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1 生態水利工程的概述
1.1生態水利工程的概念
水利工程是一項要依賴許多重要的的工程力學的工程項目,而生態水利工程的側重點就不僅在這些傳統的體系建設,而是在水利工程建設的基礎上考慮更多有關水利工程建設對其周圍生態環境造成的一系列影響,所以會結合一定的生態學理論和工程建設的部分方法,所以可以說一門綜合性的工程體系。
1.2生態水利工程的分類
生態環境主要可分為兩大類,包括像三峽工程這樣的防洪水利的工程,以及像小浪底工程這樣的農田水利的工程。
1.3生態水利工程的特點
生態水利工程有以下特點:首先,生態水利工程有較強的綜合性,它能把許多單個的水利項目相互聯系起來在形成一個系統,而系統內部之間又是互相制約而又不可分割的,同時工程的建設也會聯系到其他的經濟建設類項目工程[1];其次,生態工程建設必然要聯系到生態環境,所以對從前項目建設都會忽略掉的江海河流的環境以及生態氣候都會加以關注,對生態環境發揮更好的作用;再者,生態水利工程的建設由于會考慮到很多因素,并且工程建設的難度也會很大,是對傳統水利建設的挑戰,因而所需要的建設資金也會更多。
1.4生態水利工程的功能
而關于生態水利工程的功能也作如下介紹:首先最重要的一點,生態水利的建設必然會產生經濟效益,因為可以利用水利建設中的防洪期來發電,還可以發展養殖業和旅游業等;其次,生態水利工程會更好的利用水資源,因為蓄水能力的增強可以更好的利用到農業發展以及自來水行業等,還可以再干旱的時期滿足人畜的正常飲水以及農業應用。所以在生態方面來說,生態水利工程起到了調節的作用,是人類在水資源的需求上達到一個平穩的狀態,還可以調節作用工程項目對水資源的利用,從而促進社會的經濟發展[2];再者,生態水利工程的建設將會加強防洪抗洪的能力,這樣能在一定程度上減少洪災的發生,保護生態環境。
2 生態水利工程設計中注意事項
生態水利工程不同于傳統的水利工程,其難度更大、技術要求更高,所以更需要進行科學合理的設計,以達到造福社會的目的。所以工程的設計當中需要關注以下的注意事項:首先,生態水利工程顧名思義要遵循生態學的原理,所有的水利工程的建設都要把遵循自然規律當作首要任務;其次,在水利工程修建的前期,應該把生態保護當作設計的重要方向,而可持續發展也要擺在首位;再者,水利工程和生態環境的聯系要把握好,二者在利弊權衡上要分析的當。因為在生態水利工程建設當中必然要在一定程度上改變生態系統,而對于生態系統的平衡也要做好分析,避免破壞生態系統平衡。所以在工程建設中,對于水資源的利用和開發一定要合理,以達到良性發展的效果;最后,生態水利工程的建設一定要把前期的工程設計和規劃,以及實際操作中的具體施工做好合理的預算。只有把這些最基本的要點完成,生態水利工程的建設才會達到改善生態系統、促進經濟發展的目的,最后達到真正的可持續發展。
3 生態水利工程的基本設計原則
3.1針對生態水利工程,發揮其對整個河流的自我修復能力
這種自我修復能力的發揮,就需要尋找到合適的環境條件和相應的能源條件,并且依靠系統的修復能力來選擇適合的物種,進而形成合理的生態結構。一個好的水利工程就需要把人工建設和自然保護的比重分配好,二者應該比重相當,不要違背生態水利建設的初衷,去破壞環境來尋求經濟效益的提升,應該從尊重自然、尋求平衡入手,把河流的自我修復功能發揮最大化。在工程的設計上更多的選擇因地制宜,尊重自然,選擇最合理的方案。
3.2積極保護河流多樣性
河流的多樣性的保護也就是對生物多樣化的維持。河流多樣性生物環境的形成主要是由于河流里生長著很多不同種類的動植物。河流的水文環境多樣性主要有河寬、河流的形狀和連續性以及流速等等方面的內容。河流的生態方面的特點主要是兩相聯系,指的是水―陸和水―氣兩個方面的兩相,這樣形成的生境條件較為開放;因為上中下游的生境不同,即具有異質性,這就促成了流域生境的豐富多樣化。因此,設計生態水利工程時,應該對要保護生物多樣性予以充分的考慮,對于原有的多樣性生物棲息環境應該盡可能地予以保護和恢復,這樣生物的多樣性才能有一個良好的生存環境。
3.3 重視對生態水域整體生態系統性的修復
河流的生態系統還包括其周邊的村莊和田園、森林等,其還承擔著為生物提供棲息地的作用。所以說水域是一個大的生態系統,它還包括水文系統,而水文系統不但包括地下和地表的水系統,好包括和河流相關的湖泊、水塘、濕地和洪澤區等[3]。水文系統還與很多生物聯系形成復雜的河流生態系統。還有,生態水利工程的建設的過程當中需要考慮到河道的問題,因為河道會對總的河流生態系統產生重要影響,并且河流生態系統的其他要素也要考慮周全,他們也是生態系統修復的關鍵因素。
3.4兼顧安全性和經濟性
生態水利工程建設的目的就是在滿足人類經濟發展的需求的同時,還能對生態環境起到保護作用。所以在水利工程建設的過程當中一定要符合相關科學的工程學原理和生態學原理。所以在工程設計時,要根據實際情況,考慮到洪水、寒凍等情況的最大負荷能力;還要根據地理學原理分析河流橫斷面和縱斷面的情況,以及河流的動態變化趨勢來分析規律,從而保證河流的生態修復的持久性。要保證工程的風險最小而創造的利益最大。
4 結語
總體來說,生態水利建設是一門追求經濟發展和生態環境保護相平衡的學問,但由于發展的時間較短,相關的經驗技術不是很成熟,所以在項目建設上不是很完善,要想更好的為人類的生態環境服務,就必須遵循自然的規則,人與自然的相互和諧。
參考文獻
中圖分類號:TV:文獻標識碼:A:文章編號:1673-9671-(2012)022-0192-01
隨著生態文明建設步伐的不斷加快,水利工程的設計和施工也越來越朝向生態化的方向發展,生態水利工程已經成為一個既定的概念映入人們的腦海,如何實現生態水利工程的設計是人們關注的重點。
1生態水利工程概述
為了使讀者能夠對生態水利工程有一個全面的認識,以下將分別從生態水利工程的分類、生態水利工程的功能以及生態水利工程的特點兩個方面來對生態水利工程做概要說明。
