時(shí)間：2023-09-08 09:29:03
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【關(guān)鍵詞】農(nóng)田；水利；生態(tài)工程；建設(shè)；效益評(píng)估
一、農(nóng)田水利生態(tài)工程建設(shè)的必要性
過(guò)往我國(guó)不少地區(qū)興建農(nóng)田水渠工程，因工程成本、施工進(jìn)度、質(zhì)量控制、維修管理等因素，通常會(huì)采用混凝土渠道三面光工法進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工。然而，混凝土由生產(chǎn)制作到運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)施工的二氧化碳排放量均高于其它渠道結(jié)構(gòu)建材，并且于施工完畢后對(duì)周邊環(huán)境及生態(tài)影響很大。
事實(shí)上，優(yōu)勢(shì)農(nóng)業(yè)發(fā)展應(yīng)包括三個(gè)方面，也即生產(chǎn)、生活及生態(tài)。我國(guó)相關(guān)部門也積極推廣水利的生態(tài)工法工程，并注重生態(tài)保育環(huán)境的思維開發(fā)?？沙掷m(xù)公共工程的“綠色內(nèi)涵”是指以符合環(huán)境保育、社會(huì)公義和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全面思考來(lái)進(jìn)行規(guī)劃、構(gòu)建、營(yíng)運(yùn)與管理的公共工程，并以“節(jié)能減碳”作為推動(dòng)的重點(diǎn)及評(píng)估依據(jù)，以應(yīng)對(duì)世界碳交易的思維?？沙掷m(xù)公共工程須從全生命周期進(jìn)行良好管理，才能發(fā)揮節(jié)能減碳的目的，公共工程全生命周期管理濃縮為四大項(xiàng)綠色內(nèi)涵：綠色環(huán)境、綠色工法、綠色材料及綠色能源。這四者之間的共通點(diǎn)，均是在推行發(fā)展“可持續(xù)環(huán)境”，其中要素“可持續(xù)工程”如何落實(shí)，就是將節(jié)能減碳可持續(xù)工程的“綠色內(nèi)涵”融入水利設(shè)施的生態(tài)工程中。
二、農(nóng)田水利工程建設(shè)效益的評(píng)估的關(guān)注點(diǎn)
一是評(píng)估合理營(yíng)建規(guī)模，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的沖擊。工程的施工必然對(duì)于基地及周邊生態(tài)環(huán)境造成一定程度影響。因此，選址一開始即必須先確實(shí)評(píng)估與檢視，在營(yíng)建規(guī)模上，還必須考慮最小且合理的營(yíng)建規(guī)模。營(yíng)建規(guī)模越小，對(duì)于生態(tài)環(huán)境的干擾也越小。避免設(shè)計(jì)出不符合實(shí)際需求、過(guò)大規(guī)模的工程，也可以達(dá)成資源最佳化、高效益的利用。
二是生態(tài)環(huán)境保育。對(duì)于原有生態(tài)環(huán)境（如：動(dòng)植物棲地與生態(tài)系統(tǒng)）加以維護(hù)，降低污染、營(yíng)造生物多樣性環(huán)境。具體作法如：在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行優(yōu)質(zhì)基地環(huán)境設(shè)計(jì)，以“回避、減輕、補(bǔ)償”等原則降低對(duì)原有生態(tài)環(huán)境的沖擊；以及自然排水、雨水回收系統(tǒng)、生態(tài)池、復(fù)層植栽、使用原生樹種、棲地補(bǔ)償、生物廊道等手法。
三是景觀綠化。在水利設(shè)施、水塘基地內(nèi)自然土層以及相關(guān)設(shè)施上的覆土層栽種適當(dāng)?shù)母鞣N植栽，增加綠化的面積。景觀綠化除能夠美化環(huán)境、調(diào)節(jié)溫度、提高環(huán)境舒適度外，同時(shí)也具有積極的固碳效果。景觀綠化的具體作法可參考“綠建筑”指標(biāo)中的“綠化指標(biāo)”，包含：生態(tài)綠化、人工地盤綠化技術(shù)、綠化防排水技術(shù)和綠化防風(fēng)技術(shù)等。植栽采用原生物種進(jìn)行植生綠化，并以保護(hù)原有現(xiàn)地植栽與表土，及現(xiàn)地植栽移植至妥適地點(diǎn)進(jìn)行綠化為原則。此外，進(jìn)行植栽時(shí)，也應(yīng)評(píng)估植物的生存特性與環(huán)境需求來(lái)設(shè)計(jì)植栽的環(huán)境。
四是基地保與透水。指基地內(nèi)自然土層及人工土層涵養(yǎng)水分及貯留雨水的能力。妥善的基地透水與保水貯流設(shè)計(jì)，可以有效減少降雨之地表徑流，降低下游水路排水的負(fù)荷，并有助涵養(yǎng)地下水。過(guò)去農(nóng)業(yè)水路多為三面光溝渠，既不生態(tài)又不透水，導(dǎo)致地下水補(bǔ)注水源缺乏，農(nóng)田灌溉水源過(guò)度抽取地下水的結(jié)果導(dǎo)致地層下陷問(wèn)題。
五是采用天然材料。天然材料的應(yīng)用為營(yíng)造綠色環(huán)境的重要作法，避免過(guò)多的人工構(gòu)造物的施工，采用自然環(huán)境中的各項(xiàng)天然材料，如在坡面植生（掛網(wǎng)植生）采用花草樹木或塊石等應(yīng)用，可降低非天然材料使用對(duì)于環(huán)境沖擊。
三、農(nóng)田水利生態(tài)工程建設(shè)的效益評(píng)估方式
（一）工程材料生產(chǎn)及運(yùn)輸階段的二氧化碳排放量
工程的CO2 減量以減少建材在生產(chǎn)與運(yùn)輸兩階段的 CO2 排放量為目標(biāo)，為減少構(gòu)造物整體 CO2 排放量重要的一環(huán)。建筑構(gòu)造物為能源的產(chǎn)物，生產(chǎn)建材于工廠端所需投入的能源可進(jìn)一部透過(guò)各項(xiàng)能源的碳排系數(shù)換算為等量的二氧化碳排放量。對(duì)于建材生產(chǎn)、運(yùn)輸階段的二氧化碳排放量統(tǒng)計(jì)，由于兩者均擁有共同建材計(jì)量單位，因此也得將兩者數(shù)據(jù)合并簡(jiǎn)化，構(gòu)建起相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，以方便計(jì)算應(yīng)用。該數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)應(yīng)通過(guò)符合國(guó)際 PAS2050 規(guī)范的碳盤查機(jī)制而統(tǒng)計(jì)所得，表內(nèi)將各項(xiàng)工程常用建材區(qū)應(yīng)分為“原料開采與運(yùn)輸”以及“建材成品生產(chǎn)與運(yùn)輸”兩部分，所謂原料開采與運(yùn)輸，以型鋼的生產(chǎn)為例：是指鐵礦砂的開采耗能以及鐵礦砂運(yùn)輸至煉鋼廠的海運(yùn)與陸運(yùn)的運(yùn)輸耗能；而“建材成品生產(chǎn)與運(yùn)輸”：是指煉鋼廠的煉鋼耗能與型鋼的二次加工耗能再加上型鋼成品運(yùn)輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場(chǎng)所必要的公路運(yùn)輸耗能。工程材料生產(chǎn)及運(yùn)輸階段二氧化碳排放量的計(jì)算，是以各項(xiàng)建材的使用量乘上單位二氧化碳排放量而求得。
（二）現(xiàn)地施工階段二氧化碳排放量
現(xiàn)地施工作業(yè)的碳排放計(jì)算，主要區(qū)分為施工場(chǎng)內(nèi)耗能的排碳與場(chǎng)外耗能的排碳兩部分。而場(chǎng)內(nèi)耗能為“現(xiàn)地施工階段”的主要排碳來(lái)源，以農(nóng)田水利設(shè)施工程而言包括兩大施工作業(yè)，一為土石挖填作業(yè)，另一為棄土作業(yè)。而場(chǎng)外耗能主要的排碳來(lái)源，為機(jī)具運(yùn)輸與施工人員旅次的運(yùn)輸工具排碳。場(chǎng)內(nèi)與場(chǎng)外排碳加總所得即為“現(xiàn)地施工階段”的二氧化碳排放量。但因工地場(chǎng)外耗能由于為數(shù)很小，對(duì)整體工程碳排放量的影響不大，再加上數(shù)據(jù)搜集不易，可不計(jì)入討論。場(chǎng)內(nèi)耗能部份則為施工作業(yè)使用各項(xiàng)設(shè)備與人工而消耗能源，直接產(chǎn)生碳排放，根據(jù)各排放源所使用的能源不同可區(qū)分為耗油設(shè)備、耗電設(shè)備所排放的二氧化碳等兩部份。對(duì)于施工中所使用的耗電設(shè)備，首先調(diào)查每部耗電機(jī)具功率，根據(jù)目標(biāo)施工作業(yè)時(shí)間特性的不同，計(jì)算該耗電設(shè)備單位時(shí)間耗電量，再乘上單位電量碳排放量后，以求得該機(jī)具單位時(shí)間的二氧化碳排放量。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：水利工程建設(shè)；生態(tài)環(huán)境；影響分析；保護(hù)措施
