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生态水利工程论文大全11篇

时间:2023-03-27 16:40:46

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生态水利工程论文

篇(1)

1.2循环利用可再生原则有效的降低水利工程的建设成本、实现生态效应的主要途径就是可再生循环利用,在进行水利工程施工的时候可以使用可循环利用材料,也可以使用可再生的原材料,这样可以充分的挖掘资源的价值能够达到处理、回收建筑垃圾再利用的目的,通过循环利用可再生原则可以使得生态环境得到切实的保护,变废为宝,进而在保护生态环境的同时还提高了经济效益。

1.3经济效益、社会效益和环境效益协调发展原则在进行水利工程施工的时候,想要实现经济效益、社会效益和环境效益协调发展这一目标,就必须确保生态系统的平衡,不要打破生态环境,要通过科学发展观的理念来指导施工,以环境保护作为立足之本,这样就能够协调人和自然的关系,在确保生态环境不受破坏,工程质量得到保证的同时,还要处理好经济建设的问题。在进行水利工程施工的时候,可以发展生态用水,也可以适当的发展水利方面的旅游业,这样可以促进经济效益的提升,还能够确保生态环境的平衡,实现良性循环,这样也可以很大程度上的降低水利工程施工对生态环境的不利影响。

1.4物种共生原则生态系统开放性的特征很明显,在一定生物集群范围内,物种的数量是恒定的不变的,但是在进行水利工程施工的时候,会使得生态系统和外部环境之间进行物质交换,这样就可能使得生态环境平衡被打破。在对生态环境现状进行细致的分析之后,要遵循物种共生的原则来进行水利工程的施工,这样能够使得工程和自然优势互补,还能够维护生态环境的稳定性,使得生物的多样性得以确保,还能够使得水利施工建设的生产发展得到满足,这样就能够使水利建设优化的积极作用得到发挥。

2提高水利工程施工生态工程环境措施

1)在进行水利工程建设的时候,要使施工对生态环境的破坏最小,这样就可以实现生态环境保护和水利工程和谐发展的目标。在水利工程建设过程中,要科学合理的进行施工方案的制定,在制定施工方案的时候要以保护施工地生态环境为前提,采用最合理的施工计划,这样才可以实现水利工程生态经济效益的最大化。

2)在进行水利工程施工的时候,要循环地使用施工中的各种材料和各种物品,并进行综合的利用,要尽可能的实现所有材料得到最大程度的利用,这样既能够保护水利工程施工地的生态环境,还能够使得水利工程的总成本降低,进而提高经济效益。

3)对于那些已经完工的水利工程项目和接近完工的工程项目,也要依据国家的相关规定来对施工地的生态环境进行严格的监测管理,要确保在整个施工期都能够有严格的环境监测,及时地发现施工中破坏生态环境的问题,进而采取对应措施来解决问题,这样才可以切实的保护生态环境,在施工过程中,要将相关环境保护人员的责任进行明确的划分,并配置最专业的监测设备来实现信息数据的收集,聘用最专业的人才来对信息数据进行整理和分析,这样才能够更好的保护生态环境。

4)工程区域系统和工程系统是构成生态工程系统的两部分,工程是工程系统的中心,而且要遵循经济规律,还要依照生态学原理的基础,并立足于运行的目标,进而使得生态工程系统结构的最优化得以实现,想要保证工程系统和生态系统正常的能量流动和物质循环,就必须具备好的生态工程系统结构,这样才可以确保生态系统和工程系统能够协调的发展,进而提高生态工程的效益。

篇(2)

关于生态水利工程设计理念的运用,其具有非常强的地域性特征,因为不同的地理区域气候状况以及生态环境各不相同,所以应该针对不同的服务目标,制定不同的设计策略。但是由于生态设计理念的应用在我国的起步较晚,并且相关的工程实践以及研究工作开展的较少,所以在评价指标以及评价方法方面还不够完善,实际操作性不强,缺乏地域性特征。因为在水利工程建设项目中涉及到力学工程,所以国家对于水利工程在稳定性和安全性方面规范了强制性的标准,但是却没有对生态服务目标有明确的标准,所以生态设计理念在具体实施的过程中缺乏相关的依据,发展的进程比较缓慢。

1.2设计人员和生态科技工作者的合作机会比较少,相关机制尚未完善

水利工程设计人员在流域生态需水规律的基础上进行设计的意识较弱,尚未把生态服务目标当作常规设计要素进行考虑的意识普及。水利工程可行性研究阶段,环境影响评价工作一般介入比较迟,大多数是在确认水利工程可行性研究方案之后才进行环境影响评价,又由于目前我国环境评价管理制度和环境影响评价咨询市场尚不规范、不完善,环境评价单位主要替业主考虑,而相对地,对生态目标考虑就较少,更有甚者,有的隐瞒工程生态影响的真正后果,造成很多水利工程的负面影响太过突出,而生态效益却不显著。水利工程设计人员和生态环境科技工作者合作的机会和机制较少,生态水利工程的开发和设计也相对滞后。

1.3在协调方面,生态水利工程和原有水利工程设施存在一定的困难

随着我国经济建设的快速发展,很多区域的水资源出现了短缺以及分配不合理的现象,尤其是在自然保护区以及大型水库的周边区域,需要重新进行设计。但新的生态水利工程是在原有水利工程设施的前提下进行改造与优化,需涉及的因素很多。大都分是需要依靠原有水利工程设施,对一些分水工程与蓄水工程进行科学合理地配置、重新调整水的去向或是对区域来水量进行重新分配等。原来水利工程设施的服务对象和功能必然会受生态水利工程的介入的影响,比如:原来工程的防洪灌溉功能、排水标准、发电效能等,更有甚者,会对原有水利工程的安全运行造成一些风险。因服务目标和功能的差异是原有水利工程和生态水利工程最为显著的差异,所以在开发生态水利工程的同时,有必要适度调整原有水利工程的服务目标和功能。因此,生态水利工程设计需要系统全面考虑的问题是怎样实现生态水利工程和原有水利工程设施的协调运行。