1)生態水利工程的分類。為了消除水患以及開發水資源而修的水利工程需要修建水閘,堤壩等不同水工建筑物,來有效的實現其目標,其中生態水利工程可以進行如下分類:①按期服務的防洪水利工程,比如長江三峽工程等;②農田水利工程,比如小浪底工程等。
2)生態水利工程的功能。①生態水利工程可以提高河道的蓄水能力,滿足人們的日常生活用水及農田用水。隨著社會的發展以及人口的劇增,人們對于水資源的需求與日俱增,所以說個地方政府在河流都建立起各種水利工程控制,調節水量以及開發和利用水資源,從而可以提高河道的蓄水能力,滿足人們的日常生活用水及農田用水;②生態水利工程具有非常顯著的經濟效益。除這兩項最基本的功能外,水利工程還可以在汛期進行防洪,發電、發展航運,旅游以及養殖漁業等需求,顯然經濟效益會十分的顯著;③生態水利工程具有很好的防洪排澇的功效。水是人類在生活和生產中必不可缺的珍貴資源。但其人類真正能利用的水卻只占地球總水量中很小的一部分,并不能完全符合人類的需求,水的存在直接就推動了巨大的經濟、社會雙效益。對于生態而言,也同樣具備了積極地作用,通過對水量的調節合理支配水資源,可以使河流長期的處在一個平穩的狀態,有效防止旱汛不均問題所造成的斷流或者是洪災,而且可以使污水再蓄水庫中有一個沉淀的過程,就干旱與半干旱為例,可以此地區生態環境得到良好的改善,使其充分地發揮了本身的調節功能,從而促進了經濟和社會不斷發展。只有在修建了水利工程的前提下,才能控制水流的平穩狀態,防止旱澇災害的發生,并通過對水量的分配和調節來滿足人民生產生活的需要。
3)生態水利工程的特點。水是人類日常生活中不可缺少的珍貴資源,但其存在的并不能符合人類對它的需求,所以我們要想更好地節約水,利用水,就要修建生態水利工程。設計在修建生態水利工程是尤為重要的因素。其中生態水利工程的特點如下:①有很強大的綜合性和系統性,統一流域及地區所組成了單項水利工程,它們相互聯系,相互制約,既緊密又相互矛盾。水利工程與其他也與國民經濟緊密相關,詳細的綜合分析才可以獲得最佳方案;②建設水利工程,對環境也有影響,水利工程不僅對經濟社會發生影響,而且也影響著江河湖泊以及生態環境,氣候等。這種影響有利也有弊。設計規劃時一定評估出利弊關系,使其消除弊端,充分發揮水利工程本身的積極作用;③建設水利工程的任務難度大,很難掌握自然條件下對施工建設的影響,其建筑比一般的建筑物更為復雜;④水利工程的效益具有不確定性,每一年的水文狀況都不會完全相同,所以利害每年也不相同。因此,制定合理的水利工程機制,就必須統籌兼顧以減少不利影響,實現經濟社會環境效益;⑤一般水利工程都是規模很大,難度大,因此所需要的資金也比較多,另外工期也長,所以工程施工時一定要充分考工程的實際環境和需求。
2生態水利工程設計和修建中的注意事項
結合大量的生態水利工程的實踐,筆者總結認為,生態水利工程在設計和修建中需要做好如下幾個方面的注意事項。
1)修建的水利工程可以同時為多種目標服務的水利工程,而且在建設生態水利工程時一定要遵循生態學的原理,以及生態平衡的相關要求和相應的自然規律。
2)生態水利工程的修建要從保護生態的角度出發進行水利工程建設,必須要滿足可持續發展以及良性循環的水利體系,從而達到人與自然能夠和諧相處。
3)考慮到水利與生態系統之間的緊密聯系。生態水利工程的建設可以使生態系統發生變化的關系。因此,在進行生態水利工程建設的過程,要對水資源進行合理利用和開發,在提高水資源利用效率的前提條件下,要采取有效舉措來充分保證生態系統的穩定和生態系統自身的良性發,這同時也在要求,在進行生態水利工程修建時必須把人與水體當作為一個整體去考慮問題,同時也要兼顧到人與自然共同的需求。
4)合理的做好生態水利工程設計、規劃、施工以及相應的工程運作機制控制工作。在有效完成以上工作的基礎上,達到改善和優化生態系統的目的,同時使相關的自然資源可以得到持續和反復的利用,真正實現人類社會的可持續發展。
3生態水利工程設計的基本原則
生態水利工程的設計最顯著的一個原則就是在設計時一定要凸顯其生態性,這是生態水利工程的本質體現,除此之外,生態水利工程的設計還需要遵循協調性,系統性和安全性的原則,以下將分別給予詳細的說明。
1)生態水利工程設計的基本原則之協調性原則。所謂的協調性原則,就是要確保水利工程要與周邊環境協調統一,我們不要著急的去建設,而是要與周圍環境實現和諧統一,只依靠人的力量是不可能控制自然的。與世界上沒有兩個相同的指紋一樣,世界上是沒有完全相同的兩條河,每一條河都有自己獨特的一面,所以我們在建設生態水利工程的時候,要具體問題具體分析,充分考慮周圍環境因素,更好地控制水的時間與空間的分布,防止災害發生,也為工農業及人們日常生活的正常需求提供了保障,如果違背了自然界的規律,那么災難就會來臨。
2)生態水利工程設計的基本原則之系統性原則。在設計整個生態水利工程的過程中,必須系統性的設計好,在設計時要充分考慮到自,然環境的易變性,不確定性,水域生態系統是在時間與空間不斷收縮或不斷發展的動態系統,河流生態系統屬于一個開放的系統,隨時都與周圍生態系統進行物質循環以及能量傳遞。一條河流是不能孤立存在的,它在生態修復中必須與相鄰的流域相互協調,必須從全局出發,綜合的,系統的進行討論,才能得到最佳方案。
3)生態水利工程設計的基本原則之安全性原則。在建設生態水利工程的時候,必須要從根本出發,考慮多方面因素,其中安全因素是非常重要的一環,生態水利工程作為一項綜合性工程,有航運、防洪、發電以及抗旱等相關的功能需求,因此,在進行生態水利工程的設計時,必須要符合工程學的相關原理,同時還要符合工程力學以及水文學的相關規律,有效確保生態水利工程的各項安全。
人們對生態文明的追求,促使水利工程也不得不向生態化的設計方向發展,然而由于水利工程作為一項綜合性的工程,其所要滿足的功能需求比較多,而且涉及的面也比較廣,所以在進行生態水利工程的設計時一定要嚴格遵循各項設計原則,這是有效發揮生態水利工程各種功能的重要前提。
參考文獻
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
[1].覃后亮.探析水利工程設計的現狀和發展方向[J].城市建設理論研究,2014(10).
