時間：2023-09-08 09:29:03
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇水利工程生態(tài)效益，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
【關(guān)鍵詞】農(nóng)田；水利；生態(tài)工程；建設(shè)；效益評估
一、農(nóng)田水利生態(tài)工程建設(shè)的必要性
過往我國不少地區(qū)興建農(nóng)田水渠工程，因工程成本、施工進度、質(zhì)量控制、維修管理等因素，通常會采用混凝土渠道三面光工法進行設(shè)計及施工。然而，混凝土由生產(chǎn)制作到運輸至現(xiàn)場施工的二氧化碳排放量均高于其它渠道結(jié)構(gòu)建材，并且于施工完畢后對周邊環(huán)境及生態(tài)影響很大。
事實上，優(yōu)勢農(nóng)業(yè)發(fā)展應(yīng)包括三個方面，也即生產(chǎn)、生活及生態(tài)。我國相關(guān)部門也積極推廣水利的生態(tài)工法工程，并注重生態(tài)保育環(huán)境的思維開發(fā)?？沙掷m(xù)公共工程的“綠色內(nèi)涵”是指以符合環(huán)境保育、社會公義和經(jīng)濟發(fā)展的全面思考來進行規(guī)劃、構(gòu)建、營運與管理的公共工程，并以“節(jié)能減碳”作為推動的重點及評估依據(jù)，以應(yīng)對世界碳交易的思維?？沙掷m(xù)公共工程須從全生命周期進行良好管理，才能發(fā)揮節(jié)能減碳的目的，公共工程全生命周期管理濃縮為四大項綠色內(nèi)涵：綠色環(huán)境、綠色工法、綠色材料及綠色能源。這四者之間的共通點，均是在推行發(fā)展“可持續(xù)環(huán)境”，其中要素“可持續(xù)工程”如何落實，就是將節(jié)能減碳可持續(xù)工程的“綠色內(nèi)涵”融入水利設(shè)施的生態(tài)工程中。
二、農(nóng)田水利工程建設(shè)效益的評估的關(guān)注點
一是評估合理營建規(guī)模，降低對生態(tài)環(huán)境的沖擊。工程的施工必然對于基地及周邊生態(tài)環(huán)境造成一定程度影響。因此，選址一開始即必須先確實評估與檢視，在營建規(guī)模上，還必須考慮最小且合理的營建規(guī)模。營建規(guī)模越小，對于生態(tài)環(huán)境的干擾也越小。避免設(shè)計出不符合實際需求、過大規(guī)模的工程，也可以達成資源最佳化、高效益的利用。
二是生態(tài)環(huán)境保育。對于原有生態(tài)環(huán)境（如：動植物棲地與生態(tài)系統(tǒng)）加以維護，降低污染、營造生物多樣性環(huán)境。具體作法如：在規(guī)劃設(shè)計時應(yīng)進行優(yōu)質(zhì)基地環(huán)境設(shè)計，以“回避、減輕、補償”等原則降低對原有生態(tài)環(huán)境的沖擊；以及自然排水、雨水回收系統(tǒng)、生態(tài)池、復(fù)層植栽、使用原生樹種、棲地補償、生物廊道等手法。
三是景觀綠化。在水利設(shè)施、水塘基地內(nèi)自然土層以及相關(guān)設(shè)施上的覆土層栽種適當?shù)母鞣N植栽，增加綠化的面積。景觀綠化除能夠美化環(huán)境、調(diào)節(jié)溫度、提高環(huán)境舒適度外，同時也具有積極的固碳效果。景觀綠化的具體作法可參考“綠建筑”指標中的“綠化指標”，包含：生態(tài)綠化、人工地盤綠化技術(shù)、綠化防排水技術(shù)和綠化防風(fēng)技術(shù)等。植栽采用原生物種進行植生綠化，并以保護原有現(xiàn)地植栽與表土，及現(xiàn)地植栽移植至妥適地點進行綠化為原則。此外，進行植栽時，也應(yīng)評估植物的生存特性與環(huán)境需求來設(shè)計植栽的環(huán)境。
四是基地保與透水。指基地內(nèi)自然土層及人工土層涵養(yǎng)水分及貯留雨水的能力。妥善的基地透水與保水貯流設(shè)計，可以有效減少降雨之地表徑流，降低下游水路排水的負荷，并有助涵養(yǎng)地下水。過去農(nóng)業(yè)水路多為三面光溝渠，既不生態(tài)又不透水，導(dǎo)致地下水補注水源缺乏，農(nóng)田灌溉水源過度抽取地下水的結(jié)果導(dǎo)致地層下陷問題。
五是采用天然材料。天然材料的應(yīng)用為營造綠色環(huán)境的重要作法，避免過多的人工構(gòu)造物的施工，采用自然環(huán)境中的各項天然材料，如在坡面植生（掛網(wǎng)植生）采用花草樹木或塊石等應(yīng)用，可降低非天然材料使用對于環(huán)境沖擊。
三、農(nóng)田水利生態(tài)工程建設(shè)的效益評估方式
（一）工程材料生產(chǎn)及運輸階段的二氧化碳排放量
工程的CO2 減量以減少建材在生產(chǎn)與運輸兩階段的 CO2 排放量為目標，為減少構(gòu)造物整體 CO2 排放量重要的一環(huán)。建筑構(gòu)造物為能源的產(chǎn)物，生產(chǎn)建材于工廠端所需投入的能源可進一部透過各項能源的碳排系數(shù)換算為等量的二氧化碳排放量。對于建材生產(chǎn)、運輸階段的二氧化碳排放量統(tǒng)計，由于兩者均擁有共同建材計量單位，因此也得將兩者數(shù)據(jù)合并簡化，構(gòu)建起相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，以方便計算應(yīng)用。該數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)應(yīng)通過符合國際 PAS2050 規(guī)范的碳盤查機制而統(tǒng)計所得，表內(nèi)將各項工程常用建材區(qū)應(yīng)分為“原料開采與運輸”以及“建材成品生產(chǎn)與運輸”兩部分，所謂原料開采與運輸，以型鋼的生產(chǎn)為例：是指鐵礦砂的開采耗能以及鐵礦砂運輸至煉鋼廠的海運與陸運的運輸耗能；而“建材成品生產(chǎn)與運輸”：是指煉鋼廠的煉鋼耗能與型鋼的二次加工耗能再加上型鋼成品運輸?shù)焦さ噩F(xiàn)場所必要的公路運輸耗能。工程材料生產(chǎn)及運輸階段二氧化碳排放量的計算，是以各項建材的使用量乘上單位二氧化碳排放量而求得。
（二）現(xiàn)地施工階段二氧化碳排放量
現(xiàn)地施工作業(yè)的碳排放計算，主要區(qū)分為施工場內(nèi)耗能的排碳與場外耗能的排碳兩部分。而場內(nèi)耗能為“現(xiàn)地施工階段”的主要排碳來源，以農(nóng)田水利設(shè)施工程而言包括兩大施工作業(yè)，一為土石挖填作業(yè)，另一為棄土作業(yè)。而場外耗能主要的排碳來源，為機具運輸與施工人員旅次的運輸工具排碳。場內(nèi)與場外排碳加總所得即為“現(xiàn)地施工階段”的二氧化碳排放量。但因工地場外耗能由于為數(shù)很小，對整體工程碳排放量的影響不大，再加上數(shù)據(jù)搜集不易，可不計入討論。場內(nèi)耗能部份則為施工作業(yè)使用各項設(shè)備與人工而消耗能源，直接產(chǎn)生碳排放，根據(jù)各排放源所使用的能源不同可區(qū)分為耗油設(shè)備、耗電設(shè)備所排放的二氧化碳等兩部份。對于施工中所使用的耗電設(shè)備，首先調(diào)查每部耗電機具功率，根據(jù)目標施工作業(yè)時間特性的不同，計算該耗電設(shè)備單位時間耗電量，再乘上單位電量碳排放量后，以求得該機具單位時間的二氧化碳排放量。