1.4生态水利工程设计中,相关的生态水文测验资料不够充分

水文过程对生态过程的正负影响机理的分析若不能从水文测验站的观测资料去分析,在生态系统的自组织规律的基础上,就很难寻求生态水利工程的技术参数、设计理论和方法。相对而言,我国目前的水文测验工作比较落后,水文测验站尚未适应目前生态水利工程设计对资料的需求。目前,我国还未正式开展有关生态水文站方面的设计和布局,相关报道在国内也很少有。

2生态水利工程设计应遵循的理论和技术路线

2.1以工程水文学和生态水文学为工程设计的基础

若要为生态水利工程的设计提供基础,必须重视工程水文学和生态水文学的结合。由于生态水利工程的服务对象很广,一般同时涉及畜牧业、林业、湿地、农业、草原以及江河湖泊等生态用水与城镇、工业、居民、消防等经济生活用水,因此,若要生态水利工程的设计建立在科学的基础上,首先必须弄清生态目标对水资源的时空要求规律。

2.2对工程可能影响的关键生态敏感目标进行分析

受工程直接或间接影响的生态目标应当能够由生态水利工程的设计准确识别,同时在工程规划阶段给予充分考虑,这是生态水利工程设计理念应该遵循的重要理论。一项水利工程设计需要考虑的因素众多,从生态性的角度出发,就应该对关键的生态敏感目标进行分析,分析工程的修建会影响到哪些区域的生态平衡,区域内气候环境以及各项生态因素的变化,会对水利工程的运行造成影响。尤其是大型水库的设计,要对上游地区的自然降水、洪水期倒灌以及径流等各项因素进行分析,由此来对水库的蓄水能力以及水量的运用进行合理设计。对于水库建设后,泄水量的变化会对下游区域的生态环境可能带来的生态环境变化进行分析,从而为生态设计提供充分的参考依据。

2.3生态水利工程的设计应当和环境工程设计进行有机结合

对于生态水利工程的设计,如要实现水量和水质同步科学配置的目的,应充分吸收环境科学和工程的理论与技术。生态设计理念的出发点就是在水利工程中将环境工程中的理论进行实践,水利工程发挥经济效益和社会效益的同时,还应增强生态效益的作用表现。现阶段,我国的水污染现象比较严重,因此,在生态水利工程设计理念中应有机结合水污染。所以在设计的过程中,要对当地的生态环境进行详细的考察,然后有针对性的制定设计方案,降低水污染所带来的危害,提高水利工程的生态效益。因此,生态水利工程与水污染控制工程的结合是今后生态水利工程的一个重要发展方向。

篇(3)

1水利工程对河流生态系统的影响

在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。

2生态水利工程

从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。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与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。

3生态水利工程的规划设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。

对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。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。

3.2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,建筑物最终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。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。

3.4景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。

3.5反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。

意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。

参考文献:

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[3]董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性[J].水利学报,2003,(11):1~7.

[4]MitschW.J.,JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration[M].PublishedbyJohnWiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey,2004:134~137.

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[6]O’NeillR.V.,D.L.DeAngelis,J.B.Waide,etal.AHierarchicalCon-ceptofEcosystems[M].PrincetonUniversityPress,Princeton,NJ.1986:153.

篇(4)

1.1重视治理和开发水利工程在进行开发的过程中,要将景观建设和滨河区域开发作为一个有机融合点,并且以河道整治为基础,努力创造出合理的人居环境,使现代化城市特征能够更好的与生态景观相互融合,借此提高城市环境和生活质量。

1.2坚持可持续发展原则在进行生态设计的过程中要积极考虑与自然生态的和谐程度,要重视生态环境的保护,使生态环境能够处于一个稳定的状态下,并使其得到发展,目前生态化的发展都以生物多样性为基础,要正确的处理好自然资源和开发建设之间的关系,重视科学规划,在布局、发展等方面进行拓展。

1.3坚持以人为本任何工程、景观、环境的服务对象都为人,在这一过程中要强调好人的参与性与亲和性,水利工程在功能应用上还要进一步拓展,并将娱乐、生态保护等多种因素相互结合,最大程度的发挥水利资源的优势。

1.4提高水利资源的优势性水利资源要想得到发挥就必须和生态性相互结合,并且根据不同方式的结合对水利工程利用中存在的问题进行互补,同时在优势项目的应用中要注重生态控制,尤其是景观建造上要积极靠近自然生态,减少人为建筑的应用。

2案例分析

平昌县,位于四川东北部、米仓山南麓,东接万(源)宣(汉),南抵达(县)渠(县),西邻仪(陇)营(山),北连通(江)巴(州)。全县幅员2229m2,辖44个街道办、乡镇,12个居委会,486个行政村,3960个村民小组,总人口105万人,其中农业人口86万人,耕地面积57.5万亩。平昌县境内水资源丰富,通、巴河天然落差33m,支流中50km2以上河流19条,境内河长341km,水能理论蕴藏量3.32万kW。县境降水,主源于太平洋暖气流夹带的大量水图1平昌景观改造图吉林水利生态、景观与水利工程融合的河道规划设计研究袁晓平2015年1月汽,在大巴山的阻滞和抬升作用下形成地形雨;年降水夏多,冬少,常出现冬春偏旱,夏秋偏涝现象。在本文中针对平昌县的滨河改造项目进行分析,改造位置西起规划的巴河二号桥,东至渭子溪,南至新光工业区沿岸滨河地段。就目前改造中所面临的问题主要有以下几个方面。(1)由于城市多为临河而建所以,两岸人口稠密,并且每有进行过区域规划,使滨河区域不能凸显城市特色,同时大部分建筑已经达到使用寿命,需要拆除。现有跨河桥梁以成为危桥,需要拆除。(2)滨河防洪堤采用花岗岩砌块堆砌。岸线形式与河道走向相同,但亲水性较差,并且景观效果易受到影响。(3)滨河区域植物缺少地方特色,驳岸与水面高差大,布置空间狭小。(4)河岸景观和城市环境相互脱节,不能形成统一整体,降低了整个城市的美观性。