關鍵詞:
生態水利工程設計;水體原生態;水體系統自我修復
由于我國地域較為遼闊,水系的分布也呈現出多元化的特征,不同地域、不同水域形態對于水利工程的建設也呈現出不同的要求,導致我國難以制定出較為明確和統一的生態水利工程設計準則。針對現階段我國生態水利工程在設計方面所要面對的經濟型、安全性、生態環境多樣性以及生態系統的運營性等特征,水利工程的相關設計和施工操作人員可以從下文所述幾個角度來把握其具體的操作原則。
1安全性與經濟性原則
作為水利工程的重要分支,生態水利工程應該遵循水利工程最為基本的設計原則,因為只有這樣才能保障其作為一項工程在技術上所必需秉承的安全性,從而實現其在最終運行和使用過程中,維護所有使用者的基本安全。水利工程設計師在設計過程中要充分考慮到水流、水體的水質等情況,深入實際去研究和考察水體對于泥沙的堆積和搬運作用、對建筑物的侵蝕作用,準確把握和考慮河道走勢等自然定律。對于生態水利工程而言,只有充分把握建設基礎的安全性、穩定性、持久性,才能確保其后期發揮自身應有的功能,從而實現以最少的資金投入、獲取最多的經濟效益和生態效益,完成對于經濟性原則的秉承。
2水體內部多樣性原則
據有關調查數據顯示,一個地區的生物多樣性和群落多樣性受制于其非生物多樣性,也就是說一個地區如果能夠實現自然環境的多樣化,那么其生物種類也會呈現出多樣而豐富的特點,由此構成的生物鏈也會更加復雜,生態競爭會更為激烈,而這也必然會導致由生物所主要構成的生態系統,能夠強有力的適應和地域來自自然界的變化和非常規條件下所引發的自然災害的侵襲。這樣的道理沿用在對生態水利工程的設計上,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構成的內部環境較為單一,那么圍繞其所產生的生物種類在多樣性上就會存在一定的缺陷,長此以往將對于生態系統所擁有和保持的基本功能也會逐漸喪失。因此相關設計人員在構建生態水利工程的過程中,要充分考慮到水體附近以及周邊區域內的生態環境與水文情況,充分了解與之相關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境條件,將對自然生態的影響降到最低。
3實現河流生態系統自我修復原則
生態水利工程與傳統水利工程相比,其除了要維持和保障有關技術方面的基本原則外,還要充分考慮和實現河流系統的生態自我修復功能,也就是要維持生態系統的可持續性發展。因此,設計人員要充分考慮到將人文的力量與自然生態進行有機結合,充分利用和把握生態系統自身所具有的組織和設計功能,實現從大自然環境當中選擇適合的物種,組成良好而完備的合力結構。
4水體原生態和生態要素關聯性原則
傳統水利工程在設計的早期階段,水利工程往往會將水體依據其不同的功能劃分為若干區域,這就間接導致了水體之間生成嚴重的障礙性存在、無法流通,于是水體之間的不同物質難以得到有效的轉換,其與周邊自然環境所合力構成的生態系統也會在一定程度上遭到破壞。鑒于此,水利工程的設計人員在進行生態規劃時,要充分考慮到生態系統當中各個要素之間的關聯性,盡可能保障水體其原有的狀態,避免因外界因素的干擾而影響到生態系統的統一性和完整性,從而實現生態水利系統的可持續性發展與運作。生態水利工程作為水利工程的重要分支,其不僅對于中國水利事業的發展擁有重要的作用,同時是構建水體文化、實現生態平衡的重要步驟與手段之一。鑒于此,國家相關水利部門在興建生態水利工程時應充分把握經濟型和安全性、水體內部多樣性、實現河流生態系統自我修復以及水體原生態和生態要素關聯性4大原則,從而實現生態效益和經濟效益的和諧共生,提升我國水利工程建設的質量以及設計水平。
作者:郭勇 單位:沈陽市市政工程設計研究院
前言:我國是水利大國,水資源極為豐富,在沒有進行水資源的科學利用時,不受控制的水不但不會為社會的發展提供有力支持,甚至造成災害。通過對水利工程的建設,我國逐漸加強了對自然水資源的利用,為社會生產和經濟發展都帶來了極大的益處。水利工程在建設中需要從多方面考慮建設效益的問題,這樣才能夠保證該工程建設的科學性。水利工程的建設主要是以對自然狀態下水資源的科學利用為主要目的,但是在建設的過程中出現問題就會降低工程建設對社會進步的收益,這就要求在現代水利工程的設計中,需要根據社會發展的新需求,對設計要求進行調整,以保證水利工程能夠充分發揮出其經濟效益和社會效益。
1、水利工程設計的重要性
水利工程在人類的發展過程中起著十分重要的作用,不僅保障著人們的生命和財產的安全,同時也為經濟發展起到了積極的推動作用。水利工程的建設,使人們在防洪、灌溉、發電、供水、航運、養殖和旅游等眾多領域都享受到了水利工程所帶給我們的安全作用和經濟作用。同時,水利工程建設可以有效的均衡不同地區水源的問題,從而促進植被和生物的生長。進行水利工程建設,能夠使人類與水實現和諧相處,使水利工程在服務過程中保證了生態系統的平衡發展,這也是未來水利工程發展的趨勢。
2、水利工程設計的原則
2.1以人為本的原則
現代水利工程設計應以人為本,以人為中心,以工程安全為基礎,做到人與自然和諧統一,設計者應該把更多的情感融入到自然生態環境中去,從而營造出高品位的景觀和環境。
2.2安全第一,經濟合理的原則