中圖分類號(hào)： TV22；X820.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/ki.jlny.2017.10.031
我國(guó)在水利工程建設(shè)方面取得了較大的成就，全國(guó)范圍內(nèi)已經(jīng)建成8萬(wàn)多座水庫(kù)，6萬(wàn)多座水閘，堤防累積長(zhǎng)度達(dá)到30萬(wàn)公里，逐步形成了較為完善的水利工程建設(shè)系統(tǒng)。水利工程的建設(shè)在一定程度上能夠促進(jìn)水土資源的合理利用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抵抗自然災(zāi)害的能力，但同時(shí)水利工程建設(shè)在特定的環(huán)境范圍內(nèi)，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐馁Y源結(jié)構(gòu)和環(huán)境結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響。所以，在水利工程建設(shè)的過(guò)程中，要注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，提高水利工程建設(shè)的整體環(huán)境效益。
1水利工程對(duì)局部降雨量的影響
1.1夏季降水少，冬季降水多
在水利工程興建的過(guò)程中，會(huì)對(duì)季節(jié)性降雨的變化產(chǎn)生重大影響，造成這種現(xiàn)象的主要原因是，水利工程的修建造成了當(dāng)?shù)貐^(qū)域內(nèi)積水增多，水分蒸發(fā)量會(huì)大大提高，使得區(qū)域內(nèi)的空氣濕度增加，降雨量增加。致使夏季降水減少的主要原因是，夏季陸地溫度大于水面溫度，水域范圍內(nèi)空氣結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不利于空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致降水減少。冬季降水較多的主要原因是，冬季使降水增加的正面因素會(huì)超過(guò)負(fù)面因素。
1.2地域性降水發(fā)生變化
我國(guó)季風(fēng)濕潤(rùn)區(qū)降水較多，干旱地區(qū)降水較少，但在水利工程興建的過(guò)程中可能會(huì)改變這種降水的區(qū)域性特征。水利工程的建設(shè)使得空氣上升運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱和空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)規(guī)律發(fā)生變化。例如，干旱地區(qū)因?yàn)樾藿ㄋ畮?kù)，當(dāng)?shù)氐目諝鉂穸壬仙?，其附近地區(qū)水汽會(huì)比以前更加充足，降水量也隨之增加。
2 水利工程對(duì)局部氣溫的影響
在水利工程修建之前，與空氣直接接觸的物質(zhì)是地面，而水利工程的修建，增加了水面與空氣接觸的地域面積，地面的熱容量和水的熱容量之間有較大的差異，導(dǎo)致空氣間的熱容交換發(fā)生了較大的改變，使區(qū)域內(nèi)的局部氣溫發(fā)生變化。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是夏季溫度降低，冬季溫度升高。通過(guò)對(duì)水利工程考察，一般深7米的水庫(kù)，在冬季會(huì)使該區(qū)域內(nèi)的氣溫上升2℃～4℃，夏季降溫4℃左右；二是在日溫差和年溫差方面的變化。大型水庫(kù)可降低日溫差2℃左右，降低年溫差1.5℃～2℃左右。
3 水利工程對(duì)水文系統(tǒng)的影響
一般水利工程的建設(shè)會(huì)直接影響到下游河流的水位變化，例如大型水庫(kù)一般修建在水流較為湍急，水質(zhì)較好的河流上游區(qū)域，并且通過(guò)在河道的關(guān)鍵位置設(shè)置水閘來(lái)控制河流流量和水位，主要是為了滿足上游區(qū)域的取水或通航，并且對(duì)攔截洪水起到至關(guān)重要的作用。但是，下游地區(qū)河水流量會(huì)迅速減少，水位降低甚至斷流，嚴(yán)重情況會(huì)造成海水倒灌，對(duì)下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)生不利影響。另外，水閘開啟后，水流量突然增大，水流速度加快，對(duì)河底底泥擾動(dòng)較大，對(duì)河流水質(zhì)產(chǎn)生不利影。
4 水利工程對(duì)水質(zhì)的影響
水利工程對(duì)河流水質(zhì)的影響包括積極影響和消極影響兩個(gè)方面。其中，積極影響主要表現(xiàn)在水庫(kù)內(nèi)河流的流速減慢，水中的浮游生物活動(dòng)較為頻繁，其產(chǎn)生的二氧化碳與水中的鈣、鎂離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣和碳酸鎂，緩解水質(zhì)的硬度。水庫(kù)內(nèi)的水停滯時(shí)間較長(zhǎng)，水中的雜質(zhì)會(huì)得到沉積，提高水質(zhì)的清澈度；消極影響主要表現(xiàn)在水庫(kù)內(nèi)部河水的流動(dòng)性降低，水體與空氣的交換作用就會(huì)降低，導(dǎo)致水體的自凈能力變差，水體中的污染物逐漸增多，導(dǎo)致水質(zhì)變差。水庫(kù)內(nèi)的浮藻生物大量繁殖會(huì)導(dǎo)致水的富營(yíng)養(yǎng)化。
5 水利工程對(duì)土壤的影響
以水庫(kù)的建設(shè)為例，會(huì)對(duì)周圍的土地造成鹽堿化、沼澤化等。一是修建水庫(kù)會(huì)導(dǎo)致下游地區(qū)的水位逐漸上升，水位接近地表時(shí)，遇到強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用，導(dǎo)致土地鹽堿化，地表植物會(huì)受到鹽堿化影響干旱死亡；二是水庫(kù)造成地下水位上升，土壤水分增多，出現(xiàn)沼澤化的現(xiàn)象，地表植被的根系因?yàn)殡y以接觸養(yǎng)分而死亡，同時(shí)土壤沼澤化導(dǎo)致土壤肥力下降，土壤中微生物活動(dòng)減少，不利于地表植被生長(zhǎng)。
6 水利工程對(duì)地質(zhì)的影響
一是大型水庫(kù)的修建，水庫(kù)內(nèi)水體壓力過(guò)重引起地殼應(yīng)力增加，或者水體流動(dòng)性較差導(dǎo)致水滲入巖層空隙，增加了斷層之間的度，導(dǎo)致地質(zhì)的穩(wěn)定性降低，可能誘發(fā)地震；二是水位的上升，河岸土地強(qiáng)度下降，可能出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象；三是水庫(kù)的修建，水體容易受到污染，同時(shí)水體通過(guò)地下滲透將污染擴(kuò)大，直接影響周圍居民的身體健康。
7 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，水利工程的建設(shè)能夠促進(jìn)水土資源的合理利用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抵抗自然災(zāi)害的能力，但同時(shí)水利工程建設(shè)也可對(duì)當(dāng)?shù)氐馁Y源結(jié)構(gòu)和環(huán)境結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致局部降雨量變化、氣溫異常、水質(zhì)變差、土壤鹽堿化和沼澤化、地質(zhì)活動(dòng)異常等，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。
參考文獻(xiàn)
[1]李蓉，鄭垂勇，馬駿，等.水利工程建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響綜述[J].水利經(jīng)濟(jì)，2011，（02）.
