水利工程在我国的经济发展中发挥着不可替代的作用,为人们的生产和生活带来了极大的方便。水利工程不仅在农业生产的灌溉、蓄水中发挥重要作用,同时还承载着人们的生活供水任务,在防洪泄洪方面的作用更是不可忽视。早期水利工程的建设侧重于满足社会的需要,但是在维护河流的生态平衡方面却不够重视,从而导致各种环境问题的发生。生态水利工程是的主要特点在于水利工程和生态环境的相互协调平衡,从规划设计方面实现水利工程建设的改进和完善。 

  1 生态水利工程的概述 

  1.1 水利工程对生态环境的影响 

  水利工程满足了人们日常生活的用水需要,尤其在农业灌溉中发挥重要作用,同时使水资源得到合理的调配,能够保持河流的流通,有效的防洪、防涝、防干旱,给人类社会带来了巨大的生态效益和经济效益。但是很多水利工程因为先天设计不足以及社会条件的局限性等问题,对河流的生态环境造成了很多不利的影响。人们在进行水利工程建设的时候,对自然规律和环境没能充分的认识,对水利工程对生态环境的影响考虑不周,加上缺乏自律能力,过度的开发资源,忽视环境的保护,使得水资源的承载压力已经超出了其所能承受的范围。另外,不完善的管理制度,也是河流的生态问题日益突出。水利工程的兴建不合理,会直接导致河流生态环境的健康,而不健康的河流又妨碍了水利工程最大效益的发挥。因此,水利工程的兴建要与生态环境的保护相融合,和谐健康的融为一体。 

  1.2 生态水利工程 

  生态水利工程是水利工程中一个新兴的分支学科,将生态学科和水利工程学科加以综合。其以生态学为工程设计的基础,以生态平衡的自然发展规律为基本要求,是一个实现可持续发展的水利工程体系。生态水利工程既满足人类社会的生活需求,又实现了生态环境的健康、可持续发展。生态水利的工作重点在于对河流生态环境的保护、治理和维护上。已有的水利工程着重河流环境的治理和修复,规划的水利工程在设计阶段就将生态环境的保护问题加以考虑。生态水利工程成为河流生态建设的主流,实现水资源利用和环境保护的共荣。 

  2 生态水利工程设计的基本设计原则 

  2.1 工程的安全性和经济性原则 

  保证水利工程建设的安全性和经济性,是生态水利工程遵循的基本原则。为保证生态水利工程的安全性,工程的建设首先要遵循自然发展规律,保证自然环境的良性发展,在设计施工中要严格遵守操作规范,符合水文学和工程力学的要求。工程的设计充分考虑到所处的河流具体环境以及可能发生的自然灾害,以能够抵抗自然灾害为基本原则,严格规范的进行施工。在河流纵、横断面的设计上不仅要考虑河流地理地貌,还要对河流泥沙的沉积、河流的冲刷以及河流的变化趋势加以考虑,以保证水利工程的改造修复具有良好的安全性和持久性。从经济方面考虑,以小风险、大收益为基本原则,在设计过程中考虑全面,尽量减少不利因素带来的影响。 

  2.2 确保水体内部环境多样性原则 

  水利工程的建设如果对水体内部的环境造成破坏,会导致水体以及水下生态系统发生变化,使其逐渐丧失对外界不利影响的抵抗能力。水体自净能力的消退,使其原有的物种和生态环境都受到牵连,逐渐的向单一化发展。因此,生态水利工程在建设的规划设计阶段,工作人员就应该对河流的相关资料进行搜集,对水文情况进行详细的了解,对水体的物种和生态环境进行掌握,进而请环境专家对水利工程的设计对生态的影响程度进行评估,尽量降低水利工程的建设对河流环境的影响,保护河流水体内部环境多样化。 

  2.3 运用生态系统自我恢复的能力 

  河流生态系统具有自组织、自恢复的能力,在进行生态水利工程的设计时要将河流的这种自净能力考虑进去。河流系统的自然因素经过很长时间的选择才得以产生具备自我恢复能力的河流生态圈,人为建设的水利工程对河流自我恢复能力的影响很小。因此,生态水利工程的建设要将工程本身和河流环境已有的生态环境状况相融合,综合加以考虑,不能片面夸大人为的作用。这样不仅能够是工程建设的经济成本得到有效的控制,同时也达到保护生态系统的要求,使生态水利工程获得更好的经济和生态效益。 

  2.4 景观尺度和整体性设计原则 

  为保证河流生态系统高效的得到修复,应该遵循大尺度长久性的修复原则。河流生态环境是一个动态的演变过程,都需要很久的时间来进行不断的发展变化。因此在进行生态水利工程的规划和设计时,应该对河流的资料进行全面的收集和整理,对河流的历史和演变过程以及现有的生态状况进行掌握。河流生态环境的修复是一个长时间的过程,不是短期内就可以完成的。另外,尺度的把握可根据不同的工作阶段进行适时的调整,根据实际情况的需要决定工作的尺度变化。保持整体性的设计原则,是指对河流整体生态系统的结构功能,对生态系统中各个因素之间的关系和作用进行了解,在此基础上得出有效的生态系统修复方案。 

  2.5遵循反馈调整式设计原则 

  生态系统的发展是一个动态的过程,有时候并不是一定朝着原来预想的方向发展。因此,在对生态水利工程规划设计完成后,还要对其发展的效果和趋势进行反馈,对发现的问题行性调整修正,再对修正后的效果观察反馈,以此种方式反复循环进行调整。自然的发展受到很多外来不确定因素的影响,因此,生态水利工程的设计也是采用不断反馈调整的方法。 

  3 结论 

  综上所述,生态水利工程的建设重点在于对生态环境的保护,实现生态环境的可持续的健康发展。生态水利工程将水文学、工程力学、生物学等多种学科加以综合运用,将水利工程和生态环境实现良好的融合,达到水利工程经济效益和生态效益的平衡共荣。随着相关学科的不断发展和人们环保意识的不断加强,生态水利工程必将不断的改进和完善,促进人类和自然的和谐共存。