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1 生态水利工程的概述
1.1生态水利工程的概念
水利工程是一项要依赖许多重要的的工程力学的工程项目,而生态水利工程的侧重点就不仅在这些传统的体系建设,而是在水利工程建设的基础上考虑更多有关水利工程建设对其周围生态环境造成的一系列影响,所以会结合一定的生态学理论和工程建设的部分方法,所以可以说一门综合性的工程体系。
1.2生态水利工程的分类
生态环境主要可分为两大类,包括像三峡工程这样的防洪水利的工程,以及像小浪底工程这样的农田水利的工程。
1.3生态水利工程的特点
生态水利工程有以下特点:首先,生态水利工程有较强的综合性,它能把许多单个的水利项目相互联系起来在形成一个系统,而系统内部之间又是互相制约而又不可分割的,同时工程的建设也会联系到其他的经济建设类项目工程[1];其次,生态工程建设必然要联系到生态环境,所以对从前项目建设都会忽略掉的江海河流的环境以及生态气候都会加以关注,对生态环境发挥更好的作用;再者,生态水利工程的建设由于会考虑到很多因素,并且工程建设的难度也会很大,是对传统水利建设的挑战,因而所需要的建设资金也会更多。
1.4生态水利工程的功能
而关于生态水利工程的功能也作如下介绍:首先最重要的一点,生态水利的建设必然会产生经济效益,因为可以利用水利建设中的防洪期来发电,还可以发展养殖业和旅游业等;其次,生态水利工程会更好的利用水资源,因为蓄水能力的增强可以更好的利用到农业发展以及自来水行业等,还可以再干旱的时期满足人畜的正常饮水以及农业应用。所以在生态方面来说,生态水利工程起到了调节的作用,是人类在水资源的需求上达到一个平稳的状态,还可以调节作用工程项目对水资源的利用,从而促进社会的经济发展[2];再者,生态水利工程的建设将会加强防洪抗洪的能力,这样能在一定程度上减少洪灾的发生,保护生态环境。
2 生态水利工程设计中注意事项
生态水利工程不同于传统的水利工程,其难度更大、技术要求更高,所以更需要进行科学合理的设计,以达到造福社会的目的。所以工程的设计当中需要关注以下的注意事项:首先,生态水利工程顾名思义要遵循生态学的原理,所有的水利工程的建设都要把遵循自然规律当作首要任务;其次,在水利工程修建的前期,应该把生态保护当作设计的重要方向,而可持续发展也要摆在首位;再者,水利工程和生态环境的联系要把握好,二者在利弊权衡上要分析的当。因为在生态水利工程建设当中必然要在一定程度上改变生态系统,而对于生态系统的平衡也要做好分析,避免破坏生态系统平衡。所以在工程建设中,对于水资源的利用和开发一定要合理,以达到良性发展的效果;最后,生态水利工程的建设一定要把前期的工程设计和规划,以及实际操作中的具体施工做好合理的预算。只有把这些最基本的要点完成,生态水利工程的建设才会达到改善生态系统、促进经济发展的目的,最后达到真正的可持续发展。
3 生态水利工程的基本设计原则
3.1针对生态水利工程,发挥其对整个河流的自我修复能力
这种自我修复能力的发挥,就需要寻找到合适的环境条件和相应的能源条件,并且依靠系统的修复能力来选择适合的物种,进而形成合理的生态结构。一个好的水利工程就需要把人工建设和自然保护的比重分配好,二者应该比重相当,不要违背生态水利建设的初衷,去破坏环境来寻求经济效益的提升,应该从尊重自然、寻求平衡入手,把河流的自我修复功能发挥最大化。在工程的设计上更多的选择因地制宜,尊重自然,选择最合理的方案。
3.2积极保护河流多样性
河流的多样性的保护也就是对生物多样化的维持。河流多样性生物环境的形成主要是由于河流里生长着很多不同种类的动植物。河流的水文环境多样性主要有河宽、河流的形状和连续性以及流速等等方面的内容。河流的生态方面的特点主要是两相联系,指的是水―陆和水―气两个方面的两相,这样形成的生境条件较为开放;因为上中下游的生境不同,即具有异质性,这就促成了流域生境的丰富多样化。因此,设计生态水利工程时,应该对要保护生物多样性予以充分的考虑,对于原有的多样性生物栖息环境应该尽可能地予以保护和恢复,这样生物的多样性才能有一个良好的生存环境。
3.3 重视对生态水域整体生态系统性的修复
河流的生态系统还包括其周边的村庄和田园、森林等,其还承担着为生物提供栖息地的作用。所以说水域是一个大的生态系统,它还包括水文系统,而水文系统不但包括地下和地表的水系统,好包括和河流相关的湖泊、水塘、湿地和洪泽区等[3]。水文系统还与很多生物联系形成复杂的河流生态系统。还有,生态水利工程的建设的过程当中需要考虑到河道的问题,因为河道会对总的河流生态系统产生重要影响,并且河流生态系统的其他要素也要考虑周全,他们也是生态系统修复的关键因素。
3.4兼顾安全性和经济性
生态水利工程建设的目的就是在满足人类经济发展的需求的同时,还能对生态环境起到保护作用。所以在水利工程建设的过程当中一定要符合相关科学的工程学原理和生态学原理。所以在工程设计时,要根据实际情况,考虑到洪水、寒冻等情况的最大负荷能力;还要根据地理学原理分析河流横断面和纵断面的情况,以及河流的动态变化趋势来分析规律,从而保证河流的生态修复的持久性。要保证工程的风险最小而创造的利益最大。
4 结语
总体来说,生态水利建设是一门追求经济发展和生态环境保护相平衡的学问,但由于发展的时间较短,相关的经验技术不是很成熟,所以在项目建设上不是很完善,要想更好的为人类的生态环境服务,就必须遵循自然的规则,人与自然的相互和谐。
参考文献
中图分类号:TV:文献标识码:A:文章编号:1673-9671-(2012)022-0192-01
随着生态文明建设步伐的不断加快,水利工程的设计和施工也越来越朝向生态化的方向发展,生态水利工程已经成为一个既定的概念映入人们的脑海,如何实现生态水利工程的设计是人们关注的重点。
1生态水利工程概述
为了使读者能够对生态水利工程有一个全面的认识,以下将分别从生态水利工程的分类、生态水利工程的功能以及生态水利工程的特点两个方面来对生态水利工程做概要说明。
1)生态水利工程的分类。为了消除水患以及开发水资源而修的水利工程需要修建水闸,堤坝等不同水工建筑物,来有效的实现其目标,其中生态水利工程可以进行如下分类:①按期服务的防洪水利工程,比如长江三峡工程等;②农田水利工程,比如小浪底工程等。
2)生态水利工程的功能。①生态水利工程可以提高河道的蓄水能力,满足人们的日常生活用水及农田用水。随着社会的发展以及人口的剧增,人们对于水资源的需求与日俱增,所以说个地方政府在河流都建立起各种水利工程控制,调节水量以及开发和利用水资源,从而可以提高河道的蓄水能力,满足人们的日常生活用水及农田用水;②生态水利工程具有非常显著的经济效益。除这两项最基本的功能外,水利工程还可以在汛期进行防洪,发电、发展航运,旅游以及养殖渔业等需求,显然经济效益会十分的显著;③生态水利工程具有很好的防洪排涝的功效。水是人类在生活和生产中必不可缺的珍贵资源。但其人类真正能利用的水却只占地球总水量中很小的一部分,并不能完全符合人类的需求,水的存在直接就推动了巨大的经济、社会双效益。对于生态而言,也同样具备了积极地作用,通过对水量的调节合理支配水资源,可以使河流长期的处在一个平稳的状态,有效防止旱汛不均问题所造成的断流或者是洪灾,而且可以使污水再蓄水库中有一个沉淀的过程,就干旱与半干旱为例,可以此地区生态环境得到良好的改善,使其充分地发挥了本身的调节功能,从而促进了经济和社会不断发展。只有在修建了水利工程的前提下,才能控制水流的平稳状态,防止旱涝灾害的发生,并通过对水量的分配和调节来满足人民生产生活的需要。