關(guān)鍵詞：高效生物生態(tài)一過(guò)濾復(fù)合技術(shù)景觀水處理：現(xiàn)代園林：高尚住宅區(qū)
中圖分類號(hào)：TU986.4
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
文章編號(hào)：1008-0422(2010)06-0212-02
1 引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，帶來(lái)了城鄉(xiāng)人居環(huán)境的不斷改善和生活質(zhì)量的不斷提高，城市綠地、公園建設(shè)不斷增多。在大型標(biāo)志性建筑中，人工湖泊、人工河道及景觀水池不斷涌現(xiàn)：在現(xiàn)代高尚住宅區(qū)，水景住宅已成為一大熱點(diǎn)。而景觀水體中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的富集使藻類大量繁殖生長(zhǎng)，產(chǎn)生“水華”或“湖靛”，加上觀賞魚投加餌料的沉積、魚排泄物聚積等，使水體出現(xiàn)惡化現(xiàn)象，水體透明度變差、顏色變暗，甚至有異味，水中溶解氧降低。這種情況下靠水體原有的生態(tài)系統(tǒng)是難以完成自凈的。由于很多景觀水在設(shè)計(jì)上忽視了水的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題，沒有考慮對(duì)水體進(jìn)行必要的處理，致使景觀水水質(zhì)逐漸變差。為防止景觀水水體變壞，需要科學(xué)合理地對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化處理，以及對(duì)原有的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行加強(qiáng)和修復(fù)。
2 工程概況
湖南某高尚住宅小區(qū)占地面積達(dá)15萬(wàn)m2，小區(qū)內(nèi)建有別墅、花園式高檔住宅區(qū)、現(xiàn)代園林休閑區(qū)及大型人工湖泊、水景雕塑、人工瀑布等等。其中園林景觀中人工湖處理的水域面積達(dá)10000多m2，平均水深1.8m左右。
3 園林景觀水處理方法分析比較與選擇
一般而言，現(xiàn)代園林景觀水的處理可分為以下幾種方法：
3.1 物理方法：
a)引水換水方式：當(dāng)水體中的懸浮物(如泥、沙)增多，水體的透明度下降，水質(zhì)發(fā)渾?？梢酝ㄟ^(guò)引水、換水的方式，稀釋水中的雜質(zhì)濃度，以此來(lái)降低雜質(zhì)的濃度。但是需要更換大量的水。而水資源在我國(guó)是相當(dāng)?shù)膮T乏，勢(shì)必要浪費(fèi)寶貴的水資源。
b)循環(huán)過(guò)濾方式：在水景設(shè)計(jì)的初期，根據(jù)水體的大小，設(shè)計(jì)配套的砂濾裝置和循環(huán)用的水泵，并且埋設(shè)循環(huán)用的管路，用于以后水質(zhì)保養(yǎng)的加強(qiáng)凈化。使水質(zhì)能達(dá)到預(yù)期的效果。
3.2 化學(xué)方法(投加殺菌滅藻劑)
敞開式的水體，在陽(yáng)光的照射下，會(huì)使水中的藻類大量繁殖，布滿整個(gè)水面，不僅影響了水體的美觀，而且擋住了陽(yáng)光，致使許多水下的植物無(wú)法進(jìn)行光合作用，釋放氧氣，使水中的污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，發(fā)出難聞的惡臭，水也變成了黑色。
所以投加化學(xué)滅藻劑，殺死藻類。久而久之，水體中會(huì)出現(xiàn)耐藥的藻類，滅藻劑的效能會(huì)逐漸下降，投藥的間隔會(huì)越來(lái)越短，投加的量會(huì)越來(lái)越多，滅藻劑的品種也要頻繁的更換，對(duì)環(huán)境的污染也在不斷地增加，久而久之將形成惡性循環(huán)，所以說(shuō)用化學(xué)的方式處理水質(zhì)，雖然是立竿見影的，但它的危害也是顯而易見的
3.3 生態(tài)處理技術(shù)
景觀水周圍的綠地因新陳代謝會(huì)脫落大量的殘花敗葉，這些污染物會(huì)經(jīng)過(guò)風(fēng)吹雨淋逐步匯集到景觀水。同時(shí)綠地由于施肥、噴灑農(nóng)藥也會(huì)把一些氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽排入湖中。所有這些都會(huì)或大或小地影響湖中業(yè)已存在的生物圈。
當(dāng)水體中的污染物達(dá)到一定程度的量超過(guò)生物鏈的“自凈容量”時(shí)，正常的生物循環(huán)或生態(tài)平衡將被破壞，造成生物圈中某些種群的數(shù)量劇增，常見的如藻類的大量繁殖。大量繁殖的藻類不但會(huì)在水面形成密集的“水華”，影響水體觀賞價(jià)值，同時(shí)藻類的老化、死亡又為腐生細(xì)菌提供了豐富的食物，大量的細(xì)菌在分解藻類尸體時(shí)會(huì)耗盡水中的溶解氧，使水質(zhì)惡化、魚類死亡。
生態(tài)處理技術(shù)的原理是利用培育的生物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動(dòng)，對(duì)水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用，被生物或微生物分解后的無(wú)機(jī)物又被水生植物通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化成植物細(xì)胞：水生植物又可成為魚蝦貝等浮游動(dòng)物的食物：浮游動(dòng)物又被一部分魚類捕食：魚、蝦的排泄物及死亡的水生生物的尸體又可被細(xì)菌分解成無(wú)機(jī)物，然后再繼續(xù)循環(huán)下去，構(gòu)成一條食物鏈。景觀水體經(jīng)過(guò)生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)成份的循環(huán)后得到凈化。從而使水體得到恢復(fù)。本質(zhì)上說(shuō)，這種技術(shù)是對(duì)自然界恢復(fù)能力和自凈能力的一種強(qiáng)化。也是當(dāng)前水環(huán)境技術(shù)的研究開發(fā)熱點(diǎn)。實(shí)質(zhì)上是按照仿生學(xué)的理論對(duì)于自然界恢復(fù)能力與自凈能力的強(qiáng)化。可以說(shuō)，按照自然界自身規(guī)律去恢復(fù)自然界的本來(lái)面貌：強(qiáng)化自然界自身的自凈能力去治理被污染水體，這是人與自然和諧相處的合乎規(guī)律的治污思路，也是一條創(chuàng)新的技術(shù)路線。
各種處理方法優(yōu)缺點(diǎn)的比較見表1。
從表1中顯而易見，采用生態(tài)處理方式較其它方式具有成本低廉，效果顯著，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
綜合以上分析，并結(jié)合本工程的特點(diǎn)，決定采用高效生物生態(tài)+過(guò)濾復(fù)合處理技術(shù)，最大限度滿足本工程對(duì)景觀水質(zhì)高質(zhì)量的要求。
4 高效生物生態(tài)+過(guò)濾復(fù)合處理技術(shù)要點(diǎn)
4.1 工藝原理
本處理系統(tǒng)主要由生態(tài)處理系統(tǒng)、砂過(guò)濾系統(tǒng)組成。系統(tǒng)正常運(yùn)行后，出水水質(zhì)可達(dá)到景觀環(huán)境用水標(biāo)準(zhǔn)(GB-T18921-2002)。砂過(guò)濾系統(tǒng)處理規(guī)模為30-40m3小時(shí)，每7～10d可循環(huán)一次，湖水經(jīng)2臺(tái)潛水泵提升到砂過(guò)濾罐，主要截留水體中的懸浮物、藻類、以及其他污染物，過(guò)濾后的澄清出水回流到水體上游，截留下的懸浮物等排出水體，工藝流程圖見圖1。
4.2 技術(shù)方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)
本工程項(xiàng)目采用高效生物生態(tài)+過(guò)濾復(fù)合處理技術(shù)，具體設(shè)計(jì)方案平面布置見圖2。
圖2中A區(qū)種植水生植物。在A1、A2分別設(shè)置砼網(wǎng)格，其中A1區(qū)網(wǎng)格離瀑布要求5m。在網(wǎng)格上布植水生植物吊架按每平方米1個(gè)布置。植物吊架可根據(jù)季節(jié)的變化更換植物。通過(guò)水生植物吸收、富集水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其他元素，增加水體中的氧氣含量，抑制有害藻類繁殖，遏止底泥營(yíng)養(yǎng)鹽向水中的再釋放，利于水體的生物平衡。水生植物能有效地凈化富營(yíng)養(yǎng)化湖水，提高水體的自凈能力。同時(shí)為豐富景觀效果，營(yíng)造園林意境，增強(qiáng)觀賞性，達(dá)到與周邊環(huán)境及建筑風(fēng)格相迎合的目的。
網(wǎng)格的下方掛置高效生物軟性填料，培養(yǎng)微生物菌種，形成生物膜。利用瀑布的作用，通過(guò)水在空中飛行的過(guò)程中，與空氣充分接觸，完成復(fù)氧過(guò)程，提供給微生物，利用微生物攝取水體中的有機(jī)物質(zhì)，從而使水體得到進(jìn)一步凈化。同時(shí)在圖中4個(gè)位置增設(shè)充氧設(shè)備，增加水體中的溶解氧，利于水中魚類的生長(zhǎng)，并可根據(jù)季節(jié)、溫度的變化適時(shí)開啟充氧設(shè)備。
在水體下游水位最低的位置C區(qū)設(shè)置循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)水體的深度處理，去除懸浮物和其它污染物，使出水澄清后回用至水體中。
4.3 高效生物一生態(tài)處理技術(shù)
根據(jù)景觀環(huán)境用水標(biāo)準(zhǔn)《GB-T18921-2002》，確定本工程出水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如下表l
4.3.1 培育高效的微生物
微生物是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)最主要的組成之一，在水生生態(tài)中，作為分解者的微生物，能將水中的污染物(包括有機(jī)物，某些重金屬等等)加以分解、吸收，變成能夠?yàn)槠渌锼玫奈镔|(zhì)，同時(shí)還要讓它能夠降低或消除某些有毒物質(zhì)的毒性，成為真正意義上的地球環(huán)境的美容師。