參考文獻
[1] 史瑞琴. 淺論農(nóng)田水利工程的經(jīng)濟特征[J]. 科技信息（科學(xué)教研）. 2008（16）
[2] 李宗亮. 基于農(nóng)田水利工程的建設(shè)及管理措施研究[J]. 科技資訊. 2011（05）
[3] 楊秀榮，郭艷，趙付鳴. 淺析農(nóng)田水利工程質(zhì)量提高的措施[J]. 科技風(fēng). 2011（05）
關(guān)鍵詞：水利工程建設(shè)；生態(tài)環(huán)境；影響分析；保護措施
中圖分類號： TV22；X820.3 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/ki.jlny.2017.10.031
我國在水利工程建設(shè)方面取得了較大的成就，全國范圍內(nèi)已經(jīng)建成8萬多座水庫，6萬多座水閘，堤防累積長度達到30萬公里，逐步形成了較為完善的水利工程建設(shè)系統(tǒng)。水利工程的建設(shè)在一定程度上能夠促進水土資源的合理利用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抵抗自然災(zāi)害的能力，但同時水利工程建設(shè)在特定的環(huán)境范圍內(nèi)，會對當?shù)氐馁Y源結(jié)構(gòu)和環(huán)境結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響。所以，在水利工程建設(shè)的過程中，要注重生態(tài)環(huán)境的保護，提高水利工程建設(shè)的整體環(huán)境效益。
1水利工程對局部降雨量的影響
1.1夏季降水少，冬季降水多
在水利工程興建的過程中，會對季節(jié)性降雨的變化產(chǎn)生重大影響，造成這種現(xiàn)象的主要原因是，水利工程的修建造成了當?shù)貐^(qū)域內(nèi)積水增多，水分蒸發(fā)量會大大提高，使得區(qū)域內(nèi)的空氣濕度增加，降雨量增加。致使夏季降水減少的主要原因是，夏季陸地溫度大于水面溫度，水域范圍內(nèi)空氣結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不利于空氣對流運動，導(dǎo)致降水減少。冬季降水較多的主要原因是，冬季使降水增加的正面因素會超過負面因素。
1.2地域性降水發(fā)生變化
我國季風(fēng)濕潤區(qū)降水較多，干旱地區(qū)降水較少，但在水利工程興建的過程中可能會改變這種降水的區(qū)域性特征。水利工程的建設(shè)使得空氣上升運動的強弱和空氣的對流運動規(guī)律發(fā)生變化。例如，干旱地區(qū)因為修建水庫，當?shù)氐目諝鉂穸壬仙涓浇貐^(qū)水汽會比以前更加充足，降水量也隨之增加。
2 水利工程對局部氣溫的影響
在水利工程修建之前，與空氣直接接觸的物質(zhì)是地面，而水利工程的修建，增加了水面與空氣接觸的地域面積，地面的熱容量和水的熱容量之間有較大的差異，導(dǎo)致空氣間的熱容交換發(fā)生了較大的改變，使區(qū)域內(nèi)的局部氣溫發(fā)生變化。主要表現(xiàn)在兩個方面：一是夏季溫度降低，冬季溫度升高。通過對水利工程考察，一般深7米的水庫，在冬季會使該區(qū)域內(nèi)的氣溫上升2℃～4℃，夏季降溫4℃左右；二是在日溫差和年溫差方面的變化。大型水庫可降低日溫差2℃左右，降低年溫差1.5℃～2℃左右。
3 水利工程對水文系統(tǒng)的影響
一般水利工程的建設(shè)會直接影響到下游河流的水位變化，例如大型水庫一般修建在水流較為湍急，水質(zhì)較好的河流上游區(qū)域，并且通過在河道的關(guān)鍵位置設(shè)置水閘來控制河流流量和水位，主要是為了滿足上游區(qū)域的取水或通航，并且對攔截洪水起到至關(guān)重要的作用。但是，下游地區(qū)河水流量會迅速減少，水位降低甚至斷流，嚴重情況會造成海水倒灌，對下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展產(chǎn)生不利影響。另外，水閘開啟后，水流量突然增大，水流速度加快，對河底底泥擾動較大，對河流水質(zhì)產(chǎn)生不利影。
4 水利工程對水質(zhì)的影響
水利工程對河流水質(zhì)的影響包括積極影響和消極影響兩個方面。其中，積極影響主要表現(xiàn)在水庫內(nèi)河流的流速減慢，水中的浮游生物活動較為頻繁，其產(chǎn)生的二氧化碳與水中的鈣、鎂離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣和碳酸鎂，緩解水質(zhì)的硬度。水庫內(nèi)的水停滯時間較長，水中的雜質(zhì)會得到沉積，提高水質(zhì)的清澈度；消極影響主要表現(xiàn)在水庫內(nèi)部河水的流動性降低，水體與空氣的交換作用就會降低，導(dǎo)致水體的自凈能力變差，水體中的污染物逐漸增多，導(dǎo)致水質(zhì)變差。水庫內(nèi)的浮藻生物大量繁殖會導(dǎo)致水的富營養(yǎng)化。
5 水利工程對土壤的影響
以水庫的建設(shè)為例，會對周圍的土地造成鹽堿化、沼澤化等。一是修建水庫會導(dǎo)致下游地區(qū)的水位逐漸上升，水位接近地表時，遇到強烈的蒸發(fā)作用，導(dǎo)致土地鹽堿化，地表植物會受到鹽堿化影響干旱死亡；二是水庫造成地下水位上升，土壤水分增多，出現(xiàn)沼澤化的現(xiàn)象，地表植被的根系因為難以接觸養(yǎng)分而死亡，同時土壤沼澤化導(dǎo)致土壤肥力下降，土壤中微生物活動減少，不利于地表植被生長。
6 水利工程對地質(zhì)的影響
一是大型水庫的修建，水庫內(nèi)水體壓力過重引起地殼應(yīng)力增加，或者水體流動性較差導(dǎo)致水滲入巖層空隙，增加了斷層之間的度，導(dǎo)致地質(zhì)的穩(wěn)定性降低，可能誘發(fā)地震；二是水位的上升，河岸土地強度下降，可能出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象；三是水庫的修建，水體容易受到污染，同時水體通過地下滲透將污染擴大，直接影響周圍居民的身體健康。
7 結(jié)語
綜上所述，水利工程的建設(shè)能夠促進水土資源的合理利用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抵抗自然災(zāi)害的能力，但同時水利工程建設(shè)也可對當?shù)氐馁Y源結(jié)構(gòu)和環(huán)境結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致局部降雨量變化、氣溫異常、水質(zhì)變差、土壤鹽堿化和沼澤化、地質(zhì)活動異常等，對生態(tài)環(huán)境造成影響。
參考文獻
[1]李蓉，鄭垂勇，馬駿，等.水利工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響綜述[J].水利經(jīng)濟，2011，（02）.
