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【關鍵詞】水利工程;施工技術;設計原則
水利工程的發展是符合我國國情發展的基本要求,是關乎我國民生的基礎工程。由于我國特殊的地理環境,較為復雜的施工環境,使得水利工程的施工必須研究出合適的施工技術。水利工程對地基的要求較為嚴格,水是水利工程的直接接觸點,地基的鞏固才能保證水利工程的堅固,其次,水利工程建筑物必須要具有抗裂性、防滲性等。水利工程的施工過程中要嚴格遵守施工技術的規范,保質保量,避免事故的發生。水利工程施工的最佳時期為枯水期,在枯水期進行施工,將會有利于增快施工的進度,減少一些不利于施工的因素。水利工程的施工技術是水利工程的保障,因此,在水利工程施工技術和設計原則上都很值得深入研究。
1、水利工程的施工技術
1.1 土方工程施工技術
土方工程的施工是水利工程的基礎施工,是其穩定性的基礎。根據水利工程的施工技術的不同,土方施工的類型是多樣的,常見的有水中填土式土方工程、干填碾壓式土方工程等。從目前我國在水利工程施工技術上的發展及應用上,干填碾壓式土方工程的利用范圍最廣。
對于土方工程施工,其質量要求是很嚴格的,工程的強度要達到國家的規定,堤壩的穩定性要高、抗滲性要強。土方工程的施工要求首先是土料的選擇,在實際的土方施工中,很多的劣質土料出現,例如膨脹土、碎石土等,這些都嚴重的影響著土方工程的準確施工。優質的土料是要符合施工要求,適合機械的施工,并且其壓實參數具有合理性。在土方施工過程中要嚴格把控好鋪土、土方平整、灑水、壓實等基礎過程。在土方工程施工中,防滲墻的技術在基礎修筑時的得到廣泛的推廣和使用。造墻的技術多采用沖擊或者反循環鉆機,抓斗挖掘等,這些新技術的應用逐漸的完善著水利工程的施工技術,從而保證著施工墻體的穩定性。
土方工程施工的質量需要各個環節的相互配合,高質量的土料、高性能的機械設備、高技術等都是水利工程修筑物堅固的重要保障,嚴格控制好每個工序,保證水利工程修筑物的質量。
1.2 混凝土壩工程施工技術
混凝土壩現在也是我國水利工程中常見的一種施工方式,主要的是應用于水容量較大的水利工程。混凝土壩工程主要是方式包括混凝土的澆筑、混凝土的碾壓及其混凝土的裝配等。近幾年,我國在混凝土壩工程施工上有著較大的突破和發展,最主要的是凸顯在高拱壩上。我國的混凝土壩工程所需的混凝土骨料的人工生產系統已經發展到國際水平,人工生產系統上額配備較為先進的破碎軋制系統。
我國混凝土的運輸水平也得到快速的發展,很多的混凝土工程施工在混凝土運輸上使用更加便捷、高速的機械設備,例如,纜式起重機、塔帶機等。為滿足大壩混凝土澆筑的高強度需求,在混凝土工程施工的基本工序上逐漸的提高,比如,混凝土的攪拌、倉面作業等都配備高效率、高技術的施工機械設備。混凝土的正確溫度控制也是保證混凝土工程堅固的重要措施,現在的大型混凝土工程,主要應用于溫度控制的方法是風冷骨料技術,針對不同的水利施工項目,要選取合適的溫度控制技術。
在混凝土工程完成以后,還需要關注的是混凝土裂縫的問題,是現代我國混凝土修筑應大力探究的方面。混凝土的裂縫問題出現最主要的根源的地基的施工。地基的施工不能滿足混凝土施工的要求,就會造成修筑物沉降不均勻,結構的設計不合理等問題,混凝土施工的地形約束也會造成混凝土的裂縫出現。為減少混凝土的裂縫現象,現在我國采用最多的是補償收縮混凝土,針對于不同的施工環境,就要運用不同給的補償收縮方法,例如外摻氧化鎂進行溫度變形補償、低熱微膨脹混凝土筑壩技術等。
根據混凝土裂縫的不同類型特點及其產生的相關原理,運用不同的方法進行改進,做好混凝土的攪拌、運輸、澆筑等工序,降低混凝土的存儲溫度和水化熱溫度升高,減少混凝土出現裂縫的概率,有效的保障混凝土壩施工的穩定性。
1.3 基坑排水的工程施工技術
水利工程的修筑物在很多情況下是會受到雨水、地下水等多種因素的影響。因此,基坑的排水施工是修筑物的后期保障,是施工的必備工序。在現實的水利工程施工中,任何一個修筑物都是離不開基坑排水的,做好施工的基坑排水,有利于增強地基的抗承載能力,有效的避免地基遭到嚴重的破壞。施工的地基排水工作不到位,將會給工程的施工帶來很大的難題,同時也會降低修筑物的質量,從而產生各種安全隱患問題。在水利工程的基坑排水施工時要密切的注意一些相關的問題,比如,地基開挖的深度、地下水水位的高度、施工的環境等問題,這些都會對基坑排水施工效果造成影響。
水利工程的特殊作業要求表明其設計原則的重要性。水利工程的設計原則是在水利工程施工之前建立的,其建立的前提是在專業的考察人員進行實地考察后,根據施工現場的工作環境,地形特點,水流量的大小以及水利工程施工的主要目的,綜合各個因素建立水利工程設計原則。對水利工程進行設計,主要是從設計的風格以及設計的原則進行主要的衡量,設計的原則為主,但是設計的風格也是后期修筑物堅實的基礎。我國的水利工程設計原則,既要考慮細節上的問題,也要注重宏觀的發展,要實現兩者的完美結合,在細節方面,要加大原則的控制,在宏觀的方面,要盡量的貼合設計的原則。
3、結論
水利工程是現在我國重點發展的一項基礎施工,首先應當加強對水利施工技術的研究,在其合理、科學的研究下,實施到具體的項目中,在施工的過程中逐漸的把握水利施工技術研究的路徑,兩者相互結合,使我國的水利施工技術更加完善。水利工程的施工要根據我國地理的多元性進行具體的施工設計,制定不同的施工方案,設計不同的施工原則,并嚴格的執行,只有這樣,才能保障我國水利工程施工事業的快速、穩定發展。
【參考文獻】
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關鍵詞:水利工程 規劃設計 基本原則
中圖分類號:TV212 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(c)-0161-01
隨著經濟社會的不斷快速發展,水利事業對于國民經濟的增長而言發揮著越來越重要的作用,無論是對于農村水利,還是城市水利,其不僅會影響到地區的安全,防止災害發生,而且也能夠為地區的經濟建設提供足夠的幫助。鑒于水利事業的重要性,水利工程的規劃設計就必須嚴格按照科學的理念開展,從而確保各項水利工程能夠帶來必要的作用。對于科學理念的遵循就是要求在設計當中嚴格按照相應的原則,從而很好的完成相應的樹立工程。總的來說,水利工程規劃設計的基本原則包括著如下幾個部分。
1 確保水利工程規劃的經濟性和安全性