3平昌县城城市水景规划

针对以上问题,我们要以整体景观规划为基础,以提高滨河景观实用性为主,形成了滨水游憩的设计形式,使整体景观结构朝着生态多样性和城市文化多样性的方向进行发展,首先将通河桥至巴河桥之间的城市区域相互连通形成城市的核心区域,并且结合城市的文化和生态特色进行休闲、生态、景观带的改造。并将通河大桥、巴河大桥以及巴河3号、4号桥相互连通形成鹰岩新貌、游船码头、梦回古街、春花烂漫园以及城市生态走廊五大特景观节。同时将滨河区域的防洪性和水利工程的休息、景观作用和城市水景相互结合。具体景观改造如下(见图1):鹰岩新貌:该区域位于河流三角州地带,将其作为城市的景观集中区域,并形成平昌新貌的主体设计思想。游船码头:该区域商业最为集中,通过景观改造对其进行区域整合,使其成为具有统一风格的商业街景区域。梦回古街:该区域凸显平昌县城的历史文化,将周边古街道进行重新规划,并且滨河景观相互融合。春花烂漫园:平昌县区域气候四季适宜。花成为了四季景观中最为重要的组成部分,进行这一部分的改造,可以使市民在进行游览的过程中,体现出花文化,并且让花文化进入到生活之中,使景观设计成为绿色健康的生活部分。城市生态走廊:这一区域人口稠密,可以进行规划和应用的绿地较少,所以在这一部分处理中,使用钢结构修建一条空中走廊,以提高景观的观赏性和空间利用效率。另外要着重体现出市民在休闲过程中的需求,建设城市生活广场,并将周边茶馆、酒吧、商铺等进行完善,同时通过景观小品、雕塑等设计体现出平昌地区的民俗文化。河堤景观在改造过程中还要加强堤防护岸的景观设计,可以保留原有的堤防形式。但是在其上部进行美化和包装,多使用彩绘、浮雕的形势将传统文化和地方特色应用到改造当中,对临河区域的栏杆界面和灯具进行布置,形成统一配套的景观特性,最大程度的提高视觉特性。使地方防护能够成为新的景观。(见图2)

4水利工程和景观融合的可行性

水利工程在城市建设中分类较多,从城市发展的角度上来看,水利工程和城市景观以及生态性相互融合建设是十分必要的,要根据城市水利工程中的生态为基础,并且集合常见的坝、堤防、护岸、水闸、水泵站等形式进行研究。在进行规划的过程中要注意如下几点问题。首先是水利工程在建设过程中会破坏原有的生态系统,其次是水利工程完成后的规划建设缓慢,难以形成景观、风景。另外是水利枢纽中景观元素得不到充分利用,景观形式得不到体现。尤其是城市建筑风格和水利枢纽景观不协调因素较多。以上几点都是未来水利工程建设过程中急需解决的问题。所以在景观、生态协调发展中要注意如下原则:一是功能优先原则,要在满足功能要求的前提下进行景观设计。二是整体性原则,要将水利工程与城市以及周围环境作为一个整体综合考虑。三是生态性原则,在进行景观设计时要充分考虑环境生态,要对生态进行恢复和重建。四是亲水性原则,水利工程景观是很好的亲水景观,要充分发挥水利工程的优势,打造亲水近水景观。

5水利工程与生态、景观中的设计特性

在水利工程的设计中要想将生态和景观融合,就要从以下两个方面入手。(1)以生态发展为基础。在滨河生态岸线的设计中要注意水利工程后期对生态环境的恢复,要将生态系统结构和功能性作为主要研究目标,保证设计出的景观小品能够最大程度的接近自然,并且恢复景观小品和植被种植中的生态景观设计,同时在水利工程中对生态的后续修复也要遵循以上几点。使自然景观能够被适当的保留和恢复,提高水利工程景观的观赏性。(2)在景观上,主要与城市的景观建设和休闲游憩功能相结合,打造亲水近水景观,主要有以下几点措施:一是结合城市周围的建筑、景观的建设情况综合考虑城市水利工程的建设,打造与城市景观协调一致的水利工程景观。二是在不妨碍水利工程功能要求的前提下,结合景观小品、休闲设施的建设打造具有休闲游憩、亲水近水功能的水利工程景观。三是对于水利工程建设区的景观美化建设,可以在建设区范围内建设相应的景观小品如廊架、座椅等,结合植物绿化进行景观建设,打造生态、景观水利枢纽区。

篇(5)

1.管道土方开挖

管道沟槽采用机械开挖,沟槽结合管径大小开挖成梯形,底宽0.6~0.8m,上口宽1.0~1.2m,沟深1~1.5m,开挖出的土堆放在沟槽外1m,如果超挖用细土回填并夯实整平,沟槽底高程允许偏差为±20mm,沟槽底不得有0.5cm的颗粒。

2.管道土方回填

管道安装完试压前除接口外的沟槽先人工回填至管顶以上50cm。回填土中砖、石、木块等杂物应清除干净,管道两侧至管顶以上50cm范围内的回填土不得含有机物、冻土以及直径>25mm的石块和直径>50mm的土块,回填土应由沟槽两侧对称运入槽内不得直接扔在管道上,以免管道位移拉开接头和砸坏管道,回填其它部位时应均匀运入槽内,不得集中推入。在管道平面转弯处外侧前后3m内回填土方要夯实,干容重不小于自然土的干容重,夯实厚度等于管道直径。

3.管道安装

沟槽每500m作为一个验收单元,验收合格后才能进行管道安装。将管节下入验收合格的沟槽,管节承口朝向上游,管节下入沟槽时不得与槽下的管道相互碰撞,管道安装的主要工具为紧绳器,将止水胶圈放入管节承口,量出承口的长度在插头上作出相同长度的标记,在插头上涂抹肥皂水,严禁涂抹溶剂、易挥发物、油脂。用紧绳捆住相邻管节的插头和承口,缓慢操作紧绳器手柄使承口外边与插头上作出的标记吻合即可。

二、管网工程生态化设计

管网工程设计需依据水源、加压站、各供水规划区的位置,考虑村村通公路工程建设,从便于施工管理、管线经济的原则确定管线位置。由于扩建区水厂位置及城乡水源水厂位置已确定,管道布置按经济、方便运行管理确定不存在方案比选,但存在输水管道运行方案的比选,这是管网工程生态化设计最为关键的内容。