3)生态水利工程的特点。水是人类日常生活中不可缺少的珍贵资源,但其存在的并不能符合人类对它的需求,所以我们要想更好地节约水,利用水,就要修建生态水利工程。设计在修建生态水利工程是尤为重要的因素。其中生态水利工程的特点如下:①有很强大的综合性和系统性,统一流域及地区所组成了单项水利工程,它们相互联系,相互制约,既紧密又相互矛盾。水利工程与其他也与国民经济紧密相关,详细的综合分析才可以获得最佳方案;②建设水利工程,对环境也有影响,水利工程不仅对经济社会发生影响,而且也影响着江河湖泊以及生态环境,气候等。这种影响有利也有弊。设计规划时一定评估出利弊关系,使其消除弊端,充分发挥水利工程本身的积极作用;③建设水利工程的任务难度大,很难掌握自然条件下对施工建设的影响,其建筑比一般的建筑物更为复杂;④水利工程的效益具有不确定性,每一年的水文状况都不会完全相同,所以利害每年也不相同。因此,制定合理的水利工程机制,就必须统筹兼顾以减少不利影响,实现经济社会环境效益;⑤一般水利工程都是规模很大,难度大,因此所需要的资金也比较多,另外工期也长,所以工程施工时一定要充分考工程的实际环境和需求。
2生态水利工程设计和修建中的注意事项
结合大量的生态水利工程的实践,笔者总结认为,生态水利工程在设计和修建中需要做好如下几个方面的注意事项。
1)修建的水利工程可以同时为多种目标服务的水利工程,而且在建设生态水利工程时一定要遵循生态学的原理,以及生态平衡的相关要求和相应的自然规律。
2)生态水利工程的修建要从保护生态的角度出发进行水利工程建设,必须要满足可持续发展以及良性循环的水利体系,从而达到人与自然能够和谐相处。
3)考虑到水利与生态系统之间的紧密联系。生态水利工程的建设可以使生态系统发生变化的关系。因此,在进行生态水利工程建设的过程,要对水资源进行合理利用和开发,在提高水资源利用效率的前提条件下,要采取有效举措来充分保证生态系统的稳定和生态系统自身的良性发,这同时也在要求,在进行生态水利工程修建时必须把人与水体当作为一个整体去考虑问题,同时也要兼顾到人与自然共同的需求。
4)合理的做好生态水利工程设计、规划、施工以及相应的工程运作机制控制工作。在有效完成以上工作的基础上,达到改善和优化生态系统的目的,同时使相关的自然资源可以得到持续和反复的利用,真正实现人类社会的可持续发展。
3生态水利工程设计的基本原则
生态水利工程的设计最显著的一个原则就是在设计时一定要凸显其生态性,这是生态水利工程的本质体现,除此之外,生态水利工程的设计还需要遵循协调性,系统性和安全性的原则,以下将分别给予详细的说明。
1)生态水利工程设计的基本原则之协调性原则。所谓的协调性原则,就是要确保水利工程要与周边环境协调统一,我们不要着急的去建设,而是要与周围环境实现和谐统一,只依靠人的力量是不可能控制自然的。与世界上没有两个相同的指纹一样,世界上是没有完全相同的两条河,每一条河都有自己独特的一面,所以我们在建设生态水利工程的时候,要具体问题具体分析,充分考虑周围环境因素,更好地控制水的时间与空间的分布,防止灾害发生,也为工农业及人们日常生活的正常需求提供了保障,如果违背了自然界的规律,那么灾难就会来临。
2)生态水利工程设计的基本原则之系统性原则。在设计整个生态水利工程的过程中,必须系统性的设计好,在设计时要充分考虑到自,然环境的易变性,不确定性,水域生态系统是在时间与空间不断收缩或不断发展的动态系统,河流生态系统属于一个开放的系统,随时都与周围生态系统进行物质循环以及能量传递。一条河流是不能孤立存在的,它在生态修复中必须与相邻的流域相互协调,必须从全局出发,综合的,系统的进行讨论,才能得到最佳方案。
3)生态水利工程设计的基本原则之安全性原则。在建设生态水利工程的时候,必须要从根本出发,考虑多方面因素,其中安全因素是非常重要的一环,生态水利工程作为一项综合性工程,有航运、防洪、发电以及抗旱等相关的功能需求,因此,在进行生态水利工程的设计时,必须要符合工程学的相关原理,同时还要符合工程力学以及水文学的相关规律,有效确保生态水利工程的各项安全。
人们对生态文明的追求,促使水利工程也不得不向生态化的设计方向发展,然而由于水利工程作为一项综合性的工程,其所要满足的功能需求比较多,而且涉及的面也比较广,所以在进行生态水利工程的设计时一定要严格遵循各项设计原则,这是有效发挥生态水利工程各种功能的重要前提。
参考文献
二、加强信息化管理水利工程项目
根据实际情况,设计符合要求的信息化管理系统,可以为水利工程建设提供一个相互协作,相互共赢的软件平台,同时也可以实现针对水利工程的信息、安全、成本、进度、质量的控制,从传统化向集约化进行转变。
(一)信息化的发展方向
在国外的发达国家从项目的开始到结束一系列过程中都是要通过互联网或是依靠电子的介质进行,且要符合相关的规范要求。在施工现场实现信息化管理,能通过上网就可以掌握进展情况,结合上网技术,将信息及时有效地传递给每一个参与的工作人员,在工程期间与结束后都可生成资料进行随时储备。
(二)提高信息化管理的水平
在我国的绝大多数建筑施工企业都拥有与自己相适应的计算机操作系统,例如,在用于勘探设计的信息上可以对设计人员的信息、项目过程与审核等方面进行管理。但是在信息处理上大多数企业在对信息的产生、整理、利用、加工上都还采用传统的信息处理方法,即利用纸作为介质进行的,只有为数不多的企业才会应用PROJECT或者是P3等软件进行现场的操作,且在全部过程中,信息的处理速度较为缓慢。所以在我国对信息的处理上还是相对薄弱的,且流动性很大,都是在现场几个监管人员携带简易式电脑记录成果,而在整个市场上的监管软件却几乎匮乏,且还在逐渐建立完整的数据库,但是速度也是相当缓慢的,管理现场也才刚刚采用摄像监管系统,用来监管施工现场的消防与安全,所以信息化管理相对于建设水利管理工程还远不可及。因为我国在水利建设工程管理上还处于初级阶段,只有个别企业才使用信息技术的一小部分,还没有达到资源共享、随机交流、全面互动、所以信息化的道路还有相当长远的路要走。
(三)借鉴信息化管理的成功经验
信息化管理包括人流、物流、资金流与信息流,依据这些进行计划安排与优化管理。同时在外部还应当进行信息的交流,只有实现了信息化才能实现科学的、高效率的、稳定的监管系统,实现优化与办公室无纸化、科学决策化的生产。在内部达到全网共享、专用的数据达到分级分权限共享,彻底实现快速监控,在网上就可以进行采集管理所需要的材料报表,从而确保所采集到的数据真实、安全、有效。实现管理层的消息可以直达各个相关部门,也可使各个部门的意见能快速的反应到管理层,实现水利工程项目在安全、物资、质量、造价、进度上的信息可以得到监管与控制。
三、加强风险管理水利工程项目
