河流地貌进行调查时，可以采用遥感技术，这样就能够较为准确的确定环境因子和生物因子的相关关系。环境因子，主要包括河流走向、横断面面积、水流速度、泥沙量和水位高低等等。调查的主要内容是研究不同生物因子对环境因子的需求差异，这样才能够发现它们之间的制约条件，做好分类和评价工作。

4  结语

现阶段水利工程设计过程中问题比较突出，像未根据实际情况制定科学的水利工程设计方案、缺乏生态水文测验的相关资料和水利工程设计人员与生态科技工作人员没有进行有效的沟通等，这些问题的出现严重影响我国水利工程的良好发展，必须要解决这些问题，才能够减少水利工程设计对生态环境的不利影响。笔者提出，兼顾水利工程安全性和经济性的原则，用最小风险实现经济效益最大化目标;水利工程的整体性和景观尺度原则，确保水利工程设计符合生态标准;确保生态系统自我调节能力原则，实现人与自然和谐相处目标;提高河流形态空间异质性原则，让生态系统处于良好的状态。希望通过本文分析，能够实现人与自然和谐相处目标，能够促进我国水利工程的良好发展。

参考文献：

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[2] 孙立.浅析水利工程设计对国家经济发展的承载作用——生态水利工程设计中相关问题的探讨[J].商业文化，2017（22）.

[3] 杨小明.浅析水利工程设计对水生态的影响[J].建筑与装饰，2019（8）.