關(guān)鍵詞：高效生物生態(tài)一過濾復(fù)合技術(shù)景觀水處理：現(xiàn)代園林：高尚住宅區(qū)
中圖分類號：TU986.4
文獻標識碼：B
文章編號：1008-0422(2010)06-0212-02
1 引言
隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，帶來了城鄉(xiāng)人居環(huán)境的不斷改善和生活質(zhì)量的不斷提高，城市綠地、公園建設(shè)不斷增多。在大型標志性建筑中，人工湖泊、人工河道及景觀水池不斷涌現(xiàn)：在現(xiàn)代高尚住宅區(qū)，水景住宅已成為一大熱點。而景觀水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的富集使藻類大量繁殖生長，產(chǎn)生“水華”或“湖靛”，加上觀賞魚投加餌料的沉積、魚排泄物聚積等，使水體出現(xiàn)惡化現(xiàn)象，水體透明度變差、顏色變暗，甚至有異味，水中溶解氧降低。這種情況下靠水體原有的生態(tài)系統(tǒng)是難以完成自凈的。由于很多景觀水在設(shè)計上忽視了水的富營養(yǎng)化問題，沒有考慮對水體進行必要的處理，致使景觀水水質(zhì)逐漸變差。為防止景觀水水體變壞，需要科學(xué)合理地對水質(zhì)進行凈化處理，以及對原有的生態(tài)系統(tǒng)進行加強和修復(fù)。
2 工程概況
湖南某高尚住宅小區(qū)占地面積達15萬m2，小區(qū)內(nèi)建有別墅、花園式高檔住宅區(qū)、現(xiàn)代園林休閑區(qū)及大型人工湖泊、水景雕塑、人工瀑布等等。其中園林景觀中人工湖處理的水域面積達10000多m2，平均水深1.8m左右。
3 園林景觀水處理方法分析比較與選擇
一般而言，現(xiàn)代園林景觀水的處理可分為以下幾種方法：
3.1 物理方法：
a)引水換水方式：當水體中的懸浮物(如泥、沙)增多，水體的透明度下降，水質(zhì)發(fā)渾?？梢酝ㄟ^引水、換水的方式，稀釋水中的雜質(zhì)濃度，以此來降低雜質(zhì)的濃度。但是需要更換大量的水。而水資源在我國是相當?shù)膮T乏，勢必要浪費寶貴的水資源。
b)循環(huán)過濾方式：在水景設(shè)計的初期，根據(jù)水體的大小，設(shè)計配套的砂濾裝置和循環(huán)用的水泵，并且埋設(shè)循環(huán)用的管路，用于以后水質(zhì)保養(yǎng)的加強凈化。使水質(zhì)能達到預(yù)期的效果。
3.2 化學(xué)方法(投加殺菌滅藻劑)
敞開式的水體，在陽光的照射下，會使水中的藻類大量繁殖，布滿整個水面，不僅影響了水體的美觀，而且擋住了陽光，致使許多水下的植物無法進行光合作用，釋放氧氣，使水中的污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，發(fā)出難聞的惡臭，水也變成了黑色。
所以投加化學(xué)滅藻劑，殺死藻類。久而久之，水體中會出現(xiàn)耐藥的藻類，滅藻劑的效能會逐漸下降，投藥的間隔會越來越短，投加的量會越來越多，滅藻劑的品種也要頻繁的更換，對環(huán)境的污染也在不斷地增加，久而久之將形成惡性循環(huán)，所以說用化學(xué)的方式處理水質(zhì)，雖然是立竿見影的，但它的危害也是顯而易見的
3.3 生態(tài)處理技術(shù)
景觀水周圍的綠地因新陳代謝會脫落大量的殘花敗葉，這些污染物會經(jīng)過風(fēng)吹雨淋逐步匯集到景觀水。同時綠地由于施肥、噴灑農(nóng)藥也會把一些氮、磷等營養(yǎng)鹽排入湖中。所有這些都會或大或小地影響湖中業(yè)已存在的生物圈。
當水體中的污染物達到一定程度的量超過生物鏈的“自凈容量”時，正常的生物循環(huán)或生態(tài)平衡將被破壞，造成生物圈中某些種群的數(shù)量劇增，常見的如藻類的大量繁殖。大量繁殖的藻類不但會在水面形成密集的“水華”，影響水體觀賞價值，同時藻類的老化、死亡又為腐生細菌提供了豐富的食物，大量的細菌在分解藻類尸體時會耗盡水中的溶解氧，使水質(zhì)惡化、魚類死亡。
生態(tài)處理技術(shù)的原理是利用培育的生物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動，對水中污染物進行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用，被生物或微生物分解后的無機物又被水生植物通過光合作用轉(zhuǎn)化成植物細胞：水生植物又可成為魚蝦貝等浮游動物的食物：浮游動物又被一部分魚類捕食：魚、蝦的排泄物及死亡的水生生物的尸體又可被細菌分解成無機物，然后再繼續(xù)循環(huán)下去，構(gòu)成一條食物鏈。景觀水體經(jīng)過生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)成份的循環(huán)后得到凈化。從而使水體得到恢復(fù)。本質(zhì)上說，這種技術(shù)是對自然界恢復(fù)能力和自凈能力的一種強化。也是當前水環(huán)境技術(shù)的研究開發(fā)熱點。實質(zhì)上是按照仿生學(xué)的理論對于自然界恢復(fù)能力與自凈能力的強化。可以說，按照自然界自身規(guī)律去恢復(fù)自然界的本來面貌：強化自然界自身的自凈能力去治理被污染水體，這是人與自然和諧相處的合乎規(guī)律的治污思路，也是一條創(chuàng)新的技術(shù)路線。
各種處理方法優(yōu)缺點的比較見表1。
從表1中顯而易見，采用生態(tài)處理方式較其它方式具有成本低廉，效果顯著，持續(xù)時間長等優(yōu)點。
綜合以上分析，并結(jié)合本工程的特點，決定采用高效生物生態(tài)+過濾復(fù)合處理技術(shù)，最大限度滿足本工程對景觀水質(zhì)高質(zhì)量的要求。
4 高效生物生態(tài)+過濾復(fù)合處理技術(shù)要點
4.1 工藝原理
本處理系統(tǒng)主要由生態(tài)處理系統(tǒng)、砂過濾系統(tǒng)組成。系統(tǒng)正常運行后，出水水質(zhì)可達到景觀環(huán)境用水標準(GB-T18921-2002)。砂過濾系統(tǒng)處理規(guī)模為30-40m3小時，每7～10d可循環(huán)一次，湖水經(jīng)2臺潛水泵提升到砂過濾罐，主要截留水體中的懸浮物、藻類、以及其他污染物，過濾后的澄清出水回流到水體上游，截留下的懸浮物等排出水體，工藝流程圖見圖1。
4.2 技術(shù)方案設(shè)計要點
本工程項目采用高效生物生態(tài)+過濾復(fù)合處理技術(shù)，具體設(shè)計方案平面布置見圖2。
圖2中A區(qū)種植水生植物。在A1、A2分別設(shè)置砼網(wǎng)格，其中A1區(qū)網(wǎng)格離瀑布要求5m。在網(wǎng)格上布植水生植物吊架按每平方米1個布置。植物吊架可根據(jù)季節(jié)的變化更換植物。通過水生植物吸收、富集水體中的營養(yǎng)物質(zhì)及其他元素，增加水體中的氧氣含量，抑制有害藻類繁殖，遏止底泥營養(yǎng)鹽向水中的再釋放，利于水體的生物平衡。水生植物能有效地凈化富營養(yǎng)化湖水，提高水體的自凈能力。同時為豐富景觀效果，營造園林意境，增強觀賞性，達到與周邊環(huán)境及建筑風(fēng)格相迎合的目的。
網(wǎng)格的下方掛置高效生物軟性填料，培養(yǎng)微生物菌種，形成生物膜。利用瀑布的作用，通過水在空中飛行的過程中，與空氣充分接觸，完成復(fù)氧過程，提供給微生物，利用微生物攝取水體中的有機物質(zhì)，從而使水體得到進一步凈化。同時在圖中4個位置增設(shè)充氧設(shè)備，增加水體中的溶解氧，利于水中魚類的生長，并可根據(jù)季節(jié)、溫度的變化適時開啟充氧設(shè)備。
在水體下游水位最低的位置C區(qū)設(shè)置循環(huán)過濾系統(tǒng)。通過對水體的深度處理，去除懸浮物和其它污染物，使出水澄清后回用至水體中。
4.3 高效生物一生態(tài)處理技術(shù)
根據(jù)景觀環(huán)境用水標準《GB-T18921-2002》，確定本工程出水的水質(zhì)標準如下表l
4.3.1 培育高效的微生物
微生物是整個生態(tài)系統(tǒng)最主要的組成之一，在水生生態(tài)中，作為分解者的微生物，能將水中的污染物(包括有機物，某些重金屬等等)加以分解、吸收，變成能夠為其他生物所利用的物質(zhì)，同時還要讓它能夠降低或消除某些有毒物質(zhì)的毒性，成為真正意義上的地球環(huán)境的美容師。