水利工程在建设与多方面原因上,都有着或大或小的风险,在过去,水利工程建设多以国家为主,参加项目的单位也大多都是国有单位,一旦出现问题也都是由国家承担,利益关系不大,所以风险意识淡薄,但是随着改革的开放,水利工程建设的投资多元化的开展,参与单位的所有制结构也发生了改变,风险的承担者不在是国家,而涉及到各个参与单位了,再有近几年自然灾害频发,事故的风险可能性越来越大,如果不引起高度重视,则也会影响水利工程目标的实现,甚至会造成严重的事故,造成经济的损失。在于与发达的国家相比,我国在项目管理水平上仍然处于落后阶段,在管理上的主要问题有风险意识淡薄、相关的保险行业体系尚不成熟、没有相应的担保与保险合同范文标准,可供参考。
四、水利工程的发展趋势
(一)发展具有美学性的水利工程
随着人们的生活质量的提高,人们对建设水利工程不在是仅限于其自身的用处了,而开始研发相应的精神愉悦层次,发展趋势也是具有美学性的水利工程建设了,通过利用施工所在地的人文特点,地理环境的优势,通过艺术的设计,把水利工程进行优化,充分运用美学知识,使与周围的自然环境相结合,使水利工程具有了观光的价值,同时还促进了水利的良性循环与发展。
(二)发展具有程序化的水利工程行业
为了更好的随着时代的变化,实施水利工程投资招标,引进竞争的机制,择优选择合理的设计方案,充分的调动参与单位的积极性与主动性,提高水平与质量,优化设计方案,提高设计人员的综合素质与水平,加大了控制水利工程造价建设的设计力度,使其不断向规范化、程序化发展。更好的服务于水利工程建设。
(三)发展具有标准化得水利设计行业
大力推广水利工程建设的标准化进行,提高设计的效率,加强设计部门与科研部门的联合,节约社会资源。通过设计与科研部门的衔接与全面的沟通,共同建设水利资源建设的规范性,推动标准化的进程。
关键词:
生态水利工程设计;水体原生态;水体系统自我修复
由于我国地域较为辽阔,水系的分布也呈现出多元化的特征,不同地域、不同水域形态对于水利工程的建设也呈现出不同的要求,导致我国难以制定出较为明确和统一的生态水利工程设计准则。针对现阶段我国生态水利工程在设计方面所要面对的经济型、安全性、生态环境多样性以及生态系统的运营性等特征,水利工程的相关设计和施工操作人员可以从下文所述几个角度来把握其具体的操作原则。
1安全性与经济性原则
作为水利工程的重要分支,生态水利工程应该遵循水利工程最为基本的设计原则,因为只有这样才能保障其作为一项工程在技术上所必需秉承的安全性,从而实现其在最终运行和使用过程中,维护所有使用者的基本安全。水利工程设计师在设计过程中要充分考虑到水流、水体的水质等情况,深入实际去研究和考察水体对于泥沙的堆积和搬运作用、对建筑物的侵蚀作用,准确把握和考虑河道走势等自然定律。对于生态水利工程而言,只有充分把握建设基础的安全性、稳定性、持久性,才能确保其后期发挥自身应有的功能,从而实现以最少的资金投入、获取最多的经济效益和生态效益,完成对于经济性原则的秉承。
2水体内部多样性原则
据有关调查数据显示,一个地区的生物多样性和群落多样性受制于其非生物多样性,也就是说一个地区如果能够实现自然环境的多样化,那么其生物种类也会呈现出多样而丰富的特点,由此构成的生物链也会更加复杂,生态竞争会更为激烈,而这也必然会导致由生物所主要构成的生态系统,能够强有力的适应和地域来自自然界的变化和非常规条件下所引发的自然灾害的侵袭。这样的道理沿用在对生态水利工程的设计上,就意味着如果水利工程所涉及到的水体以及由水体所主导构成的内部环境较为单一,那么围绕其所产生的生物种类在多样性上就会存在一定的缺陷,长此以往将对于生态系统所拥有和保持的基本功能也会逐渐丧失。因此相关设计人员在构建生态水利工程的过程中,要充分考虑到水体附近以及周边区域内的生态环境与水文情况,充分了解与之相关的生物种类及基本生存情况,保障水利工程的新建能够拥有足够丰富的环境条件,将对自然生态的影响降到最低。
3实现河流生态系统自我修复原则
生态水利工程与传统水利工程相比,其除了要维持和保障有关技术方面的基本原则外,还要充分考虑和实现河流系统的生态自我修复功能,也就是要维持生态系统的可持续性发展。因此,设计人员要充分考虑到将人文的力量与自然生态进行有机结合,充分利用和把握生态系统自身所具有的组织和设计功能,实现从大自然环境当中选择适合的物种,组成良好而完备的合力结构。
4水体原生态和生态要素关联性原则
传统水利工程在设计的早期阶段,水利工程往往会将水体依据其不同的功能划分为若干区域,这就间接导致了水体之间生成严重的障碍性存在、无法流通,于是水体之间的不同物质难以得到有效的转换,其与周边自然环境所合力构成的生态系统也会在一定程度上遭到破坏。鉴于此,水利工程的设计人员在进行生态规划时,要充分考虑到生态系统当中各个要素之间的关联性,尽可能保障水体其原有的状态,避免因外界因素的干扰而影响到生态系统的统一性和完整性,从而实现生态水利系统的可持续性发展与运作。生态水利工程作为水利工程的重要分支,其不仅对于中国水利事业的发展拥有重要的作用,同时是构建水体文化、实现生态平衡的重要步骤与手段之一。鉴于此,国家相关水利部门在兴建生态水利工程时应充分把握经济型和安全性、水体内部多样性、实现河流生态系统自我修复以及水体原生态和生态要素关联性4大原则,从而实现生态效益和经济效益的和谐共生,提升我国水利工程建设的质量以及设计水平。
作者:郭勇 单位:沈阳市市政工程设计研究院
前言:我国是水利大国,水资源极为丰富,在没有进行水资源的科学利用时,不受控制的水不但不会为社会的发展提供有力支持,甚至造成灾害。通过对水利工程的建设,我国逐渐加强了对自然水资源的利用,为社会生产和经济发展都带来了极大的益处。水利工程在建设中需要从多方面考虑建设效益的问题,这样才能够保证该工程建设的科学性。水利工程的建设主要是以对自然状态下水资源的科学利用为主要目的,但是在建设的过程中出现问题就会降低工程建设对社会进步的收益,这就要求在现代水利工程的设计中,需要根据社会发展的新需求,对设计要求进行调整,以保证水利工程能够充分发挥出其经济效益和社会效益。
1、水利工程设计的重要性
水利工程在人类的发展过程中起着十分重要的作用,不仅保障着人们的生命和财产的安全,同时也为经济发展起到了积极的推动作用。水利工程的建设,使人们在防洪、灌溉、发电、供水、航运、养殖和旅游等众多领域都享受到了水利工程所带给我们的安全作用和经济作用。同时,水利工程建设可以有效的均衡不同地区水源的问题,从而促进植被和生物的生长。进行水利工程建设,能够使人类与水实现和谐相处,使水利工程在服务过程中保证了生态系统的平衡发展,这也是未来水利工程发展的趋势。
2、水利工程设计的原则
2.1以人为本的原则
现代水利工程设计应以人为本,以人为中心,以工程安全为基础,做到人与自然和谐统一,设计者应该把更多的情感融入到自然生态环境中去,从而营造出高品位的景观和环境。
2.2安全第一,经济合理的原则
现代水利工程是一种综合性、系统性工程,水利工程应满足防洪、供水、发电、航运、旅游等要求,还应考虑生态环境的可持续性。现代水利工程的设计应满足相关的规范要求,确保水利工程设施的安全性、稳定性和耐久性。现代水利工程设计应遵循风险最小和效益最大原则,做到经济合理。例如现代城市环境水利工程的设计,除应满足一般的防洪要求外,还是城市的重要景观,工程建成后将会有大量的游人进入,因此,在工程设计中既要满足人们亲水、嬉水的要求,同时还要确保人们的生命安全。