本設(shè)計(jì)根據(jù)人工湖的水源水質(zhì)情況，利用微生物菌劑，進(jìn)行馴化，培養(yǎng)出適應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r的微生物，接著進(jìn)一步對(duì)培養(yǎng)出來(lái)的微生物進(jìn)行篩選，篩選出生理活性強(qiáng)的菌種，然后大量繁殖，投放水體。為了保證篩選出的微生物能保持良好的活性，一直處在高效的工作狀態(tài)，在日常的工作中，須定期對(duì)微生物進(jìn)行篩選、保存、復(fù)壯，將變異對(duì)微生物帶來(lái)的影響降至最低，保持微生物物種的穩(wěn)定性，這是生態(tài)水處理中水質(zhì)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。微生物菌種在水體中，不僅要完成它基本的分解有機(jī)物，降低或消除有害物質(zhì)毒性的作用，還要毹將水生植物的殘枝敗葉轉(zhuǎn)換成有機(jī)肥，增加土壤的有機(jī)質(zhì)，并且對(duì)土壤進(jìn)行改良，改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和物理性狀，提高水體的環(huán)境容量，增強(qiáng)水體的自凈能力，同時(shí)也減少了水土流失，抑制了植物病原菌的生長(zhǎng)。
4.3.2 生態(tài)處理中的水生植物種類選擇
4.3.2.1 水生植物的選擇
水生植物在生態(tài)處理技術(shù)中是一種重要載體，它的作用是：
①降低了水流速度，為SS(懸浮物)的沉淀創(chuàng)造了良好的條件。
②有效阻擋光線，減少藻類的生產(chǎn)。
③在冬季起到保護(hù)膜作用，防止土壤凍結(jié)。
④植物的地上和地下組織都可以形成生物膜。
⑤植物根部釋放氧及其他的物質(zhì)，如，抗生素、有機(jī)復(fù)合物等。
根據(jù)本工程實(shí)際情況，我們選擇的挺水植物是荷花、昌蒲、水蔥等；以起到對(duì)地表徑流流入湖中的水起過(guò)濾作用，形成凈化帶，阻欄，吸收轉(zhuǎn)化可能進(jìn)入水體的有機(jī)質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)鹽，防止水體的富營(yíng)養(yǎng)化，保持水體自凈。
浮葉植物的選擇了睡蓮、鳳眼蓮、芡實(shí)、菱等。這些植物在淺水湖泊中有著良好的凈化水質(zhì)的作用，種植，收獲較容易，兼具經(jīng)濟(jì)效益和觀賞效果，在一定季節(jié)可作為重要的支撐系統(tǒng)。
沉水植物生長(zhǎng)在湖底。能防止底泥的再懸浮而影響水體的透明度，保持湖水清澈。同時(shí)能吸收、轉(zhuǎn)化沉積的底泥及湖水中有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)鹽，降低水中營(yíng)養(yǎng)鹽的濃度，抑制浮游藻類的生產(chǎn)。選擇種植菹草、金魚藻、輪葉黑藻等。
4.3.2.2 水生植物的布置原則
1)根據(jù)水面的大小不同布置植物種植槽，以控制水生植物的生長(zhǎng)范圍。
2)水面景觀低于人的視線，綜合岸線景觀和湖面倒影、水面植物進(jìn)行適當(dāng)?shù)木坝^組織，形成一幅幅優(yōu)美的水面畫卷。
3)植物以防污抗污、凈化水質(zhì)功能的水生植物為主，并具有較高的觀賞價(jià)值。
4)水面上布置漂浮植物或漂浮載體，以水培法在載體內(nèi)種植陸生花卉，減少湖水的光通量，抑制藻類的生產(chǎn)，增加水的透明度。水生植物的布置示意圖見圖3。
4.3.3 水生動(dòng)物的選擇
水生動(dòng)物的生活性不同，有底棲、有生活在中層水域等等：并且食性也不同，必須配合水生植物的種類和數(shù)量，選擇能起到水質(zhì)凈化作用的水生動(dòng)物。
a)水生動(dòng)物的作用
水體中放置適當(dāng)?shù)乃鷦?dòng)物可以有效的去除水體中富余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。如蚌類可以將水中懸浮的藻類及有機(jī)碎屑濾食，提高湖水的透明度。螺螄主要攝食固著藻類，同時(shí)分泌促絮凝物質(zhì)，使湖水中懸浮物質(zhì)絮凝，促使水變清。濾食性魚類，如鰱、鳙魚等可以有效的去除水體中綠藻類物質(zhì)使水體的透明度增加。因?yàn)槿斯ず蛎娣e大，會(huì)成為許多有害昆蟲如蚊、蠅的滋生場(chǎng)所，在水中投放鯽魚，它可攝食蚊子的幼蟲及其他昆蟲的幼蟲，避免了水域?qū)χ車h(huán)境造成的危害。鯽魚對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力很強(qiáng)，并且能耐低氧耐寒。
b)水生動(dòng)物的選擇原則
1)不會(huì)大量的繁殖，甚至失控。
2)不會(huì)對(duì)水體形成強(qiáng)烈的攪動(dòng)，甚至影響其他水體景觀。
3)水生動(dòng)物與水生植物能形成合理的生物鏈。
4)水生動(dòng)物初始放養(yǎng)密度不宜過(guò)高。
5)底棲動(dòng)物的放養(yǎng)在人工湖注水15d后進(jìn)行，如開動(dòng)增氧機(jī)在注水5d后進(jìn)行。
6)魚類的放養(yǎng)在人工湖注水并種植水生植物60天后進(jìn)行。
通過(guò)以上對(duì)上、中、下各水層面水生植物合理配置與科學(xué)的布置，收到了顯著改善水質(zhì)的效果。
4.4 活性砂過(guò)濾處理技術(shù)
生態(tài)處理景觀用水的另一套配套技術(shù)措施是采用活性砂過(guò)濾技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)凈化處理，在本工程中引進(jìn)了瑞典先進(jìn)的流體技術(shù)――活性砂過(guò)濾技術(shù)，它是一種集混凝、澄清、過(guò)濾為一體的高效過(guò)濾裝置，與國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的過(guò)濾技術(shù)相比，具有高效連續(xù)性，24h連續(xù)工作，它不需停機(jī)反沖洗，工藝原理見圖4。
根據(jù)本工程的規(guī)模，結(jié)合設(shè)備的特點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理規(guī)模選定為45m3/h。處理設(shè)備用于對(duì)景觀水體進(jìn)行處理后循環(huán)利用。利用石英砂在過(guò)濾中自上而下的運(yùn)動(dòng)，攪動(dòng)原水，通過(guò)原水過(guò)濾來(lái)降低水中的污染物含量，達(dá)到了處理和凈化水質(zhì)的作用。通過(guò)對(duì)水體的深度處理，去除SS和其它污染物，使出水澄清后回用至瀑布的上游。
本工程項(xiàng)目活性砂過(guò)濾系統(tǒng)、射流曝氣機(jī)的運(yùn)行根據(jù)季節(jié)、溫度以及湖水水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)運(yùn)行時(shí)間，保證魚類的正常生長(zhǎng)。按魚類生長(zhǎng)所須溶解氧大于5mg/l的要求，和我們?cè)诙?2.5°時(shí)測(cè)得的湖水中溶解氧為8.4mg/l。冬季水溫較低、湖水水質(zhì)較好，溶解氧較高時(shí)，射流曝氣機(jī)可不開或每隔1d在白天時(shí)間段(8：00-19：00)開啟2臺(tái)，且每隔一天輪換開啟。夏季，水溫較高、湖水水質(zhì)較差、魚類比較活躍，對(duì)氧的需求要大，湖水中溶解氧偏低，按白天時(shí)間段(07:00-19:00)4臺(tái)全部打開。晚上(19:00-07:00)只運(yùn)行2臺(tái)：水質(zhì)較差時(shí)可按24h不間斷運(yùn)行，冬季可按8～12h運(yùn)行，活性砂過(guò)濾系統(tǒng)按24h運(yùn)行。
4.5 處理效果
本工程景觀水處理工程歷經(jīng)6個(gè)月的施工，完工后，水處理系統(tǒng)經(jīng)一個(gè)多月的調(diào)試運(yùn)行，處理后的出水透明、清澈，砂過(guò)濾系統(tǒng)的外排濾出液混濁偏黃，對(duì)懸浮物、藻類的去除取得了良好的效果。經(jīng)對(duì)湖水水質(zhì)連續(xù)二天的采樣化驗(yàn)分析，湖水水質(zhì)可滿足景觀環(huán)境用水(《GB-T18921-2002》)和漁業(yè)水質(zhì)(《GB-11607-89》)綜合標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)已成功運(yùn)行1年多，其水處理效果得到了業(yè)主廣泛好評(píng)。
生態(tài)水利工程實(shí)現(xiàn)了生態(tài)學(xué)與水利工程學(xué)的有機(jī)結(jié)合，這一設(shè)計(jì)理念的實(shí)際應(yīng)用將人與自然和諧相處的思想融合在實(shí)際工程中，與人類的發(fā)展、自然的發(fā)展、社會(huì)的發(fā)展相適應(yīng)。近幾年來(lái)隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，生態(tài)水利工程也成為一大研究熱點(diǎn)。在生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要遵循幾點(diǎn)原則，才能將工程的生態(tài)功能充分發(fā)揮出來(lái)，從而保證其生態(tài)效益。本文就針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行討論。
關(guān)鍵詞：生態(tài)理念；水利工程；設(shè)計(jì)原則
中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、生態(tài)水利工程簡(jiǎn)介
傳統(tǒng)的水利工程主要包括結(jié)構(gòu)力學(xué)、水力學(xué)及水文學(xué)等專業(yè)內(nèi)容，而生態(tài)水利工程則工程力學(xué)的基礎(chǔ)上對(duì)人與自然的和諧相處更加關(guān)注，研究重點(diǎn)更加側(cè)重于人類行為對(duì)水域產(chǎn)生的影響?？梢哉f(shuō)生態(tài)水利工程實(shí)現(xiàn)了環(huán)境工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的有機(jī)結(jié)合，是一個(gè)專業(yè)性、綜合性較強(qiáng)的跨領(lǐng)域體系。由此可見，與傳統(tǒng)水利工程相比，生態(tài)水利工程體現(xiàn)出如下特征：
首先，資金密集。生態(tài)水利工程建設(shè)與普通水利工程相比，體現(xiàn)出建設(shè)周期長(zhǎng)、技術(shù)難度高、工程規(guī)模大的特點(diǎn)，因此建設(shè)過(guò)程中需要大量的資金支持。其次，水利工程的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益體現(xiàn)出較大的不確定性。再次，生態(tài)水利工程與環(huán)境有著密切的關(guān)系。生態(tài)水利工程的建設(shè)會(huì)直接影響到自然的生態(tài)環(huán)境、氣候以及人類的經(jīng)濟(jì)社會(huì)，并且這些影響是互相作用的過(guò)程；盡管這個(gè)過(guò)程中利弊共存，但仍然遵循水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的原則將有利的一面積極發(fā)揮出來(lái)，消除存在的弊端。最后，生態(tài)水利工程體現(xiàn)出綜合性、系統(tǒng)性的特征，從而影響到水域及水域之間的制約性與聯(lián)系性。