1.输水干管道建设方案比选

依据管道布置从城乡水源加压站预留出口开始,由北往南铺设管道依次向海楼科克布运水厂、集镇水厂、达旺库木水厂、墩力曼水厂,主管道继续向南铺设到托依堡镇克其玛达水厂,主管道向东南继续铺设至托依堡集镇水厂500m3的蓄水池,从水源加压站到托依堡集镇500m3的蓄水池输水管道长38.6km,如果在管道中不设加压站。为满足各水厂的配水压力需配置高压管道才能满足整个规划区的供水要求,由于满足配水要求所有的输水主管道全部按配水要求设计,管道的设计流量增加一倍,管道工程投资高、高压泵运行费用高。而采用分级加压供水需在主管道节点处设加压站及调蓄池,该段管道的长度为18.5km,设计管径为PVC400—12.0km、PVC315—6.5km,管道投资为335万元。如不设加压站从水源加压站到节点之间的管道同时增加3座水厂的配水流量,管道设计管径为RN500—18.5km,由于管径大采用玻璃钢管,管道投资为775万元,这样相比在管道中设加压站投资经济,设加压站后管道的输水压力<0.6MPa,运行管理要求低,不设加压站后管道的输水压力0.8MPa。可见采用分级加压供水压力小、运行管理方便、适合农村现状供水条件,这样本次管道扩建采用分级加压的供水运行方式。

2.管材选用的方案比选

由于农村供水工程规模小、人均投资低,目前大都采用PVC—U管材、有价格低的优点,但随着农村饮水安全工程规模的提高,使用管道的管径也加大,对管道的运行安全要求更严,从管道的运行安全重要性考虑,需对大管径的管道进行性能和价格比较,提出适应农村输水安全、可靠的管材。考虑项目区地下水和地基土对金属材料有腐蚀性作用,采用金属材料投资高,所以不采用金属材料,而球墨铸铁管适应大管径且重量大、施工难,这样可供选用的有玻璃钢管(FRP)和聚乙烯管(PE管)和硬聚氯乙烯(PVC—U),考虑PVC—U相比、FRP、PE管在小管径方面有价格和施工优势,这样对400mm以上的FRP、PE两种管材进行主要技术指标及优缺点比较。按照相同压力和流量下聚乙烯管和玻璃钢管所需的过水断面、相应的内径进行经济比较。本次扩建虽采用最大管径为400mm,考虑该管道主要是从水源调蓄池至海楼乡调蓄池,考虑工程的重要性及供水压力要求低,采用PVC—U有价格优点,施工维护方便,所以本次扩建的管道全部采用PVC—U,设计管道压力0.6MPa。从工程占地、土石方开挖量、水土流失危害、水土保持投资等方面分析,选用不同的管材其变化不大,故对水土保持的影响一般,不存在孰优孰劣的问题,故从水土保持角度考虑,认为主体工程推荐方案合适。

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1.1水土流失以点状、线状分布

水利工程场内外的施工道路线路长,道路布设多沿江河两岸布置,施工中土石方易滚落至下游,占压植被,甚至滚落入河,破坏沿线植被,形成边坡,造成水土流失。同时,大坝、料场、渣场及生产生活等设施呈点状布设,大坝坝基、岸坡开挖、场地平整、料场开采、弃渣堆弃均将扰动原地貌,破坏占压植被,形成面,引发水土流失。

1.2破坏占压植被,经扰动后增加植被恢复难度

水利工程占用林草地大,工程占地不仅破坏了原有植被,而且改变了其利用现状,而且水利工程中有大量的永久占地,永久占地被硬化或建筑物占压,难以恢复植被,使原有水土保持功能损失。同时,经施工扰动后的地表被压实,且多为土石混合,使土壤肥力下降,增加植被恢复难度。

1.3土石方量大、弃渣多,人为水土流失严重

水利工程的特点决定了工程本身会产生大量的土石方挖运。例如北京市通州区运潮减河治理工程,其土方开挖量为303.54万m3,土方回填量为28.42万m3,弃渣量为123.73万m3。大量的土石方挖填、堆弃不仅形成面,为水土流失创造条件,而且松散堆猹体成为人为水土流失的重要源头。

1.4工程项目多,水土流失形式多样

水利工程项目涉及道路、场地平整、土方开挖回填等众多施工项目,因工程施工可能引发的水土流失形式多样,主要表现为由水力和重力作用引发的滅蚀、面蚀、沟蚀、山洪侵蚀、崩塌、滑坡,甚至可能引发石洪、泥流。

1.5水土流失重点时段为施工前期

水利工程在“三通一平”等工程施工期为土石方挖填的高峰期,在项目施工的同时,水土保持措施尚未实施或未完全发挥固土保水的功能,地表面,是水土流失的重点时段。

2水利工程水土保持生态修复的几项技术

我国水利工程水土保持建设主要以工程措施为主,措施布设先是满足主体工程的要求,对不稳定边坡、堆体、场地等扰动区多采用工程治理,导致水土资源保护、生态措施没有得到有效落实,防治模式难以满足我国生态环境建设形成的要求。按照生态修复理论,水利工程水土保持生态修复应注重保护、转变观念、重视改良、合理配置重建结构。下面通过北京市永定河生态治理工程这一案例,分析几种主要的生态修复方法和措施:

2.1保护表层种植土,确保生态修复植物重建旳土壤资源

土壤是生态修复措施必不可少的重要资源,土壤资源的数量、质量同生态修复的效果密切相关。在水利工程“三通一平”等工程施工时,表层种植土往往同开挖弃渣堆至渣场,或被回填掩埋,因开挖、回填施工具有不可逆转性,在后期迹地生态修复植被重建时,短缺的表层种植土成为重要制约因素,直接影响到植物措施实施的质量,甚至能否实施也是个问题。因此,开展表层种植土收集储存是水利工程实施水土保持生态修复的重要前提。永定河是北京的母亲河,历史悠久,河道经过长时间逐渐形成了许多大大小小的沙坑,由于坑壁陡峭,大部分卵砾石地表,部分地段分布有杂填土,因此,在河道主体工程施工之前,特别区分了杂填土和原有种植土,将杂填土运弃后,留下了原有种植土,为后期绿化工程做好了准备。