2.3坚持生态化和自然化的原则
以人与自然和谐统一始终是可持续发展的长远设计主题,在保护原有自然景观和遵循自然规律的基础上,考虑工程、景观以及生态要求的条件下,充分发挥自然环境优势,采取因地制宜,将自然景观和人文景观高度结合,体现人与自然的融合。
2.4人工景观与自然景观相结合的原则
人工景观设计是现代水利工程的重要内容,景观设计应当充分考虑原有天然景观的类型、分布和特点,将人工景观与天然景观融为一体,真正体现人与自然和谐相处设计理念。
2.5合理利用水资源的原则
作为城市景观的现代水利工程,要保证工程景观功能的正常运行,蓄水是实现这一功能的重要手段,因此,在设计时应充分考虑水资源的合理利用,从而减少水资源的浪费。
3、现代水利工程设计要点
3.1采取设计监理体制
要想从根本上提高水利工程设计审核工作的有效性,就必须在工程设计中,采取设计监理体制。采取设计监理制,则能够对设计的整个过程实施有效的控制及监控,促进设计方不断改进自身设计水平,提高自身设计能力,保证工程质量。从而能够在工程设计中,能够对工程设计工作的全过程实施动态跟踪、监理,从根本上控制工程设计的质量,提高设计工作的效率。
3.2注重美学研究,营造景观工程
水利工程设计应重视美学研究与景观设计,这将会给水利工程带来良好社会、经济和环境在内的综合效益。人类已经从原始水利阶段、工程经济水利阶段进入生态经济水利阶段,水利工程的设计必须与维护生态和保护环境相协调。
3.3注重科学性和可持续性
在进行工程设计之前,工程的设计单位及设计人员必须对工程所处区域的生态环境进行全面、细致的研究,保证在设计的时候可以通过相应的方法策略解决好工程与环境协调这一问题,保障资源利用的合理性。设计人员必须摒除传统世俗的审美及评判标准,避免病态空间的构建和国务装饰问题的发生,在减少视觉污染的同时,使整个工程设计的科学性和可持续性得到有效提升。
3.4生态及美学因素
水利工程设计要对各种生态环境理论和相应的生态技术进行充分的考虑与运用,以便于实现对水量和水质科学配置的同步化,将工程设计与生态环境设计进行有效结合。在保护生态环境的同时,将工程结构的建设与环境相结合,充分利用环境因素,将水利工程的建设的应用变得更加现代化和实用化。
3.5凸显文化品味和文化内涵
不同于传统的水利工程建设,现代水利工程从某一角度上看已经成为城市景观的组成部分,其文化品味与城市的品味结合在一起,水利工程设计的文化品味和文化内涵能够有效提升城市的文化气息。因此在工程设计的过程中,设计人员需要对城市的人文风俗、自然文化等进行相对深入的了解和感知,以便于通过相应的建筑小品、景观和水域等的布局与规划,使整个水利工程的文化品味与城市的文化气息融合在一起。
3.6设计中要强化质量管理,确保整个设计质量水平
设计单位在进行管理时,要树立质量管理理念,将质量问题当做最根本的问题看待。紧紧围绕着顾客需求进行设计,不断提高项目设计质量,通过全方位质量控制来推动发展。设计单位在编制施工组织的过程中,要尽量做到具体详尽,为施工单位的工作提供完整可靠的信息,以防后期阶段发生一些本来可以避免的纠纷。与此同时,编制的概算也要尽可能完整以及准确,关于项目单价的确定,要结合当地的具体实际进行计算,这样才能使工程造价得到有效控制。
3.7加强施工的机制和观念创新
项目施工管理创新方案确定组织机构,明确了母、分公司的体制,并相应建立起了现代企业管理制度,创新的方案基本具备了。但这一方案的有效运行还需要有创新的机制,方能使这一创新方案具有极强的生命力。创新的机制就是要使项目经理部及分公司不断增强市场的竞争能力,牢牢占有自己的市场,不断开拓和占有潜在的市场。项目施工管理不断创新的关键是企业高层管理者给予足够的重视,加大人才的培养、引进和凝聚,切实加强创新意识,以创新的思维方式对企业进行管理,即以市场的需求为出发点,要深刻认识项目施工管理创新的紧迫性、重要性、艰巨性和长期性。施工企业应将项目施工管理的创新放在企业发展战略的高度上来定位,并将创新工作切实落到实处,要根据时代要求和遵循创新原则去提出创新方案。
4、结语
总而言之,水利工程设计工作是保证水利工程可以顺利进行的基础,也是保证水利可以获得更多的经济效益的保证。水利工程在进行施工的时候,安全是非常重要的,这就需要在进行工程设计的时候对工程的细节也进行很好的控制。水利工程的设计工作可以受到很多因素的影响,在设计的时候要能够克服出现的问题,保证水利工程设计工作可以顺利完成。笔者衷心希望,以上关于对我国现代水利工程设计的探究能够被相关负责人合理的吸收和采纳,进而更好的发挥水利工程的作用,为我国人民群众谋福利。
中图分类号:TV21 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2014)08-00-01
近年来我国各地区的水利工程发展较快,取得了不少成绩,但是水利工程的建设导致了许多流域水资源分配的不均一,产生了许多生态环境问题,例如过量引用河流水资源或修建水库导致下游缺水甚至断流、水体自净能力下降等问题。水利工程引发的生态环境问题危害河流区域经济社会的可持续发展,人们开始全面的、深入的认识水利工程给人类和生态所带来的影响。生态水利工程是基于生态设计的水利工程,可以有效的减少水利工程对生态环境的影响,文章就生态水利工程设计方面的相关问题进行阐述。
一、生态水利工程与水利工程的区别
水利工程是指人类通过工程措施对水资源的再分配,水利工程的主要目的是防洪、提供水源、防治作物旱涝渍灾害等,这些作用都体现了水利工程的社会性、经济性和资源性。生态水利工程的重点在于服务生态,是现代水利工程的重要标志。生态水利工程应有明确的生态服务目标和功能,在设计阶段,将水利工程所在流域的生态系统健康作为设计的核心内容。在生态水利工程的选址、布局、施工过程等方面充分考虑经济性以及其对环境的友好性,防止在生态水利工程建设过程中产生巨大的经济成本和环境成本,实现生态保护与社会经济的双赢。
二、生态水利工程存在的问题
1.缺乏对不同区域的生态水利工程设计方法与评价标准
由于不同的生态系统存在地理的差异性,这就决定了生态水利工程具有因地制宜的特征。目前,针对生态水利工程的功能有一些理论评价方法和评价指标,但对一个具体的生态水利工程缺少可操作标准和评价方法,这与当前我国研究水利工程对生态环境影响的科学研究和相应科研成果较少有关。由于水利工程涉及工程力学的安全性与稳定性,因此我国对水利工程的结构建筑物实行了一系列的强制性标准,但是缺乏足够的技术标准规范生态服务的目标。
2.生态水利工程与原有水利工程设施难以协调运行
在一个流域内,一些新建的生态水利工程可能是在原水利工程设施上进行改造和优化设计的,如扎龙湿地补水工程、洪河国家自然保护区水资源恢复工程以及白洋淀湿地供水工程等生态水利工程,这些均是在原水利工程设施的基础上对其进行科学地配置,对区域的来水量进行重新分配或者对水的去向重新调整。生态水利工程的介入必然会影响原水利工程设施的服务对象和功能,甚至会给原水利工程的正常运行带来一定的风险。由于生态水利工程与原水利工程最为显著的差异是服务目标和功能,因此在设计和开发生态水利工程的同时,需要对原水利工程的服务目标和功能进行适当的调整,如何实现生态水利工程与原水利工程的协运行,是生态水利工程设计者应考虑的问题。