現代水利工程是一種綜合性、系統性工程,水利工程應滿足防洪、供水、發電、航運、旅游等要求,還應考慮生態環境的可持續性。現代水利工程的設計應滿足相關的規范要求,確保水利工程設施的安全性、穩定性和耐久性?,F代水利工程設計應遵循風險最小和效益最大原則,做到經濟合理。例如現代城市環境水利工程的設計,除應滿足一般的防洪要求外,還是城市的重要景觀,工程建成后將會有大量的游人進入,因此,在工程設計中既要滿足人們親水、嬉水的要求,同時還要確保人們的生命安全。
2.3堅持生態化和自然化的原則
以人與自然和諧統一始終是可持續發展的長遠設計主題,在保護原有自然景觀和遵循自然規律的基礎上,考慮工程、景觀以及生態要求的條件下,充分發揮自然環境優勢,采取因地制宜,將自然景觀和人文景觀高度結合,體現人與自然的融合。
2.4人工景觀與自然景觀相結合的原則
人工景觀設計是現代水利工程的重要內容,景觀設計應當充分考慮原有天然景觀的類型、分布和特點,將人工景觀與天然景觀融為一體,真正體現人與自然和諧相處設計理念。
2.5合理利用水資源的原則
作為城市景觀的現代水利工程,要保證工程景觀功能的正常運行,蓄水是實現這一功能的重要手段,因此,在設計時應充分考慮水資源的合理利用,從而減少水資源的浪費。
3、現代水利工程設計要點
3.1采取設計監理體制
要想從根本上提高水利工程設計審核工作的有效性,就必須在工程設計中,采取設計監理體制。采取設計監理制,則能夠對設計的整個過程實施有效的控制及監控,促進設計方不斷改進自身設計水平,提高自身設計能力,保證工程質量。從而能夠在工程設計中,能夠對工程設計工作的全過程實施動態跟蹤、監理,從根本上控制工程設計的質量,提高設計工作的效率。
3.2注重美學研究,營造景觀工程
水利工程設計應重視美學研究與景觀設計,這將會給水利工程帶來良好社會、經濟和環境在內的綜合效益。人類已經從原始水利階段、工程經濟水利階段進入生態經濟水利階段,水利工程的設計必須與維護生態和保護環境相協調。
3.3注重科學性和可持續性
在進行工程設計之前,工程的設計單位及設計人員必須對工程所處區域的生態環境進行全面、細致的研究,保證在設計的時候可以通過相應的方法策略解決好工程與環境協調這一問題,保障資源利用的合理性。設計人員必須摒除傳統世俗的審美及評判標準,避免病態空間的構建和國務裝飾問題的發生,在減少視覺污染的同時,使整個工程設計的科學性和可持續性得到有效提升。
3.4生態及美學因素
水利工程設計要對各種生態環境理論和相應的生態技術進行充分的考慮與運用,以便于實現對水量和水質科學配置的同步化,將工程設計與生態環境設計進行有效結合。在保護生態環境的同時,將工程結構的建設與環境相結合,充分利用環境因素,將水利工程的建設的應用變得更加現代化和實用化。
3.5凸顯文化品味和文化內涵
不同于傳統的水利工程建設,現代水利工程從某一角度上看已經成為城市景觀的組成部分,其文化品味與城市的品味結合在一起,水利工程設計的文化品味和文化內涵能夠有效提升城市的文化氣息。因此在工程設計的過程中,設計人員需要對城市的人文風俗、自然文化等進行相對深入的了解和感知,以便于通過相應的建筑小品、景觀和水域等的布局與規劃,使整個水利工程的文化品味與城市的文化氣息融合在一起。
3.6設計中要強化質量管理,確保整個設計質量水平
設計單位在進行管理時,要樹立質量管理理念,將質量問題當做最根本的問題看待。緊緊圍繞著顧客需求進行設計,不斷提高項目設計質量,通過全方位質量控制來推動發展。設計單位在編制施工組織的過程中,要盡量做到具體詳盡,為施工單位的工作提供完整可靠的信息,以防后期階段發生一些本來可以避免的糾紛。與此同時,編制的概算也要盡可能完整以及準確,關于項目單價的確定,要結合當地的具體實際進行計算,這樣才能使工程造價得到有效控制。
3.7加強施工的機制和觀念創新
項目施工管理創新方案確定組織機構,明確了母、分公司的體制,并相應建立起了現代企業管理制度,創新的方案基本具備了。但這一方案的有效運行還需要有創新的機制,方能使這一創新方案具有極強的生命力。創新的機制就是要使項目經理部及分公司不斷增強市場的競爭能力,牢牢占有自己的市場,不斷開拓和占有潛在的市場。項目施工管理不斷創新的關鍵是企業高層管理者給予足夠的重視,加大人才的培養、引進和凝聚,切實加強創新意識,以創新的思維方式對企業進行管理,即以市場的需求為出發點,要深刻認識項目施工管理創新的緊迫性、重要性、艱巨性和長期性。施工企業應將項目施工管理的創新放在企業發展戰略的高度上來定位,并將創新工作切實落到實處,要根據時代要求和遵循創新原則去提出創新方案。
4、結語
總而言之,水利工程設計工作是保證水利工程可以順利進行的基礎,也是保證水利可以獲得更多的經濟效益的保證。水利工程在進行施工的時候,安全是非常重要的,這就需要在進行工程設計的時候對工程的細節也進行很好的控制。水利工程的設計工作可以受到很多因素的影響,在設計的時候要能夠克服出現的問題,保證水利工程設計工作可以順利完成。筆者衷心希望,以上關于對我國現代水利工程設計的探究能夠被相關負責人合理的吸收和采納,進而更好的發揮水利工程的作用,為我國人民群眾謀福利。
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:
0引言
水利工程對于社會的發展起著不可或缺的作用,可以說水利工程是21世紀必不可少的一項工程,但是在修建水利工程是往往會對河流造成很多不良影響,使得這個地區的生態平衡被破壞,不利于可持續發展,因此國家提倡生態水利工程的建設,本文就以分析生態水利工程的基本設計原則為題,探討生態水利工程的優點與建設原則。