2.2减少生态植被的破坏,维护其原有生态系统

在水利工程施工中,减少对现有生态植被的破坏,维护其有生态系统是最有效的生态修复途径。水利工程施工扰动面大,原地表植被被扰动破坏后,将散失其生态功能,被施工地所取代,不仅造成水土流失,而且增加植被重建难度。水利工程施工虽然在征地红线范围内进行,但并非红线范围内可以随意进行施工扰动。施工中应避开植被良好区,控制施工占地,提高场地重复利用效率》在永定河河道治理过程中,由于工程的三家店水库段属于植被良好的地段,为了避开施工临时占地对现有植被的破坏,于是将施工临时占地往下游移动了800m,同时对土方开挖回填重新平衡,避免因施工临时占地位置变化造成工程投资的增加。

2.3转变治理模式观念,采用新型生态修复技术

边坡遍布水利工程施工现场,根据所处位置和其重要性多采用喷锚等工程措施防护,此类工程措施虽然保证边坡的永久稳定,但改变了土地利用类型,降水难以渗人,隔离了原边坡的水汽微循环系统,生态系统难以自我恢复。随着科学技术的发展,喷混凝土、植生槽等新型技术巳成为开发建设项目生态修复的主要技术方法,并取得良好的效果。永定河河道生态治理采用了新型的护岸材料,主要以连柴柳枝与各种柔性护岸相互结合,柳枝可用作护岸中的栅栏、筑堤的材料,也可以当作附生海苔的材料使用,这些枝条也被称作“柳木"或“枝柴”,可形成连柴栅栏植物护岸的形式。加工连柴栅栏需要长度约为1.5?3.0m、直径10?25mm的枝条,并需要应用活木桩(长度约为0.8m)、死木桩(长度约为0.7?0.9m)和粗麻绳若干(直径5?30mm)对连柴栅栏进行锚固。这种新型的生态护岸,可促进地表水和地下水的交换,滞洪补枯、调节水位,恢复河中动植物的生长,利用动植物自身的功能净化水体。这种护岸既能稳定河床,又能种植芦苇、菖蒲、鸢尾等高等级的水生植物和水柳等根系较为发达的树种等水边植物,形成自然的水陆过渡带,使河岸趋于自然形态,从而更好地形成河流生物链,同时,水边植物可以削减波浪对河道冲刷影响。

2.4综合恢复,重视土壤改良和植物配置

在传统的水利工程水土保持建设中,人工植物措施类型和植物物种单一,缺乏多样性,同时,土地经施工扰动后,土壤板结,肥力降低,有机质减少,直接恢复植被将影响其生长效果,以至植被恢复后生态效益低下,易退化。如在水利工程网格梁植草护坡施工时,在网格梁完成施工后,未经土壤改良便散播单一草籽,其边坡生态效果极差。因此,实际施工中,应在网格梁内先进行除杂整治,然后覆盖种植土30?40cm,选择狗牙根、紫花苜蓿、三角梅、黄花槐等进行草、灌配置,效果会非常好。要注意的是,在植被重建前,应对施工迹地进行除杂清理,所有植物根系、种籽需建植在肥沃的种植土上,以保证植物生长效果。

2.5用于水利工程生态修复的植物物种

在水利工程水土保持生态修复植物物种的选择上,应遵循以下原则:植物物种应适合项目区的自然环境,同当地物种不互克;耐贫瘠、耐干旱、抗逆;速生、管理粗放,应优先考虑能固氮的物种;生态效益明显,兼具景观观赏性;在不同区域的建植时,应考虑植物根系对工程的影响。永定河河道生态治理工程的植物景观设计理念是形成以溪流湿地为主的生态景观带,故此在地被植物材质的选择上,主要选择了适合沙质土壤条件的地被植物,如紫花地丁、二月兰、麦冬等,这些地被具有耐瘠薄、生命力强等多种特点,便于后斯粗放式的养护管理。在植物材质的应用上,以混播为主,打造大色块的大地景观效果,形成单一色调,多种材质。同时,将河道根据三年一遇洪水线划分成多个区域,根据植物的特点合理布置,力求体现自然生态的设计理念。护坡覆土较厚,土壤条件干燥,故此以各种旱生草本组合搭配灌木,形成大面积单一色块的地被植物效果。三年一遇洪水线以上覆土相对较厚,且离水面有一定的距离,相对来说比较干旱,故此种植主要以灌乔为主。乔灌下较阴处,种植耐阴的单一品种,如麦冬、二月兰、白三叶等。在阳光充足的地方种植各种旱生草本组合,形成缀花草坪。三年一遇洪水线以内土壤条件比较湿润,种植以各种湿生组合为主,局部种植单一开花植物品种,如马蔺、鸢尾、花叶芒等。湿生组合以开红花植物为主,主要为红蓼、红花酔架草、沼生柳叶菜按2:1:1的比例混播。湖岸线高程1.5m内搭配多种挺水及浮水植物,丰富水面景观,形成了门城湖、莲石湖、宛平湖、晓月湖等几个重要湖面景观。主要的植物品种有荷花、荇菜、再力花、梭鱼草、凤眼莲等。

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2生态水利工程的研究分析

具体而言,生态水利工程的建设需要遵循以下几点原则:

2.1安全性与经济性原则

生态水利工程的主要目的是满足人类生产生活的需要,因此其安全性为首要遵循原则;水利工程为了实现自身的可持续发展,还要与水利工程学原理相符;除此之外,还要与生态学原理相符,以保证水利工程的生态效益。工程在设计阶段就要基于水文学、工程力学等多个角度进行考虑、设计,以保证工程质量及工程安全。基于生态学的角度而言,设计时要将生态系统的长期定点监测结果及评估结果充分考虑进来,将生态系统的自我恢复能力充分发挥出来,遵循风险小、收益大的经济性原则,尽量提高工程的经济效益与生态效益。

2.2自设计与自恢复原则

从某种程度而言,生态系统的自组织性是其是否可实现持续性发展的重要表现之一,所谓自组织即物种的自然选择,一般情况下,物种经受住各种自然性考验后会生存下来,其对相应的能源、生态条件等均有较强的适应性。具备一定能源、生态条件的生态系统才可以支持一个种群的可持续发展,因此在生态水利工程建设过程中,要将生态系统的这种自组织、自恢复功能充分利用起来,促使自然物种经过自我发展形成更为合理的生态结构。