二、生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)原則
分析生態(tài)水利工程的特征可知，要實(shí)現(xiàn)工程的生態(tài)效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益，就必須遵循以下幾個(gè)設(shè)計(jì)原則：
（一）安全性與經(jīng)濟(jì)性原則
生態(tài)水利工程是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程，需要對(duì)相關(guān)水系進(jìn)行綜合治理，而這個(gè)過(guò)程中不僅要滿足人類的社會(huì)需求，比如防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)等，還要實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。滿足水文學(xué)與工程力學(xué)的要求，基于特定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，有效承受洪水、風(fēng)暴等自然荷載；根據(jù)河流地貌學(xué)原理設(shè)計(jì)河流的縱斷面與橫斷面，并充分考慮河流特征，包括河流泥沙輸移、淤積、河流侵蝕、沖刷等，對(duì)河勢(shì)的變化規(guī)律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，以保證工程的安全性、穩(wěn)定性與持久性。此外，還要遵循控制風(fēng)險(xiǎn)、實(shí)現(xiàn)工程經(jīng)濟(jì)效益最大化的原則，對(duì)其經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行全面分析。實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程中，生態(tài)演替的過(guò)程及結(jié)果始終處于動(dòng)態(tài)變化的狀態(tài)，這種不確定性因素導(dǎo)致生態(tài)水利工程的風(fēng)險(xiǎn)升高。因此規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中要在多個(gè)設(shè)計(jì)方案中進(jìn)行優(yōu)選，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的、持續(xù)的定點(diǎn)監(jiān)測(cè)及評(píng)估。
（二）河流形態(tài)的空間異質(zhì)原則
某個(gè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境空間異質(zhì)性越高，證明其小生態(tài)環(huán)境就越多樣化，則允許更多的物種共存儲(chǔ)反之，非生物環(huán)境越單調(diào)，也會(huì)直接影響到生物群落的多樣化，從而影響到生物群落的性質(zhì)、密度、比例等一系列指標(biāo)，最終導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的退化。人類活動(dòng)對(duì)自然河流的渠道變化、河流的非連續(xù)化等均會(huì)產(chǎn)生直接的影響，尤其是大規(guī)模的治河工程，會(huì)導(dǎo)致河流生態(tài)環(huán)境趨于單一化，河流的生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生不同程度的退化，生態(tài)水利工程所具備的生態(tài)功能即是提高生物群落的多樣性。不過(guò)實(shí)際的工程規(guī)劃需要注意一點(diǎn)，即并非靠人工種植岸邊植被、在河流區(qū)域引入魚類、鳥類或其它生物物種就能實(shí)現(xiàn)生態(tài)多樣化的效果，而是要提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，保證其與自然河流的地貌學(xué)原理相符，為生物群落的多樣化發(fā)展創(chuàng)造更好的條件。
（三）遵循生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)的原則
在傳統(tǒng)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中，主要是通過(guò)控制自然河流來(lái)實(shí)現(xiàn)工程的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，而生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)必須樹立全新的工程理念，摒棄對(duì)自然界加以改造、控制的做法，不得采用人力及技術(shù)控制自然界；而是要將生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)的能力充分利用起來(lái)，真正實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。需要注意一點(diǎn)，即“世界上不存在兩條相同的河流”，每條河流都有自己鮮明的生態(tài)特征，因此生態(tài)水利工程要在因地制宜的基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，將每條河流的自然屬性、美學(xué)價(jià)值等突顯出來(lái)，提高生態(tài)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的適用性、合理性。
（四）反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則
基于生物發(fā)展的宏觀角度而言，其過(guò)程呈現(xiàn)出逐步螺旋漸進(jìn)式的特點(diǎn)，相應(yīng)的，河流修復(fù)時(shí)間也是一個(gè)漸進(jìn)的、長(zhǎng)期的過(guò)程。地球上自然界的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展、進(jìn)化經(jīng)歷了數(shù)百萬(wàn)年的時(shí)間，而發(fā)展進(jìn)化的過(guò)程十分復(fù)雜，生物群落也十分多樣，并且發(fā)展過(guò)程中系統(tǒng)的有序性及內(nèi)部的穩(wěn)定性均呈現(xiàn)出一定的變化，在不斷變化的過(guò)程中提高自身對(duì)發(fā)展環(huán)境條件的免疫力。即使基于較短的時(shí)間尺度而言，一種形態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)演變?yōu)榱硗庖环N形態(tài)系統(tǒng)同樣需要數(shù)年時(shí)間，故在生態(tài)水利工程中無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)看到河流恢復(fù)的效果。生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是參照成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其主要目的是形成一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的河流生態(tài)系統(tǒng)；而這個(gè)自然生態(tài)演替的過(guò)程是從水利工程項(xiàng)目開始執(zhí)行之日起開始，而整個(gè)過(guò)程則體現(xiàn)出不可預(yù)見性。很難通過(guò)河流生態(tài)修復(fù)工程使河流恢復(fù)到未受人類干擾前的原始狀態(tài)，因此河流的原始狀態(tài)從某種程度上講是自然生態(tài)演進(jìn)的極限狀態(tài)上限；人類的生態(tài)修復(fù)工程僅是防止生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步惡化而進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)演進(jìn)的極限狀態(tài)下限。在極限狀態(tài)的上限與下限之間則存在多種可能性。在具體實(shí)施一項(xiàng)生態(tài)修復(fù)工程后，理想的狀態(tài)是監(jiān)測(cè)各生態(tài)變量已達(dá)到現(xiàn)有科學(xué)水平所能實(shí)現(xiàn)的最優(yōu)值，反之則各生態(tài)變量?jī)H達(dá)到人類可接受的最低值。
三、結(jié)語(yǔ)
總之，生態(tài)水利是實(shí)現(xiàn)人類文明進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要手段，在水利工程建設(shè)過(guò)程中要充分考慮其生態(tài)環(huán)境影響，充分認(rèn)識(shí)到生態(tài)水利的重要意義，在規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中遵循安全性與經(jīng)濟(jì)性原則、河流形態(tài)異質(zhì)原則、反饋調(diào)整式原則及自我恢復(fù)原則，以保證生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)：
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影響水文情勢(shì)及水溫。水利工程建設(shè)過(guò)程中，不可避免的會(huì)對(duì)工程河段的水文情勢(shì)產(chǎn)生影響，甚至?xí)?duì)整個(gè)流域產(chǎn)生影響。比如筑壩工程會(huì)導(dǎo)致河流發(fā)生非連續(xù)化的改變，水庫(kù)工程則會(huì)導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)變?yōu)楹瓷鷳B(tài)系統(tǒng)，與河流生態(tài)系統(tǒng)相比，湖泊生態(tài)系統(tǒng)的水流速度、水域深度、水溫、水流邊界條件等均與河流生態(tài)系統(tǒng)有著較大差異，蓄水也會(huì)改變庫(kù)區(qū)的地下水位；此外，壩下河道的內(nèi)徑流量、徑流過(guò)程、水溫、流態(tài)等參數(shù)也會(huì)發(fā)生明顯改變。一般情況下，如水庫(kù)徑流調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，則上述變化越明顯。
2生態(tài)水利工程的研究分析
具體而言，生態(tài)水利工程的建設(shè)需要遵循以下幾點(diǎn)原則：
2.1安全性與經(jīng)濟(jì)性原則