本設(shè)計根據(jù)人工湖的水源水質(zhì)情況，利用微生物菌劑，進行馴化，培養(yǎng)出適應(yīng)當?shù)厍闆r的微生物，接著進一步對培養(yǎng)出來的微生物進行篩選，篩選出生理活性強的菌種，然后大量繁殖，投放水體。為了保證篩選出的微生物能保持良好的活性，一直處在高效的工作狀態(tài)，在日常的工作中，須定期對微生物進行篩選、保存、復(fù)壯，將變異對微生物帶來的影響降至最低，保持微生物物種的穩(wěn)定性，這是生態(tài)水處理中水質(zhì)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。微生物菌種在水體中，不僅要完成它基本的分解有機物，降低或消除有害物質(zhì)毒性的作用，還要毹將水生植物的殘枝敗葉轉(zhuǎn)換成有機肥，增加土壤的有機質(zhì)，并且對土壤進行改良，改善土壤的團粒結(jié)構(gòu)和物理性狀，提高水體的環(huán)境容量，增強水體的自凈能力，同時也減少了水土流失，抑制了植物病原菌的生長。
4.3.2 生態(tài)處理中的水生植物種類選擇
4.3.2.1 水生植物的選擇
水生植物在生態(tài)處理技術(shù)中是一種重要載體，它的作用是：
①降低了水流速度，為SS(懸浮物)的沉淀創(chuàng)造了良好的條件。
②有效阻擋光線，減少藻類的生產(chǎn)。
③在冬季起到保護膜作用，防止土壤凍結(jié)。
④植物的地上和地下組織都可以形成生物膜。
⑤植物根部釋放氧及其他的物質(zhì)，如，抗生素、有機復(fù)合物等。
根據(jù)本工程實際情況，我們選擇的挺水植物是荷花、昌蒲、水蔥等；以起到對地表徑流流入湖中的水起過濾作用，形成凈化帶，阻欄，吸收轉(zhuǎn)化可能進入水體的有機質(zhì)及營養(yǎng)鹽，防止水體的富營養(yǎng)化，保持水體自凈。
浮葉植物的選擇了睡蓮、鳳眼蓮、芡實、菱等。這些植物在淺水湖泊中有著良好的凈化水質(zhì)的作用，種植，收獲較容易，兼具經(jīng)濟效益和觀賞效果，在一定季節(jié)可作為重要的支撐系統(tǒng)。
沉水植物生長在湖底。能防止底泥的再懸浮而影響水體的透明度，保持湖水清澈。同時能吸收、轉(zhuǎn)化沉積的底泥及湖水中有機質(zhì)和營養(yǎng)鹽，降低水中營養(yǎng)鹽的濃度，抑制浮游藻類的生產(chǎn)。選擇種植菹草、金魚藻、輪葉黑藻等。
4.3.2.2 水生植物的布置原則
1)根據(jù)水面的大小不同布置植物種植槽，以控制水生植物的生長范圍。
2)水面景觀低于人的視線，綜合岸線景觀和湖面倒影、水面植物進行適當?shù)木坝^組織，形成一幅幅優(yōu)美的水面畫卷。
3)植物以防污抗污、凈化水質(zhì)功能的水生植物為主，并具有較高的觀賞價值。
4)水面上布置漂浮植物或漂浮載體，以水培法在載體內(nèi)種植陸生花卉，減少湖水的光通量，抑制藻類的生產(chǎn)，增加水的透明度。水生植物的布置示意圖見圖3。
4.3.3 水生動物的選擇
水生動物的生活性不同，有底棲、有生活在中層水域等等：并且食性也不同，必須配合水生植物的種類和數(shù)量，選擇能起到水質(zhì)凈化作用的水生動物。
a)水生動物的作用
水體中放置適當?shù)乃鷦游锟梢杂行У娜コw中富余營養(yǎng)物質(zhì)。如蚌類可以將水中懸浮的藻類及有機碎屑濾食，提高湖水的透明度。螺螄主要攝食固著藻類，同時分泌促絮凝物質(zhì)，使湖水中懸浮物質(zhì)絮凝，促使水變清。濾食性魚類，如鰱、鳙魚等可以有效的去除水體中綠藻類物質(zhì)使水體的透明度增加。因為人工湖水域面積大，會成為許多有害昆蟲如蚊、蠅的滋生場所，在水中投放鯽魚，它可攝食蚊子的幼蟲及其他昆蟲的幼蟲，避免了水域?qū)χ車h(huán)境造成的危害。鯽魚對環(huán)境的適應(yīng)能力很強，并且能耐低氧耐寒。
b)水生動物的選擇原則
1)不會大量的繁殖，甚至失控。
2)不會對水體形成強烈的攪動，甚至影響其他水體景觀。
3)水生動物與水生植物能形成合理的生物鏈。
4)水生動物初始放養(yǎng)密度不宜過高。
5)底棲動物的放養(yǎng)在人工湖注水15d后進行，如開動增氧機在注水5d后進行。
6)魚類的放養(yǎng)在人工湖注水并種植水生植物60天后進行。
通過以上對上、中、下各水層面水生植物合理配置與科學(xué)的布置，收到了顯著改善水質(zhì)的效果。
4.4 活性砂過濾處理技術(shù)
生態(tài)處理景觀用水的另一套配套技術(shù)措施是采用活性砂過濾技術(shù)進行水質(zhì)凈化處理，在本工程中引進了瑞典先進的流體技術(shù)――活性砂過濾技術(shù)，它是一種集混凝、澄清、過濾為一體的高效過濾裝置，與國內(nèi)現(xiàn)行的過濾技術(shù)相比，具有高效連續(xù)性，24h連續(xù)工作，它不需停機反沖洗，工藝原理見圖4。
根據(jù)本工程的規(guī)模，結(jié)合設(shè)備的特點，系統(tǒng)設(shè)計處理規(guī)模選定為45m3/h。處理設(shè)備用于對景觀水體進行處理后循環(huán)利用。利用石英砂在過濾中自上而下的運動，攪動原水，通過原水過濾來降低水中的污染物含量，達到了處理和凈化水質(zhì)的作用。通過對水體的深度處理，去除SS和其它污染物，使出水澄清后回用至瀑布的上游。
本工程項目活性砂過濾系統(tǒng)、射流曝氣機的運行根據(jù)季節(jié)、溫度以及湖水水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)運行時間，保證魚類的正常生長。按魚類生長所須溶解氧大于5mg/l的要求，和我們在冬季12.5°時測得的湖水中溶解氧為8.4mg/l。冬季水溫較低、湖水水質(zhì)較好，溶解氧較高時，射流曝氣機可不開或每隔1d在白天時間段(8：00-19：00)開啟2臺，且每隔一天輪換開啟。夏季，水溫較高、湖水水質(zhì)較差、魚類比較活躍，對氧的需求要大，湖水中溶解氧偏低，按白天時間段(07:00-19:00)4臺全部打開。晚上(19:00-07:00)只運行2臺：水質(zhì)較差時可按24h不間斷運行，冬季可按8～12h運行，活性砂過濾系統(tǒng)按24h運行。
4.5 處理效果
本工程景觀水處理工程歷經(jīng)6個月的施工，完工后，水處理系統(tǒng)經(jīng)一個多月的調(diào)試運行，處理后的出水透明、清澈，砂過濾系統(tǒng)的外排濾出液混濁偏黃，對懸浮物、藻類的去除取得了良好的效果。經(jīng)對湖水水質(zhì)連續(xù)二天的采樣化驗分析，湖水水質(zhì)可滿足景觀環(huán)境用水(《GB-T18921-2002》)和漁業(yè)水質(zhì)(《GB-11607-89》)綜合標準?，F(xiàn)已成功運行1年多，其水處理效果得到了業(yè)主廣泛好評。
生態(tài)水利工程實現(xiàn)了生態(tài)學(xué)與水利工程學(xué)的有機結(jié)合，這一設(shè)計理念的實際應(yīng)用將人與自然和諧相處的思想融合在實際工程中，與人類的發(fā)展、自然的發(fā)展、社會的發(fā)展相適應(yīng)。近幾年來隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，生態(tài)水利工程也成為一大研究熱點。在生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計中需要遵循幾點原則，才能將工程的生態(tài)功能充分發(fā)揮出來，從而保證其生態(tài)效益。本文就針對該問題進行討論。
關(guān)鍵詞：生態(tài)理念；水利工程；設(shè)計原則
中圖分類號：TV文獻標識碼： A
一、生態(tài)水利工程簡介
傳統(tǒng)的水利工程主要包括結(jié)構(gòu)力學(xué)、水力學(xué)及水文學(xué)等專業(yè)內(nèi)容，而生態(tài)水利工程則工程力學(xué)的基礎(chǔ)上對人與自然的和諧相處更加關(guān)注，研究重點更加側(cè)重于人類行為對水域產(chǎn)生的影響?？梢哉f生態(tài)水利工程實現(xiàn)了環(huán)境工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的有機結(jié)合，是一個專業(yè)性、綜合性較強的跨領(lǐng)域體系。由此可見，與傳統(tǒng)水利工程相比，生態(tài)水利工程體現(xiàn)出如下特征：