2.3要遵循景观尺度和整体性的原则

生态水利工程在建设过程中还要注意景观的尺度,并遵循整体性原则以保证工程的可持续发展。这是由于小范围的生态修复不仅困难大,而且效果往往不尽如人意,因此要求在大景观尺度上进行河流的生态修复,无疑会大幅增加生态修复的成本。并且基于生态水利工程生态系统结构与功能的角度而言,还要注意生态水利工程生态系统中各个要素之间的联系及作用,以保证河流生态系统修复的整体性、综合性及用效性,降低生态修复的成本,提高工程的生态效益。

2.4生态水利工程建设要循序反馈调整式的原则

生态水利工程在设计过程中要注意分析工程所在地成熟的水域的生态系统,使得由人工参与设计、建造的水利工程可以与当地的河流生态系统有机融合在一起,保证工程的健康性与可持续性。河流生态的修复工程,可以理解为这种河流生态系统恢复是力争使生态变量是现有科学水平可以达到的最优值。从而避免河流生态系统在人类活动的胁迫下进一步的恶化。

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2.水利工程建设对生态中气候的影响

2.1水利工程建设对大气温度会造成影响

在水利工程建成之后,水库的区域原先可能是陆地,现在为了能够适应水利的需求,就将其改造为水面,这样大气和陆地之间的空气对流就变成了和水面之间的对流。所以能量的交换的强度和方式都与之前不同,那么必然会导致大气的温度发生变化。一般来说,冬天的时候空气和水库之间的温度要比陆地的高,但是在夏天就截然相反,空气和水库之间的温度要低的多。所以,水利工程的建设对大气温度有明显的改变和影响。

2.2水利工程建设对雨水会造成影响

随着水利工程的建设,会对当地的雨水的量和降雨的时间都会造成影响。在影响降水的诸多因素中,其中一个是如果温度比较高,导致水面蒸发的水蒸气比较多,那么空气中的湿度会相应增加,从而会导致降雨。另一方面,如果在起大风的情况下,就会导致流线辐射,这样对降水量会造成减少。因为库区是水面,若是在暖季的时候,水面的温度会比较低,其大气的结构会比较稳定,从而不容易发生对流,也会致使降雨量降低。由于水利工程的建成,就会有水库的存在,那么在不同的季节,就会对降雨有极大的影响。在空气湿度比较大的地区,其空气中蕴含的水蒸气比较多,那么这时降雨的条件就取决于对流的发展或空气上升运动的强弱,因此在气候较暖的时候,库区上方气压稳定,就会导致其附近的降雨量的减少。相反在气温比较低的季节里,库区的上方气温比较高,空气湿度大,所以就会导致附近地区气温降水比较多。对于在比较干旱地区建成的水库,由于水库的影响,水库所在区域常年的空气湿度比其他干旱区域要大的多,因此无论气温是高还是低,都会有较多的降雨量。

3.水利工程的建设对生态坏境其他方面的影响

3.1对生物的种类会造成影响

对于水利工程的建设,就会对经过长期优胜劣汰形成了的物种平衡的一种状态造成影响。对于生态环境是需要平衡的生态体系和规律的,这其中生物的多样性,也就是生物种类的繁多对生态环境也是重要的构成环节。随着水利工程的建设,对水中的生物和陆地上生存的生物都会产生影响,影响了它们赖以生存的生态环境。据调查情况来看,在水利建设工程中对生物种类的影响,其主要原因是人为的因素所造成的。在众多的影响中,对于在建造水利工程的水域中的生物的影响是最大的。在水利工程建成之后,比如会导致在水库中的储存的水比外界的水位要高,那么在水中生存的生物如果遇到要产卵,其需要的坏境就发生了变化,就会比之前要困难的多。同时,水位的升高会造成河流的生态环境和系统发生变化,水中生物的生长环境也会受到影响。在河流中生存的鱼有其本身的生存习性,比如其每年都会在规定的时间进行迁徙,但是由于水利工程的建成,造成其迁徙路线的路线被阻断,那么就会使得鱼的种类急剧的下降,从而对鱼的生物多样性造成了影响。不仅是水中的生物会遭到影响,对于陆地上的生物也不能免于受影响。如果需要建成一个水利工程,就会占用陆地,那么就会占用陆地生存的生物的土地,对这些土地的开发和利用而造成的破坏是永久性的。因为水利工程的用地,那些生物永远都不能回到他们原来的家园。与此同时,对于水利工程所占用的地区的土地,其会造成土地的土壤的特质发生变化,其中土壤很可能会出现盐碱化和沼泽化,这样对生态坏境的破坏非常大。总之,水利工程的建设,会导致水会淹没大量的地区,夺取了各种生物的生存地点,和改变了它们的生存环境,这就造成了生物种类的急剧减少。

3.2对生态系统的平衡会造成影响

为了适应我国发展的需求,水利工程的建设无论在数量上还是在规模上都逐渐扩大,但是与此同时给生态系统的平衡也造成了巨大了破坏。水利工程的建成,可以对我国生产用水上有巨大的帮助,同时可以根据意愿调节水量,然而水利工程的建设整个过程中,必然会占用土地,各种施工材料的运输,人员的工作,各种施工活动对生态环境造成了影响,在水库建成后,对当地的环境和气候也造成了改变,从而对生物的生存环境造成了影响,因此对整个的生态系统的平衡产生了破坏。水利工程的建设,会淹没大量的草地和森林这些宝贵的生物资源,使原先生存在那里的生物造成了影响,同时对气候、降水、土壤等各种方面都会造成破坏。而且水利工程的建筑选址会在高山峡谷地区,这都是一些生态坏境好和生物种类丰富的地区,但是由于水利工程的建设就会使当地的生态系统平衡造成了破坏,而且会造成永远也无法恢复的状态。