1生態水利工程的基本概念
1.1生態水利工程簡介
從名稱可以看出,生態水利工程是與生態和水利工程都有關的一項工程,在傳統的水利工程設計中,經常會出現對生態系統考慮不周到的問題,導致設計出來的水利工程在推動社會經濟發展上起了很不錯的作用,但在生態系統的維護上就不那么樂觀了。隨著科學的發展,為了解決傳統水利工程的不足,水利工程在設計時就參考生態學的相關理論,使得水利工程中加入生態學的相關知識,進而使得水利工程與生態學相結合,這樣就產生了一門全新的學科,那就是生態水利工程學。生態水利工程學是指在研究水利工程可以有效滿足人類需求的前提下,兼顧水域環境生態系統的健康與可持續需求的理論和方法的工程學。
2生態水利工程的基本設計原則
2.1安全與經濟性原則
任何工程都應該以工程的安全性原則作為第一原則,其次才是經濟性原則。安全性原則是只這項水利工程在建成之后能夠承受的自然災害的能力,如洪水、風暴、極度嚴寒等自然災害,由于水利工程的施工環境的影響,在進行水利工程設計時還要考慮河水的變化、底部河沙的移動、河水的侵蝕等因素,進而使得水利工程的設計變得更加的合理,使建造出來的水利工程經久耐用。經濟性原則是指,由于生態水利工程建造的規模一般都比較大,規模越大,成本就越大,因此需要考慮的因素比較多,所需需要對各種因素進行考慮,制定不同的可實施的施工方案,并選擇建造成本最低的方案,這樣才有利于提高施工企業的經濟效益。
2.2生態系統自組織和自我恢復原則
生態系統的自組織功能體現在生態系統的可持續性,通過自組織功能可以實現河流對于物種的自然選擇,可以以保持各種生物于生態系統的友好關系,對比于傳統的生態水利工程來說這可以說是一大創新。也就是說生態水利工程在滿足傳統水利工程所能提供的所有便利之外還能夠進行自我恢復,使得在建造時被破壞的生態平衡在建成后還能夠自我形成新的平衡,進而形成另一個完整的生態系統。
2.3最大程度保留河流環境多元化的原則
河流中除了水之外還有很多的動植物,建設水利工程時肯定會對這些動植物造成影響,極有可能會使河流中的某些生物沒有生存的空間,因此在修建水利工程時應該要保障河流環境的多樣化,使得河流里面不同的生物能夠擁有生存的空間。河流生態環境的多樣化不僅包括河流的水體環境,還包括了河流的土壤環境以及溫度等氣候環境。河流生態系統由水、氣、固體三相相互作用形成的多樣化生存環境,建造水利工程時會對河流的水流量、水質等產生影響,同時大壩是建造在河床之上,對于河床的地質條件也會產生影響,進而也會影響河流生態環境的多樣化。隨著水利工程建設的規模不斷的增大,使得很多河流因為水利工程的建設使得其發生斷流,河道改變,使得原本連續不斷的河道變成了水庫,導致河流走向單一化,對于某些需要回游進行繁殖的魚類是十分不利的,這種情況長時間的不到改變的話會導致很多魚類因為河流的改變而滅絕。因此為了避免這樣的情況發生,在建造水利工程時要因地制宜,最大程度上保留河流原本的生態環境,為當地的物種提供生存和繁殖的環境。
2.4符合反饋調整式的設計原則
破壞生態系統的速度要遠遠比恢復生態系統的速度快得多,因此在建造完一項水利工程之后,當地的河流生態環境需要一個漫長的時間進行恢復,只有經歷過較長的一段時間的恢復后才能使得當地的生態系統中的生物多樣性、生態系統結構多樣性等方面得到一定的恢復,只有當河流生態系統的結構多樣化,才能夠提高河流生態系統的抗逆性,才會有利于河流生態系統的穩定發展。在整個恢復的過程中,如果沒有人類的干預,往往需要很長的年限,這會使得一些生物因此而滅絕,因為為了能夠盡快使得生態系統恢復,人類可以通過河流環境的反饋信息進行相應的調整,進而加快恢復的進度。
3結論
人類在面對大自然的饋贈時要懂得感恩,不能夠貪得無厭,就去現在的水利工程來說,建造水利工程無疑是會推動社會經濟的發展的,但同時也會破壞自然環境,例如由于水利工程造成的洪澇災害、水土流失等,很多魚類天生是有回游產卵的習慣的,只有回到它出生的地方的那個環境才適合它們進行繁殖,而水利大壩的修建就會阻斷它們回游的路徑,使得它們在經歷過大風大浪之后死在了攔河大壩之下,最后時間一久就會使這種物種走向滅絕,因此人類在設計水利工程時要結合生態學,建設全新的生態水利工程,以達到不破壞環境又能使人類受益的目的,這對于人類的可持續發展來說擁有很大的意義。
參考文獻
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中圖分類號: F323.213 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/ki.jlny.2017.06.029
農村水利灌溉工程不僅在旱季能用來灌溉農作物,還能在雨季排洪抗澇,如何做好農田水利灌溉工程,規劃設計好取水方式尤為重要,本文就農田水利灌溉工程的規劃設計做細致分析。
1設計標準
河流的徑流量會隨一年四季的變化而持續處于變化之中,同時農作物對應的種類以及種植面積都將會發生較大的改變,這種改變將造成灌溉用水量的大幅度變化。因此,灌溉工程既要保證規劃設計的標準,也要保障規劃設計的科學性,又要滿足灌溉用水量隨氣候和灌溉面積的變化而變化。目前,我國的灌溉設計最常見的有以下兩種:
灌溉設計保證率,首先應該調查當地灌溉工程的規模,清楚當地農作物的種植種類,最重要的是當地的水源情況,這些是確定灌溉設計保證率的關鍵因素。
抗旱天數,了解當地的氣候條件,確定旱季的時間周期,摸排了解灌溉設施的供水能力,保證滿足農作物的供水需求,才能確定抗旱天數。
2灌溉渠系的規劃設計
2.1總體規劃布局
要結合當地的水資源、地勢、發電能力、飲水情況等諸多方面的因素,系統地做出合理的統籌規劃,因地制宜做出科學的規劃設計,實現更好的管理和工程高效施工。做好農田水利灌溉渠系規劃設計。
2.1.1利用地形優勢 旱季是灌溉農作物的關鍵時期,要達到自流灌溉的要求,首先要把灌溉渠道布置在地萁細叩牡胤劍以便提高水的流速,實現自流灌溉。到了雨季,排洪抗澇是首要任務,排水溝渠的布置要選擇地勢相對低的地方,便于農田內多余水量的排出,達到排洪抗旱的目的。由于排水的地勢較低而灌溉渠道的地勢較高,所以要分開修建。為了不影響全局基礎又能有效照顧到局部,所以采取小片灌溉的方式是針對局部高地,采取小片提排的措施是針對局部洼地。在進行渠系布置時,盡量直、整、齊,減少交叉建筑物,這樣可以節約渠系規劃的成本。
2.1.2安全是主要原則 在農田水利灌溉工程施工過程中,保證安全是否順利完成農田水利灌溉工程的前提,要做到減少挖方,盡量減少高填方,避免存在難工險段。在地形為山丘時,為避免渠道被破壞,在渠道布置時要盡可能避開小溪和河流,選擇透水性極低甚至不透水的土質地帶。避開風化巖石層,在滿足灌溉要求的同時做好排洪、泄洪的措施。
2.1.3綜合利用 因各個地方地勢條件不同,在山丘進行渠道布置時,首先要考慮水源和供電設施,提高水土資源利用率,真正實現多種用途和一水多用。使用集中落差的渠道布置方式是最可行的,如果在平原地區,地勢較為平坦,基本沒有太大的起伏和落差,灌溉模式可以選擇河井相結合的方法。
2.2干、支渠的規劃設計
結合當地的地形地貌對灌溉渠道的干、支渠進行有效的規劃設計。對平原灌溉區的干、支渠規劃設計進行系統的分析。平原地區耕地面積多,地勢廣闊,結合平原的地勢情況和旱澇具體嚴重程度,對平原地區干、支渠的規劃與設計做出行之有效的安排和部署。
3取水方式與規劃設計
灌溉水源決定灌溉取水方式,在農田水利灌溉工程規劃和設計中確定好取水方式非常重要。根據灌溉水源的地勢等因素,有以下兩種灌溉方式,即自流灌溉和提水灌溉。自流取水灌溉是以河流作為水源,進行有壩取水和無壩取水。在進行取水方式的設計時要考慮開渠建閘,引水地點水位的高低、地點和引水口的長度,方便農民對農田進行灌溉,同時還能節約工程成本。
3.1無壩取水
是否需要修建水閘是進行無壩取水的關鍵所在。如果不修建水閘,會使引水口無法控制水流量和流速,導致渠道在水的沖擊下損壞,嚴重的還會淹沒農田。需要結合實際情況來決定是否需要修建水閘,將引水角度掌握在30°~45°之間,這個角度能保證水流相對平穩流入渠道,引水口能夠承受相對大的引水量。
3.2有壩取水
3.2.1溢沙壩 通過攔截河流提高水位,可以將雨季多余的水量排出。
3.2.2進水閘 進水閘是引水灌溉的根本,可以有效控制進水量,不讓多余的水流入。
3.2.3排沙閘 泥沙流入渠道會造成渠道堵塞,排沙閘的作用就是有效防止和控制泥沙流入渠道??梢钥紤]修建沉沙槽、沉沙池等防止泥沙的設施。
3.2.4防洪堤 防洪堤的主要作用是在雨季防洪,保護城鎮居民的人身安全和財產安全,平時還可減少攔河壩對上游的損失。
4結語
隨著我國農業經濟的不斷發展,興修農田水利灌溉工程是大力推進農村發展農業經濟的基石,是“功在當代,利在千秋”的惠民工程。要綜合實際情況,建設科學合理的農田水利灌溉工程,造福百姓,讓更多的農民受益,從而提高我國的農業經濟水平。
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?!?/p>
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:
1生態水利建設當中應遵循的原則
1.1加強河流生態系統的保護原則
生態水利工程是一項系統性、整體性的工程,在水利工程建設中既要科學化、合理化又要廣泛涉及到各方面,不只是可以應對供水發電等以及有防洪的功能,并且還要能夠將生態環境系統可持續發展。生態水利工程的建設不僅需要一定的專業知識,在建設的時候需要將水利工程學原理和生態學院原理結合在一起。在工程設施上一定要做到符合水文學以及工程力學的有關規定,以此來確保工程質量確保其順利進展。工程設施必須符合相關設計標準,能夠承受一系列自然災害造成的影響。按照河流地貌學原理進行動態地探究河勢變化規律,保證河流工程建設的質量,將修復工程的次數降到最低,河流之間是不同的,每條河流都有自己獨特的生態環境特點,要對河流生態環境進行保護的話,需要對每條河流的情況進行分析,然后依據不同的情況作出相應的措施,一次達到保護河流生態環境的目的。
1.2保護水體系統的完整性
地球上的水體系統組成包括兩部分,分別是地下水和地表水,所以在保護水體的時候要考慮到各個方面的因素,以達到保護整個水體的目的。
1.3加強對水利工程周邊生物的保護
對水利工程的建設務一定要做到和生物多樣性原則選一致,為在水利工程建設中保護生物多樣性,在工程開始建設之前要對當地環境和生物多樣性進行調查。
1.4提高河流形態的空間異質性原則