首先，資金密集。生態(tài)水利工程建設(shè)與普通水利工程相比，體現(xiàn)出建設(shè)周期長、技術(shù)難度高、工程規(guī)模大的特點，因此建設(shè)過程中需要大量的資金支持。其次，水利工程的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益體現(xiàn)出較大的不確定性。再次，生態(tài)水利工程與環(huán)境有著密切的關(guān)系。生態(tài)水利工程的建設(shè)會直接影響到自然的生態(tài)環(huán)境、氣候以及人類的經(jīng)濟社會，并且這些影響是互相作用的過程；盡管這個過程中利弊共存，但仍然遵循水利工程規(guī)劃設(shè)計的原則將有利的一面積極發(fā)揮出來，消除存在的弊端。最后，生態(tài)水利工程體現(xiàn)出綜合性、系統(tǒng)性的特征，從而影響到水域及水域之間的制約性與聯(lián)系性。
二、生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計原則
分析生態(tài)水利工程的特征可知，要實現(xiàn)工程的生態(tài)效益、社會效益、經(jīng)濟效益，就必須遵循以下幾個設(shè)計原則：
（一）安全性與經(jīng)濟性原則
生態(tài)水利工程是一項綜合的系統(tǒng)工程，需要對相關(guān)水系進行綜合治理，而這個過程中不僅要滿足人類的社會需求，比如防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運等，還要實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。滿足水文學(xué)與工程力學(xué)的要求，基于特定的設(shè)計標準進行設(shè)計，有效承受洪水、風(fēng)暴等自然荷載；根據(jù)河流地貌學(xué)原理設(shè)計河流的縱斷面與橫斷面，并充分考慮河流特征，包括河流泥沙輸移、淤積、河流侵蝕、沖刷等，對河勢的變化規(guī)律進行動態(tài)分析，以保證工程的安全性、穩(wěn)定性與持久性。此外，還要遵循控制風(fēng)險、實現(xiàn)工程經(jīng)濟效益最大化的原則，對其經(jīng)濟合理性進行全面分析。實際工程建設(shè)過程中，生態(tài)演替的過程及結(jié)果始終處于動態(tài)變化的狀態(tài)，這種不確定性因素導(dǎo)致生態(tài)水利工程的風(fēng)險升高。因此規(guī)劃設(shè)計過程中要在多個設(shè)計方案中進行優(yōu)選，對生態(tài)系統(tǒng)進行動態(tài)的、持續(xù)的定點監(jiān)測及評估。
（二）河流形態(tài)的空間異質(zhì)原則
某個區(qū)域生態(tài)環(huán)境空間異質(zhì)性越高，證明其小生態(tài)環(huán)境就越多樣化，則允許更多的物種共存儲反之，非生物環(huán)境越單調(diào)，也會直接影響到生物群落的多樣化，從而影響到生物群落的性質(zhì)、密度、比例等一系列指標，最終導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的退化。人類活動對自然河流的渠道變化、河流的非連續(xù)化等均會產(chǎn)生直接的影響，尤其是大規(guī)模的治河工程，會導(dǎo)致河流生態(tài)環(huán)境趨于單一化，河流的生態(tài)系統(tǒng)也會發(fā)生不同程度的退化，生態(tài)水利工程所具備的生態(tài)功能即是提高生物群落的多樣性。不過實際的工程規(guī)劃需要注意一點，即并非靠人工種植岸邊植被、在河流區(qū)域引入魚類、鳥類或其它生物物種就能實現(xiàn)生態(tài)多樣化的效果，而是要提高河流形態(tài)的異質(zhì)性，保證其與自然河流的地貌學(xué)原理相符，為生物群落的多樣化發(fā)展創(chuàng)造更好的條件。
（三）遵循生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)的原則
在傳統(tǒng)水利工程規(guī)劃設(shè)計中，主要是通過控制自然河流來實現(xiàn)工程的經(jīng)濟目標，而生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計必須樹立全新的工程理念，摒棄對自然界加以改造、控制的做法，不得采用人力及技術(shù)控制自然界；而是要將生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計的能力充分利用起來，真正實現(xiàn)人與自然的和諧相處。需要注意一點，即“世界上不存在兩條相同的河流”，每條河流都有自己鮮明的生態(tài)特征，因此生態(tài)水利工程要在因地制宜的基礎(chǔ)上進行規(guī)劃設(shè)計，將每條河流的自然屬性、美學(xué)價值等突顯出來，提高生態(tài)工程規(guī)劃設(shè)計方案的適用性、合理性。
（四）反饋調(diào)整式設(shè)計原則
基于生物發(fā)展的宏觀角度而言，其過程呈現(xiàn)出逐步螺旋漸進式的特點，相應(yīng)的，河流修復(fù)時間也是一個漸進的、長期的過程。地球上自然界的生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展、進化經(jīng)歷了數(shù)百萬年的時間，而發(fā)展進化的過程十分復(fù)雜，生物群落也十分多樣，并且發(fā)展過程中系統(tǒng)的有序性及內(nèi)部的穩(wěn)定性均呈現(xiàn)出一定的變化，在不斷變化的過程中提高自身對發(fā)展環(huán)境條件的免疫力。即使基于較短的時間尺度而言，一種形態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)演變?yōu)榱硗庖环N形態(tài)系統(tǒng)同樣需要數(shù)年時間，故在生態(tài)水利工程中無法在短時間內(nèi)看到河流恢復(fù)的效果。生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計主要是參照成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其主要目的是形成一個可持續(xù)發(fā)展的河流生態(tài)系統(tǒng)；而這個自然生態(tài)演替的過程是從水利工程項目開始執(zhí)行之日起開始，而整個過程則體現(xiàn)出不可預(yù)見性。很難通過河流生態(tài)修復(fù)工程使河流恢復(fù)到未受人類干擾前的原始狀態(tài)，因此河流的原始狀態(tài)從某種程度上講是自然生態(tài)演進的極限狀態(tài)上限；人類的生態(tài)修復(fù)工程僅是防止生態(tài)系統(tǒng)的進一步惡化而進入生態(tài)系統(tǒng)演進的極限狀態(tài)下限。在極限狀態(tài)的上限與下限之間則存在多種可能性。在具體實施一項生態(tài)修復(fù)工程后，理想的狀態(tài)是監(jiān)測各生態(tài)變量已達到現(xiàn)有科學(xué)水平所能實現(xiàn)的最優(yōu)值，反之則各生態(tài)變量僅達到人類可接受的最低值。
三、結(jié)語
總之，生態(tài)水利是實現(xiàn)人類文明進步及經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要手段，在水利工程建設(shè)過程中要充分考慮其生態(tài)環(huán)境影響，充分認識到生態(tài)水利的重要意義，在規(guī)劃設(shè)計過程中遵循安全性與經(jīng)濟性原則、河流形態(tài)異質(zhì)原則、反饋調(diào)整式原則及自我恢復(fù)原則，以保證生態(tài)水利工程的經(jīng)濟效益與社會效益。
參考文獻：
[1] 董哲仁.生態(tài)水工學(xué)的理論框架[J].水利學(xué)報,2013,(1):1 -6.
[2] 董哲仁.河流形態(tài)多樣性與生物群落多樣性[J].水利學(xué)報,2013,(11):1 -7.