就水利工程自身而言,其所包含的要素眾多,是一項較為復雜與龐大的工程,不僅包括著防止洪澇災害、便于農田灌溉、支持公民的飲用水等要素,也包括著保障電力供應、物資運輸等方面的要素,因此對于水利工程的規劃設計應該從總體層面入手。在科學的指引下,水利工程規劃除了要發揮出其做大的效應,也需要將水利科學及工程科學的安全性要求融入到規劃當中,從而保障所修建的水利工程項目具有足夠的安全性保障,在抗擊洪澇災害、干旱、風沙等方面都具有較為可靠的效果。對于河流水利工程而言,由于涉及到河流侵蝕、泥沙堆積等方面的問題,水利工程就更需進行必要的安全性措施。除了安全性的要求之外,水利工程的規劃設計也要考慮到建設成本的問題,這就要求水利工程構建組織對于成本管理、風險控制、安全管理等都具有十分清晰的了解,從而將這些要素進行整合,得到一個較為完善的經濟成本控制方法,使得水利工程的建設資金能夠投放到最需要的地方,杜絕浪費資金的狀況出現。
2 保護河流水利工程的空間異質的原則
河流水利工程的建設也需要將河流的生物群體進行考慮,而對于生物群體的保護也就構成了河流水利工程規劃的空間異質原則。所謂的生物群體也就是指在水利工程所涉及到的河流空間范圍內所具有的各類生物,其彼此之間的互相影響,并在同外在環境形成默契的情況下進行生活,最終構成了較為穩定的生物群體。河流作為外在的環境,實際上其存在也必須與內在的生物群體的存在相融合,具有系統性的體現,只有維護好這一系統,水利工程項目的建設才能夠達到其有效性。作為一種人類的主觀性的活動,水利工程建設將不可避免的會對整個生態環境造成一定的影響,使得河流出現非連續性,最終可能帶來不必要的破壞。因此,在進行水利工程規劃的時候,有必要對空間異質加以關注。盡管多數水利工程建設并非聚焦于生態目標,而是為了催進經濟社會的發展,但在建設當中同樣要注意對于生態環境的保護,從而確保所構建的水利工程符合可持續發展的道路。當然,這種對于異質空間保護的思考,有必要對河流的特征及地理面貌等狀況進行詳細的調查,從而確保所指定的具體水利工程規劃能夠切實滿足當地的需要。
3 水利工程規劃要注重自然力量的自我調節原則
就傳統意義上的樹立工程而言,對于自然在水里工程中的作用力的關注是極大的,很多項目的開展得益于自然力量,而并非人力。伴隨著現代化機械設備的使用,不少水利項目的建設都寄希望于使用先進的機器設備來對整個工程進行控制,但效果往往并非很好。因此,在具體的水利工程建設中,必須將自然的力量結合到具體的工程規劃當中,從而在最大限度的維護原有地理、生態面貌的基礎上,進行水利工程建設。當然,對于自然力量的運用也需要進行大量的研究,不僅需要對當地的生態面貌等狀況進行較為徹底的研究,而且也要在建設過程中竭力維護好當地的生態情況,并且防止外來物種對原有生態進行入侵。事實上,大自然都有自我恢復功能,而水利工程作為一項人為的工程項目,其對于當地的地理面貌進行的改善也必然會通過大自然的力量進行維護,這就要求所建設的水利工程必須將自身的一系列特質與自然進化要求相融合,從而在長期的自然演化過程中,將自身也逐步融合成為大自然的一部分,有利于水利項目可以長期為當地的經濟社會發展服務。
4 對地域景觀進行必要的維護與建設
地域景觀的維護與建設也是水利工程規劃的重要組成部分,而這也要求所進行的設計必須從長期性角度入手,將水利工程的實用性與美觀性加以結合。事實上,在建設過程中,不可避免的會對原有景觀進行一定的破壞,這在注意破壞的度的同時,也需要將水利工程的后期完善策略相結合,也即在工程建設后期或使用和過程中,對原有的景觀進行必要的恢復。當然,整個水利工程的建設應該以盡可能的不破壞原有景觀的基礎之上進行開展,但不可避免的破壞也要將其寫入建設規劃當中。另外,水利工程建設本身就要可能具有較好的美觀性,而這也能夠為地域景觀提供一定的補充。總的來說,對于經管的維護應該盡可能從較小的角度入手,這樣既能保障所建設的水利工程具備詳盡性的特征,而且也可以確保每一項小的工程獲得很好的完工。值得一提的是,整個水利工程所涉及到的景觀維護與補充問題都需要進行嚴格的評價,從而確保所提供的景觀不會對原有的生態、地理面貌發生破壞,而這種評估工作也需要涵蓋著整個水利工程范圍,并有必要向外進行拓展,確保評價的完備性。
5 水利工程規劃應遵循一定的反饋原則
水利工程設計主要是模仿成熟的河流水利工程系統的結構,力求最終形成一個健康、可持續的河流水利系統。在河流水利工程項目執行以后,就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展,可能出現多種可能性。針對具體一項生態修復工程實施以后,一種理想的可能是監測到的各變量是現有科學水平可能達到的最優值,表示水利工程能夠獲得較為理想的使用與演進效果;另一種差的情況是,監測到的各生態變量是人們可接受的最低值。在這兩種極端狀態之間,形成了一個包絡圖。
參考文獻
關鍵詞:水利工程;設計原則;發展趨勢
1.水利工程設計的重要意義
1.1影響施工進度
水利工程設計的質量情況直接決定著水利工程的施工質量以及工程后期的使用時間。在前期做好工程設計工作可以一定程度上節約整個工程的成本,工程設計的好壞影響著整個工期的進度,所以加強水利工程設計是一項很重要的任務。水利工程的施工進度不僅受到施工資金的下況、施工隊伍的管理等一些客觀性的因素,而且最主要受到是水利工程設計的影響。在做設計方案的時候需要考慮全面,既要考慮工程的任務、施工周期,又要考慮到施工現場的實際情況,如工地的地質情況、工程施工條件等。如果水利工程的設計方案考慮不周到,就會出現一些漏洞,結果會影響到施工的進度。因此,為了確保水利工程建設的質量合格,需要用合理的方法制定設計方案來加強水利工程設計方案的質量并且在施工過程中嚴格按照設計原則進行。
1.2影響工程造價和運行費用
水利工程設計中控制費用的關鍵在其設計和決策,在水利工程施工中,水利工程設計也是一項重要的環節,這關系到水利工程項目的安全情況。每個單項工程設計的方案以及施工所用的材料都對工程造價有著一定的影響,可能會導致工程費用的增加或減少。水利工程設計的質量不僅影響著運行費用,也影響著工程建設的投資情況。比如說水利工程設計影響水利工程的運行保養和維修所花的費用,合理的水利工程設計方案可以一定程度上降低水利工程造價和運行費用。
1.3影響工程質量
水利工程設計中各個步驟既影響工程的整體建設,也影響水利工程的質量。在做設計方案時需要考慮到施工現場的實際情況,在施工過程中可能會發生一些未知的地質災害,這些災害會影響到水利工程后期的使用效果。所以水利工程設計質量對水利工程質量有著最直接的關系。
2.水利工程設計的要求
