关于水利工程中的生态问题与生态水利工程的分析

王红彦

浙江省水利水电建筑监理有限公司 浙江 杭州 310020

随着国家对生态环境的关注度不断提高，相关部门也陆续颁布一系列的新的能源政策，生态水利工程要根据当地的生态环境，按照绿色的原则来建设和发展，并通过对周边的生态环境进行改造，合理的使用和保护水资源，将经济效益和生态效益有机的结合起来，从而满足社会和广大人民群众对水利工程的需求，实现人与自然的和谐发展[1]。

1 水利工程对生态环境发展的积极意义

1.1 有利于保护水源和生态修复

具有调节作用的水库，在枯水期采取排水调节措施，可使下游水体具有明显的自净能力，可改善下游水体的水质、水源情况等，也有利于下游周边区域利用水库发展水产养殖，或利用景区开发等方式发展第三产业。水利风景区是指以水利工程为基础，打造具备一定的旅游、娱乐休闲以及文化教育等功能的场所。水利风景区的建设，既能促进地方经济发展，又能保护水源的健康，修复生态环境，维护工程安全。

1.2 对水电发展形成支持

水力发电是指利用可再生的、清洁的水资源进行发电，所以其开发费用整体相对低廉，完全取代矿物燃料用于生产和生活，将会带来很大的生态效益。与传统的燃煤电站相比，水利工程中的水力发电项目的竣工和投入运行，在降低环境污染、降低温室效应、减少化石燃料发射所引起的酸雨灾害等方面，都能起到积极的促进作用。在水利工程中，蓄水池能提高水库的上游水运系统，降低运输成本，减少占用空间等[2]。水利工程还能改善非迁移禽类的生活环境，增加水的含氧量。而且从血吸虫的疾病防治层面来看，通过水利工程可以进行有效的灭螺，对疾病的控制起到了很好的效果。

2 水利工程对生态环境发展的负面影响

2.1 对河流水域的影响

由于修建水利设施会在一定程度上阻碍河流的流动，从而减少河流与大气、土壤的交换。尤其是将污染物排放到河流之中时，有了水利工程的障碍，这些污染物也难以扩散，危害到水域环境。而且水利工程也拥有着极大的蓄水量，这会导致周围区域的水蒸发增大，周边的地区气候也会受到影响，比如出现降水增多的情况等。

2.2 对生物物种的影响

水利工程通常都装有温度采集装置，当太阳光线强烈时，水库内的水会迅速吸收太阳能，使水温度迅速升高。结果表明，库区的水温比河段的水温要高，这种温差会对江河的生态稳定造成很大的影响。此外，由于水利工程的建设，使洪泛区与滩地分隔开来，导致河堤内各种植被的生长减少，这也会影响到整个食物链，比如会导致草食性动物数量锐减，生物多样性下降，生态环境的稳定性严重下降。此外，在修建水利设施时，会产生大量的污染物，将其排入河流，造成水体中的生物大量死亡。

2.3 对社会生态的影响

水利工程的建设，不仅占用了有限的土地资源，而且还会给耕地、房屋建筑和历史遗迹带来巨大的损害。比如前郭县是一座历史悠久的城市，松花江、嫩江都是从这里经过的，再加上查干湖是全国排名第七的湖泊，所以很多人也都是以河道为基础，在周边进行生活。然而，前郭县也开始了大量水利工程项目建设，这不仅会对当地的生态环境造成损害，还会导致大量的人口迁移，而且前郭县是一个多民族的聚居区，移民很容易引起民族冲突。

3 开展生态水利工程的必要性

随着现代科技的不断进步和发展，传统的水利工程在推动社会和经济发展的同时，对当地的生态环境也有一定的影响。同时，由于河流生态功能的逐步衰退，对人类长期的利益也将造成不可忽略的损失[3]。因此，在今后的水利建设中，必须在水资源的开发和利用以及保护自然生态等方面，找到一个科学的立足点，并进行全面的统筹性规划，保证水利工程的建设不能以破坏环境为代价。从河流生态可持续发展的大局来看，将其与河流环境立法、水资源综合治理、循环经济、传统的污染治理技术相结合，是河流生态环境治理的重要内容。加强生态水利工程建设的科学性和规范化管理，是目前水利工程建设过程中亟待解决的重要问题。