影響水文情勢及水溫。水利工程建設(shè)過程中，不可避免的會對工程河段的水文情勢產(chǎn)生影響，甚至?xí)φ麄€流域產(chǎn)生影響。比如筑壩工程會導(dǎo)致河流發(fā)生非連續(xù)化的改變，水庫工程則會導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)變?yōu)楹瓷鷳B(tài)系統(tǒng)，與河流生態(tài)系統(tǒng)相比，湖泊生態(tài)系統(tǒng)的水流速度、水域深度、水溫、水流邊界條件等均與河流生態(tài)系統(tǒng)有著較大差異，蓄水也會改變庫區(qū)的地下水位；此外，壩下河道的內(nèi)徑流量、徑流過程、水溫、流態(tài)等參數(shù)也會發(fā)生明顯改變。一般情況下，如水庫徑流調(diào)節(jié)能力越強，則上述變化越明顯。
2生態(tài)水利工程的研究分析
具體而言，生態(tài)水利工程的建設(shè)需要遵循以下幾點原則：
2.1安全性與經(jīng)濟性原則
生態(tài)水利工程的主要目的是滿足人類生產(chǎn)生活的需要，因此其安全性為首要遵循原則；水利工程為了實現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展，還要與水利工程學(xué)原理相符；除此之外，還要與生態(tài)學(xué)原理相符，以保證水利工程的生態(tài)效益。工程在設(shè)計階段就要基于水文學(xué)、工程力學(xué)等多個角度進行考慮、設(shè)計，以保證工程質(zhì)量及工程安全?；谏鷳B(tài)學(xué)的角度而言，設(shè)計時要將生態(tài)系統(tǒng)的長期定點監(jiān)測結(jié)果及評估結(jié)果充分考慮進來，將生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力充分發(fā)揮出來，遵循風(fēng)險小、收益大的經(jīng)濟性原則，盡量提高工程的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益。
2.2自設(shè)計與自恢復(fù)原則
從某種程度而言，生態(tài)系統(tǒng)的自組織性是其是否可實現(xiàn)持續(xù)性發(fā)展的重要表現(xiàn)之一，所謂自組織即物種的自然選擇，一般情況下，物種經(jīng)受住各種自然性考驗后會生存下來，其對相應(yīng)的能源、生態(tài)條件等均有較強的適應(yīng)性。具備一定能源、生態(tài)條件的生態(tài)系統(tǒng)才可以支持一個種群的可持續(xù)發(fā)展，因此在生態(tài)水利工程建設(shè)過程中，要將生態(tài)系統(tǒng)的這種自組織、自恢復(fù)功能充分利用起來，促使自然物種經(jīng)過自我發(fā)展形成更為合理的生態(tài)結(jié)構(gòu)。
2.3要遵循景觀尺度和整體性的原則
生態(tài)水利工程在建設(shè)過程中還要注意景觀的尺度，并遵循整體性原則以保證工程的可持續(xù)發(fā)展。這是由于小范圍的生態(tài)修復(fù)不僅困難大，而且效果往往不盡如人意，因此要求在大景觀尺度上進行河流的生態(tài)修復(fù)，無疑會大幅增加生態(tài)修復(fù)的成本。并且基于生態(tài)水利工程生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的角度而言，還要注意生態(tài)水利工程生態(tài)系統(tǒng)中各個要素之間的聯(lián)系及作用，以保證河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的整體性、綜合性及用效性，降低生態(tài)修復(fù)的成本，提高工程的生態(tài)效益。
2.4生態(tài)水利工程建設(shè)要循序反饋調(diào)整式的原則
生態(tài)水利工程在設(shè)計過程中要注意分析工程所在地成熟的水域的生態(tài)系統(tǒng)，使得由人工參與設(shè)計、建造的水利工程可以與當?shù)氐暮恿魃鷳B(tài)系統(tǒng)有機融合在一起，保證工程的健康性與可持續(xù)性。河流生態(tài)的修復(fù)工程，可以理解為這種河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)是力爭使生態(tài)變量是現(xiàn)有科學(xué)水平可以達到的最優(yōu)值。從而避免河流生態(tài)系統(tǒng)在人類活動的脅迫下進一步的惡化。
2.5明確生態(tài)敏感目標
1.1在設(shè)計方法和評價標準方面缺乏地域性特征
關(guān)于生態(tài)水利工程設(shè)計理念的運用，其具有非常強的地域性特征，因為不同的地理區(qū)域氣候狀況以及生態(tài)環(huán)境各不相同，所以應(yīng)該針對不同的服務(wù)目標，制定不同的設(shè)計策略。但是由于生態(tài)設(shè)計理念的應(yīng)用在我國的起步較晚，并且相關(guān)的工程實踐以及研究工作開展的較少，所以在評價指標以及評價方法方面還不夠完善，實際操作性不強，缺乏地域性特征。因為在水利工程建設(shè)項目中涉及到力學(xué)工程，所以國家對于水利工程在穩(wěn)定性和安全性方面規(guī)范了強制性的標準，但是卻沒有對生態(tài)服務(wù)目標有明確的標準，所以生態(tài)設(shè)計理念在具體實施的過程中缺乏相關(guān)的依據(jù)，發(fā)展的進程比較緩慢。
1.2設(shè)計人員和生態(tài)科技工作者的合作機會比較少，相關(guān)機制尚未完善
水利工程設(shè)計人員在流域生態(tài)需水規(guī)律的基礎(chǔ)上進行設(shè)計的意識較弱，尚未把生態(tài)服務(wù)目標當作常規(guī)設(shè)計要素進行考慮的意識普及。水利工程可行性研究階段，環(huán)境影響評價工作一般介入比較遲，大多數(shù)是在確認水利工程可行性研究方案之后才進行環(huán)境影響評價，又由于目前我國環(huán)境評價管理制度和環(huán)境影響評價咨詢市場尚不規(guī)范、不完善，環(huán)境評價單位主要替業(yè)主考慮，而相對地，對生態(tài)目標考慮就較少，更有甚者，有的隱瞞工程生態(tài)影響的真正后果，造成很多水利工程的負面影響太過突出，而生態(tài)效益卻不顯著。水利工程設(shè)計人員和生態(tài)環(huán)境科技工作者合作的機會和機制較少，生態(tài)水利工程的開發(fā)和設(shè)計也相對滯后。
1.3在協(xié)調(diào)方面，生態(tài)水利工程和原有水利工程設(shè)施存在一定的困難
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，很多區(qū)域的水資源出現(xiàn)了短缺以及分配不合理的現(xiàn)象，尤其是在自然保護區(qū)以及大型水庫的周邊區(qū)域，需要重新進行設(shè)計。但新的生態(tài)水利工程是在原有水利工程設(shè)施的前提下進行改造與優(yōu)化，需涉及的因素很多。大都分是需要依靠原有水利工程設(shè)施，對一些分水工程與蓄水工程進行科學(xué)合理地配置、重新調(diào)整水的去向或是對區(qū)域來水量進行重新分配等。原來水利工程設(shè)施的服務(wù)對象和功能必然會受生態(tài)水利工程的介入的影響，比如:原來工程的防洪灌溉功能、排水標準、發(fā)電效能等，更有甚者，會對原有水利工程的安全運行造成一些風(fēng)險。因服務(wù)目標和功能的差異是原有水利工程和生態(tài)水利工程最為顯著的差異，所以在開發(fā)生態(tài)水利工程的同時，有必要適度調(diào)整原有水利工程的服務(wù)目標和功能。因此，生態(tài)水利工程設(shè)計需要系統(tǒng)全面考慮的問題是怎樣實現(xiàn)生態(tài)水利工程和原有水利工程設(shè)施的協(xié)調(diào)運行。
1.4生態(tài)水利工程設(shè)計中，相關(guān)的生態(tài)水文測驗資料不夠充分
水文過程對生態(tài)過程的正負影響機理的分析若不能從水文測驗站的觀測資料去分析，在生態(tài)系統(tǒng)的自組織規(guī)律的基礎(chǔ)上，就很難尋求生態(tài)水利工程的技術(shù)參數(shù)、設(shè)計理論和方法。相對而言，我國目前的水文測驗工作比較落后，水文測驗站尚未適應(yīng)目前生態(tài)水利工程設(shè)計對資料的需求。目前，我國還未正式開展有關(guān)生態(tài)水文站方面的設(shè)計和布局，相關(guān)報道在國內(nèi)也很少有。