在舊傳統水利工程設計的模式的基礎上,再加上新形勢下對水利工程設計提出的新要求,目前的水利工程需要遵循以下五大要求。一、基本要求:水利工程設計需要符合水利工程的設計規模;安全要求是水利工程設計需要遵循的最基本的要求,所以需要考慮可能發生的嚴重地質災害。二、特殊要求:水利工程設計需要結合施工現場的實際情況再進行工程設計;布置施工場地時需要選擇安全性高、污染小、環境影響小的施工場地。三、科學性要求:水利工程設計的方案不僅需要科學的的進行分析,還要在實踐中得到證實,正所謂實踐是檢驗真理的唯一標準。就算工程設計方案當中的建筑物布置及其尺寸大小也要進行科學的分析。四、專業性要求:工程后期設計的深度相比前期要高,對水利工程設計的人員具有較高專業水平的要求,需要精心設計各個施工步驟的資金投入。五、環保和美觀要求:水利工程建設在確保不影響施工周圍環境的情況下,不僅需要考慮到環保的因素,還要具有美觀性。
3.水利工程設計的原則
3.1遵循節約原則
現在水資源是有限的,地下水也是有限的資源,因此在做水利工程設計的方案時,應該科學有效的利用水資源,既要保證生活用水量和供電的實際需要,又要防止水資源使用過度,減少施工過程中不必要的損失。
3.2人本原則
在新形勢下設計的水利工程方案,不僅要符合以人為本的基本理念,而且要避免給施工周圍的居民帶來安全隱患,為群眾提供高效的服務,此外還要保證生產生活用水,符合泄洪、供電的實際要求。保證生態環境的相對穩定和可持續性,滿足水利工程的安全穩定要求。
3.3經濟合理原則
水利工程建設是一個綜合性的比較強的工程,不僅要滿足泄洪、供電、發電的要求,還要考慮到投資的合理性。做水利工程設計的方案時首先要按相關的要求進行設計,再根據實際情況,最后制定出一個安全有效的方案。
4.水利工程設計的發展趨勢
4.1水利工程設計行業的標準化
目前,大力推動水利工程設計行業的標準化進程,節約社會資源具有非常重要的意義,因為水利工程設計軟件很少。推動水利行業的標準化可以提高水利工程的設計效率,節約施工過程中的資源,這對于水利工程的建設有著重要的意義。而且在設計時,應該通過以前的設計實例和有關科研部門做好銜接和溝通工作,一起討論水利工程設計的規范標準和設計方式,進而使水利設計行業實現標準化。
4.2水利工程設計行業的程序化
如今的市場發展變化太快,為了能夠適應其變化,要推動水利行業的程序化,在選擇水利工程設計方案時引進競爭機制,優勝劣汰,選擇最優秀的方案,給水利工程設計單位帶來一定的壓力,使其具有危機意識,調動其積極性,進而提高設計方案的質量。實施投標制度,對設計方案的優化有著很大的幫助,水利工程設計行業如果變得程序化,不僅能控制水利工程造價,還能提高設計單位的設計水平和設計員的水平。
4.3水利工程設計的多功能、生態化
科技不斷地發展,水利工程設計日益完善,水利工程設計所要符合的要求變得更高,不僅要保護環境、生態,還要多功能等。水利工程建設部門在新形勢下變得更加重視人與自然和諧發展,水利工程建設將會是順應時展的一種新趨勢。在設計時,要以保護環境,保護生態為前提,既要具有防洪、發電、供電的功能,又要具有生態、環保等功能。
4.4水利工程設計要具有美學性
除此之外,隨著水利工程建設技術的不斷發展,為了符合可持續發展戰略的有關要求,設計單位需要樹立新的設計理念,遵循節約原則,堅持以人為本、經濟合理化的原則,構建一種保護環境、保護生態、具有多功能、美學價值的水利工程建設模式。人們的生活水平不斷地提高,對水利工程設計的要求變得越來越嚴格,不僅要有一些功能和作用,還要求達到一種精神愉悅的境界。美學性是水利工程設計發展的趨勢,水利工程設計單位把美學原理運用到水利工程設計中來突出水利工程建設的美學價值。水利工程設計需要充分利用施工現場周圍的一些地理上優勢,再與藝術相結合,做出一個優秀的設計方案,用水利工程來優化環境。美學知識主要是運用在水利工程圖紙的設計上,使得水利工程與周圍環境相匹配,這樣設計的水利工程不但有水利工程本身的功能和作用,而且還要有觀賞價值,達到一種美的效果。從而實現以水利工程帶動景觀建設、以景觀建設促進水利工程發展的良好循環。
5.結束語
結合上面所說的,新形勢下的水利工程設計非常的重要,仔細勘察施工現場的實際情況,有針對性的進行工程設計制定相關條例并完善水利工程設計的有關機制,推動水利工程設計的標準化、程序化進程,提高水利工程設計單位的設計水平。
參考文獻
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[關鍵詞] 生態水利 設計原則 應用 可持續
目前,隨著全球經濟的發展,具有全球性影響的環境問題日益突出。且日漸顯復雜化和多樣化,但總體來講可以分為三類,即生態系統的破壞,對人類健康的直接影響和自然資源的日漸耗竭。隨著2009年底哥本哈根氣候大會的召開,環境問題愈受關注。而在生態水利工程設計中,要求我們水利工程設計人員必須把對環境問題的考慮加入到各個過程之中,以最大限度地減少環境影響,真正實現水利工程的可持續發展。
1、 生態水利工程設計的意義
生態設計是環境管理領域的一個新概念,它指每一環節都需要考慮其可能帶來的環境影響,通過設計上的改進使水利工程建設的環境影響降為最低。在這一過程中,決策者應把環境問題看作和經濟效益、公司形象等同樣重要。生態水利工程是一種綜合性工程,在河流綜合治理中既要滿足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、發電、航運以及旅游等需求,也要兼顧生態系統可持續性的需求。水利工程結合生態建設,是一個發展的必然趨勢。水利工程對于河流生態系統的威脅主要表現在兩方面:一是自然河流的渠道化,包括將蜿蜒曲折的天然河流改造成直線或折線型的人工河流。二是指自然河流的非連續化,筑壩是順水流方向的河流非連續化,流動的河流生態系統變成了相對靜止的人工湖,流速、水深、水溫及水流邊界條件都發生了重大變化。現代科學發展使我們認識到,傳統意義上的水利工程學在力圖滿足人的需求時,卻在不同程度上忽視了河流生態系統本身的需求。因此,生態水利工程的設計要實現人水和諧的設計理念。
2、 生態水利工程設計原則
2.1工程安全性和經濟性原則
作為一項綜合性的工程,水利工程不僅要滿足人類對于供水、防洪、航運等基本需要,同時也要適應生態可持續發展的要求。因此在進行設計的時候,要同時運用水利工程學及生態學的相關理論原理,才可以得到安全、穩定、耐久的水利工程。
而從經濟學方面看的話,水利工程還需要兼顧經濟的合理性,因為我們很難掌握自然生態環境發展演變的過程與結果,因此水利工程不大不小都會帶有某種程度的風險。這就要求一方面在進行設計之初就做好對工程周邊生態環境的長期定點監測及評估。另一方面,最大化地運用河流生態系統的自我恢復功能,選取獲得經濟上投入最小,卻能贏得最大化效果的技術路線。
2.2保證水體內部環境的多樣性