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水利工程建设对气候的首要影响就是降水量,具体体现在:(1)降水量有所增加,主要是因为水库工程建设蓄积大面积的水,在光辐射下增加蒸发量,引起降雨;(2)降水区域发生变化,水库的低温效应会影响降雨区域的变化,比如库区及其邻近区的降水量可能减少,而相距一定距离的区则会增加;地势高且迎风面降水增加,背风面减少;(3)降水时间发生变化,夏季因水面稳定低于气温,气层稳定,对流变弱而减少降水;冬天则相反,降水增加。

1.2影响局部气温

水利工程竣工后,因水库区与空间的接触性质发生变化,由陆地变为水面,使得与空气间的能量交换方式和强度发生改变,进而引起气温变化,水利工程所在地的局部气温会略微升高,主要表现为冬季温度升高,而夏季温度降低,夏季水利工程区域降温明显。同时,会降低局部的日温差和年温差。

2影响水利工程相关的水文系统

水利工程,特别是大型水利枢纽工程的建设直接改变了相关流域的水文状况,对整个流域差生影响。大多数水库建设于水质较好、水流急、水量较大的流域上游,水闸则建设在渠道、河道,利用闸门来控制水流量及调节水位,关闭闸门可防洪、挡潮、蓄水将上游水位抬升满足上游通航、取水等需要。开启闸门则可泄洪、排涝、灌溉等,或根据下游用水要求调控水流量。但是,上游水利工程如过度拦截非汛期水流,则会大大减少下游的水流量,降低水位,甚至出现断流,而入海河流会因河水流量变少而淤积泥沙,导致海水倒灌严重影响农业生产。水文系统变化主要有:流量稳定性和频率变化;季节性峰流丧失,流速变缓,急流消失;水位落差变化较缓;水量蒸发和下渗出现变化等。

3影响相关流域的水质

3.1积极影响

水利工程的建设对流域的水质有一定的积极影响,主要体现在:一是库区河道的水流速度变缓,使得浮游生物活动频繁,其产生的CO2和水中的镁离子、钙离子、钾离子等形成碳酸化合物,沉淀水底,降低水质硬度;二是河水停留时间较长,可使水中杂物沉降,提高水体清晰度。

3.2消极影响

因库区内水流速度变小,降低了水体与空气交换速率,使得污染物不易扩撒迁移,最终造成复氧能力降低,水体的自净能力减弱;水流速度变小使得水体透明度提高,有助于藻类的光合作用,如河水长时间储存,则会导致藻类大量生长而导致水体营养化;腐烂的植被、有机物会消耗水中大量的氧气,而释放出沼气和CO2,造成温室效应;水体含有大量的重金属和有毒物质会造成大量沉积,不能及时得到降解,造成水体次生污染而降低水质。

4影响工程所在地的土壤及地质

4.1影响土壤

水利工程建设还会对库区的土壤造成严重的影响,主要表现为:(1)盐碱化,这是库区蓄水后常见的土壤问题。水库的建设,会把下游区域的地水位提升,而地下水的矿化程度较高,抬升到地面后经过蒸发、日照作用,盐碱类物质留存于地表,导致盐碱化,降低了土壤的肥力;(2)沼泽化,因水位抬升使得植物根系过于湿润而衰败,当潜水层提升到耕作层,会导致土壤湿度加大而造成包气带破坏,造成土壤沼泽化;(3)浸没,水位抬高,土壤被浸没,使得土壤的通气环境变差,造成土壤中微生物活动变弱,肥力降低,影响农作物生长。

4.2影响地质

水利工程修建在一定程度上改变了地质,会引起地质灾害的发生,主要有:(1)地震,因巨大体积的蓄水加大了水压,在此状况下岩层出现断裂,是岩层和地壳原有的地应力平衡被打破,加大了地震发生的可能性;(2)滑坡,水库蓄水后使得山坡山地的强度降低,易引发坍塌、山体滑坡等灾害。另外,一些大型水利水利工程需要大量泥土来填充,被挖掘区因受外力影响易发生坍塌和滑坡;(3)渗漏,主要是因为对库区周围水文环境的改变,如水库出现污染则会对周边区域及地下水造成污染。

5水利工程建设对生态环境的保护对策

要实现水利工程建设和生态环境的和谐统一发展,应积极做好这几点:(1)强化生态环境保护,提升环境的承载力。在水利工程设计中应充分遵循因地制宜的原则,将环境承载力为基础,选择最佳区域进行建设;(2)在实际建设中,应重视生态环境的保护。在建设的不同阶段,应采取相应的措施保护生态环境。比如:施工前应明确各方环境保护的责任和义务,并制定严格的限污标准;施工中,应强化生态环境的监测,对工程所在地的水体、水质、土壤、植被等进行密切监测;在竣工后,应及时恢复被破坏的植被,保护耕地;(3)强化生态环境保护的监管,在建设中应严格按照我国的环境保护相关的法律、制度进行监管,对出现严重破坏生态环境的行为进行严惩。

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2应对消极影响的措施

2.1加强生态保护,强化环境承载力

减弱水利工程建设对生态环境的影响,应首先从增强生态环境自身承载力做起,加强对生态环境的改善与保护。水利工程建设中,河流水文特征改变初期,保障河流需水量成为生态环境保护的基本前提。水利工程因施工需要,往往需要迁徙居民和对耕地补偿,然而随着经济的快速发展,移民及补偿费用越来越高,因此,对水利工程的设计施工应遵循因地制宜原则,以环境承载力为工程建设基础要求,选择适宜本地区的水利工程开发项目。比如,狭窄的河谷内,可以在经济水平低、坡度大的上游修建水利高坝,减少给中下游因淹没造成的损失。

2.2在施工过程中,加强对生态环境的保护

水利工程建设,应重视在施工的不同阶段中,对生态环境的保护。例如,水利工程施工签合同时,应充分明确对污染扩散及其治理的责任,针对可能出现的环境问题制定相应的解决方案,严格执行限污标准。工程建设施工中,应加强环保监测,对施工中的水质、土地、噪声情况进行监测。施工后期,应及时恢复被破坏的环境景观和植被,尽量避免在施工中对耕地的碾压,做好农田的恢复工作,推行水利工程绿色施工,保证生态环境平衡发展。