三、生态水利工程设计的原则
1.工程安全性和经济性原则
生态水利工程的设计不仅要满足人类对水资源的需求,也要保持生态系统的可持续性;生态水利工程的设计不仅要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的设施要符合工程力学和水文学的规律,以保证工程设施的安全性和稳定性;生态水利工程设施的设计不仅要充分考虑到其对洪水、冰冻、干旱等自然力荷载,也要充分考虑对河流泥沙输移、淤积以及河流侵蚀、冲刷的抵抗力,保证生态水利工程的耐久性。设计时应遵循风险最小和效益最大的基本原则,充分利用流域生态系统的自我恢复规律,争取以最小的投入获得最大产出。
2.提高河流形态的空间异质性原则
一个流域的生境空间异质性越高,意味着可以创造出更多的多样性的小生境,可以允许更多的物种共存。生态水利工程的目的是提高和恢复生物群落的多样性,我们不仅要依靠人工直接引进鱼类等其他生物物种或者种植岸边植被,生态水利工程也应该尽可能提高河流形态的异质性,为生物群落多样性的自我恢复创造条件。确定河流生态修复目标后,应该加强对河流进行生物调查、地貌历史以及现状进行评估和勘查,建立生物资源数据库和河流地貌数据库,然后从中识别出那些对生态系统的结构和功能具有重要意义的生物因子或环境因子,在此基础上对河流地貌和生物栖息地进行设计。
3.生态系统自设计和自我恢复原则
河流生态系统的自组织功能主要表现为河流生态系统的可持续性,生态水利工程与传统水利工程的很大的区别在于是否应用自组织原理。生态水利工程设计是一种辅设计或者说是一种指导性的设计,它是依靠河流生态系统自组织、自设计的功能,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。每一项生态水利工程必须做到因地制宜,充分利用每一条河流的自然属性和价值,设计最佳的生态工程方案。在利用自设计理论的同时,也要充分利用本地物种,在引进外来物种的同时防止生物入侵。
4.景观尺度及整体性原则
从大景观尺度上开展对河流生态的修复,其效率较高,所以在设计河流生态修复的规划和管理应该从大景观尺度和保持可持续性的基础上进行。从生态系统的结构和功能出发,整体把握生态系统中各个要素之间的相互作用,提高河流生态系统的整体修复能力。河流生态系统是一个大系统,当其受到胁迫时需要对各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体的研究;河流生态系统也是一个开放的生态系统,它与周围生态系统进行能量传递和物质循环,所以说一个河流生态的修复活动不是孤立的,需要与相邻流域的生态修复活动进行协调,在设计生态水利工程时应充分考虑这些因素的影响。
参考文献:
0引言
水利工程对于社会的发展起着不可或缺的作用,可以说水利工程是21世纪必不可少的一项工程,但是在修建水利工程是往往会对河流造成很多不良影响,使得这个地区的生态平衡被破坏,不利于可持续发展,因此国家提倡生态水利工程的建设,本文就以分析生态水利工程的基本设计原则为题,探讨生态水利工程的优点与建设原则。
1生态水利工程的基本概念
1.1生态水利工程简介
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。
2生态水利工程的基本设计原则
2.1安全与经济性原则
任何工程都应该以工程的安全性原则作为第一原则,其次才是经济性原则。安全性原则是只这项水利工程在建成之后能够承受的自然灾害的能力,如洪水、风暴、极度严寒等自然灾害,由于水利工程的施工环境的影响,在进行水利工程设计时还要考虑河水的变化、底部河沙的移动、河水的侵蚀等因素,进而使得水利工程的设计变得更加的合理,使建造出来的水利工程经久耐用。经济性原则是指,由于生态水利工程建造的规模一般都比较大,规模越大,成本就越大,因此需要考虑的因素比较多,所需需要对各种因素进行考虑,制定不同的可实施的施工方案,并选择建造成本最低的方案,这样才有利于提高施工企业的经济效益。
2.2生态系统自组织和自我恢复原则
生态系统的自组织功能体现在生态系统的可持续性,通过自组织功能可以实现河流对于物种的自然选择,可以以保持各种生物于生态系统的友好关系,对比于传统的生态水利工程来说这可以说是一大创新。也就是说生态水利工程在满足传统水利工程所能提供的所有便利之外还能够进行自我恢复,使得在建造时被破坏的生态平衡在建成后还能够自我形成新的平衡,进而形成另一个完整的生态系统。
2.3最大程度保留河流环境多元化的原则
河流中除了水之外还有很多的动植物,建设水利工程时肯定会对这些动植物造成影响,极有可能会使河流中的某些生物没有生存的空间,因此在修建水利工程时应该要保障河流环境的多样化,使得河流里面不同的生物能够拥有生存的空间。河流生态环境的多样化不仅包括河流的水体环境,还包括了河流的土壤环境以及温度等气候环境。河流生态系统由水、气、固体三相相互作用形成的多样化生存环境,建造水利工程时会对河流的水流量、水质等产生影响,同时大坝是建造在河床之上,对于河床的地质条件也会产生影响,进而也会影响河流生态环境的多样化。随着水利工程建设的规模不断的增大,使得很多河流因为水利工程的建设使得其发生断流,河道改变,使得原本连续不断的河道变成了水库,导致河流走向单一化,对于某些需要回游进行繁殖的鱼类是十分不利的,这种情况长时间的不到改变的话会导致很多鱼类因为河流的改变而灭绝。因此为了避免这样的情况发生,在建造水利工程时要因地制宜,最大程度上保留河流原本的生态环境,为当地的物种提供生存和繁殖的环境。
2.4符合反馈调整式的设计原则
破坏生态系统的速度要远远比恢复生态系统的速度快得多,因此在建造完一项水利工程之后,当地的河流生态环境需要一个漫长的时间进行恢复,只有经历过较长的一段时间的恢复后才能使得当地的生态系统中的生物多样性、生态系统结构多样性等方面得到一定的恢复,只有当河流生态系统的结构多样化,才能够提高河流生态系统的抗逆性,才会有利于河流生态系统的稳定发展。在整个恢复的过程中,如果没有人类的干预,往往需要很长的年限,这会使得一些生物因此而灭绝,因为为了能够尽快使得生态系统恢复,人类可以通过河流环境的反馈信息进行相应的调整,进而加快恢复的进度。
3结论
人类在面对大自然的馈赠时要懂得感恩,不能够贪得无厌,就去现在的水利工程来说,建造水利工程无疑是会推动社会经济的发展的,但同时也会破坏自然环境,例如由于水利工程造成的洪涝灾害、水土流失等,很多鱼类天生是有回游产卵的习惯的,只有回到它出生的地方的那个环境才适合它们进行繁殖,而水利大坝的修建就会阻断它们回游的路径,使得它们在经历过大风大浪之后死在了拦河大坝之下,最后时间一久就会使这种物种走向灭绝,因此人类在设计水利工程时要结合生态学,建设全新的生态水利工程,以达到不破坏环境又能使人类受益的目的,这对于人类的可持续发展来说拥有很大的意义。
参考文献
[1]和谐社会离不开生态水利建设[J].王建立,薛青峰,张作记,安军.水利天地.2007(02)
中图分类号: F323.213 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2017.06.029