相關調查顯示,一個地區的非生物環境的多樣性能夠影響其生活群落的多樣性。也就是說,如果一個地區的自然環境種類多樣,當地的生物種類也會日漸豐富,食物鏈的組成也將更復雜,這樣生態系統對外界變化的適應能力和抵抗能力越強。如果我們興建的水利工程致使該流域內的水體內部環境日趨單一化,那么,就會導致水生生物種類多樣性的減少、食物鏈結構逐漸簡化、生態系統日趨單一化,造成水體對外界變化的適應能力和抵抗能力降低,自然凈化能力逐漸下降,并逐步喪失其基本功能。所以,在水利工程設計過程中,設計人員需要對河流的近期及遠期的水文情況進行深入了解,掌握生物種類與生態環境間的關系,進而對設計草案組建數學模型,對其可行性、可操作性進行論證,從而保證水利設施的興建能夠擁有足夠的豐富多樣的環境,進而將對自然環境的影響降到最低。
2.3確保河流生態系統的自我修復功能
與傳統水利工程相比,生態水利工程除了要保證傳統水利工程的基本原則外,還需要在設計的時候,充分考慮保護生態系統的自我修復功能,也就是要維持生態系統的可持續性。而在這一方面,人工建筑物所起的作用則十分有限,只有自然因素經過長期的自然選擇后所形成的生態圈才具備良好的自我修復功能,發揮其作用。所以,在生態水利工程設計時,應盡量避免絕對化的人為力量,應充分將人為力量與自然的影響進行有機結合,從而利用生態系統的自設計功能和自組織功能,從大自然中選擇合適的物種,形成良好的合力結構。這樣,不僅僅可以取得生態系統保護及恢復方面的成效,還能降低工程的建設成本,降低工程造價,獲取更高的經濟效益和生態效益。
3.生態水利的應用
3.1永興二級水電站樞紐工程生態環境設計是湖南省水電設計院開展生態水利設計的典范工程
設計之初,技術人員就確立了“綠色工程和生態環境人性家園”的指導思想,把工程定位于生態旅游風景區和水利工程科普園。通過采用高技術手段設計了電站大鵬展翅的屋頂結構,改變了傳統水電站大壩加高壓線單調的外形,使其既體現了水工建筑物的特點和功能,又富有韻律感,與周邊植被、地貌等自然環境相協調。對建筑材料特別注意采用當地天然材料,加快生態修復速度。各種綠化植物盡可能就地取材,對引進外來植物物種持慎重態度。盡量減少人工建筑物對周圍生態環境的破壞,留出生態環境的過渡區域和生態物種的習慣性空間等等。電站竣工后其生態設計效果贏得各級領導的肯定,被人親切稱為“生態電站”和“綠色電站”。
3.2生態水利工程應用應體現與環境有機結合
生態水利工程的設計應當充分吸收環境科學與工程的理論與技術,實現水量與水質同步科學配置的目的。當前尤其是應與水污染防治工程進行有機結合,由于水利工程作用的水量一般較大且具有明顯的季節性變化,使生態水利工程的設計與實施存在較大的挑戰與阻力。如黑龍江省扎龍濕地補水工程,雖然實現了連續幾年的補水,但由于水質不符合濕地水質要求,導致濕地水域中底棲生物明顯減少,部分物種消失,一些遷徙水禽不在此處停留。為了減少早田排水挾帶泥沙或污染物進入下游湖泊或天然濕地,可以在進入湖泊或濕地的過渡帶設計生態處理溝渠或氧化塘。而水田排水溝渠可以在植物生長季節充分蓄水,利用人工溝渠濕地對有機污染物質進行降解。在缺水地區種植水稻,特別是在開采地下水種植水稻的地區,應當進行以水量高效利用與水質凈化為目的的生態水利工程設計。而這種設計思路來源于水污染的自然穩定塘處理理論與工藝。
結語:
生態水利工程的目標是促進生態學與水利工程的結合,要求工程不僅要滿足人類社會生產發展需求,而且還要同時滿足河流生態系統穩定性與生物多樣性的需求。目前,生態水利工程設計由于經驗積累問題上的不足,其發展較為緩慢,但是隨著人們對人與自然的和諧發展認識的逐漸加深,生態水利工程的發展前景將不可限量。
參考文獻:
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關鍵詞:水利工程生態水利工程 設計原則
中圖分類號: TV 文獻標識碼: A
1、關于生態水利工程的概念
水利工程能夠提供給經濟和社會發展進步的強大動力,但在其產生良好的經濟和社會效益的同時,也會對河流等的自然生態系統造成一定方面、程度的破壞和干擾。水利工程會改變自然湖泊以及河流的渠道的現狀,將天然的渠道走勢改成規則的直線或者折線,使河道出現規則的幾何橫斷(“幾何橫斷”是否不太通順?)。生態水利工程是現代化水利建設的新成果和理念,綜合了工程力學以及水文學的學科,是一項對于傳統水利工程的重大改革。生態水利工程是吸收了關于生態學理論基礎的,利用工程力學以及水文學的融合理念,從而不斷改進的水利工程建設。生態水利工程就是要用現代化以及科學化的理念和原理指導水利工程的建設,促進生態環境與經濟建設的良性互動,在對傳統水利工程進行改造時考慮了對自然生態環境修復的目的。對已經修建的對自然生態環境造成嚴重破壞的工程就行整治,新修建的水利工程則必須是具備科學、經濟、環保的現代化發展理念的基礎建設。
2、生態水利工程對于河流的影響分析
在人們生產生活中水利工程發揮了巨大的作用,早期的水利工程能夠起到灌溉、防洪和發電等作用,極大的促進了社會生產的向前發展。但隨著人們環保意識的增強,水利工程對于河流生態系統的所產生的影響被越來越多的人所關注。水利工程這種人類行為改變了河流本身的多樣性、連續性以及持續性等特點,河流中的水深、水溫以及河流的流速等一些自然的規律隨之也發生了很大的變化。這些改變對河流生態系統產生了很大的影響,人們必須關注這種不利的影響。未來水利工程的興建必須將生態效益和經濟效益進行均衡考慮,要使得水利工程可以滿足人類需求的同時還要滿足河流自身生態系統的健康以及可持續的發展。
3、生態水利工程所面臨的問題分析
生態水利工程的設計和建設不僅僅要對生態目標進行衡量和確定,同時還要和水利工程建設的目標進行匹配。生態水利工程建設要面對和傳統水利工程設計的理念上的沖突和協調,也要適應不斷晚上(沒看懂)的生態水利工程建設的相關標準等多種問題,但隨著社會經濟的不斷向前發展和人們環保意識、生態意識的逐步提升,這些問題都可以很好的得到解決,從而可以最大限度的發揮出生態水利工程的環境效益、生態效益以及經濟效益。
4、生態水利工程建設的基本原則分析
4.1、保證工程的安全性和經濟性
生態水利工程的設計規劃,不僅要滿足傳統水利工程在社會生產方面所發揮的重要作用,包括防洪灌溉、供水發電等,同時,更要注重河流生態系統的可持續性。因此在生態水利工程的設計的過程之中,必須要堅持安全性和經濟性的原則,要保證工程符合工程學原理,才能確保工程設計的穩定性和耐久性,才可以充分的實現其基本功能的發揮;也要確保工程在生學領域的科學性,確保工程的律設與河流的自然特征相符合,根據地貌學原理對河流的橫向和縱向分布特點進行充分的考慮,對干河流特征、淤泥等問題(河流特征不算問題)進行科學的規劃,使水利工程的設計符合河流自然生態環境的變化規律,才能實現河流生態系統的修復。