生態(tài)水利工程的主要目的是滿足人類生產(chǎn)生活的需要，因此其安全性為首要遵循原則；水利工程為了實(shí)現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展，還要與水利工程學(xué)原理相符；除此之外，還要與生態(tài)學(xué)原理相符，以保證水利工程的生態(tài)效益。工程在設(shè)計(jì)階段就要基于水文學(xué)、工程力學(xué)等多個(gè)角度進(jìn)行考慮、設(shè)計(jì)，以保證工程質(zhì)量及工程安全?；谏鷳B(tài)學(xué)的角度而言，設(shè)計(jì)時(shí)要將生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果及評(píng)估結(jié)果充分考慮進(jìn)來(lái)，將生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力充分發(fā)揮出來(lái)，遵循風(fēng)險(xiǎn)小、收益大的經(jīng)濟(jì)性原則，盡量提高工程的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益。
2.2自設(shè)計(jì)與自恢復(fù)原則
從某種程度而言，生態(tài)系統(tǒng)的自組織性是其是否可實(shí)現(xiàn)持續(xù)性發(fā)展的重要表現(xiàn)之一，所謂自組織即物種的自然選擇，一般情況下，物種經(jīng)受住各種自然性考驗(yàn)后會(huì)生存下來(lái)，其對(duì)相應(yīng)的能源、生態(tài)條件等均有較強(qiáng)的適應(yīng)性。具備一定能源、生態(tài)條件的生態(tài)系統(tǒng)才可以支持一個(gè)種群的可持續(xù)發(fā)展，因此在生態(tài)水利工程建設(shè)過(guò)程中，要將生態(tài)系統(tǒng)的這種自組織、自恢復(fù)功能充分利用起來(lái)，促使自然物種經(jīng)過(guò)自我發(fā)展形成更為合理的生態(tài)結(jié)構(gòu)。
2.3要遵循景觀尺度和整體性的原則
生態(tài)水利工程在建設(shè)過(guò)程中還要注意景觀的尺度，并遵循整體性原則以保證工程的可持續(xù)發(fā)展。這是由于小范圍的生態(tài)修復(fù)不僅困難大，而且效果往往不盡如人意，因此要求在大景觀尺度上進(jìn)行河流的生態(tài)修復(fù)，無(wú)疑會(huì)大幅增加生態(tài)修復(fù)的成本。并且基于生態(tài)水利工程生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的角度而言，還要注意生態(tài)水利工程生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)要素之間的聯(lián)系及作用，以保證河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的整體性、綜合性及用效性，降低生態(tài)修復(fù)的成本，提高工程的生態(tài)效益。
2.4生態(tài)水利工程建設(shè)要循序反饋調(diào)整式的原則
生態(tài)水利工程在設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意分析工程所在地成熟的水域的生態(tài)系統(tǒng)，使得由人工參與設(shè)計(jì)、建造的水利工程可以與當(dāng)?shù)氐暮恿魃鷳B(tài)系統(tǒng)有機(jī)融合在一起，保證工程的健康性與可持續(xù)性。河流生態(tài)的修復(fù)工程，可以理解為這種河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)是力爭(zhēng)使生態(tài)變量是現(xiàn)有科學(xué)水平可以達(dá)到的最優(yōu)值。從而避免河流生態(tài)系統(tǒng)在人類活動(dòng)的脅迫下進(jìn)一步的惡化。
2.5明確生態(tài)敏感目標(biāo)
1.1在設(shè)計(jì)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方面缺乏地域性特征
關(guān)于生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)理念的運(yùn)用，其具有非常強(qiáng)的地域性特征，因?yàn)椴煌牡乩韰^(qū)域氣候狀況以及生態(tài)環(huán)境各不相同，所以應(yīng)該針對(duì)不同的服務(wù)目標(biāo)，制定不同的設(shè)計(jì)策略。但是由于生態(tài)設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用在我國(guó)的起步較晚，并且相關(guān)的工程實(shí)踐以及研究工作開展的較少，所以在評(píng)價(jià)指標(biāo)以及評(píng)價(jià)方法方面還不夠完善，實(shí)際操作性不強(qiáng)，缺乏地域性特征。因?yàn)樵谒こ探ㄔO(shè)項(xiàng)目中涉及到力學(xué)工程，所以國(guó)家對(duì)于水利工程在穩(wěn)定性和安全性方面規(guī)范了強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)，但是卻沒有對(duì)生態(tài)服務(wù)目標(biāo)有明確的標(biāo)準(zhǔn)，所以生態(tài)設(shè)計(jì)理念在具體實(shí)施的過(guò)程中缺乏相關(guān)的依據(jù)，發(fā)展的進(jìn)程比較緩慢。
1.2設(shè)計(jì)人員和生態(tài)科技工作者的合作機(jī)會(huì)比較少，相關(guān)機(jī)制尚未完善
水利工程設(shè)計(jì)人員在流域生態(tài)需水規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的意識(shí)較弱，尚未把生態(tài)服務(wù)目標(biāo)當(dāng)作常規(guī)設(shè)計(jì)要素進(jìn)行考慮的意識(shí)普及。水利工程可行性研究階段，環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作一般介入比較遲，大多數(shù)是在確認(rèn)水利工程可行性研究方案之后才進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)，又由于目前我國(guó)環(huán)境評(píng)價(jià)管理制度和環(huán)境影響評(píng)價(jià)咨詢市場(chǎng)尚不規(guī)范、不完善，環(huán)境評(píng)價(jià)單位主要替業(yè)主考慮，而相對(duì)地，對(duì)生態(tài)目標(biāo)考慮就較少，更有甚者，有的隱瞞工程生態(tài)影響的真正后果，造成很多水利工程的負(fù)面影響太過(guò)突出，而生態(tài)效益卻不顯著。水利工程設(shè)計(jì)人員和生態(tài)環(huán)境科技工作者合作的機(jī)會(huì)和機(jī)制較少，生態(tài)水利工程的開發(fā)和設(shè)計(jì)也相對(duì)滯后。
1.3在協(xié)調(diào)方面，生態(tài)水利工程和原有水利工程設(shè)施存在一定的困難
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，很多區(qū)域的水資源出現(xiàn)了短缺以及分配不合理的現(xiàn)象，尤其是在自然保護(hù)區(qū)以及大型水庫(kù)的周邊區(qū)域，需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。但新的生態(tài)水利工程是在原有水利工程設(shè)施的前提下進(jìn)行改造與優(yōu)化，需涉及的因素很多。大都分是需要依靠原有水利工程設(shè)施，對(duì)一些分水工程與蓄水工程進(jìn)行科學(xué)合理地配置、重新調(diào)整水的去向或是對(duì)區(qū)域來(lái)水量進(jìn)行重新分配等。原來(lái)水利工程設(shè)施的服務(wù)對(duì)象和功能必然會(huì)受生態(tài)水利工程的介入的影響，比如:原來(lái)工程的防洪灌溉功能、排水標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)電效能等，更有甚者，會(huì)對(duì)原有水利工程的安全運(yùn)行造成一些風(fēng)險(xiǎn)。因服務(wù)目標(biāo)和功能的差異是原有水利工程和生態(tài)水利工程最為顯著的差異，所以在開發(fā)生態(tài)水利工程的同時(shí)，有必要適度調(diào)整原有水利工程的服務(wù)目標(biāo)和功能。因此，生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)需要系統(tǒng)全面考慮的問(wèn)題是怎樣實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利工程和原有水利工程設(shè)施的協(xié)調(diào)運(yùn)行。
1.4生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)中，相關(guān)的生態(tài)水文測(cè)驗(yàn)資料不夠充分
水文過(guò)程對(duì)生態(tài)過(guò)程的正負(fù)影響機(jī)理的分析若不能從水文測(cè)驗(yàn)站的觀測(cè)資料去分析，在生態(tài)系統(tǒng)的自組織規(guī)律的基礎(chǔ)上，就很難尋求生態(tài)水利工程的技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)理論和方法。相對(duì)而言，我國(guó)目前的水文測(cè)驗(yàn)工作比較落后，水文測(cè)驗(yàn)站尚未適應(yīng)目前生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)對(duì)資料的需求。目前，我國(guó)還未正式開展有關(guān)生態(tài)水文站方面的設(shè)計(jì)和布局，相關(guān)報(bào)道在國(guó)內(nèi)也很少有。
2生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的理論和技術(shù)路線
2.1以工程水文學(xué)和生態(tài)水文學(xué)為工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)
若要為生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)，必須重視工程水文學(xué)和生態(tài)水文學(xué)的結(jié)合。由于生態(tài)水利工程的服務(wù)對(duì)象很廣，一般同時(shí)涉及畜牧業(yè)、林業(yè)、濕地、農(nóng)業(yè)、草原以及江河湖泊等生態(tài)用水與城鎮(zhèn)、工業(yè)、居民、消防等經(jīng)濟(jì)生活用水，因此，若要生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上，首先必須弄清生態(tài)目標(biāo)對(duì)水資源的時(shí)空要求規(guī)律。
2.2對(duì)工程可能影響的關(guān)鍵生態(tài)敏感目標(biāo)進(jìn)行分析