4 生态水利工程建设的基本原则

建设生态性的水利工程，首先要维护和重建多元化的河流。不同河流的形态、流水状态、土壤状况各不相同，所以，在进行生态水利工程项目的建设时，不能一味的模仿，而应针对不同河流的特点，进行差异化的建设，以保持河流的独特和多样性。其次，坚持河流自身再生的基本原则。通过河流自身的恢复功能，既可以降低水利建设项目对河道环境的损害，又可以降低人为因素的影响，从而促进河道生态环境的可持续发展。最后，以恢复整个水体的生态环境为宗旨。河流不仅创造了河流生态系统，还与周围的森林、田地、乡村、城市等形成了一个整体，因此，在生态环境的构建上，必须充分考虑河流与森林、田地、乡村等要素的相互影响，在生态水利工程的建设过程中，要对这些要素进行统一的衡量，实现生态的整体性优化。

5 水利工程建设与生态平衡的结合措施

5.1 不干涉生物的多样性

在传统的水利工程建设过程中，也导致河流、植物、土壤等多种生态要素受到了严重的破坏，所以也导致很多物种濒临灭绝。所以，我们的环保学者们也提出，水利建设不能对自然生态和物种的多样性造成影响，确保不对环境进行大规模的改变。水利工程项目建设的目的是解决人民生活的问题，但如果对自然生态造成严重的破坏，就等于是杀鸡取卵，对人类的可持续发展不利[4]。所以，在未来一系列水利工程的规划中，要从自然环境出发，要从保证生态多样性的角度切入，从而实现生态水利工程的目标。

5.2 减少工程占地面积

自然是不断演化的，而且自然的演化也与人类的活动息息相关。所以在构建生态水利工程的过程中，工程设计人员也需要尽可能地顺应自然的发展状态，比如不能占用大量的河道面积，导致河道环境受到严重的破坏。需要遵循简易改造的原则，从而完成水利工程的建设。在不进行大规模修建的情况下，河道的环境自然也就得到有效的保护，而且对于建设单位而言，投资也要更少，从而获得更多的经济效益。所以，生态性的水利工程建设主张“小而精”的原则，强调与自然相结合，从而对生态形成有力的保护。

5.3 结合自然科学进行水利工程建设

在河道治理中，影响最大的因素就是陆路交叉地带的护岸结构。在典型的堤坝保护工程中，应尽量采用具有优良的反渗透性能和垫层结构的堆石，采用多孔混凝土和天然材料制作的挠性建筑，并尽量避免采用坚硬的防水材料，以利于植物的生长以及鱼类、两栖类、昆虫等生物的生存和繁衍。水陆交错地带是水生植物的生长地带，是动物栖息、觅食、产卵的场所，所以这也关系着动植物的生存和繁衍。

5.4 融入生态运用环境

过去的治水工程只注重河道自身，往往忽略了治理后的自然生态系统的修复。在评价过程中，要从经济、技术和生态环境多个角度出发，从而进行综合的评价，并在一定程度上再衡量人的需要。为此，在生态水利工程的建设中，需要基于“河流生态走廊”的整体规划，坚持统一性的设计和建设原则[5]。在进行防洪规划时，必须把河道及其上下游、左右岸的生物群落置于一个整体的生态体系中。除了需要常规的水文地质测量之外，还需要加强相关区域的生态调查，着重于动物和植物的历史和现状的信息，明确生物群落与水体的相互依赖关系。

5.5 恢复遭到毁坏的自然环境

一条河流的广义的水文体系，包括从源头至上游的地下、中下游地区的地下水和地表水体系，以及流域内的湖泊、湿地、水塘、沼泽以及洪泛区，这些区域是以河流为纽带的水体系统。水体生态系统是一个大系统，包括生物系统、广义水文系统、人工工程设施系统。广义的水文和生物体系相互交错，构成了自然的河流生态体系。而作为生态环境的一部分，人的活动与工程设施也会对水体的生态环境造成一定的影响。如果单纯从生态环境的角度来看，很明显是将整个复杂的系统分割开来。当水体被胁迫时，必须综合、整体地研究各胁迫因子的关系。因此，在进行生态水利规划时，要全面把握生态系统的各因素之间的关系，不仅要解决流域的水文系统恢复问题，还要解决单一的水生生物或河岸植物的恢复问题，更要从整体上进行综合的系统的整治。