2生態(tài)水利工程設(shè)計應(yīng)遵循的理論和技術(shù)路線
2.1以工程水文學(xué)和生態(tài)水文學(xué)為工程設(shè)計的基礎(chǔ)
若要為生態(tài)水利工程的設(shè)計提供基礎(chǔ)，必須重視工程水文學(xué)和生態(tài)水文學(xué)的結(jié)合。由于生態(tài)水利工程的服務(wù)對象很廣，一般同時涉及畜牧業(yè)、林業(yè)、濕地、農(nóng)業(yè)、草原以及江河湖泊等生態(tài)用水與城鎮(zhèn)、工業(yè)、居民、消防等經(jīng)濟生活用水，因此，若要生態(tài)水利工程的設(shè)計建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上，首先必須弄清生態(tài)目標對水資源的時空要求規(guī)律。
2.2對工程可能影響的關(guān)鍵生態(tài)敏感目標進行分析
受工程直接或間接影響的生態(tài)目標應(yīng)當能夠由生態(tài)水利工程的設(shè)計準確識別，同時在工程規(guī)劃階段給予充分考慮，這是生態(tài)水利工程設(shè)計理念應(yīng)該遵循的重要理論。一項水利工程設(shè)計需要考慮的因素眾多，從生態(tài)性的角度出發(fā)，就應(yīng)該對關(guān)鍵的生態(tài)敏感目標進行分析，分析工程的修建會影響到哪些區(qū)域的生態(tài)平衡，區(qū)域內(nèi)氣候環(huán)境以及各項生態(tài)因素的變化，會對水利工程的運行造成影響。尤其是大型水庫的設(shè)計，要對上游地區(qū)的自然降水、洪水期倒灌以及徑流等各項因素進行分析，由此來對水庫的蓄水能力以及水量的運用進行合理設(shè)計。對于水庫建設(shè)后，泄水量的變化會對下游區(qū)域的生態(tài)環(huán)境可能帶來的生態(tài)環(huán)境變化進行分析，從而為生態(tài)設(shè)計提供充分的參考依據(jù)。
2.3生態(tài)水利工程的設(shè)計應(yīng)當和環(huán)境工程設(shè)計進行有機結(jié)合
對于生態(tài)水利工程的設(shè)計，如要實現(xiàn)水量和水質(zhì)同步科學(xué)配置的目的，應(yīng)充分吸收環(huán)境科學(xué)和工程的理論與技術(shù)。生態(tài)設(shè)計理念的出發(fā)點就是在水利工程中將環(huán)境工程中的理論進行實踐，水利工程發(fā)揮經(jīng)濟效益和社會效益的同時，還應(yīng)增強生態(tài)效益的作用表現(xiàn)?，F(xiàn)階段，我國的水污染現(xiàn)象比較嚴重，因此，在生態(tài)水利工程設(shè)計理念中應(yīng)有機結(jié)合水污染。所以在設(shè)計的過程中，要對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境進行詳細的考察，然后有針對性的制定設(shè)計方案，降低水污染所帶來的危害，提高水利工程的生態(tài)效益。因此，生態(tài)水利工程與水污染控制工程的結(jié)合是今后生態(tài)水利工程的一個重要發(fā)展方向。
3結(jié)語
1.1生態(tài)效益與社會效益協(xié)調(diào)發(fā)展。水利的開發(fā)需要處理好工程與人類、自然和環(huán)境保護的關(guān)系,保證生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟系統(tǒng)的良性循環(huán),以求得社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。因此，嚴格遵從社會經(jīng)濟效益與生態(tài)經(jīng)濟效益統(tǒng)一協(xié)調(diào)的原則才能夠高效的進行施工活動，一改傳統(tǒng)的施工管理模式，充分考慮安全生產(chǎn)和環(huán)保節(jié)能生產(chǎn)，同時將施工單位的利益與水利工程的利益結(jié)合在一起，充分調(diào)動施工人員的熱情和環(huán)保意識。水利施工單位應(yīng)該在確保環(huán)境安全的基礎(chǔ)上提升經(jīng)濟效益，切實的做好生態(tài)效益與社會效益的完美結(jié)合，所謂的社會效益就是對下游提供干凈的水源，還可以同時發(fā)展旅游企業(yè)，一舉多得。
1.2循環(huán)利用原則。由于水利工程的施工需要大量的水源，因此，循環(huán)利用原則非常適用于水利工程的建設(shè)，也就是在施工過程中使用的水、原材料甚至是垃圾，都可以通過相應(yīng)的處理辦法發(fā)揮其最大的利用價值，這樣不僅能夠極大的節(jié)約資源，更減少了施工廢料對環(huán)境的污染，同時也能夠節(jié)約水利工程的修建成本。另一方面，就是對施工空間的充分利用，水利工程的施工位置大多較為偏遠，周圍可利用的土地資源豐富，可以根據(jù)當?shù)氐纳锓N群分布情況及水文地理位置等因素提高工程預(yù)定效益的提升，同時盡可能的減少對當?shù)丨h(huán)境的破壞，在施工之前要進行周密的部署。
1.3互補共生原則。所謂互補共生原則的提出是基于人與自然和諧共處的基本方針戰(zhàn)略，互補就是人類活動與自然之間的協(xié)調(diào)，從自然中獲取并回報自然，共生就是共同生存、不斷進步。水利工程的建設(shè)需要嚴格的遵從這一原則，注重生態(tài)環(huán)境保護措施的采取，運用先進的科學(xué)技術(shù)和創(chuàng)新施工手段，建立一種符合生態(tài)工程原理的施工體系，從而獲取最大、最長久的經(jīng)濟效益。另一方面，就是對于大型水利工程的建設(shè)需要較長的工期，這就應(yīng)當考慮到時節(jié)的問題，施工要考慮氣候變化，對工程各個階段的工作予以適當?shù)陌才?，順?yīng)自然規(guī)律。
2、水利工程施工中的環(huán)境問題
水利工程施工環(huán)境的問題主要包括以下幾個方面，首先也是最嚴重的問題就是水體的污染，水利工程建設(shè)需要使用大量的水資源，但是一些施工單位不負責(zé)任，將污水、廢水不經(jīng)過處理就倒入下游，不僅造成地下水的污染，還為周圍和下游居民的生活帶來嚴重影響；其次，是空氣污染，任何施工都會或多或少的產(chǎn)生灰塵、煙霧等，但是通過采取適當?shù)姆雷o措施是可以減輕和避免的，但我國在這方面卻存在嚴重不足；最后，就是噪聲和廢棄物的污染，一些施工單位為了趕工期，在夜晚還不間斷的施工，使得周圍居民得不到很好的休息，而廢棄物隨意丟棄，久而久之就會對水源、土壤及周圍的生物、農(nóng)作物造成嚴重影響。
3、建設(shè)生態(tài)化的水利工程施工系統(tǒng)
3.1優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在水利工程施工之前，一定要結(jié)合周圍的環(huán)境，應(yīng)用生態(tài)工程原理進行施工設(shè)計，不斷的優(yōu)化創(chuàng)新水利施工的方案，選擇能夠產(chǎn)生最大生態(tài)經(jīng)濟效益的方案，這有這樣才能夠多角度、多層次的利用自然資源，實現(xiàn)資源利用的最大化，充分吸取西方工業(yè)時展的弊端，不要以犧牲環(huán)境為代價獲取工業(yè)的發(fā)展。與此同時，確立明確的發(fā)展目標，這樣才能夠在施工的過程中有明確的依據(jù)和原則，工程監(jiān)管人員也要嚴格監(jiān)督施工人員操作的規(guī)范性，以及是否有違反生態(tài)工程原理的做法，實現(xiàn)信息和資源的多元化利用模式。例如，水利工程施工需要炸開山石，散落的石塊就可以作為回填的原料，也可以用來填埋溝壑等，更重要的是，我國已經(jīng)出臺了有關(guān)土地資源利用的相關(guān)政策，極大的解決了部分地區(qū)水土流失問題。
3.2生態(tài)化的建設(shè)與管理。水利工程的施工要想實現(xiàn)生態(tài)化的建設(shè)與管理就應(yīng)該首先提高設(shè)計人員、管理人員和施工人員的意識，切實的認識到保護生態(tài)環(huán)境的重要意義，實際上，保護環(huán)境就是保護人類自己，不能為了眼前的利益而失去長遠的發(fā)展目標，尤其是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展快速的時代，大規(guī)模的水利工程建設(shè)更應(yīng)該注重生態(tài)化管理模式的建立，將工程的建設(shè)與生態(tài)建設(shè)有機結(jié)合在一起，實在自然資源的充分利用及循環(huán)利用。其次，就是嚴格的遵循生態(tài)工程原理的基本原則，如同上文闡述的一樣，水利工程施工管理人員一定要嚴格要求每一個人，同時建立完善的監(jiān)督管理機制，確保水利工程施工對環(huán)境的影響減至最低。最后強調(diào)以下施工前的準備工作，通過系統(tǒng)的勘察周圍的施工環(huán)境，對可能存在的任何對環(huán)境有傷害的因素進行分析，并提出有效的解決措施，這樣就能避免施工時產(chǎn)生不可挽回的錯誤。