4.2、生態系統自組織惡化自我恢復的能力
生態系統的自組織功能的體現以生態系統的可持續性為主要特征,通過自組織功能實現河流物種的自然選擇規律,保持生物與生態系統的友好精神,才能找到與自然資源相適合的生態水利工程的設計環境,這與傳統的水利工程建設有著本質區別的生態水利工程在具備人們所期望的水利功能實現的基礎上,依靠自組織的功能實現自我修復,依靠生態系統的自組織功能形成科學的河流生態環境,自我選擇是適合的生物物種,進而形成一個完整的河流生態系統。
4.3、提高河流形態的空間異質性原則
通常情況下,一個地區的生存空間異質性越高,則說明其內部含有多個不同的小環境,可以允許多種不同種類的生物共存。反之,生存空間異質性越低,則其可以容納的生物種類越少,這必然會使該空間內的生物群落環境變得日益單調, 這時在生物群落的性質和密度方面都會產生不同程度的退化。在傳統水利工程的建設的過程之中,對于河流的自然性和連續性進行了人工的切斷,使得河流環境在一定程度上就會變得單一化,進而形成河流生態系統的退化。所以,在生態水利工程的設計的過程之中,務必要有效的促進河流生態的空間異質性的提高,這樣才能促進生態環境中物種的數量不斷增加,從而促進生物群的多樣性的恢復。確定河流生態系統的修復目標以后,需要對河流生態系統中的生物種類和密度進行詳細的勘察,建立詳細的資料庫,這時對于河流的自然環境也要有詳細的勘察,包括河流的水溫、流速、泥沙、營養鹽的遷移轉化等等,只有對自然生態環境有詳細的掌握,才能為生物群落的生長創造最佳的條件,在此基礎之上來充分的實現河流生態系統的自我修復功能。
4.4、景觀尺度及整體性原則
河流生態系統的恢復應當是建立在對景觀的長期保持的基礎上來實現的,而且必須是大尺度和整體性的,并不是針對某一范圍內的系統進行恢復,小范圍的生態修復成功率較低,而且在生態系統的恢復效率方面也較低,所以,生態水利工程的設計討程中,必須要注重大尺度、整體性的修復。
景觀大尺度的原則包括空間尺度和時間尺度兩種,而在河流系統受到威脅的時候,往往就會從這兩個角度體現,所以需要對尺度的要素進行一個綜合的研究,科學的掌握河流生態系統本身所具有的流動性、易變性等特點,對生物群落生存的基本條件進行整體性的創造以及恢復,才可以有效地保證生態水利工程的運行與河流的動態演進過程保持一致,從而促進河流生態系統的恢復。
4.5、反饋調整式設計原則
生態系統的成長需要一個漫長的討程,對于河流生態系統的修復來說,同樣需要較長的一段實踐,才能在系統結構的復雜性、生物多樣性等方面獲得一個更高的提升,也能夠使河流生態系統自身抵御外部干擾的能力增強,有利于促進河流生態系統穩定性的提高。如果從當前社會發展的時間交替的角度來說,需要實現一種生態系統的自我修復或者是用一種生態系統代替另一種生態系統,往往需要若干年的時間,想在短時間之內來實現是不可能的。
總之,水利工程在社會生產中發揮著重要的作用,但這時也會對生態環境造成了一定的影響,尤其是對與河流生態來說,對與河流的連續性和流動性產生了不同程度的影響,使得水流、水溫等自然規律都發生了一定的變化,這些變化的存在破壞了河流生態系統的平衡與穩定。所以說,在現代水利工程建設的工作之中,務必要對社會發展需求與生態健康之間的關系進行一個科學的衡量,在建設生態水利工程的要求之下,堅持必要的設計原則,才可以促進生態水利工程建設的科學性。
參考文獻
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關鍵詞:生態水利工程;區別;設計原則
中圖分類號:TV21 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2014)08-00-01
近年來我國各地區的水利工程發展較快,取得了不少成績,但是水利工程的建設導致了許多流域水資源分配的不均一,產生了許多生態環境問題,例如過量引用河流水資源或修建水庫導致下游缺水甚至斷流、水體自凈能力下降等問題。水利工程引發的生態環境問題危害河流區域經濟社會的可持續發展,人們開始全面的、深入的認識水利工程給人類和生態所帶來的影響。生態水利工程是基于生態設計的水利工程,可以有效的減少水利工程對生態環境的影響,文章就生態水利工程設計方面的相關問題進行闡述。
一、生態水利工程與水利工程的區別
水利工程是指人類通過工程措施對水資源的再分配,水利工程的主要目的是防洪、提供水源、防治作物旱澇漬災害等,這些作用都體現了水利工程的社會性、經濟性和資源性。生態水利工程的重點在于服務生態,是現代水利工程的重要標志。生態水利工程應有明確的生態服務目標和功能,在設計階段,將水利工程所在流域的生態系統健康作為設計的核心內容。在生態水利工程的選址、布局、施工過程等方面充分考慮經濟性以及其對環境的友好性,防止在生態水利工程建設過程中產生巨大的經濟成本和環境成本,實現生態保護與社會經濟的雙贏。
二、生態水利工程存在的問題
1.缺乏對不同區域的生態水利工程設計方法與評價標準
由于不同的生態系統存在地理的差異性,這就決定了生態水利工程具有因地制宜的特征。目前,針對生態水利工程的功能有一些理論評價方法和評價指標,但對一個具體的生態水利工程缺少可操作標準和評價方法,這與當前我國研究水利工程對生態環境影響的科學研究和相應科研成果較少有關。由于水利工程涉及工程力學的安全性與穩定性,因此我國對水利工程的結構建筑物實行了一系列的強制性標準,但是缺乏足夠的技術標準規范生態服務的目標。
2.生態水利工程與原有水利工程設施難以協調運行
在一個流域內,一些新建的生態水利工程可能是在原水利工程設施上進行改造和優化設計的,如扎龍濕地補水工程、洪河國家自然保護區水資源恢復工程以及白洋淀濕地供水工程等生態水利工程,這些均是在原水利工程設施的基礎上對其進行科學地配置,對區域的來水量進行重新分配或者對水的去向重新調整。生態水利工程的介入必然會影響原水利工程設施的服務對象和功能,甚至會給原水利工程的正常運行帶來一定的風險。由于生態水利工程與原水利工程最為顯著的差異是服務目標和功能,因此在設計和開發生態水利工程的同時,需要對原水利工程的服務目標和功能進行適當的調整,如何實現生態水利工程與原水利工程的協運行,是生態水利工程設計者應考慮的問題。
三、生態水利工程設計的原則
1.工程安全性和經濟性原則
生態水利工程的設計不僅要滿足人類對水資源的需求,也要保持生態系統的可持續性;生態水利工程的設計不僅要符合水利工程學原理,也要符合生態學原理。生態水利工程的設施要符合工程力學和水文學的規律,以保證工程設施的安全性和穩定性;生態水利工程設施的設計不僅要充分考慮到其對洪水、冰凍、干旱等自然力荷載,也要充分考慮對河流泥沙輸移、淤積以及河流侵蝕、沖刷的抵抗力,保證生態水利工程的耐久性。設計時應遵循風險最小和效益最大的基本原則,充分利用流域生態系統的自我恢復規律,爭取以最小的投入獲得最大產出。