受工程直接或間接影響的生態(tài)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)能夠由生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確識(shí)別，同時(shí)在工程規(guī)劃階段給予充分考慮，這是生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)理念應(yīng)該遵循的重要理論。一項(xiàng)水利工程設(shè)計(jì)需要考慮的因素眾多，從生態(tài)性的角度出發(fā)，就應(yīng)該對(duì)關(guān)鍵的生態(tài)敏感目標(biāo)進(jìn)行分析，分析工程的修建會(huì)影響到哪些區(qū)域的生態(tài)平衡，區(qū)域內(nèi)氣候環(huán)境以及各項(xiàng)生態(tài)因素的變化，會(huì)對(duì)水利工程的運(yùn)行造成影響。尤其是大型水庫(kù)的設(shè)計(jì)，要對(duì)上游地區(qū)的自然降水、洪水期倒灌以及徑流等各項(xiàng)因素進(jìn)行分析，由此來(lái)對(duì)水庫(kù)的蓄水能力以及水量的運(yùn)用進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。對(duì)于水庫(kù)建設(shè)后，泄水量的變化會(huì)對(duì)下游區(qū)域的生態(tài)環(huán)境可能帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境變化進(jìn)行分析，從而為生態(tài)設(shè)計(jì)提供充分的參考依據(jù)。
2.3生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)和環(huán)境工程設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合
對(duì)于生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)，如要實(shí)現(xiàn)水量和水質(zhì)同步科學(xué)配置的目的，應(yīng)充分吸收環(huán)境科學(xué)和工程的理論與技術(shù)。生態(tài)設(shè)計(jì)理念的出發(fā)點(diǎn)就是在水利工程中將環(huán)境工程中的理論進(jìn)行實(shí)踐，水利工程發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí)，還應(yīng)增強(qiáng)生態(tài)效益的作用表現(xiàn)。現(xiàn)階段，我國(guó)的水污染現(xiàn)象比較嚴(yán)重，因此，在生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)理念中應(yīng)有機(jī)結(jié)合水污染。所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的考察，然后有針對(duì)性的制定設(shè)計(jì)方案，降低水污染所帶來(lái)的危害，提高水利工程的生態(tài)效益。因此，生態(tài)水利工程與水污染控制工程的結(jié)合是今后生態(tài)水利工程的一個(gè)重要發(fā)展方向。
3結(jié)語(yǔ)
1.1生態(tài)效益與社會(huì)效益協(xié)調(diào)發(fā)展。水利的開發(fā)需要處理好工程與人類、自然和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系,保證生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的良性循環(huán),以求得社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。因此，嚴(yán)格遵從社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)一協(xié)調(diào)的原則才能夠高效的進(jìn)行施工活動(dòng)，一改傳統(tǒng)的施工管理模式，充分考慮安全生產(chǎn)和環(huán)保節(jié)能生產(chǎn)，同時(shí)將施工單位的利益與水利工程的利益結(jié)合在一起，充分調(diào)動(dòng)施工人員的熱情和環(huán)保意識(shí)。水利施工單位應(yīng)該在確保環(huán)境安全的基礎(chǔ)上提升經(jīng)濟(jì)效益，切實(shí)的做好生態(tài)效益與社會(huì)效益的完美結(jié)合，所謂的社會(huì)效益就是對(duì)下游提供干凈的水源，還可以同時(shí)發(fā)展旅游企業(yè)，一舉多得。
1.2循環(huán)利用原則。由于水利工程的施工需要大量的水源，因此，循環(huán)利用原則非常適用于水利工程的建設(shè)，也就是在施工過(guò)程中使用的水、原材料甚至是垃圾，都可以通過(guò)相應(yīng)的處理辦法發(fā)揮其最大的利用價(jià)值，這樣不僅能夠極大的節(jié)約資源，更減少了施工廢料對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也能夠節(jié)約水利工程的修建成本。另一方面，就是對(duì)施工空間的充分利用，水利工程的施工位置大多較為偏遠(yuǎn)，周圍可利用的土地資源豐富，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳锓N群分布情況及水文地理位置等因素提高工程預(yù)定效益的提升，同時(shí)盡可能的減少對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的破壞，在施工之前要進(jìn)行周密的部署。
1.3互補(bǔ)共生原則。所謂互補(bǔ)共生原則的提出是基于人與自然和諧共處的基本方針戰(zhàn)略，互補(bǔ)就是人類活動(dòng)與自然之間的協(xié)調(diào)，從自然中獲取并回報(bào)自然，共生就是共同生存、不斷進(jìn)步。水利工程的建設(shè)需要嚴(yán)格的遵從這一原則，注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施的采取，運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和創(chuàng)新施工手段，建立一種符合生態(tài)工程原理的施工體系，從而獲取最大、最長(zhǎng)久的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，就是對(duì)于大型水利工程的建設(shè)需要較長(zhǎng)的工期，這就應(yīng)當(dāng)考慮到時(shí)節(jié)的問(wèn)題，施工要考慮氣候變化，對(duì)工程各個(gè)階段的工作予以適當(dāng)?shù)陌才?，順?yīng)自然規(guī)律。
2、水利工程施工中的環(huán)境問(wèn)題
水利工程施工環(huán)境的問(wèn)題主要包括以下幾個(gè)方面，首先也是最嚴(yán)重的問(wèn)題就是水體的污染，水利工程建設(shè)需要使用大量的水資源，但是一些施工單位不負(fù)責(zé)任，將污水、廢水不經(jīng)過(guò)處理就倒入下游，不僅造成地下水的污染，還為周圍和下游居民的生活帶來(lái)嚴(yán)重影響；其次，是空氣污染，任何施工都會(huì)或多或少的產(chǎn)生灰塵、煙霧等，但是通過(guò)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施是可以減輕和避免的，但我國(guó)在這方面卻存在嚴(yán)重不足；最后，就是噪聲和廢棄物的污染，一些施工單位為了趕工期，在夜晚還不間斷的施工，使得周圍居民得不到很好的休息，而廢棄物隨意丟棄，久而久之就會(huì)對(duì)水源、土壤及周圍的生物、農(nóng)作物造成嚴(yán)重影響。
3、建設(shè)生態(tài)化的水利工程施工系統(tǒng)
3.1優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在水利工程施工之前，一定要結(jié)合周圍的環(huán)境，應(yīng)用生態(tài)工程原理進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，不斷的優(yōu)化創(chuàng)新水利施工的方案，選擇能夠產(chǎn)生最大生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益的方案，這有這樣才能夠多角度、多層次的利用自然資源，實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化，充分吸取西方工業(yè)時(shí)展的弊端，不要以犧牲環(huán)境為代價(jià)獲取工業(yè)的發(fā)展。與此同時(shí)，確立明確的發(fā)展目標(biāo)，這樣才能夠在施工的過(guò)程中有明確的依據(jù)和原則，工程監(jiān)管人員也要嚴(yán)格監(jiān)督施工人員操作的規(guī)范性，以及是否有違反生態(tài)工程原理的做法，實(shí)現(xiàn)信息和資源的多元化利用模式。例如，水利工程施工需要炸開山石，散落的石塊就可以作為回填的原料，也可以用來(lái)填埋溝壑等，更重要的是，我國(guó)已經(jīng)出臺(tái)了有關(guān)土地資源利用的相關(guān)政策，極大的解決了部分地區(qū)水土流失問(wèn)題。
3.2生態(tài)化的建設(shè)與管理。水利工程的施工要想實(shí)現(xiàn)生態(tài)化的建設(shè)與管理就應(yīng)該首先提高設(shè)計(jì)人員、管理人員和施工人員的意識(shí)，切實(shí)的認(rèn)識(shí)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要意義，實(shí)際上，保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)人類自己，不能為了眼前的利益而失去長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)，尤其是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展快速的時(shí)代，大規(guī)模的水利工程建設(shè)更應(yīng)該注重生態(tài)化管理模式的建立，將工程的建設(shè)與生態(tài)建設(shè)有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)在自然資源的充分利用及循環(huán)利用。其次，就是嚴(yán)格的遵循生態(tài)工程原理的基本原則，如同上文闡述的一樣，水利工程施工管理人員一定要嚴(yán)格要求每一個(gè)人，同時(shí)建立完善的監(jiān)督管理機(jī)制，確保水利工程施工對(duì)環(huán)境的影響減至最低。最后強(qiáng)調(diào)以下施工前的準(zhǔn)備工作，通過(guò)系統(tǒng)的勘察周圍的施工環(huán)境，對(duì)可能存在的任何對(duì)環(huán)境有傷害的因素進(jìn)行分析，并提出有效的解決措施，這樣就能避免施工時(shí)產(chǎn)生不可挽回的錯(cuò)誤。