农村水利灌溉工程不仅在旱季能用来灌溉农作物,还能在雨季排洪抗涝,如何做好农田水利灌溉工程,规划设计好取水方式尤为重要,本文就农田水利灌溉工程的规划设计做细致分析。
1设计标准
河流的径流量会随一年四季的变化而持续处于变化之中,同时农作物对应的种类以及种植面积都将会发生较大的改变,这种改变将造成灌溉用水量的大幅度变化。因此,灌溉工程既要保证规划设计的标准,也要保障规划设计的科学性,又要满足灌溉用水量随气候和灌溉面积的变化而变化。目前,我国的灌溉设计最常见的有以下两种:
灌溉设计保证率,首先应该调查当地灌溉工程的规模,清楚当地农作物的种植种类,最重要的是当地的水源情况,这些是确定灌溉设计保证率的关键因素。
抗旱天数,了解当地的气候条件,确定旱季的时间周期,摸排了解灌溉设施的供水能力,保证满足农作物的供水需求,才能确定抗旱天数。
2灌溉渠系的规划设计
2.1总体规划布局
要结合当地的水资源、地势、发电能力、饮水情况等诸多方面的因素,系统地做出合理的统筹规划,因地制宜做出科学的规划设计,实现更好的管理和工程高效施工。做好农田水利灌溉渠系规划设计。
2.1.1利用地形优势 旱季是灌溉农作物的关键时期,要达到自流灌溉的要求,首先要把灌溉渠道布置在地萁细叩牡胤剑以便提高水的流速,实现自流灌溉。到了雨季,排洪抗涝是首要任务,排水沟渠的布置要选择地势相对低的地方,便于农田内多余水量的排出,达到排洪抗旱的目的。由于排水的地势较低而灌溉渠道的地势较高,所以要分开修建。为了不影响全局基础又能有效照顾到局部,所以采取小片灌溉的方式是针对局部高地,采取小片提排的措施是针对局部洼地。在进行渠系布置时,尽量直、整、齐,减少交叉建筑物,这样可以节约渠系规划的成本。
2.1.2安全是主要原则 在农田水利灌溉工程施工过程中,保证安全是否顺利完成农田水利灌溉工程的前提,要做到减少挖方,尽量减少高填方,避免存在难工险段。在地形为山丘时,为避免渠道被破坏,在渠道布置时要尽可能避开小溪和河流,选择透水性极低甚至不透水的土质地带。避开风化岩石层,在满足灌溉要求的同时做好排洪、泄洪的措施。
2.1.3综合利用 因各个地方地势条件不同,在山丘进行渠道布置时,首先要考虑水源和供电设施,提高水土资源利用率,真正实现多种用途和一水多用。使用集中落差的渠道布置方式是最可行的,如果在平原地区,地势较为平坦,基本没有太大的起伏和落差,灌溉模式可以选择河井相结合的方法。
2.2干、支渠的规划设计
结合当地的地形地貌对灌溉渠道的干、支渠进行有效的规划设计。对平原灌溉区的干、支渠规划设计进行系统的分析。平原地区耕地面积多,地势广阔,结合平原的地势情况和旱涝具体严重程度,对平原地区干、支渠的规划与设计做出行之有效的安排和部署。
3取水方式与规划设计
灌溉水源决定灌溉取水方式,在农田水利灌溉工程规划和设计中确定好取水方式非常重要。根据灌溉水源的地势等因素,有以下两种灌溉方式,即自流灌溉和提水灌溉。自流取水灌溉是以河流作为水源,进行有坝取水和无坝取水。在进行取水方式的设计时要考虑开渠建闸,引水地点水位的高低、地点和引水口的长度,方便农民对农田进行灌溉,同时还能节约工程成本。
3.1无坝取水
是否需要修建水闸是进行无坝取水的关键所在。如果不修建水闸,会使引水口无法控制水流量和流速,导致渠道在水的冲击下损坏,严重的还会淹没农田。需要结合实际情况来决定是否需要修建水闸,将引水角度掌握在30°~45°之间,这个角度能保证水流相对平稳流入渠道,引水口能够承受相对大的引水量。
3.2有坝取水
3.2.1溢沙坝 通过拦截河流提高水位,可以将雨季多余的水量排出。
3.2.2进水闸 进水闸是引水灌溉的根本,可以有效控制进水量,不让多余的水流入。
3.2.3排沙闸 泥沙流入渠道会造成渠道堵塞,排沙闸的作用就是有效防止和控制泥沙流入渠道。可以考虑修建沉沙槽、沉沙池等防止泥沙的设施。
3.2.4防洪堤 防洪堤的主要作用是在雨季防洪,保护城镇居民的人身安全和财产安全,平时还可减少拦河坝对上游的损失。
4结语
随着我国农业经济的不断发展,兴修农田水利灌溉工程是大力推进农村发展农业经济的基石,是“功在当代,利在千秋”的惠民工程。要综合实际情况,建设科学合理的农田水利灌溉工程,造福百姓,让更多的农民受益,从而提高我国的农业经济水平。
近年来随着社会经济的发展和城市现代化进程的加快,对城市的水利工程建设提出了新要求和内容,除满足防洪安全的要求外,还要提出改善和美化环境的要求。使城市环境得到保护、保持生态平衡、市民生活更趋舒适。城市水利工程建设应该主动适应这种需求,逐步实现从传统工程水利向资源水利、生态水利的转变,注重水利工程的景观和美学要求,要用新理念进行规划设计。
一、水利工程景观设计的发展与需求
20世纪90年代,随着社会经济的不断进步和发展,在城市现代化建设中对于改善水域环境的要求不断提高。以改善水域环境和生态系统为主要目标的“城市环境水利工程”建设,成为水利现代化建设的重要内容。按照现代城市的功能,对流经市区的河流归纳起来有两类要求:①对河中水流的要求是:水质清洁、生物多样性、生机盎然和优美的水面景观。②对滨河带的要求是:能反映本地独特历史、文化、风俗的滨河景观;能提供一充满鲜花、有人工景点、公园化的休闲、娱乐、体育活动空间;能营造一充满文化、艺术、科学气氛,具有现代气息、人水关系协调、引人胜、便于人水亲近的滨河带。
人们提出这些要求是社会进步的体现,也是社会经济发展的必然。水利建设者应当适应这种趋势,满足社会的要求。在水利工程的规划、设计、施工等方面进行调整和完善,注入更多的人文、艺术、科学和现代气息,注重工程的环境效益和美学效益。从这个角度来说,现代水利可以称之为“大水利”,即“通过流域的综合整治与管理,使水系的资源功能、环境功能、生态功能都得到完全地发挥,使全流域的安全性、舒适性(包括对生物而言的舒适性)都不断改善,并支持流域实现可持续发展。”
水利工程,改造山河、兴利除害、综合开发、合理利用、积极保护、科学管理水资源,使之更好的服从人们的意志,更好地为人类造福,这不仅改变了自然界中天然水流的形态,也改变了周围的自然环境和社会环境.国内外的大量实践都表明,许多水利工程不仅发挥了它们正常的工程效益,而且也越来越显示它们的环境效益,成为一种新颖的,十分引人注目的旅游资源,在发展旅游业方面发挥了重要的作用,作出了重要的贡献。开发水利工程旅游,已经成为水资源利用的一个重要方面。在生态经济环境水利阶段,人们普遍关注环境与生态问题,普遍重视资源开发与环境保护、生态保护的协调发展。在这样的前提下,强调水利工程建筑物的环境功能和美学价值,己成为国际、国内在水利工程设计方面的新趋势。
二、水利工程景观设计的原则
2.1技术与美学相结合的原则
水利工程建筑物和枢纽布局不能单纯追求美学效果,它首先要实现工程的基本功能,并满足技术优化的要求.即使是城市环境美化水利工程,其基本要求是保证工程的安全、稳定、技术可行和经济合理等。因此,水利工程的美学设计必须首先满足工程的技术、经济要求,并在此基础上对景观构成元素进行美学调整。技术美是水利工程的美学基础。
2.2生态环境(改善)保护原则
