生态水利工程论文范文
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第1篇
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。未来的水利工程夜上海论坛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
夜上海论坛 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
夜上海论坛 3.1工程安全性和经济性原则
夜上海论坛 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
夜上海论坛 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。
夜上海论坛 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
夜上海论坛 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。
夜上海论坛 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
夜上海论坛 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。
夜上海论坛 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。
论文关键词：生态水利工程设计原则
夜上海论坛 论文摘要：阐述水利工程与水域生态的关系，介绍了生态水利规划的基本原则：工程安全性与经济性原则；提高河流形态的空间异质性原则；生态系统自设计与自我恢复原则；景观尺度与整体修复原则；反馈和调整设计原则。
参考文献：
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夜上海论坛 ［7］GosselinkJ.G.LandscapeConservationinaforestedWetlandWater－shed［J］.Bioscience，1990，40：588~600.
第2篇
夜上海论坛 (1)由于施工单位进行水利工程施工时
在运输原材料以及进行开山炸石等工作过程中产生大量粉尘，而影响了空气质量。同时，施工机械工作时所产生的废气与运输车辆排放的尾气共同造成了对周遭空气的污染，从而使得空气质量快速下降。这对水利水电工程施工人员以及施工现场附近的居民生存环境会造成严重影响，进而使得施工人员与附近的居民很容易感染呼吸道等疾病。
(2)水利工程施工单位进行施工工作时
常常需要利用当地的土地资源进行施工工作。这就使得并未建立健全施工管理体制的施工单位经常会出现浪费土地资源与胡乱处理水利工程废弃物现象的出现，这对施工当地地质环境的影响是异常严重的。并且施工单位进行拦河筑坝与开山炸石等施工工作，会在不同程度上影响当地的地质构造，进而为水土流失等问题的出现埋下了隐患。
(3)在施工单位进行水利工程施工工作的过程当中
往往需要频繁地进行车辆运输以及开山炸石等工作，这会对水利工程附近的居民造成极其严重的噪音污染，从而影响附近居民的生产以及生活质量;同时，由于水利工程施工单位并未及时并且恰当地对水利工程建设过程中所产生的各种废弃物进行处理，这会对施工现场的空气质量以及水体质量造成污染，从而引起其他生态污染问题的产生。所以，针对水利工程建设对生态环境所造成的影响，施工单位需要采取恰当的手段予以有效解决，从而才能满足我国走可持续发展道路以及建设生态文明社会的根本需求。
夜上海论坛 2生态工程在水利工程环境问题当中应用的原则
在水利工程当中应用生态工程原理，一般需要遵循经济效益协同发展的原则、共生互补的原则、循环再生综合利用与主体空间利用原则、时程需求协调原则等四个基本原则，下文将就这四个原则进行分析。
(1)所谓经济效益协同发展的原则
主要指的是施工单位在进行水利工程施工时，要协调处理好生态环境与社会经济效益的关系，从而才能够在水利工程的施工过程中走可持续发展道路，才能够在加强施工管理的过程当中规范水利工程的施工工作，以有效减少甚至是杜绝水利工程施工对周遭环境所造成破坏。现代化社会要求施工单位转变思维方式，注重对施工现场以及附近生态环境的保护，进而才能够在最大程度上保证水利工程施工充分遵循生态环境效益与社会经济效益协同发展的原则。
(2)从一般情况下来讲，共生互补原则主要指的是施工单位进行水利工程施工时要遵循合作共存、互惠互利原则
以切实避免土地资源的浪费。从而才能够在水利工程施工时有效节约土地资源，才能够有效减少水利工程施工时的社会资源消耗。并且，施工单位在遵循共生互补原则时，可以通过采取多种方式进行规划管理工作，继而才能够协调好水利工程与自然生态环境之间的关系，才能够在优化资源配置的同时走可持续发展道路。
(3)循环再生综合利用原则
一般指的是施工单位在水利工程施工过程中，施工单位要在遵循循环再生综合利用原则的基础上，对施工过程中所产生的废弃物以及剩余的施工材料进行充分利用，继而才能够达到节省资源与创造社会经济效益的目的;并且在充分遵循主体空间利用原则的基础上，施工单位要结合施工当地生物种群分布规律合理地安排生物种群，从而在保护生态环境的基础上有效解决施工现场空间组织结构的问题。进而在合理规划、统筹全局的前提下起到保护周遭自然生态环境的效果。
夜上海论坛 (4)施工单位遵循时程需求协调原则
夜上海论坛 需要在进行水利工程施工工作时观察并且协调好因子量值与施工工期、运行期之间的关系，从而在统筹兼顾的基础上能够有效提高水利工程的生产能力，能够有效提供水利工程的施工进度。所以，施工单位在进行水利工程施工时，需要充分遵循以上所提及的经济效益协同发展的原则、共生互补的原则、循环再生综合利用与主体空间利用原则、时程需求协调原则等四个基本原则，从而才能够在保护环境的同时有效减少资源的浪费。
3应用生态工程原理解决水利工程施工中的环境问题
夜上海论坛 针对上文提及的水利工程对生态环境所造成的影响以及生态工程在水利工程中应用的原则，施工单位可以采取科学、合理的措施将生态工程原理应用到水利工程当中来，从而有效地解决水利工程施工中的环境问题。
(1)在水利工程施工施工的前期，施工单位要加强对水利工程施工现场数据的勘测收集工作
夜上海论坛 设计人员在进行水利工程设计时要综合当地的地质结构、自然资源等勘测数据进行短期以及中长期的规划，从而才能够尽量减少水利工程施工时对生态环境所造成的影响，进而才能够使得施工单位按照水利工程设计图纸规范地进行工程施工工作。这是保证不破坏自然环境的一个基础性前提。
(2)施工单位要不断深入、普及施工人员对生态环境的保护意识
并且在水利工程施工过程中要尽量减少对生态环境的污染，从而才能够真正协调社会经济效益与生态环境效益的发展。同时，在施工的过程中，要采取尽量减少开山炸石等工作对周遭居民所造成的噪声污染，对施工过程中产生的废水要经过处理后才能排放，加强对施工过程中所产生空气污染等防范措施，这样才能够有效解决水利工程施工过程中所产生的环境问题。
(3)建立健全施工监督管理体制能够有效规范施工人员的施工工作。
第3篇
夜上海论坛 1.1主体空间利用的原则物种种群分布有两种模式，分别是平面分布和垂直分布。在水利工程施工中要确保物种种群不受影响，不要打破周边环境和物种原有的生态平衡。因此在进行水利工程施工的时候，就必须进行物质的分级，并建立多层次利用体系，在这个基础上相关部门根据生态系统内部物种的分布情况，总结经验提出了主体空间利用的原则［2］。主体空间的应用可以使空间组织结构面临的障碍得到有效的处理，人们在进行水利工程施工的时候可以根据这一原则来使水利工程生态系统和建设格局相互适应，还要合理的规划土地、水流等资源，这样可以达到对生物结构层次的合理安排的目的。
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。
夜上海论坛 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。
夜上海论坛 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。
5)在进行水利工程建设的时候，要有机的和生态环境建设结合。通过工程建设和生态环境建设的有机结合，可以使得施工中生态环境的问题被解决，还能够取得比较好的经济效益。