3.3分析施工體系、科學(xué)規(guī)劃布局。隨著我國(guó)建筑事業(yè)的進(jìn)步，我國(guó)目前已經(jīng)擁有非常先進(jìn)的管理理念和施工技術(shù)，然而，水利工程的建設(shè)需要對(duì)施工的體系進(jìn)行系統(tǒng)的分析，和科學(xué)的規(guī)劃布局，尤其是在生態(tài)理念的運(yùn)用方面，筆者將系統(tǒng)管理分為自組織層、監(jiān)控層和自適應(yīng)層幾個(gè)層次，其功能就是通過(guò)上層策略對(duì)下層策略的指導(dǎo)和制約來(lái)首先效益的最大化，而監(jiān)控層則是達(dá)到效益目標(biāo)至關(guān)重要的一環(huán)，通過(guò)分層控制機(jī)制對(duì)水利工程施工的生態(tài)化管理提供幫助。另一方面，就是要有明確的系統(tǒng)邊界，這是為了穩(wěn)定目前生態(tài)環(huán)境的有利舉措，為了達(dá)到明確系統(tǒng)邊界的目的，必須有效劃分施工范圍，根據(jù)法規(guī)、政策中強(qiáng)調(diào)的環(huán)境保護(hù)條款來(lái)對(duì)相關(guān)環(huán)境質(zhì)量、蓄水總量、土地占用面積、下游用水量等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定。最后要強(qiáng)調(diào)的就是對(duì)系統(tǒng)控制變量的識(shí)別，就是要根據(jù)工程現(xiàn)狀及時(shí)的調(diào)整施工方案，充分考慮各種影響因素，可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)變動(dòng)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行分析，從而調(diào)整并制定出最佳的施工方案，對(duì)于一些大型的樞紐工程要予以足夠的重視，如防空洞、發(fā)電站等，確保施工安全及環(huán)境安全。
4、結(jié)語(yǔ)
傳統(tǒng)水利工程在設(shè)計(jì)方面大多受到技術(shù)以及客觀條件的限制，因此對(duì)于社會(huì)實(shí)際需求方面比較關(guān)注，往往忽略了有關(guān)生態(tài)方面的問(wèn)題與原則，從而間接或直接導(dǎo)致水利工程在施工過(guò)程中對(duì)于周邊環(huán)境和生態(tài)造成了較為嚴(yán)重的污染。隨著我國(guó)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷提升以及普通民眾環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，傳統(tǒng)水利工程開始追求技術(shù)與生態(tài)的統(tǒng)一，這樣不僅有助于提升對(duì)于水資源的開發(fā)與利用，同時(shí)還能為社會(huì)帶來(lái)更多的生態(tài)效益?；诖耍疚囊?ldquo;生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)方面的基本原則”為主要研究對(duì)象，闡釋了其安全性與經(jīng)濟(jì)性原則、水體內(nèi)部多樣性原則、實(shí)現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)原則以及水體原生態(tài)和生態(tài)要素關(guān)聯(lián)性原則共4個(gè)方面內(nèi)容。望本文的研究，能對(duì)生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)提出具體的、有針對(duì)性意義的見解，推動(dòng)其發(fā)展。
關(guān)鍵詞：
生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)；水體原生態(tài)；水體系統(tǒng)自我修復(fù)
由于我國(guó)地域較為遼闊，水系的分布也呈現(xiàn)出多元化的特征，不同地域、不同水域形態(tài)對(duì)于水利工程的建設(shè)也呈現(xiàn)出不同的要求，導(dǎo)致我國(guó)難以制定出較為明確和統(tǒng)一的生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。針對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)生態(tài)水利工程在設(shè)計(jì)方面所要面對(duì)的經(jīng)濟(jì)型、安全性、生態(tài)環(huán)境多樣性以及生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)性等特征，水利工程的相關(guān)設(shè)計(jì)和施工操作人員可以從下文所述幾個(gè)角度來(lái)把握其具體的操作原則。
1安全性與經(jīng)濟(jì)性原則
作為水利工程的重要分支，生態(tài)水利工程應(yīng)該遵循水利工程最為基本的設(shè)計(jì)原則，因?yàn)橹挥羞@樣才能保障其作為一項(xiàng)工程在技術(shù)上所必需秉承的安全性，從而實(shí)現(xiàn)其在最終運(yùn)行和使用過(guò)程中，維護(hù)所有使用者的基本安全。水利工程設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮到水流、水體的水質(zhì)等情況，深入實(shí)際去研究和考察水體對(duì)于泥沙的堆積和搬運(yùn)作用、對(duì)建筑物的侵蝕作用，準(zhǔn)確把握和考慮河道走勢(shì)等自然定律。對(duì)于生態(tài)水利工程而言，只有充分把握建設(shè)基礎(chǔ)的安全性、穩(wěn)定性、持久性，才能確保其后期發(fā)揮自身應(yīng)有的功能，從而實(shí)現(xiàn)以最少的資金投入、獲取最多的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，完成對(duì)于經(jīng)濟(jì)性原則的秉承。
2水體內(nèi)部多樣性原則
據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，一個(gè)地區(qū)的生物多樣性和群落多樣性受制于其非生物多樣性，也就是說(shuō)一個(gè)地區(qū)如果能夠?qū)崿F(xiàn)自然環(huán)境的多樣化，那么其生物種類也會(huì)呈現(xiàn)出多樣而豐富的特點(diǎn)，由此構(gòu)成的生物鏈也會(huì)更加復(fù)雜，生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)更為激烈，而這也必然會(huì)導(dǎo)致由生物所主要構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)，能夠強(qiáng)有力的適應(yīng)和地域來(lái)自自然界的變化和非常規(guī)條件下所引發(fā)的自然災(zāi)害的侵襲。這樣的道理沿用在對(duì)生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)上，就意味著如果水利工程所涉及到的水體以及由水體所主導(dǎo)構(gòu)成的內(nèi)部環(huán)境較為單一，那么圍繞其所產(chǎn)生的生物種類在多樣性上就會(huì)存在一定的缺陷，長(zhǎng)此以往將對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)所擁有和保持的基本功能也會(huì)逐漸喪失。因此相關(guān)設(shè)計(jì)人員在構(gòu)建生態(tài)水利工程的過(guò)程中，要充分考慮到水體附近以及周邊區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境與水文情況，充分了解與之相關(guān)的生物種類及基本生存情況，保障水利工程的新建能夠擁有足夠豐富的環(huán)境條件，將對(duì)自然生態(tài)的影響降到最低。
3實(shí)現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)原則
生態(tài)水利工程與傳統(tǒng)水利工程相比，其除了要維持和保障有關(guān)技術(shù)方面的基本原則外，還要充分考慮和實(shí)現(xiàn)河流系統(tǒng)的生態(tài)自我修復(fù)功能，也就是要維持生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展。因此，設(shè)計(jì)人員要充分考慮到將人文的力量與自然生態(tài)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，充分利用和把握生態(tài)系統(tǒng)自身所具有的組織和設(shè)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)從大自然環(huán)境當(dāng)中選擇適合的物種，組成良好而完備的合力結(jié)構(gòu)。
4水體原生態(tài)和生態(tài)要素關(guān)聯(lián)性原則
傳統(tǒng)水利工程在設(shè)計(jì)的早期階段，水利工程往往會(huì)將水體依據(jù)其不同的功能劃分為若干區(qū)域，這就間接導(dǎo)致了水體之間生成嚴(yán)重的障礙性存在、無(wú)法流通，于是水體之間的不同物質(zhì)難以得到有效的轉(zhuǎn)換，其與周邊自然環(huán)境所合力構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)在一定程度上遭到破壞。鑒于此，水利工程的設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行生態(tài)規(guī)劃時(shí)，要充分考慮到生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中各個(gè)要素之間的關(guān)聯(lián)性，盡可能保障水體其原有的狀態(tài)，避免因外界因素的干擾而影響到生態(tài)系統(tǒng)的統(tǒng)一性和完整性，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展與運(yùn)作。生態(tài)水利工程作為水利工程的重要分支，其不僅對(duì)于中國(guó)水利事業(yè)的發(fā)展擁有重要的作用，同時(shí)是構(gòu)建水體文化、實(shí)現(xiàn)生態(tài)平衡的重要步驟與手段之一。鑒于此，國(guó)家相關(guān)水利部門在興建生態(tài)水利工程時(shí)應(yīng)充分把握經(jīng)濟(jì)型和安全性、水體內(nèi)部多樣性、實(shí)現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)以及水體原生態(tài)和生態(tài)要素關(guān)聯(lián)性4大原則，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的和諧共生，提升我國(guó)水利工程建設(shè)的質(zhì)量以及設(shè)計(jì)水平。
作者：郭勇 單位：沈陽(yáng)市市政工程設(shè)計(jì)研究院
參考文獻(xiàn)