从生态学角度来说,河流是生态环境中能量转换和生物活动的廊道,为生态环境敏感区域。在河道上修建水利工程,一方面在一定程度上会破坏河流生态环境、打破生态系统的平衡;另一方面,水利工程能改善河流的水质,提高河流的自净能力。尽管河流生态系统有自我恢复的能力,恢复期与河流生态生命力有关,但不能百分百的恢复,有些河流的生态甚至完全不能恢复。因此,水利工程建设应注意对周边环境以及流域的生态进行保护,不应以生态的破坏、环境的退化为代价。注重环境和生态的保护是水利工程景观(美学)设计应遵循的原则之一。
2.3强调个性和创新的原则
水利工程常常因其独特性和大空间的跨越带来景观特质和震撼的效果,给人留下深刻的映象,具有地标的意义。要发挥水利工程景观特点,必须在设计中注重水工建筑物的个性发挥,注重建筑物的布局和色彩方面的创新。同时,也要注重与周围环境(如:城市建筑)的和谐,综合考虑工程所在地区的地域性、文化性、整体性等方面的因素。
三、水利工程景观规划策略
3.1沿河绿地
滨水环境的总体构思应尽可能扩大沿河绿地,形成较为连续性绿化带,用绿色来勾画古城的轮廓,延续城市文脉。同时,以良好的绿色空间,优化环境景观质量,体现现代化城市的新形象。
3.2闸坝结合,扩展沿河水面。
规划河道可修建彩色橡胶坝,泵房外观可按风景区房屋标准设计,橡胶坝的主要功能是增加蓄水面积,以形成水面,形成人工湖美景。水边设置亲水步道、平台、桥梁、滨水建筑物等,供游人欣赏水面景色。
通过新建湿地连通闸向人工湿地定期供水,以增加水面及绿地面积,改善和美化生态环境、给市民和游人提供良好的视觉效果。同时可为生态化污水净化技术的引进提供良好的试验场所。
3.3生态护堤
可规划采取自然土质岸坡、自然缓坡、植树、植草等生态工程护堤,既防止水土流失,又为水生植物的生长、水生动物的繁育、两栖动物的栖息繁衍活动创造条件。对于河岸边坡较陡的地方,采用木桩、木框加毛块石等工程措施,这种护工程既能稳定河床,又能改善生态和美化环境,避免了混凝土工程带来的负面作用。在应用草皮、木桩护坡时也可以运用土工编织物,袋内灌泥土、粗沙及草籽的混合物,既抗冲刷,又能长出绿草。有利于堤防保护和生态环境的改善。
3.4绿化树种及花草
沿河绿化树种,以合欢、国槐、银杏、杨树、柳树等乔木为骨干树种,以桂花、雪松、紫薇、黄杨球、桃树等灌木和牡丹、月季、三叶草、金边书带草、马尼拉草坪等花草为主要植被,形成多种类、多层次生态群落。
参考文献:
1生态水利建设当中应遵循的原则
1.1加强河流生态系统的保护原则
生态水利工程是一项系统性、整体性的工程,在水利工程建设中既要科学化、合理化又要广泛涉及到各方面,不只是可以应对供水发电等以及有防洪的功能,并且还要能够将生态环境系统可持续发展。生态水利工程的建设不仅需要一定的专业知识,在建设的时候需要将水利工程学原理和生态学院原理结合在一起。在工程设施上一定要做到符合水文学以及工程力学的有关规定,以此来确保工程质量确保其顺利进展。工程设施必须符合相关设计标准,能够承受一系列自然灾害造成的影响。按照河流地貌学原理进行动态地探究河势变化规律,保证河流工程建设的质量,将修复工程的次数降到最低,河流之间是不同的,每条河流都有自己独特的生态环境特点,要对河流生态环境进行保护的话,需要对每条河流的情况进行分析,然后依据不同的情况作出相应的措施,一次达到保护河流生态环境的目的。
1.2保护水体系统的完整性
地球上的水体系统组成包括两部分,分别是地下水和地表水,所以在保护水体的时候要考虑到各个方面的因素,以达到保护整个水体的目的。
1.3加强对水利工程周边生物的保护
对水利工程的建设务一定要做到和生物多样性原则选一致,为在水利工程建设中保护生物多样性,在工程开始建设之前要对当地环境和生物多样性进行调查。
1.4提高河流形态的空间异质性原则
为发展经济,我们不得不进行经济建设。因为以往的工程建设不够合理所以致使河流受到了很大的污染,生态环境的单一化使生态系统都有了不同程度的退化。生物多样性的保护需要通过采取相关的保护措施,我们为了实现这一目标就要进行建设生态水利工程,建设生态水利工程的重点是为了将河流形态的异质性进行提高,让其与自然环境的发展相一致,能够最大程度的保护生物群。
1.5生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的可持续性是由生态系统的自组织功能表现出来的。自组织的机理是依靠生态系统的自设计以及自组织功能,由自然界进行合适物种的选择,然后想成相对合理的组织结构,实现设计与设计完成。生态水利工程建设是基于传统的水利工程设计的基础上,通过应用现代科学技术,采用新的工程理念。使工程建设发展和生态环境保护相统一。河流生态修复规划和管理是在大规模、周期性长和可持续性的基础上进行,这样才能确保河流生态修复的高效率。通常我们所讲的整体性即是指的在出发点上是生态系统的结构构造以及性能,使其生态系统中的各个要素相结合,进而提出综合的系统性的治理修复河流生态系统的方案。水域生态系统是一个大系统,当水域生态系统受到胁迫时,需要对各种造成因素进行综合性、整体性探究。其次,还要重视生物种群的基本生存条件。再者,河流生态系统和周围的环境也有一定的联系,两者可以进行能量之间的传递以及可以进行物质循环,所以,一条河流的修复工作需要周围环境的配合,两者相互促进,共同协调发展。到最后因为在修复周期上河流的要相对长,所以在河流的修复时间尺度上一定要把握好。河流生态系统的修复工作是依靠时间来完成的。
2生态水利工程的作用和价值
2.1对河床岸坡的保护更加有力
进行生态水利的建设可以保证生物的多样性以及生态的和谐发展。在对生态系统进行建设的时候一定要采取更加有利于生态环保的手段,才可以做到对河床的岸坡更加合理科学的保护。除此以外,在水利工程建设中需要的建材业要进行非常专业的严格的质量检验,要做到确保河床的稳定牢固,避免掉河床岸坡的局部透水从而导致河流堤岸崩溃,决堤。因此,采用水利工程就可以做到很好的防护。
2.2保护河流生态环境的多样性
在对生态水利工程进行建设的时候,要预先对周边的环境进行了解,然后根据实地调查的结果对生态水利工程建设的过程以及技术进行有效改进。
2.3生态水利工程建设可以节约土地资源
生态水利工程建设要对工程的施工占地面积缩小,可以采取事先对水利工程进行综合评估的办法,这样就可以在施工建设的时候将占地面积有效的缩小了,将土地的利用率进行了很大程度的提升。并且,也做到了非常有效的将占地面积给工程带来的影响减小,从而实现了生态水利工程建设的实际目的。做到社会发展的需求以及能够使生态环境系统可持续协调的发展。
3对生态水利工程的经济合理性分析
在生态水利工程建设的同时一定要确保效益最大和风险最小。在规划方案的时候由于不能够将生态演替的程序以及结果熟悉掌握,所以要将多个方案进行对比选择,在选择方案上一定要注重生态系统的上期定点检测以及评估。除此以外,要充分将河流生态系统的自我恢复规律利用,以此将投入做到最小,获得更有利的技术路线。我们对生态水利工程建筑的材料质地和主体设计构造及工程外型设计有着高要求,以此来尽可能满足人们对生活环境品质的追求。节能工程是重点,为贯彻落实可持续发展观,绿色生产,低耗能生产、提高资源的回收利用等节能方针,人们一直努力着。不仅在生活中要贯穿低碳节能理念,在生态水利工程建设中同样更应注意节能环保。合理利用材料资源,回收利用,这样不仅可以节约建筑成本更重要的是减少了资源的浪费和对生态环境的破害。最大限度地做好生态水利工程建设。