為發展經濟,我們不得不進行經濟建設。因為以往的工程建設不夠合理所以致使河流受到了很大的污染,生態環境的單一化使生態系統都有了不同程度的退化。生物多樣性的保護需要通過采取相關的保護措施,我們為了實現這一目標就要進行建設生態水利工程,建設生態水利工程的重點是為了將河流形態的異質性進行提高,讓其與自然環境的發展相一致,能夠最大程度的保護生物群。
1.5生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的可持續性是由生態系統的自組織功能表現出來的。自組織的機理是依靠生態系統的自設計以及自組織功能,由自然界進行合適物種的選擇,然后想成相對合理的組織結構,實現設計與設計完成。生態水利工程建設是基于傳統的水利工程設計的基礎上,通過應用現代科學技術,采用新的工程理念。使工程建設發展和生態環境保護相統一。河流生態修復規劃和管理是在大規模、周期性長和可持續性的基礎上進行,這樣才能確保河流生態修復的高效率。通常我們所講的整體性即是指的在出發點上是生態系統的結構構造以及性能,使其生態系統中的各個要素相結合,進而提出綜合的系統性的治理修復河流生態系統的方案。水域生態系統是一個大系統,當水域生態系統受到脅迫時,需要對各種造成因素進行綜合性、整體性探究。其次,還要重視生物種群的基本生存條件。再者,河流生態系統和周圍的環境也有一定的聯系,兩者可以進行能量之間的傳遞以及可以進行物質循環,所以,一條河流的修復工作需要周圍環境的配合,兩者相互促進,共同協調發展。到最后因為在修復周期上河流的要相對長,所以在河流的修復時間尺度上一定要把握好。河流生態系統的修復工作是依靠時間來完成的。
2生態水利工程的作用和價值
2.1對河床岸坡的保護更加有力
進行生態水利的建設可以保證生物的多樣性以及生態的和諧發展。在對生態系統進行建設的時候一定要采取更加有利于生態環保的手段,才可以做到對河床的岸坡更加合理科學的保護。除此以外,在水利工程建設中需要的建材業要進行非常專業的嚴格的質量檢驗,要做到確保河床的穩定牢固,避免掉河床岸坡的局部透水從而導致河流堤岸崩潰,決堤。因此,采用水利工程就可以做到很好的防護。
2.2保護河流生態環境的多樣性
在對生態水利工程進行建設的時候,要預先對周邊的環境進行了解,然后根據實地調查的結果對生態水利工程建設的過程以及技術進行有效改進。
2.3生態水利工程建設可以節約土地資源
生態水利工程建設要對工程的施工占地面積縮小,可以采取事先對水利工程進行綜合評估的辦法,這樣就可以在施工建設的時候將占地面積有效的縮小了,將土地的利用率進行了很大程度的提升。并且,也做到了非常有效的將占地面積給工程帶來的影響減小,從而實現了生態水利工程建設的實際目的。做到社會發展的需求以及能夠使生態環境系統可持續協調的發展。
3對生態水利工程的經濟合理性分析
在生態水利工程建設的同時一定要確保效益最大和風險最小。在規劃方案的時候由于不能夠將生態演替的程序以及結果熟悉掌握,所以要將多個方案進行對比選擇,在選擇方案上一定要注重生態系統的上期定點檢測以及評估。除此以外,要充分將河流生態系統的自我恢復規律利用,以此將投入做到最小,獲得更有利的技術路線。我們對生態水利工程建筑的材料質地和主體設計構造及工程外型設計有著高要求,以此來盡可能滿足人們對生活環境品質的追求。節能工程是重點,為貫徹落實可持續發展觀,綠色生產,低耗能生產、提高資源的回收利用等節能方針,人們一直努力著。不僅在生活中要貫穿低碳節能理念,在生態水利工程建設中同樣更應注意節能環保。合理利用材料資源,回收利用,這樣不僅可以節約建筑成本更重要的是減少了資源的浪費和對生態環境的破害。最大限度地做好生態水利工程建設。
4總結
雖然生態水利工程建設有一定發展,但仍面臨施工難度大,工程技術高,施工設備不健全,人員管理不善,風險多等困難。因此需要我們不斷學習,引進新設備,改進生產技術,加強施工管理等進一步去協調完善整個工程。作出最細致的網絡圖。網絡圖是在施工的時候用到的,施工按照網絡圖進行,同時還要將現場的實際情況進行反饋,對圖做適當的調整,對突發事件作出及時的措施。
參考文獻:
引言
社會的不斷地發展促使人們對于自然生態認識的觀念也不斷地發生改變,人們迫切的希望可以把水利工程建設與生態環境保護有機的結合起來。即便如此,但是由于我國生態水利工程的建設水平還在處于初期階段,技術還比較薄弱,與其他國家相比還有一定的差距,所以我們要想發展生態水利工程,就必須要借鑒其他發達國家的成熟的建設經驗和技術,然后再根據我國的實際情況因地制宜的去發展適合我國生態環境特點和水利工程建設的技術和方法,尤其是水利工程中的生態設計設計的基本原則。
一、目前水利工程生態設計工作面臨的困難
(一)缺乏對于不同區域的評價標準和設計方法。
生態水利工程學與其他學科相比較最大的特點是,它把兩種學科有機的結合在了一起,即是生態學與工程學的完美結合。因此,對于不同的地域,它所服務的目標也就有所不同,因為不同地區的生態環境都有它們獨特的地方。雖然講對于我國的生態水利工程建設來說也有了一些大體的方法和設計標準,但是針對不同地區的生態水利工程來說都沒有具體的設計指標和參考模式,不過也是正常現象,因為就我國的生態水利工程建設來講,正在處于起步于摸索階段。
(二)水利工程中生態設計工作的目標和標準的確定比較難。
