水利工程設(shè)計(jì)對生態(tài)的影響框架構(gòu)建

張向陽 馬安堂 馬曉菲

摘? ? 要：本文對水利工程設(shè)計(jì)對生態(tài)的影響進(jìn)行討論，闡述了現(xiàn)階段，重視水利工程設(shè)計(jì)對生態(tài)的影響的必要性，針對當(dāng)前水利工程設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行分析。經(jīng)過筆者分析，憑借豐富的經(jīng)驗(yàn)，提出一些減少水利工程設(shè)計(jì)對生態(tài)不良影響的策略。希望通過本文分析能夠較好的解決水利工程設(shè)計(jì)中存在的問題，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：水利工程設(shè)計(jì);生態(tài);影響

1? 前言

水利工程設(shè)計(jì)是水利工程建設(shè)中比較關(guān)鍵的一環(huán)，其對生態(tài)的影響，直接影響水利工程的發(fā)展。所以，對水利工程設(shè)計(jì)對生態(tài)的影響進(jìn)行討論十分有必要，只有相關(guān)人員重視水利工程設(shè)計(jì)對生態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段水利工程設(shè)計(jì)過程中存在的問題，并且積極采取措施解決，才能夠從根本上解決問題，促進(jìn)我國水利工程更好的發(fā)展。

2? 水利工程設(shè)計(jì)過程中存在的問題

水利工程建設(shè)是非常有必要的，但由于人類過度追求經(jīng)濟(jì)利益忽視環(huán)境保護(hù)，讓水利工程建設(shè)的弊端逐漸顯現(xiàn)出來?，F(xiàn)階段，人們嘗試從水利工程的設(shè)計(jì)和施工等環(huán)節(jié)入手，減少水利工程對生態(tài)環(huán)境的影響。本文將從水利工程設(shè)計(jì)方面，進(jìn)行相關(guān)的討論。目前，水利工程設(shè)計(jì)過程中存在的問題，主要包括三點(diǎn)，它們分別是未根據(jù)實(shí)際情況制定科學(xué)的水利工程設(shè)計(jì)方案、缺乏生態(tài)水文測驗(yàn)的相關(guān)資料和水利工程設(shè)計(jì)人員與生態(tài)科技工作人員沒有進(jìn)行有效的溝通。

水利工程具有地域性和特定性的特征，在進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該從實(shí)際情況出發(fā)，確保水利工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性。然而現(xiàn)階段，并沒有科學(xué)且標(biāo)準(zhǔn)的評價(jià)方法，關(guān)于水利工程對生態(tài)的具體影響沒有參考案例。這些都影響水利工程設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

我國相關(guān)部門嚴(yán)重缺乏生態(tài)水文測驗(yàn)的資料，所以水利工程設(shè)計(jì)人員，需要花費(fèi)大量的時(shí)間對設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行摸索。沒有大量資料提供的數(shù)據(jù)支持，在分析水文過程對生態(tài)過程造成的影響的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。如此，便影響后續(xù)工作的順利進(jìn)行。目前，我國水文監(jiān)測技術(shù)有待提高，無法提供水文檢測資料。這些都嚴(yán)重影響水利工程的發(fā)展，也影響生態(tài)環(huán)境保護(hù)相關(guān)工作的順利進(jìn)行。

現(xiàn)階段的水利工程設(shè)計(jì)人員，沒有足夠的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，基本從經(jīng)濟(jì)利益出發(fā)，沒有充分考慮對生態(tài)環(huán)境的影響因素。很多水利工程設(shè)計(jì)人員在完成可行性研究方案之后才開展影響環(huán)境的評價(jià)工作。除此之外，我國環(huán)境評價(jià)管理相關(guān)機(jī)制不健全，環(huán)境評價(jià)管理部門比較重視水利工程的安全性能和實(shí)用性功能，沒有明確的生態(tài)目標(biāo)。水利工程設(shè)計(jì)人員與生態(tài)科技人員沒有進(jìn)行有效的溝通，最終導(dǎo)致水利工程生態(tài)效益不明顯，影響我國水利工程的良好發(fā)展。

3? 水利工程設(shè)計(jì)原則

3.1? 兼顧水利工程安全性和經(jīng)濟(jì)性的原則

水利工程安全性原則，是為了避免突發(fā)狀況或者事故發(fā)生。水利工程按照功能不同進(jìn)行分類，可以分為防洪工程、防旱工程、環(huán)境水利工程和港口工程等。如果水利工程不具有安全性，不僅會(huì)影響中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甚至?xí){廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。水利工程規(guī)模比較龐大，工期長且投入資金量大，確保水利工程具有經(jīng)濟(jì)性非常有必要。所以，水利工程設(shè)計(jì)過程必須兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性。水利工程的建筑，需要滿足當(dāng)前廣大人民群眾的需求，還需要確保其可持續(xù)發(fā)展。水利工程需要遵循水利工程學(xué)原理、生態(tài)學(xué)原理和工程力學(xué)和水文學(xué)規(guī)律，只有這樣，才能夠確保水利工程兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性。

水利工程經(jīng)濟(jì)性原則，具體表現(xiàn)在水利工程設(shè)計(jì)過程中將用最小風(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化目標(biāo)作為其設(shè)計(jì)的基本原則。生態(tài)系統(tǒng)本身處于變化狀態(tài)，這就意味著水利工程設(shè)計(jì)過程中會(huì)存在較多的風(fēng)險(xiǎn)因素。所以，相關(guān)人員在進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該注意制定多種方案，然后將方案進(jìn)行仔細(xì)比對，確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性。

3.2? 水利工程的整體性和景觀尺度原則

尺度是一個(gè)相對比價(jià)廣泛的概念，簡單來說它是研究對象的參照系。沒有參照，就沒有標(biāo)準(zhǔn)，就無法進(jìn)行深入的研究。景觀尺度具有三個(gè)特性，它們分別是穩(wěn)定性、相對性及對應(yīng)性。相關(guān)水利工程設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該知道景觀尺度的三個(gè)特性，了解它的基本原理并且能夠?qū)⑵涫炀毜膽?yīng)用于實(shí)際工作中。如此，才能夠確保水利工程設(shè)計(jì)符合生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)。

水利工程的整體性，就是從生態(tài)系統(tǒng)不同角度出發(fā)，全方位掌控生態(tài)系統(tǒng)不同要素之間的相互作用，進(jìn)而制定出有效的完善河流生態(tài)系統(tǒng)的策略。水利工程設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該注意考慮生態(tài)環(huán)境的隨機(jī)性及流動(dòng)性，像水流量情況、水位漲幅情況和水量變化情況等，與此同時(shí)還應(yīng)該注意侵蝕對河流淤泥沉積的影響。這些變化，直接影響生物種群的居住環(huán)境。因此，充分掌握這些變化并且順應(yīng)其發(fā)展規(guī)律，才能夠減少水利工程對生態(tài)環(huán)境不好的影響。

3.3? 確保生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力原則

想要確保生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力，就需要了解生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力取決于什么。生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力，取決于生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。一般來說，生態(tài)系統(tǒng)中生物種群越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)就會(huì)趨于復(fù)雜化，生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng)。當(dāng)然，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，受到多方面因素的影響，像成分、物質(zhì)循環(huán)途徑及能量流動(dòng)等都會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力。所以在進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該注意確保生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處目標(biāo)。

3.4? 提高河流形態(tài)空間異質(zhì)性原則

空間異質(zhì)性指的是生態(tài)學(xué)過程和格局在空間上分布不均勻和復(fù)雜性。空間上分布不均勻，是因?yàn)樯婕白兞勘容^多，像植被類型、植物覆蓋度、種群密度、土壤養(yǎng)分和生物數(shù)量等。復(fù)雜性，具體指的是對系統(tǒng)屬性的類型描述或者定性。簡單來說，如果一個(gè)區(qū)域，空間異質(zhì)性越高，就意味著它能夠允許更多不同的物種共存。更多不同物種共存，能夠提高生物群落的多樣性，能夠影響生物群落的密度、比例和性質(zhì)，讓生態(tài)系統(tǒng)處于良好的狀態(tài)。

現(xiàn)階段，大規(guī)模水利工程的建設(shè)，影響自然河流的渠道和河流的連續(xù)化，讓河流生態(tài)系統(tǒng)單一化明顯，導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)不斷退化。傳統(tǒng)依靠人工在河岸兩邊種植植被或者投放魚苗等，效果不甚明顯。想要真正的解決問題，就應(yīng)該在進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)過程，采取措施提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，為提高河流生物群落多樣性打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在采取措施提高河流形態(tài)的異質(zhì)性后，應(yīng)該對河流進(jìn)行仔細(xì)的勘察，建立該河段的河流地貌和生物資源數(shù)據(jù)庫。對水文和河流地貌進(jìn)行調(diào)查時(shí)，可以采用遙感技術(shù)，這樣就能夠較為準(zhǔn)確的確定環(huán)境因子和生物因子的相關(guān)關(guān)系。環(huán)境因子，主要包括河流走向、橫斷面面積、水流速度、泥沙量和水位高低等等。調(diào)查的主要內(nèi)容是研究不同生物因子對環(huán)境因子的需求差異，這樣才能夠發(fā)現(xiàn)它們之間的制約條件，做好分類和評價(jià)工作。

4? 結(jié)語

現(xiàn)階段水利工程設(shè)計(jì)過程中問題比較突出，像未根據(jù)實(shí)際情況制定科學(xué)的水利工程設(shè)計(jì)方案、缺乏生態(tài)水文測驗(yàn)的相關(guān)資料和水利工程設(shè)計(jì)人員與生態(tài)科技工作人員沒有進(jìn)行有效的溝通等，這些問題的出現(xiàn)嚴(yán)重影響我國水利工程的良好發(fā)展，必須要解決這些問題，才能夠減少水利工程設(shè)計(jì)對生態(tài)環(huán)境的不利影響。筆者提出，兼顧水利工程安全性和經(jīng)濟(jì)性的原則，用最小風(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化目標(biāo);水利工程的整體性和景觀尺度原則，確保水利工程設(shè)計(jì)符合生態(tài)標(biāo)準(zhǔn);確保生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力原則，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處目標(biāo);提高河流形態(tài)空間異質(zhì)性原則，讓生態(tài)系統(tǒng)處于良好的狀態(tài)。希望通過本文分析，能夠?qū)崿F(xiàn)人與自然和諧相處目標(biāo)，能夠促進(jìn)我國水利工程的良好發(fā)展。

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