4总结
虽然生态水利工程建设有一定发展,但仍面临施工难度大,工程技术高,施工设备不健全,人员管理不善,风险多等困难。因此需要我们不断学习,引进新设备,改进生产技术,加强施工管理等进一步去协调完善整个工程。作出最细致的网络图。网络图是在施工的时候用到的,施工按照网络图进行,同时还要将现场的实际情况进行反馈,对图做适当的调整,对突发事件作出及时的措施。
参考文献:
引言
社会的不断地发展促使人们对于自然生态认识的观念也不断地发生改变,人们迫切的希望可以把水利工程建设与生态环境保护有机的结合起来。即便如此,但是由于我国生态水利工程的建设水平还在处于初期阶段,技术还比较薄弱,与其他国家相比还有一定的差距,所以我们要想发展生态水利工程,就必须要借鉴其他发达国家的成熟的建设经验和技术,然后再根据我国的实际情况因地制宜的去发展适合我国生态环境特点和水利工程建设的技术和方法,尤其是水利工程中的生态设计设计的基本原则。
一、目前水利工程生态设计工作面临的困难
(一)缺乏对于不同区域的评价标准和设计方法。
生态水利工程学与其他学科相比较最大的特点是,它把两种学科有机的结合在了一起,即是生态学与工程学的完美结合。因此,对于不同的地域,它所服务的目标也就有所不同,因为不同地区的生态环境都有它们独特的地方。虽然讲对于我国的生态水利工程建设来说也有了一些大体的方法和设计标准,但是针对不同地区的生态水利工程来说都没有具体的设计指标和参考模式,不过也是正常现象,因为就我国的生态水利工程建设来讲,正在处于起步于摸索阶段。
(二)水利工程中生态设计工作的目标和标准的确定比较难。
现代生态水利工程建设的目标和任务与传统水利工程建设相比较,最大的不同就是它更加注重维护和保证生态环境的健康和发展,实现人类与生态生态环境的和谐共处。但是,就是因为我国目前处于对生态水利工程建的初期阶段,因此对水利工程中生态设计还没有明确的目标和标准,更没有具体量化的一些要求,这也就对工程的终期目标与标准的建设造成了一定的困难。
(三)水利工程中生态设计缺少生态水文测验资料。
生态水文测验资料对于工程的建设来说是非常重要的,对生态水利工程建设来说亦是如此。如果不可以从水文测验站的观测资料中去分析掌握水文过程对生态过程的正负影响机理,可以说就很难根据生态系统的自组织规律来得到生态水利工程的设计理论、方法与技术参数。目前,由于我国水文测验工作与其他发达国家相比较还是非常落后的,因此水文测验站还满足应当前生态水利工程设计对资料的需求。
二、生态水利工程的基本设计原则
(一)工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一种既要在河流综合治理中既要满足人的需求,又要满足防洪、灌溉、供水、发电、航运以及旅游等需求的综合性工程,同时也要兼顾生态系统可持续性的需求。水利工程的设施必须符合水文学和工程力学的规律,来保障工程设施的安全、稳定和耐久性。就对生态水利工程的经济合理性分析,应该符合风险最小和效益最大原则。除此之外,也要充分利用河流生态系统自我恢复规律,设计出用最小的投入来获得最大产出的合理技术路线。
(二)生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的可持续性是生态系统自组织功能的最佳表现。物种的自然选择是自组织的机理,也就是说某些与生态系统友好的物种,可以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。作为一种指导性的设计,河流修复工程设计也符合帮设计的要求。我们可以借助生态系统自设计、自组织功能,来来选择自然界合适的物种,形成合理的设计结构,从而完成设计和实现设计。
(三) 坚持与环境工程设计有机结合
因为生态水利工程是一门综合性很强的学科,所以它所涉及到的学科内容也就相对多一点。水利工程中生态设计一定要把环境科学、生态学与工程学理论和技术的精髓有机结合起来,达到水量和水质同步的科学配置的最终目的。就我国目前水环境不断污染和恶化的现实环境来讲,生态水利工程与我国水污染的防止工程结合起来已经迫在眉睫。
(四)景观尺度及整体性原则
我们需要在大景观尺度的基础之上对河流生态系统进行修复规划和管理。原因在于在大景观尺度上开展的河流生态修复效率比较高,而小范围的生态修复不仅效率很低,而且成功率也很低。我们所要遵循的整体性原则主要是讲从生态系统的结构和功能出发,通过把握生态系统各个要素间的交互作用,再提出修复河流生态系统的整体、综合、合理的系统方法。并不单单考虑河道水文系统的修复问题,或者是修复单一动物与修复河岸植被的问题。那么,我们为什么一直在强调要在大景观尺度上进行河流修复规划,原因在于,首先要考虑到水域生态系统是一个庞大的系统,它的子系统不仅包含了生物系统,也包含了广义水文系统以及人造工程设施系统。这也就需要我们对各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体的研究。如果只是考虑河道本身的生态修复问题,很明显是把复杂系统简单割裂开了,就会造成了严重的失误。同时,也要警惕水域生境的易变性、流动性以及随机性的特点。
值得我们注意的是,对于规划、评估、监测这些不同的任务,工作对象的空间尺度可能是不同的。因此,对于监测工作应该尽可能在大的尺度内进行。而评估工作要尽可能在跨流域的尺度上进行。对于河流修复工程项目的实施,一般在关键的重点河段内进行。
(五)反馈调整式设计原则
因为生态系统的成长是需要一个缓慢的过程,所以,对河流的修复的工作也需要花费很长的一段时间。对于水利工程的生态设计,我们一般是通过仿照成熟的河流生态系统的结构,来达到形成一个健康、可持续的河流生态系统的最终目的。它的设计流程:设计-执行(包括管理)-监测-评估-调整。其中,监测是整个流程的基础工作,它主要包括对生物和水文的监测。它需要我们首先建立完善的监测系统,然后再进行长期的监测。紧接着根据我们得知的完整的历史资料和监测数据,进行阶段性的评估。评估的主要母的是掌握河流生态系统的结构与功能的整体状况及发展趋势。评估一般应用的方法是参照比较方法,也就是说它一方面与自身河流系统的历史和项目初期状况比较,另一方面与自然条件类似但从未进行生态修复的河流相比较。评估的结果主要有这几种可能:1)生态系统更够遵循预定目标演进,不需要对设计进行变更;2)需要对生态系统进行局部调整设计,以适应新的状况;3)需要对水利生态系统的设计方案进行大的调整。这就是所谓的反馈调整式设计,这个过程中需要科学家、管理者与当地居民以及社会各界人士的广泛参与,通过彼此之间的对话与协商,来寻求共同利益。只有多学科间的交流和融合,才能提高设计的科学性。
三、结束语
总而言之,生态水利工程学很好的把生态学与工程学结合了起来,换句话说,它很好的把人与自然要和谐相处的思想展现了出来。就目前来讲,我国由于我国在这方面的认识比较晚,所以技术也比较薄弱,不过我国现在对这方面非常的重视,也投了大量的人力物力去结果技术薄弱的问题,相信经过我们共同的努力,一定会在技术上取得突跃式的进步与提高的。
参考文献: