水利工程生态规划设计初探

武高永

摘要：本文阐述了水利工程规划设计和生态系统的相互关系，分析了水利工程规划设计中存在的问题，提出了生态水利工程规划设计建议。

关键词：水利工程；生态规划设计；初探

生态水利工程是一项复杂的综合性工程，其规划设计标准和原理是将其中的每个环节与维持生态系统的长期健康与可持续紧密联系起来，以使水利工程规划设计更加具有科学性与实践性，满足人们的日常生活的要求和产业生产的需求，使人与自然更加和谐，达到共赢的效果，使之有着更好的发展前景。

1 水利工程规划设计和生态系统的相互关系

在现代社会发展过程中，水利工程在一个国家的经济社会系统服务作用越来越大。不管在国民生活或产业生产中，水资源的开发利用开始逐步从单一走向综合，同时，对其利用的强度和开发的速度越来越剧烈。现代水利工程在其自身的发展完善过程中逐步形成了一套完善的灌溉、排涝、防洪、发电、渔业、生态与环境等水利工程体系，而且现代的水利工程也在随着科学技术的进步逐渐由仅仅重视其基础功能作用转向基础功能与生态环境保护功能并重。这在一定程度上对于经济的复苏繁荣、社会进步、实现人与自然和谐相处发挥着相当重要的作用，其周围的生态环境同样得到了相当程度的必要保护，通过对水量的整合，合理使用水资源，防止河道断流，减轻水污染，提高抗御旱灾水灾的能力，减弱洪水对水域环境的不利作用，充分發挥江河的各种功能，促进社会经济不断发展。如若要实现水利工程的基础功能与生态功能协调发展，必须尊重生态环境，在对水资源进行开发和利用的过程中，保护生态系统，特别是保持生态环境的稳定性。水资源的开发利用需要考虑对质和量的关系，应该在保持生态系统健康可持续发展的基础上进行合理的开发利用。

2 水利工程规划设计中存在的问题

2.1 生态水利的理论体系还不够完善

我国幅员辽阔，地域性差异广泛存在，不同的地区都会有复杂而多样的地理环境，由此水利工程设计也需要因地制宜。作为一个复杂而灵活的系统工程，在设计过程中会用到很多的专业理论知识，同时需要考虑生态环境保护的因素，如何将专业设计与相关的生态环境保护统一起来，目前还缺乏系统的理论体系。另一方面，由于地区条件的差异性，在对每个地区的水利工程进行规划设计时，要充分考虑当地的气候和地理环境，如多雨易导致洪水，少雨易导致干旱，多雪易导致水流冰冻等等。根据不同地区当地地理环境特征进行考察规划，并以此确定具体的建设方案的标准，同时还要考虑到水利工程建设的实际操作性和安全性、经济性，最终保证水利工程的可行性，以不至于自影响生态环境。

2.2 生态环境负荷能力问题

在水资源开发利用上，第一是要维持江河本身的用水流量，这是生态系统保持健康的根本条件。而在分析水文过程的消极和积极影响机制的同时，生态水利工程设计因为缺乏一种完整而全面的检测生态水文的资料，所以，生态系统本身的演化规律无法对未来与现状的水利工程设计理论全面的挖掘出来，现今，我国还没有对水利设计工程所需生态水文数据的资料进行更深的探索，对此的相关研究较少，严重的阻碍了未来生态水利工程的发展步伐。

2.3 工程施工过程中对维系生态环境的意识有待提高

自古代开始，兴修水利等已经成为国家重视的工程项目，在长期的操作中，我国的水利建设有了很大的进步，但是生态水利工程起步较晚，缺乏相关的经验，工程施工过程中对生态环境的保护意识有待提高。另一方面，工程施工过程中的水保、环保等措施很难不折不扣的执行，使得施工过程中的生态环境保护不能落实到位。最后，环境影响和评价制度在我国不够完善，体系还不够健全，使得水利工程建设中的生态环境保护缺乏有效的监督。

3 生态水利工程规划设计建议

3.1 生态水利工程规划设计应关注经济性

从上文关于生态水利工程规划设计存在的问题来看，生态水利工程规划设计中应关注经济性，只有这样才能克服生态性与经济性之间存在的矛盾。如黑龙江农垦勘测设计研究院所进行的“两江一湖”的规划设计就做到了这些。生态水利工程作为综合性的工程建设，在规划设计中需要满足多方面的需求，如防洪、灌溉、发电以及旅游等需求，在工程规划设计中除了兼顾上述需求时，还应关注生态水利工程应有的经济性，进而在确保共生符合生态需求的基础上，更好的实现其本身所应具有的基本功能需求。

3.2 加强水文过程分析和计算

从现有生态水利工程规划设计来看，将生态水文学应用在工程规划设计还较少。规划设计人员有必要加强生态学等学科的理论学习，加强水文过程分析和计算，进而通过生态水文学和工程水文学两者的结合，来有效的明确生态目标在水资源时空方面的规律，进而让生态水利工程规划的设计更加科学化与合理化。

3.3 加强对河流自我修复功能的利用

在生态水利工程规划设计中，应加强对河流自我修改功能的利用。通过这种方式有效的降低水利工程在建立和使用过程中所耗费的时间成本、人工成本以及资金成本。从生态系统本身来看，其所具有的自我修复功能主要体现在生态系统所具有的可持续性。从水利工程规划设计的层面来讲，在规划设计中融入河流自我修复的设计理念，进而实现人和自然之间的和谐相处，在尊重河流自然属性的基础上，确定最好的生态工程方案，用最小的投入取得最大的产出。

3.4 生态水利工程构建规划的整体性原则

整体性原则是指在构建生态水利工程的过程中，将生态系统的各个要素结合起来，从整体的角度去规划水利工程及相应的措施。在这一过程中，对水源演变过程的研究十分复杂，需要掌握各种数据和资料，并加以研究和整理，由此得出水源与生态系统之间的关系。整体性原则解决了片面的治理环境和追求经济利益的问题，从整体上进行规划，专业技术人员不仅要认识到生态环境与经济利益的协调发展，还要考虑到外界系统与环境的物质交流，这样水利工程的建设就不是单一的工程建设，而是一项系统性的工程。

3.5 恢复和保持河流形态的空间异质性原则

研究发现，非生物环境空间和生物群体之间存在正相关，他们反映了生命系统和非生命系统之间的关联关系。当某个地区的空间异质性越强，表明环境的类别越复杂，越多的物种可以生存进化。相反，当空间异质性越低，环境系统也越单调，群体生物也会减少，由此而导致生物物种的退化。河流的适应系统也是如此，我们要保护和恢复河流形态的空间异质性，使得河流的净化系统得到回升和完善，这样更有利于水利系统的建设，以至于不再继续对环境造成更严重的损害。

4 结束语

在我国人多水少、水资源时空分布不均的的基本国情水情下，要实现水资源的可持续利用，就必须采取工程措施与非工程措施相结合的方法，对水资源进行统筹规划、合理配置，实现人与自然的和谐相处，在此过程中，水利工程规划设计起到了至关重要的作用，在传统水利工程设计向现代水利工程设计转变的过程中，规划设计人员已越来越多的把视野转向了水利工程建设与生态环境保护的关系上，生态水利的概念应运而生。然而，我国生态水利还处在探索阶段，没有形成成熟的理论体系，在具体的工程规划设计中，需要进一步的研究与思考。

参考文献：

[1]李怀蓉.永丰倒虹吸水利工程规划设计要点[J].水利建设与管理，2012，（08）.

[2]阎世忠.浅析生态水利工程的规划设计基本原则[J].硅谷，2013，（18）.

[3]张丽，罗华超，冯亚文.浅析水利工程对河流生态的影响[J].人民黄河，2010，（12）.