2.提高河流形態的空間異質性原則
一個流域的生境空間異質性越高,意味著可以創造出更多的多樣性的小生境,可以允許更多的物種共存。生態水利工程的目的是提高和恢復生物群落的多樣性,我們不僅要依靠人工直接引進魚類等其他生物物種或者種植岸邊植被,生態水利工程也應該盡可能提高河流形態的異質性,為生物群落多樣性的自我恢復創造條件。確定河流生態修復目標后,應該加強對河流進行生物調查、地貌歷史以及現狀進行評估和勘查,建立生物資源數據庫和河流地貌數據庫,然后從中識別出那些對生態系統的結構和功能具有重要意義的生物因子或環境因子,在此基礎上對河流地貌和生物棲息地進行設計。
3.生態系統自設計和自我恢復原則
河流生態系統的自組織功能主要表現為河流生態系統的可持續性,生態水利工程與傳統水利工程的很大的區別在于是否應用自組織原理。生態水利工程設計是一種輔設計或者說是一種指導性的設計,它是依靠河流生態系統自組織、自設計的功能,由自然界選擇合適的物種,形成合理的結構,從而完成設計和實現設計。每一項生態水利工程必須做到因地制宜,充分利用每一條河流的自然屬性和價值,設計最佳的生態工程方案。在利用自設計理論的同時,也要充分利用本地物種,在引進外來物種的同時防止生物入侵。
4.景觀尺度及整體性原則
從大景觀尺度上開展對河流生態的修復,其效率較高,所以在設計河流生態修復的規劃和管理應該從大景觀尺度和保持可持續性的基礎上進行。從生態系統的結構和功能出發,整體把握生態系統中各個要素之間的相互作用,提高河流生態系統的整體修復能力。河流生態系統是一個大系統,當其受到脅迫時需要對各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體的研究;河流生態系統也是一個開放的生態系統,它與周圍生態系統進行能量傳遞和物質循環,所以說一個河流生態的修復活動不是孤立的,需要與相鄰流域的生態修復活動進行協調,在設計生態水利工程時應充分考慮這些因素的影響。
參考文獻:
[1]董哲仁.水利工程對生態系統的脅迫[J].水利水電技術,2003(7).
關鍵詞:生態水利工程 基本設計原則 水利工程學
在以往的水利工程學中,人們多側重于自身的需求,對生態方面有所忽視,進而導致很多生態問題出現。人們在對這些生態問題反思與改進后,推出了生態水利工程。生態水利工程以可持續發展為理念,通過多種技術手段,改變以往粗放式的建筑方式,將水利工程和生態工程有效地融合在一起,實現人類社會與生態環境的共同發展。
1.水利工程的優勢與不足之處
水利工程對于人類社會的發展具有重要意義,其優勢重要體現在如下方面:一是水利工程能夠大幅度提高水資源的利用率;二是在水利工程下,很多人工湖泊出現,對城市夏季高溫有顯著的調節作用;三是水利工程能夠儲備一定量的水資源,實現水資源的調用,滿足人類社會的生產與生活需要;四是水利工程能夠有效地減少水土流失的現象。
盡管水利工程給人類社會的發展作出了巨大貢獻,但其也產生了諸多不利影響,主要表現為:一是水利工程給上游的生態環境帶來一定影響,在建設的過程中,上游水面會升高很多,原本為陸地的部分可能會成為水庫或濕地,陸地上的景觀也會淹沒;二是水利工程給下游的生態環境也帶來嚴重的影響,下游很有可能出現浮游生物惡性繁殖的狀況;三是水利工程會給自然生物帶來嚴重的影響,影響其正常的繁衍。比方說,很多魚類都在上游產卵,在水利工程的影響下,其無法到上游產卵,嚴重時會出現物種滅絕的后果;四是水利工程會給周邊地貌帶來很大影響,地質穩定性被破壞,使得自然災害頻發。除了這些以外,水利工程還會帶來深層次的影響,如水文形勢等。興建的水壩改變河流的流速、水深等,水體自凈能力有所下降,水體密度、水體溫度都發生變化。倘若水壩位于上游,那么河道內徑流量就會增加很多,徑流的速度會降低,使得水體流體變化,甚至導致地殼運動更為活躍,引發洪水與地震等嚴重災害。
2.生態水利工程的基本設計原則
(1)整體性原則
在對河流生態進行修復規劃的時候,倘若只是在小范圍內進行短時間修復,那么生態效率將難以提高,修復效果也大打折扣。所以,在設計生態水利工程的過程中,應從大景觀的角度出發,只有這樣,生態效率才能夠被恢復,修復效果才比較理想。從整體的角度來看,這是依托于生態系統的結構與功能,在各種要素相互作用的基礎上,制定出的河流生態系統修復的方案。該方案具有極強的綜合性,并不簡單的植被修復。生態學領域下的景觀尺度涵蓋時間與空間兩方面。在河流修復的過程中需要采用大尺度景觀,這是由于:一是水域生態系統是由多個子系統構建而成的,其包括生物系統與人造工程設施系統。這些系統和生物系統有機融合在一起,共同組建了整個生態系統。如果水域系統被破壞,單純從河道而進行生態修復是難以達到修復效果的,相關人員必須靠綜合各種因素之間的作用關系而制定出可靠的修復方案。二是在進行生態系統修復的過程中,必須考慮水域生態環境的多種特性,如隨機性、流動性與可變性等,因為這些特性直接對生物種群產生影響。三是在設計的過程中要考慮河流生態系統的開放性。河流生態系統本身會與周邊生態系統進行物質交換,所以僅對河流進行生態修復是難以達到修復效果的。四是河流生態修復需要一定的時間,并非一蹴而就的。相關資料顯示,要重建或修復一個濕地,所耗費的時間大約為15年到20年。所以,相關部門與工作人員應做好充足的準備,對所修復的河流進行長時間的監測與管理。綜上所述,在進行生態水利工程設計的過程中,必須立足于整體,做好長期性的規劃,綜合考慮各種因素,制定出大尺度的景觀方案。
(2)充分利用生態系統自我修復的原則
和以往的水利工程相比,生態水利工程在考慮水利工程的相關原則外,還要充分考慮生態系統本身的自我修復能力,最大限度地促進生態系統的可持續發展。要想實現這一點,單純地依賴人工建筑物是不可能的。事實上,任何一個生態圈的出現都是經過了漫長的自然考驗的,是各方面因素相互作用的最終結果,其往往具有極強的修復能力。因此,在設計生態水利工程的過程中應充分利用生態系統自我修復的功能,否則單純依靠人為力量,很有可能會適得其反,導致生態環境的進一步惡化。最有效的路徑是,將人為力量和大自然有效地結合在一起,充分利用生態系統的組織功能,由大自然的選擇恰當的物種。在這一方式下,一方面生態系統的修復效果顯著提升,另一方面能夠節約大量的成本,兼顧經濟效益與生態效益,實現雙贏。
(3)保護水體環境多樣性的原則
