生态水利工程学的研究.doc

课程论文生态水利工程学的研究摘要：简要的描述了生态水利工程的概念，指出了生态水利工程和传统水利工程的区别，并在传统水利工程的概念基础上提出了生态水利工程的更重要的两个科学内涵：以人为本和可持续发展。同时提出了生态水利工程设计中有关设计规范、设计标准、高技术设计人才的培养和观测和监测资料等几个方面的亟待解决的问题以及相应的解决措施。关键词：生态水利；工程；设计；措施；Abstract： This paper describes the ecological hydrology neatly,it is proposed the difference between traditional hydraulic engineering and ecological hydraulic engineering, and two vital scientific contents of the eco-hydraulic engineering is proposed, it is based on the traditional hydraulic engineering conceptPeople-orient and Sustainable development.Some problems and related measures are proposed at the same time,such as norms , standards, the training of high-tech design talents and the data of observation and monitoring.,all of these problems need to be solved.Keywords： ecological; hydrology ;engineering; design;measures;1 前言2011年中央一号文件首次将水利提升到关系经济安全、生态安全、国家安全的战略高度。明确指出水是生命之源、生产只要、生态之基。生态水利已成为水利改革和发展的关键，并受到党和国家的高度重视，也是水利工作者的重要任务。生态水利是社会生态和自然生态的重要环节。2 生态水利工程的概念 生态水利工程学是水利工程学与生态学相融合产生的新分支学科，目的是改进和完善水利工程的规划设计方法。生态水利工程建设是指在遵循自然生态规律的前提下，以保护、改善和修复水生态环境为目的，而采取的积极方式的治水行为，其目的是研究防治水资源遭受污染、优化配置以及可持续利用水资源，通过对水利工程的生态设计及生态监控，可以实现生态安全与生态灾难的防治。推进生态型水利工程的建设，打造一种人与自然相互亲近、相互依存的环境，是现阶段水利工程发展的必然趋势，是环境保护背景下展现出来的新概念。3 生态水利工程与传统水利工程的区别 生态水利工程是一种新概念水利工程。水利工程可以理解为人类通过工程措施或行为，实现水资源的再分配和利用。水利工程最初的作用是防洪( 如修建防洪堤、水库) 、提供稳定的水源( 如修建水库、打井) 、缓解或防止农作物旱涝渍灾害( 如修建提水泵站、排水沟、灌溉渠道等) 、提供清洁能源( 修建水电站) 和水利旅游景点( 如修建水库、人工湖泊等) 等, 这主要体现了水利工程的资源性、经济性与社会性。而生态水利工程则更强调水利工程的主要服务目标是生态。有学者认为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) , 兼顾河流生态的目标; 对修复于已建工程, 则是对被严重干扰的河流进行生态修复 。笔者认为生态水利工程是现代水利的标志,至少应包括以下三个方面的科学内涵：工程安全性和经济可行性。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的物理规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性；以人文本。基于传统水利工程设计人员在生态景观与文化元素构成关系的研究中，一定要综合考虑到人们对于工程项目物质享受与精神享受的有机结合，并且在满足工程项目基本功能的基础上，为人们提供休闲、娱乐、观赏的新型景观；可持续发展。为了保证水工程项目建设的可持续发展，在设计中生对于态景观与文化元素构成关系研究也要注重对于其长期性、科学性应用的考虑。4 生态水利工程设计中亟待解决的问题4.1 生态水利工程设计的规程、规范相对不足和缺失目前的绝大多数水利工程的技术规程、规范是以传统水利为基础编写和制定的,由于历史原因和认识上的不足,很大一部分规程、规范没有生态水利设计的相关内容, 或缺乏相关的内容,陆续修订的有关规程、规范补充和完善了相关的内容,但是还是不够完整和全面。目前倍受关注的生态需水量计算,还没有相关的规范,生态需水评估技导则仅仅是一个行业指导性技术文件，并且仅有征求意见稿;城市地段的堤防建设多采用耐久性好的混凝土治理方式，值得广泛采用和推广的生态型河流护岸工程的设计规范，还没有编制出来；河流生态修复的技术和方法也缺乏技术规范和标准的支撑。4.2 生态水利工程设计的目标和标准难以确定 生态水利工程的基本任务之一是维护和保证生态系统的健康,以实现人类和生态系统的和谐。为了完成这样的任务,在生态水利工程设计的实践中,必须事先确定明确的设计目标和维护生态健康的标准,提出生态水利工程要达到的定量化的指标,但是,目前生态保护和恢复的目标大多还是定性描述,缺乏定性的目标和标准,无法设定量化的目标和标准,因此导致设计的目标和标准仍旧模糊不清或不明确,也无法判断工程能否实现设计的预期目的。4.3 生态水利工程设计技术人才匮乏、高水平的设计不易实现 生态水利工程是水利工程和生态学的有机结合,需要生态水利工程的设计人员不仅具备水利工程设计的知识和经验,还要具备生态保护和生态恢复学的理论和知识。以往的人才培养目标和方向,使两者分属于不同的学科与专业,具有两方面综合知识和设计能力技术人才匮乏,加之生态水利工程的实践活动的经验缺乏,可以参考与借鉴的设计项目有限,难以保证生态水利工程的设计水平和质量。4.4 生态水利工程设计的生态系统服务功能的价值还很难 直观量化经济效益,投资的经济效益显现不出来生态系统服务功能的价值评价已经成为生态学和生态经济学的热点课题, 生态研究学者们也提出了一些方法。但是在生态系统总经济价值中,某些价值间存在重叠的情况,难于区分;人类尚不知晓的一些生态系统功能的价值在现有的研究中不能得到体现;生态系统服务的非利用价值难以估算;生态系统服务总价值的估算,采用分别计算各类经济价值或加和的方法,割裂了各种生态系统服务间的有机联系和复杂的相互依存关系,因此,生态水利工程设计的生态系统服务功能的价值在一定程度上还不能直观地表现为经济效益,致使一些生态水利工程项目的经济效益不明显,甚至较差。4.5 观测和监测资料不能满足生态水利工程的设计 生态水利设计需要某些相应的生态观测资料和研究成果,目前环境监测站点的设置和观测的内容往往不能满足生态水利工程的设计要求,例如,目前的水文监测站点还是以传统的水位观测为目的设置的,对于重要的河流、湿地等生态敏感点和保护目标,还缺乏相应的水文观测站点,因此在生态水利工程的设计过程中,对这些河流和湿地生态恢复的标准确定,缺乏历史水文记录的参考。5 加强生态水利工程设计的对应措施 伴随着人类对生态系统服务功能认识的提高, 生态保护与恢复的意识也不断增强, 各类生态水利工程设计也提到了日程上来, 生态水利工程设计的项目也越来越多, 对水利设计人员是一个极大的挑战。面对生态水利设计中存在的问题, 提出如下措施:5.1 研究制定生态水利工程设计相关的技术规程、规范 为了适应生态水利发展的需要,抓紧编制生态水利工程设计的相关技术规程、规范迫在眉睫。尽管目前生态水利工程设计实践不是特别的多,经验还不够丰富,但是相关的研究成果已经不少。因此，应该着手对现有的水利工程的相关规程、规范进行修改, 增加生态水利工程的设计内容, 编制一些有关生态水利工程的专门规范, 以指导和规范生态水利工程的设计。5.2 加快生态水利工程设计人才的培养 生态水利工程设计人才的培养是保障生态水利工程设计的基础和关键。生态水利工程设计和传统水利工程设计有很大的不同, 不但要求设计人员具有扎实的水利工程设计的基础, 还要熟知和掌握生态学基本理论和原理, 能够进行生态工程设计和实验。生态水利工程设计需要特殊的人才,需要经过特殊的培养和训练, 目前国内的相关院校已经在课程的设置中增加了相关的内容, 旨在培养更多的生态水利设计综合人才, 同时还要加强具有实践经验的生态水利设计工程师的培育。5.3 组建由相关专业人士构成的综合性生态水利工程设计团队 生态水利工程往往包含水利工程、生态工程、环境工程、农业工程、林业工程、水产渔业等多种工程设计的内容, 仅仅靠水利工程设计人员是不能完成一个好的生态水利工程设计的。所以要根据生态水利工程的特点, 吸纳相关专业人员参与, 组建由相关专业人士构成的综合性生态水利工程设计团队, 保证和提高生态水利工程的设计水准。5.4 建立更加完善与合理的生态水利工程设计效益的评价体系 逐步改变原有的水利工程经济效益的评价模式，提高工程生态效益的权重和作用。及时采纳生态系统服务功能价值评价的研究成果，完善生态水利工程设计经济效益评价体系；对于某些以生态保护和恢复为目的的设计项目,不能以经济效益为评价项目可行的标准,着重要看设计项目的生态和环境效益,随着经济能力的改善和生态环境的日益重要,政府有关部门也要将部分资金投放到经济效益很小、甚至没有经济效益的生态水利工程上来, 改变水利工程设计单纯追求经济效益的状况。5.5 补充和完善生态环境的监测内容 环保、水利、农业、林业以及自然保护区的环境和生态监测站点应该适当地增加生态观测的内容, 并根据实际需要增设相应的生态观测站点,以积累资料, 为将来的生态水利设计提供支持。对于时间和财力允许的生态水利工程设计,可以补充专项生态观测和监测, 保障设计资料的准确性和可靠性。参考文献：1 董哲仁,孙东亚,生态水利工程原理与技M 北京中国水利水电出版 社.20072 刘正茂,吕宪国,武海涛.生态水利工程设计若干问题的探讨J 水利水电科技进展, 2008, 28( 2 ) : 28- 303 杨海军, 李永祥 河流生态修复的理论与技术M 长春: 吉林科 学技术出版社, 20054 刘玉龙 生态补偿与流域生态共建共享M 北京: 中国水利水电 出版社, 20075 刘义兴.水利工程设计中生态景观与文化元素的构成关系分析.中国水 运.2011年(第11卷第8期)6 董哲仁1. 试论生态水利工程的基本设计原则 J 1 水利学报,2004, ( 10 ):12 617 刘正茂, 刘景瑞, 夏广亮, 等 洪河国家级自然保护区水资源恢复方 案设计研究 J 1 水利水电科技进展, 2003, 23( 5 ): 72 10, 6918 刘正茂, 赵春辉, 赵艳波1 三江平原退耕还湿应遵循的理论与技术路 线 J1 环境保护, 2004, ( 1 ): 33235, 5419 刘正茂, 赵庆良1 浓江流域湿地水文站建设方案研究 J1 水利发展研 究, 2004, ( 4): 14216, 34110 廖世洁.水利工程中的生态问题与生态水利工程.GX WATER RESOURCES & HYDROPOWER ENGINEERING.2006 (1)11 谢维东浅谈我国水利工程设计中景观建设的现状