5.6 加强污水废渣的处理

根据水利生态工程的特点，采用自然沉降法进行处理。同时，还可以设置一个化粪池和一个简单的卫生间，将工程工地的废水接收进来，以避免对下游居民产生影响。同时，在工程建设中也要注意垃圾的堆放，保证建筑工地原有的景观在施工结束后可以得到恢复。挖掘耕种的表层土壤时，也需要对挖掘后的表层土壤进行适当的保护，以备在项目完成后进行覆盖。

5.7 加强施工环境的监测

对于已建成或在建的水利工程项目，应当按照当地环境保护的要求，制定相应的环境监测指标。在这个指标体系中，必须要有一个清晰的定义，一旦有什么问题，可以第一时间找到相关的责任人，这样才能让施工的环境问题能够尽快的解决。

5.8 加强河道生态护坡管理

5.8.1 植被型生态混凝土护坡

从目前水利水电工程中的河道生态护坡技术的应用情况来看，植物型生态混凝土护坡技术在实际中得到了广泛的应用，并在实际应用中取得了良好的效果。顾名思义，这种护坡技术就是利用天然植物作为基础的护坡要素，然后加入水泥、混凝土等材料，这样既能保证植物的水分，又能提高土壤的抗压能力，达到更好的生态效果。在护坡工程中，应着重考虑土体的保护特性和防渗措施。因此，在选择植物时，应着重考察植物的生命周期，并结合当地的土壤、气候等特点，选取适宜的植物种类。与其他种类的河道生态防护技术相比，植物型生态混凝土护坡在防治土壤侵蚀方面具有较好的效果。一般情况下，为了使护坡的生态性能得到更好的体现，还必须在设计中加强护坡与周围环境的协调，并尽可能地提高护坡的绿化效果。在施工方法上，可采用嵌入式生态砖与链式砌块技术，增强其稳定性，并能保持原有的地质状况，在增强护坡稳定性的同时，也保证护坡的美观性。

5.8.2 土工材料的护坡技术

在水利工程项目建设中，一般情况下种植土壤中都含有很多碎石，所以采用土工材料生态护坡技术，可以利用金属网提高其稳定性，使其具有耐腐蚀性和抗压能力[6]。土工材料生态护坡技术具有较好的优越性，可以应用于各种河道护坡施工之中，而不会受到河道差异的制约和影响。例如某些河流的流速比较快，常规的护坡技术很难适应，而采用土工材料的生态护坡技术则能达到更好的防护效果。在采用此种护坡技术时，应注意草皮与土工材料之间的配合，从实际情况来看，目前常用的是碎石、聚乙烯、聚丙烯等物料，它们也能更好地与土壤粘合。由于采用了土工布作的网垫，所以护坡结构也非常稳定，使植物的生长空间得到了充分的利用，从而对植物的生长起到了很好的支持作用。而对于网状结构，通常在建造时会加入一些砂砾和泥土，这样既可以使网垫与草皮得以充分粘合，又可以增加网垫结构与护坡的摩擦，增强整体护坡结构的稳定性。

5.8.3 植物固土法的生态护坡技术

河流生态护坡工程的关键在于保持河道周围的生态环境，确保其基本功能。因此，在现代护坡施工中，人们更倾向于采用天然材料。就拿自然植物来说，植物固土法就是将植物的根系充分的利用，将其与泥土固定在一起，形成一种纯粹的天然护坡，这是一种非常经济、非常环保的工程，只要选择适合的植物，就能满足建设的要求。在护坡施工的时候，不需要使用其他的材料，可以节省大量的建设物资，有利于节约成本，而且还可以减少对环境的破坏。因此，在当前的生态水利工程建设过程中，利用植物根系来降低土壤侵蚀是目前护坡工程中一种非常有效的方法，植物固土法的生态护坡技术也得到了极其广泛的使用。

6 结语

目前，我国的生态环保状况不容乐观，特别是经济高速发展对江河水体造成的损害日益加剧。在这种背景下，用传统的方法来开发和利用水资源，不但增加了环境的压力，还会加剧水资源的紧张，从而影响到经济和社会的可持续发展。因此，建设生态水利工程也是未来水利工程事业的必然趋势。具体而言，在建设实践中，也需要不干涉生物的多样性，减少工程占地面积，结合自然科学进行水利工程建设，融入生态运用环境，恢复遭到毁坏的自然环境，加强污水废渣的处理，加强施工环境的监测，以及加强河道生态护坡管理，只有如此，才能实现我国经济发展和生态的平衡。