現代生態水利工程建設的目標和任務與傳統水利工程建設相比較,最大的不同就是它更加注重維護和保證生態環境的健康和發展,實現人類與生態生態環境的和諧共處。但是,就是因為我國目前處于對生態水利工程建的初期階段,因此對水利工程中生態設計還沒有明確的目標和標準,更沒有具體量化的一些要求,這也就對工程的終期目標與標準的建設造成了一定的困難。
(三)水利工程中生態設計缺少生態水文測驗資料。
生態水文測驗資料對于工程的建設來說是非常重要的,對生態水利工程建設來說亦是如此。如果不可以從水文測驗站的觀測資料中去分析掌握水文過程對生態過程的正負影響機理,可以說就很難根據生態系統的自組織規律來得到生態水利工程的設計理論、方法與技術參數。目前,由于我國水文測驗工作與其他發達國家相比較還是非常落后的,因此水文測驗站還滿足應當前生態水利工程設計對資料的需求。
二、生態水利工程的基本設計原則
(一)工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一種既要在河流綜合治理中既要滿足人的需求,又要滿足防洪、灌溉、供水、發電、航運以及旅游等需求的綜合性工程,同時也要兼顧生態系統可持續性的需求。水利工程的設施必須符合水文學和工程力學的規律,來保障工程設施的安全、穩定和耐久性。就對生態水利工程的經濟合理性分析,應該符合風險最小和效益最大原則。除此之外,也要充分利用河流生態系統自我恢復規律,設計出用最小的投入來獲得最大產出的合理技術路線。
(二)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最佳表現。物種的自然選擇是自組織的機理,也就是說某些與生態系統友好的物種,可以經受自然選擇的考驗,尋找到相應的能源和合適的環境條件。作為一種指導性的設計,河流修復工程設計也符合幫設計的要求。我們可以借助生態系統自設計、自組織功能,來來選擇自然界合適的物種,形成合理的設計結構,從而完成設計和實現設計。
(三) 堅持與環境工程設計有機結合
因為生態水利工程是一門綜合性很強的學科,所以它所涉及到的學科內容也就相對多一點。水利工程中生態設計一定要把環境科學、生態學與工程學理論和技術的精髓有機結合起來,達到水量和水質同步的科學配置的最終目的。就我國目前水環境不斷污染和惡化的現實環境來講,生態水利工程與我國水污染的防止工程結合起來已經迫在眉睫。
(四)景觀尺度及整體性原則
我們需要在大景觀尺度的基礎之上對河流生態系統進行修復規劃和管理。原因在于在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率比較高,而小范圍的生態修復不僅效率很低,而且成功率也很低。我們所要遵循的整體性原則主要是講從生態系統的結構和功能出發,通過把握生態系統各個要素間的交互作用,再提出修復河流生態系統的整體、綜合、合理的系統方法。并不單單考慮河道水文系統的修復問題,或者是修復單一動物與修復河岸植被的問題。那么,我們為什么一直在強調要在大景觀尺度上進行河流修復規劃,原因在于,首先要考慮到水域生態系統是一個龐大的系統,它的子系統不僅包含了生物系統,也包含了廣義水文系統以及人造工程設施系統。這也就需要我們對各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體的研究。如果只是考慮河道本身的生態修復問題,很明顯是把復雜系統簡單割裂開了,就會造成了嚴重的失誤。同時,也要警惕水域生境的易變性、流動性以及隨機性的特點。
值得我們注意的是,對于規劃、評估、監測這些不同的任務,工作對象的空間尺度可能是不同的。因此,對于監測工作應該盡可能在大的尺度內進行。而評估工作要盡可能在跨流域的尺度上進行。對于河流修復工程項目的實施,一般在關鍵的重點河段內進行。
(五)反饋調整式設計原則
因為生態系統的成長是需要一個緩慢的過程,所以,對河流的修復的工作也需要花費很長的一段時間。對于水利工程的生態設計,我們一般是通過仿照成熟的河流生態系統的結構,來達到形成一個健康、可持續的河流生態系統的最終目的。它的設計流程:設計-執行(包括管理)-監測-評估-調整。其中,監測是整個流程的基礎工作,它主要包括對生物和水文的監測。它需要我們首先建立完善的監測系統,然后再進行長期的監測。緊接著根據我們得知的完整的歷史資料和監測數據,進行階段性的評估。評估的主要母的是掌握河流生態系統的結構與功能的整體狀況及發展趨勢。評估一般應用的方法是參照比較方法,也就是說它一方面與自身河流系統的歷史和項目初期狀況比較,另一方面與自然條件類似但從未進行生態修復的河流相比較。評估的結果主要有這幾種可能:1)生態系統更夠遵循預定目標演進,不需要對設計進行變更;2)需要對生態系統進行局部調整設計,以適應新的狀況;3)需要對水利生態系統的設計方案進行大的調整。這就是所謂的反饋調整式設計,這個過程中需要科學家、管理者與當地居民以及社會各界人士的廣泛參與,通過彼此之間的對話與協商,來尋求共同利益。只有多學科間的交流和融合,才能提高設計的科學性。
三、結束語
總而言之,生態水利工程學很好的把生態學與工程學結合了起來,換句話說,它很好的把人與自然要和諧相處的思想展現了出來。就目前來講,我國由于我國在這方面的認識比較晚,所以技術也比較薄弱,不過我國現在對這方面非常的重視,也投了大量的人力物力去結果技術薄弱的問題,相信經過我們共同的努力,一定會在技術上取得突躍式的進步與提高的。
參考文獻: