浅谈传统水工学与生态水工学

(华北水利水电大学 河南 郑州 450046)

一、传统水工学的特点

传统的水工学主要着眼于河流系统的开发与治理，从而进行兴建河流整治工程。随着大批工程设施投入使用，山洪和山地灾害得到了一定程度的遏制；然而，随着社会经济的发展，生活垃圾、生活污水也一定程度上膨胀起来，传统的水利工程设施解决了洪涝等灾害，但面对人为引发的一系列生态环境问题，却显得捉襟见时、无能为力。

传统水工学在设计理念、使用材料、理论基础等方面存在一定的传统性和局限性：

思想传统，即以传统的防洪减灾为主要的指导思想，传统的水工学主要在于通过一定的工程措施达到错峰、分洪、滞洪等目的，在丰水季节，尽可能降低洪水泛滥给人们造成的损失。

材料传统，即采用传统的材料如土、石等，运用传统的制作方法建筑水库大坝，如堆石坝，重力坝等，对于当地的河谷地貌特征改动极大。

理论基础传统，运用传统的水力学、水文学、工程力学等专业性知识指导工程实践，然而这些学科更多的只是关于工程建设，很少有涉及生态学方面的知识，因此也就更谈不上对于当地的生态保护。

二、传统水工学所带来的胁迫效应

传统水工学为了满足社会经济发展对于防洪、灌溉、发电、航运等方面的需求，过度重视流域或区域的经济效益，忽视了生态效益，因其固有的局限性而对于河流生态系统产生了强烈的胁迫效应。

水利工程的修建和运行中，由于流域生态环境、水环境和生活环境被改变，原有的河流生态系统被打破，如果防治措施不力会带来很多疾病(如阿米巴痢疾、疟疾、血吸虫病等)影响人群健康。每一座水利工程枢纽建成后，水库库区造成淹设，对历史文物和自然景观都会带来不同程度的损害。同时，传统水利工程占用大量的土地，人地矛值进一步加剧，一旦处理不当，将会造成社会动荡，给社会带来不安定因素。

水库投入使用后，原来的河川径流变成大面积的水域，水面蒸发量增加，进而改变水文循环各要素。同时，上游河道流速降低，泥沙沉降淤积在库床之中，使水坝以上河段的侵蚀基准面提高，可能会诱发地震、塌岸、滑坡等不良地质灾害。库区周围地下水得到充分补充迅速上升，如不采取措施，会引起库区土地浸没、盐碱化、水土流失等问题的出现，给农业带来一定的负面效果。除此之外，虽然传统的水工建筑解决了防洪方面的需求，但是在非汛期，水库也截断了河流的基流，改变了水体在时间和空间上的分布。如遇久旱无雨，被截断的下游流域可能将会出现河道干涸断流的景像，进而引发一系列的生态环境问题，同时对航运、灌溉、引水和养鱼等均有较大影响。

三、生态水工学的基本思路

生态水工学将河流系统看作是自然生态系统中不可分割的一部分，运用可持续发展的理论从全局的高度来规划和调控流域生态系统的结构要素、工艺流程及系统反馈关系，在流域内实现经济、社会、环境和生态效益。在兴建河流整治工程充分开发利用流域水资源的同时，使得生态环境与社会生产更加和谐地发展。

对于已建工程，生态水工学强调对河流生态系统进行补偿，同时，加强生态监测与评估，注重改善水库调度方式以减小对河流栖息地的干扰；对于新建和待建工程，强调吸取经验教训，在工程规划设计理念和技术中注重运用生态学方面的知识，兼顾河流生态系统的健康需求。

四、生态水工学的基本原理

生态水工学的基本原理包括人与自然和谐共处、保护生物多样性、流域整体性及可持续发展理论、亲水设计原则和生态系统的自我为恢复、自组织等原理，这些原理遵循了生态系统的自我设计、自我组织、自我修复和自我净化的规律，体现了人与自然的和谐共处以及人类对自然规律的尊重。

生态本工学是一门交叉学科，也是一门实用性的“城市美容”学科。其内涵不仅包括生态水工学的基本原理，还应涉及众多的生态、水工等多学科技术。

五、结语

在新时代下，“金山银山不如绿水青山”。我们不能只看重眼前利益，盲目发展经济，对于环境污染、生态破坏视而不见。健康生态系统是流域可持续发展的基础，只有保持流域的健康，才能保证流域的可持续发展，当代人在开发流域过程中应该从全局的角度看待问题，将生态水工学投入到工程实践中，不影响到下一代人对流域开发的需求。同时，也不能一味强调生态环境保护而放弃修建防洪工程，将生态工程变成了人们口中的“花架子”，而是应该在满足人们基本利益的前提下，适当追求生态效益，寻求传统水工效益与生态水工效益的平衡。

只有以生态水工学思想为指导的流域开发才能做到可持续发展的永续开发，才能实现人与自然的和谐发展，保证社会经济的可持续发展，从这个意义上说，传统水工学到生态水工学的变化是必然的发展趋势。