對于生活群落來說,非生物環境會對其產生多種影響。也就是說,某一地區,倘若其自然環境具有多樣性,那么其生物也會具有多樣性。通常,這種多樣性強的生態系統具有很強的適應性,可以應對一系列的外部變化。如果水利工程導致水體內部環境趨于單一化,那么其自身m應能力將會大幅度下降,難以抵御外界的變化。這樣一來,生態系統的功能也會逐步喪失。所以,在設計水利工程的過程中,相關設計人員應充分了解水域情況和周邊生態環境,推出合理的設計方案,并從多方面對設計方案進行反復論證。只有這樣,生態水利工程才會修復與改良生態系統,造福人類。
3.結束語
在當前社會下,人們的環保意識不斷提高,生態水利工程開始出現。和以往的水利工程不同,生態水利工程從水域的生態環境出發,充分考慮多種因素,有效地利用生態系統的自我修復功能,實現經濟效益與生態效益的雙贏。在設計生態水利工程的過程中,設計人員應立足于整體,構建大尺度景觀,充分利用生態系統自身的功能,在確保生態系統多樣化的前提下,推出合理的生態水利工程設計方案。
參考文獻:
關鍵詞:生態水利工程;規劃設計;基本原則
中圖分類號:TV文獻標識碼: A
引言
工程科技不可否認,水利工程對于我國社會與經濟的發展起到了很大的推動作用,但是我們也應當重視水利工程對河流生態系統造成的干擾,生態水利工程的出現就很好地對兩者進行了平衡。生態水利工程一方面要使水利工程能夠滿足人類社會的需求,另一方面還要保證河流生態系統的健康以及可持續應用,在這兩方面的考慮下進行相關的原理與技術方法研究,是生態水利工程的主要任務以及研究方向。
一、生態水利工程簡介
生態水利工程是建立在工程力學、水文學以及生態學基礎之上的,以往的水利工程建設中往往忽視對生態系統的干擾以及影響,不注重開發與保護協調進行,現在,水利工程不斷發展,逐步吸收生態學原理,促進學科之間的交流與融合,便催生了生態水利工程學。給生態水利工程學下個定義,它是究水利工程滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程要重點對受到人類活動干擾嚴重的河流進行生態修復,如果是新建的工程,就要在保證工程建設的同時兼顧河流的生態修復,如果是已建工程,就要將重心放到對受干擾河流的生態恢復上面來。
二、生態水利工程的規劃設計基本原則
1、工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一項綜合性的工程,其建設既要遵循水利工程學原理,也要遵循生態學原理,一方面要滿足人類社會的要求,包括灌溉、發電等,還要滿足河流生態系統的可持續性要求。生態水利工程具有工程的整體特征,保證工程的安全性是十分必要的,因此,生態水利工程建設必須要符合一定的水文學和工程力學的規律,工程建設施工的各個環節,包括原材料的采購,施工圖紙的設計,施工質量檢查等各個環節否要進行嚴格的把關,以確保工程施工的正常進行進行,保證施工的安全性以及水利工程的施工質量以及耐久性。水利工程相比于其他的工程具有一定的特殊性,其規劃設計必須要符合一定標準,還要能夠承受洪水、風暴等多種自然力的荷載,水利工程規劃與設計時還要按照河流地貌學原理進行,將各種河流地貌特征納入考慮范圍,然后進行河流縱、橫斷面的設計。與此同時,水利工程建設與其他工程一樣,都要將經濟性放在重要的位置,水利工程的規劃與設計要遵循險最小和效益最大化的原則,對生態水利工程的經濟合理性分析之后再進行后續施工。因為河流等自然生態系統的更新演替在一定程度具有不確定性,因此生態水利工程建設時常面臨著一定程度的風險,這就要求水利工程在規劃設計初期就要慎之又慎,要對多種規劃設計方案進行比較并最終選擇最好的設計方案,同時注重對生態系統的長期定點監測和評估。此外,包括河流生態系統在內的多種自然生態系統都具有一定的自我調節與恢復能力,生態水利工程設計要考慮到這一點,探索利用最小的投入獲得最大產出的合理技術路線,提高水利工程的經濟性和設計方案的可行性。
2、提高河流形態的空間異質性原則
一般來講,一個地區的生境空間異質性越高,物種豐富度就越高,生物群落的多樣性相對較好,加上生物與環境之間的相互作用,生態系統會處于一個相對穩定的狀態。但是科學技術的發展使人類對自然環境的影響逐漸擴大,特別是數量眾多的水利工程建設更是給河流生態系統造成了很大的干擾,引起河流生態系統的退化,因此需要進行生態水利工程建設來恢復甚至提高河流生態系統中的物種多樣性。生態水利工程建設前期河流進行大量生物調查以及現狀勘測,工程建設符合河流的地貌學原理,并通過提高河流形態的異質性來修復河流生態系統。在對河流地貌進行調查以及數據處理和管理的過程中,遙感技術以及地理信息系統是很好的工具,借助于遙感技術以及地理信息系統,工作人員可以獲得大量的河流地貌信息,并確定環境因子與生物因子之間的關系并建立數學模型,為生態水利工程的規劃與建設提供依據。
3、生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的可持續性是生態系統自組織功能的表現,通過物種選擇,適應環境的物種能夠存活下來,不適應的物種就會被淘汰。生態水利工程的設計與規劃也遵循這一原理,可以這樣講,生態工程設計其實是一種輔助式的設計,自然生態系統會通過自組織功能等來選擇與之相適應的物種,并形成相對合理的結構,在這種情況下,一個成功的生態工程中,人力與自然力的貢獻各占一半。生態水利工程要求人們合理利用生態系統的自組織與自我設計的能力,每個水利建設都要因地制宜,尊重河流生態系統的可持續需求,以實現兩者的和諧。生態系統的自設計能力取決于各種生態因子以及多種其他因素,因此生態水利工程建設也要注意充分利用鄉土種,提高對生物入侵的防范意識。
4、景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理要在大景觀尺度上上進行,收到的效果比較好,成功率也比較高。水域生態系統是一個大范圍的系統,涉及到多種因子以及功能作用,人類活動是生境的重要組成部分,對水域生態系統產生了很大的影響,因此應當綜合分析各種影響因素。水域的生態環境局域流動性、隨機性等特點,伴隨著降雨以及水溫變化等,水域生態系統在時間與空間中會呈現擴展或收縮的狀態,這個開放的生態系統無時無刻不在與周圍的生態系統物質和能量的傳遞還有信息的交流,因此河流生態修復規劃和管理決不能單單從一條河流入手,而要掌握河流生態系統的動態性,包括空間的動態性和時間的的動態性,從宏觀和整體的角度出發分析各元素之間的關系,還要做好長期進行修復工作的準備,同時進行河流生態系統的監測和管理。河流生態修復規劃和管理還要堅持整體性原則,從生態系統的結構和功能出發,從整體上提出整體的、綜合的修復方法。
5、反饋調整式設計原則
從生態學角度來看,在漫長的進化過程中,自然生態系統中的物種多樣性逐漸增加,生物群落逐漸穩定,抵抗外界干擾的能力逐漸增強,一種類型的生態系統被另一種生態系統代替需要較長的時間,進行修復也需要很長的時間,因此河流生態修復不能心急,更不可能在短時間內取得效果。生態水利工程規劃設計是在模仿河流生態系統機構的基礎上著力構建一個完整而健康的河流生態系統,水利工程從建設伊始,就開始了一個自然生態系統漫長的更新演替過程,但是生態系統是一個動態的系統,在時間和空間上都存在很大的不確定性,同時,人類活動的影響也使這種不確定性進一步增大,這就使得生態水利工程的規劃與設計有別于傳統工程建設確定性的設計方法,而是按照“設計―執行(包括管理)―監測―評估―調整”的方式,以監測為基礎,對河流生態系統進行評估,采用反饋調整式的設計方法。
結束語
我國經濟社會的發展要十分注重開發與保護之間的關系,不能夠一味地進行開發而對環境造成破壞。水利工程的建設為我國經濟社會的發展起到了很好的推動作用,但同時也對河流生態系統等造成了干擾,我們應當正視這一問題,堅持科學發展觀,在考慮河流保護的同時進行建設,采取各種措施,虛心學習國外優秀的經驗保持平衡,促使水利工程建設能夠與生態環境協調發展,實現我國經濟的可持續發展。
參考文獻
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關鍵詞:水利工程,景觀,原則,策略
近年來隨著社會經濟的發展和城市現代化進程的加快,對城市的水利工程建設提出了新要求和內容,除滿足防洪安全的要求外,還要提出改善和美化環境的要求。使城市環境得到保護、保持生態平衡、市民生活更趨舒適。城市水利工程建設應該主動適應這種需求,逐步實現從傳統工程水利向資源水利、生態水利的轉變,注重水利工程的景觀和美學要求,要用新理念進行規劃設計。
一、水利工程景觀設計的發展與需求
20世紀90年代,隨著社會經濟的不斷進步和發展,在城市現代化建設中對于改善水域環境的要求不斷提高。以改善水域環境和生態系統為主要目標的“城市環境水利工程”建設,成為水利現代化建設的重要內容。按照現代城市的功能,對流經市區的河流歸納起來有兩類要求:①對河中水流的要求是:水質清潔、生物多樣性、生機盎然和優美的水面景觀。②對濱河帶的要求是:能反映本地獨特歷史、文化、風俗的濱河景觀;能提供一充滿鮮花、有人工景點、公園化的休閑、娛樂、體育活動空間;能營造一充滿文化、藝術、科學氣氛,具有現代氣息、人水關系協調、引人勝、便于人水親近的濱河帶。
人們提出這些要求是社會進步的體現,也是社會經濟發展的必然。水利建設者應當適應這種趨勢,滿足社會的要求。在水利工程的規劃、設計、施工等方面進行調整和完善,注入更多的人文、藝術、科學和現代氣息,注重工程的環境效益和美學效益。從這個角度來說,現代水利可以稱之為“大水利”,即“通過流域的綜合整治與管理,使水系的資源功能、環境功能、生態功能都得到完全地發揮,使全流域的安全性、舒適性(包括對生物而言的舒適性)都不斷改善,并支持流域實現可持續發展。”
水利工程,改造山河、興利除害、綜合開發、合理利用、積極保護、科學管理水資源,使之更好的服從人們的意志,更好地為人類造福,這不僅改變了自然界中天然水流的形態,也改變了周圍的自然環境和社會環境.國內外的大量實踐都表明,許多水利工程不僅發揮了它們正常的工程效益,而且也越來越顯示它們的環境效益,成為一種新穎的,十分引人注目的旅游資源,在發展旅游業方面發揮了重要的作用,作出了重要的貢獻。開發水利工程旅游,已經成為水資源利用的一個重要方面。在生態經濟環境水利階段,人們普遍關注環境與生態問題,普遍重視資源開發與環境保護、生態保護的協調發展。在這樣的前提下,強調水利工程建筑物的環境功能和美學價值,己成為國際、國內在水利工程設計方面的新趨勢。
二、水利工程景觀設計的原則
2.1技術與美學相結合的原則
水利工程建筑物和樞紐布局不能單純追求美學效果,它首先要實現工程的基本功能,并滿足技術優化的要求.即使是城市環境美化水利工程,其基本要求是保證工程的安全、穩定、技術可行和經濟合理等。因此,水利工程的美學設計必須首先滿足工程的技術、經濟要求,并在此基礎上對景觀構成元素進行美學調整。技術美是水利工程的美學基礎。
2.2生態環境(改善)保護原則
從生態學角度來說,河流是生態環境中能量轉換和生物活動的廊道,為生態環境敏感區域。在河道上修建水利工程,一方面在一定程度上會破壞河流生態環境、打破生態系統的平衡;另一方面,水利工程能改善河流的水質,提高河流的自凈能力。盡管河流生態系統有自我恢復的能力,恢復期與河流生態生命力有關,但不能百分百的恢復,有些河流的生態甚至完全不能恢復。因此,水利工程建設應注意對周邊環境以及流域的生態進行保護,不應以生態的破壞、環境的退化為代價。注重環境和生態的保護是水利工程景觀(美學)設計應遵循的原則之一。
2.3強調個性和創新的原則
水利工程常常因其獨特性和大空間的跨越帶來景觀特質和震撼的效果,給人留下深刻的映象,具有地標的意義。要發揮水利工程景觀特點,必須在設計中注重水工建筑物的個性發揮,注重建筑物的布局和色彩方面的創新。同時,也要注重與周圍環境(如:城市建筑)的和諧,綜合考慮工程所在地區的地域性、文化性、整體性等方面的因素。
三、水利工程景觀規劃策略
3.1沿河綠地
濱水環境的總體構思應盡可能擴大沿河綠地,形成較為連續性綠化帶,用綠色來勾畫古城的輪廓,延續城市文脈。同時,以良好的綠色空間,優化環境景觀質量,體現現代化城市的新形象。
3.2閘壩結合,擴展沿河水面。
規劃河道可修建彩色橡膠壩,泵房外觀可按風景區房屋標準設計,橡膠壩的主要功能是增加蓄水面積,以形成水面,形成人工湖美景。水邊設置親水步道、平臺、橋梁、濱水建筑物等,供游人欣賞水面景色。
通過新建濕地連通閘向人工濕地定期供水,以增加水面及綠地面積,改善和美化生態環境、給市民和游人提供良好的視覺效果。同時可為生態化污水凈化技術的引進提供良好的試驗場所。
3.3生態護堤
可規劃采取自然土質岸坡、自然緩坡、植樹、植草等生態工程護堤,既防止水土流失,又為水生植物的生長、水生動物的繁育、兩棲動物的棲息繁衍活動創造條件。對于河岸邊坡較陡的地方,采用木樁、木框加毛塊石等工程措施,這種護工程既能穩定河床,又能改善生態和美化環境,避免了混凝土工程帶來的負面作用。在應用草皮、木樁護坡時也可以運用土工編織物,袋內灌泥土、粗沙及草籽的混合物,既抗沖刷,又能長出綠草。有利于堤防保護和生態環境的改善。
3.4綠化樹種及花草
沿河綠化樹種,以合歡、國槐、銀杏、楊樹、柳樹等喬木為骨干樹種,以桂花、雪松、紫薇、黃楊球、桃樹等灌木和牡丹、月季、三葉草、金邊書帶草、馬尼拉草坪等花草為主要植被,形成多種類、多層次生態群落。
參考文獻:
王蜀南,王鳴周.環境水利學[M].北京:中國水利水電出版社,1996