2.3加强对生态环境保护的管理

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水利工程设施使河流变得渠道化,改变了河流蜿蜒的形态,促进急流、浅滩相间格局的消失,同时,横断面中几何的规则化对深潭、浅滩的交错形式也发生影响,降低了生境的异质性、降低生物群落的多样性,最终导致淡水生态系统的退化。

1.2水利工程建设对陆生生态环境的影响

水利工程的施工所产生的最为明显的影响在于对陆生生态环境所产生的影响,这主要是受水利工程建设与运行过程的影响。首先,在建设的过程中对土地利用过程中的文化景观以及生态系统所产生的影响,在施工的过程中,除水利工程本身占用的土地外,施工所产生的乱堆弃渣,包括临时的设施不仅造成土地的浪费,还会对周围的植被造成破坏,导致水土流失,泥沙淤积的河流。然而,另一方面,在具体的施工过程中,工作人员的践踏等也会造成植被的破坏,甚至是农作物的破坏。另外,工程建设对地形、人文景观以及生态系统等也会产生不同程度的影响。

1.3工程建设对泥沙淤积的影响

水利水电工程的建设也会改变库区及下游河流泥沙输移和沉积模式,如:三门峡的项目,使黄河河下游不再是地上河不再淤高,设计本想拦截黄河泥沙于三门峡水库内,使黄河下游的水质变清,这种做法严重损害了渭河上游,并且设计建立底孔排沙系统。两年后的两次改建,河流下游的泥沙仍然大量淤积,这不仅使存储容量减少,并形成了“地上河”,常常引发洪水灾难。中国科学院、中国工程院院士,原水利部部长钱正英呼吁“三门峡水库停止蓄水不再发电”,由此可见,三门峡水库是一个深刻的教训。原来在河流中流动的水在水库里停滞后会发生变化。首先是对航运的影响,比如,过船闸需要时间,从而对上、下行航速会带来影响;水库水温有可能会升高,水质可能会变差,特别是水库的沟汊中容易发生水污染;水库蓄水后,随着水面的扩大,蒸发量的增加,水汽、水雾就会增多等等。

1.4工程建设对土壤环境的影响

例如,水库蓄水后,抬高水位,水库周围的地下水位水壅高,产生薄层积水,导致沼泽化;位于半干旱、干旱地区的水利工程,会造成地表的盐碱化等。水利水电工程建设对土壤环境的影响有利也有弊:(1)通过筑堤建库,疏通渠道等措施,来保护耕地被淹没的灾害;拦截径流、调控等措施补充土壤水分和提高了土壤的水热条件。(2)水利水电工程的建设也使下游平原的淤泥降低,土壤肥力下降。同时由于渗漏通道两侧的地下水位的抬高,造成了大面积的土壤盐碱化和沼泽。例如,阿斯旺大坝的建筑让泥沙淤积在水库里,汛期洪水肥沃的土地不再出现在两岸。三峡水库中下游地区的大面积低湖湿地面临的威胁,增加洪涝比例。

1.5对动植物、水生生物的影响

例如水利水电工程蓄水后水面广阔,水流速度减缓,乃至静止状态,引起藻类、水生植物的生长,但是其中蓝藻等植物的生长会出现水的富营养化。堤坝的建设将使鱼类,尤其影响到洄游性鱼类的正常生活习惯,居住环境遭到破坏,严重的话将造成灭绝。例如:长江独特的白甲鱼,中华鲅等的产量已经开始降低,近几年来尤其是白暨豚的种群数量急剧下降。水利水电工程的建设使天然河道呈现出渠道化和非连续的趋势,这已引起该地区的原始森林,草地和农田被淹没在水下,陆地动物被迫迁移。

2水利水电工程建设生态环境防护对策

2.1加强生态化建设

在进行水利水电工程施工之前,应当充分分析工程的经济效益与环境效益,实现经济效益同环境效益的有效协调,进行工程的经济效益、生态环境效益的共同评价,一改以往简单的经济技术评价指标。在水利工程的具体施工过程中,应当重视河流的上下游、左右岸的生物群等之间构成了完整的生态系统。因此,在以往的设计过程中,除了需要说明传统的水文、地质测量以外,也要加强补充一系列有关生态系统调查的要求,重点调查生物的群落历史与现状,明确认识生物群落同水利之间的互相依赖的生存关系。

2.2堤线布置及堤型选择河流形态的多样化

堤线布置与选型河堤形态多样化是生物多样性的一个先决条件之一,河流形态的规则化、同质化,在不同程度上会对生物的多样性产生影响。因此,根据相关规定,建议补充或强调以下几点:根据堤线布置的原则,应尽可能的保留天然形成的河流和湖泊,保留或恢复他们的曲折或编织分散状态,即保留或恢复湿地,河流弯曲,急流险滩。在确定堤防间距时,遵循宜宽则宽的原则,要处理好防洪和生态保护以及土地开发利用之间的矛盾,渠道与河漫滩不仅要能够满足设计洪水行洪的要求,而且还保持一定的浅滩宽度与植被的空间,为生物的生长提供了栖息地河流,发挥河流的自我净化功能。堤型的选择原则除满足工程渗透稳定和滑动稳定等安全条件外,还应结合生态保护或恢复技术要求,尽量采用当地材料和缓坡,为植被生长创造条件,保持河流的侧向联通性。

2.3岸坡防护

在治理河道的过程中,水陆交错岸坡的防护是影响生态系统的最大因素。水陆交错带生长于茂密的植物生长地,这里有动物的栖息地、动物的避难所等,同时也是陆生、水生动植物进行迁移的关键。因此,在设计岸坡防护工程过程应当重视人同自然生态的和谐,基于工程项目安全的前提,保障生态同景观护坡的多样性。

2.4工程管理

为最大限度地减少水利工程对生态环境所产生的影响与冲击,保证安防工程效果,延长生态工程的寿命,需加强工程前期的养护以及后期的管理,包括维修、评价等,不断积累数据、经验。在水利工程建设期间,应当学习并贯彻国家环保相关的政策法规,加强环保相关知识培训,积极开展各种有效的宣传与教育,认识水利工程对生态环境产生的影响,提高环保理念,自觉养成保护生态环境的习惯,使生态环保理念贯穿项目规划、施工以及运营的各个环节,并制定环保方案与救济措施。