3.3分析施工體系、科學(xué)規(guī)劃布局。隨著我國建筑事業(yè)的進步，我國目前已經(jīng)擁有非常先進的管理理念和施工技術(shù)，然而，水利工程的建設(shè)需要對施工的體系進行系統(tǒng)的分析，和科學(xué)的規(guī)劃布局，尤其是在生態(tài)理念的運用方面，筆者將系統(tǒng)管理分為自組織層、監(jiān)控層和自適應(yīng)層幾個層次，其功能就是通過上層策略對下層策略的指導(dǎo)和制約來首先效益的最大化，而監(jiān)控層則是達到效益目標至關(guān)重要的一環(huán)，通過分層控制機制對水利工程施工的生態(tài)化管理提供幫助。另一方面，就是要有明確的系統(tǒng)邊界，這是為了穩(wěn)定目前生態(tài)環(huán)境的有利舉措，為了達到明確系統(tǒng)邊界的目的，必須有效劃分施工范圍，根據(jù)法規(guī)、政策中強調(diào)的環(huán)境保護條款來對相關(guān)環(huán)境質(zhì)量、蓄水總量、土地占用面積、下游用水量等數(shù)據(jù)進行測定。最后要強調(diào)的就是對系統(tǒng)控制變量的識別，就是要根據(jù)工程現(xiàn)狀及時的調(diào)整施工方案，充分考慮各種影響因素，可以運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對變動的系統(tǒng)參數(shù)進行分析，從而調(diào)整并制定出最佳的施工方案，對于一些大型的樞紐工程要予以足夠的重視，如防空洞、發(fā)電站等，確保施工安全及環(huán)境安全。
4、結(jié)語
傳統(tǒng)水利工程在設(shè)計方面大多受到技術(shù)以及客觀條件的限制，因此對于社會實際需求方面比較關(guān)注，往往忽略了有關(guān)生態(tài)方面的問題與原則，從而間接或直接導(dǎo)致水利工程在施工過程中對于周邊環(huán)境和生態(tài)造成了較為嚴重的污染。隨著我國當前社會經(jīng)濟的不斷提升以及普通民眾環(huán)保意識的不斷加強，傳統(tǒng)水利工程開始追求技術(shù)與生態(tài)的統(tǒng)一，這樣不僅有助于提升對于水資源的開發(fā)與利用，同時還能為社會帶來更多的生態(tài)效益?；诖?，本文以“生態(tài)水利工程設(shè)計方面的基本原則”為主要研究對象，闡釋了其安全性與經(jīng)濟性原則、水體內(nèi)部多樣性原則、實現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)原則以及水體原生態(tài)和生態(tài)要素關(guān)聯(lián)性原則共4個方面內(nèi)容。望本文的研究，能對生態(tài)水利工程設(shè)計提出具體的、有針對性意義的見解，推動其發(fā)展。
關(guān)鍵詞：
生態(tài)水利工程設(shè)計；水體原生態(tài)；水體系統(tǒng)自我修復(fù)
由于我國地域較為遼闊，水系的分布也呈現(xiàn)出多元化的特征，不同地域、不同水域形態(tài)對于水利工程的建設(shè)也呈現(xiàn)出不同的要求，導(dǎo)致我國難以制定出較為明確和統(tǒng)一的生態(tài)水利工程設(shè)計準則。針對現(xiàn)階段我國生態(tài)水利工程在設(shè)計方面所要面對的經(jīng)濟型、安全性、生態(tài)環(huán)境多樣性以及生態(tài)系統(tǒng)的運營性等特征，水利工程的相關(guān)設(shè)計和施工操作人員可以從下文所述幾個角度來把握其具體的操作原則。
1安全性與經(jīng)濟性原則
作為水利工程的重要分支，生態(tài)水利工程應(yīng)該遵循水利工程最為基本的設(shè)計原則，因為只有這樣才能保障其作為一項工程在技術(shù)上所必需秉承的安全性，從而實現(xiàn)其在最終運行和使用過程中，維護所有使用者的基本安全。水利工程設(shè)計師在設(shè)計過程中要充分考慮到水流、水體的水質(zhì)等情況，深入實際去研究和考察水體對于泥沙的堆積和搬運作用、對建筑物的侵蝕作用，準確把握和考慮河道走勢等自然定律。對于生態(tài)水利工程而言，只有充分把握建設(shè)基礎(chǔ)的安全性、穩(wěn)定性、持久性，才能確保其后期發(fā)揮自身應(yīng)有的功能，從而實現(xiàn)以最少的資金投入、獲取最多的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，完成對于經(jīng)濟性原則的秉承。
2水體內(nèi)部多樣性原則
據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，一個地區(qū)的生物多樣性和群落多樣性受制于其非生物多樣性，也就是說一個地區(qū)如果能夠?qū)崿F(xiàn)自然環(huán)境的多樣化，那么其生物種類也會呈現(xiàn)出多樣而豐富的特點，由此構(gòu)成的生物鏈也會更加復(fù)雜，生態(tài)競爭會更為激烈，而這也必然會導(dǎo)致由生物所主要構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)，能夠強有力的適應(yīng)和地域來自自然界的變化和非常規(guī)條件下所引發(fā)的自然災(zāi)害的侵襲。這樣的道理沿用在對生態(tài)水利工程的設(shè)計上，就意味著如果水利工程所涉及到的水體以及由水體所主導(dǎo)構(gòu)成的內(nèi)部環(huán)境較為單一，那么圍繞其所產(chǎn)生的生物種類在多樣性上就會存在一定的缺陷，長此以往將對于生態(tài)系統(tǒng)所擁有和保持的基本功能也會逐漸喪失。因此相關(guān)設(shè)計人員在構(gòu)建生態(tài)水利工程的過程中，要充分考慮到水體附近以及周邊區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境與水文情況，充分了解與之相關(guān)的生物種類及基本生存情況，保障水利工程的新建能夠擁有足夠豐富的環(huán)境條件，將對自然生態(tài)的影響降到最低。
3實現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)原則
生態(tài)水利工程與傳統(tǒng)水利工程相比，其除了要維持和保障有關(guān)技術(shù)方面的基本原則外，還要充分考慮和實現(xiàn)河流系統(tǒng)的生態(tài)自我修復(fù)功能，也就是要維持生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展。因此，設(shè)計人員要充分考慮到將人文的力量與自然生態(tài)進行有機結(jié)合，充分利用和把握生態(tài)系統(tǒng)自身所具有的組織和設(shè)計功能，實現(xiàn)從大自然環(huán)境當中選擇適合的物種，組成良好而完備的合力結(jié)構(gòu)。
4水體原生態(tài)和生態(tài)要素關(guān)聯(lián)性原則
傳統(tǒng)水利工程在設(shè)計的早期階段，水利工程往往會將水體依據(jù)其不同的功能劃分為若干區(qū)域，這就間接導(dǎo)致了水體之間生成嚴重的障礙性存在、無法流通，于是水體之間的不同物質(zhì)難以得到有效的轉(zhuǎn)換，其與周邊自然環(huán)境所合力構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)也會在一定程度上遭到破壞。鑒于此，水利工程的設(shè)計人員在進行生態(tài)規(guī)劃時，要充分考慮到生態(tài)系統(tǒng)當中各個要素之間的關(guān)聯(lián)性，盡可能保障水體其原有的狀態(tài)，避免因外界因素的干擾而影響到生態(tài)系統(tǒng)的統(tǒng)一性和完整性，從而實現(xiàn)生態(tài)水利系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展與運作。生態(tài)水利工程作為水利工程的重要分支，其不僅對于中國水利事業(yè)的發(fā)展擁有重要的作用，同時是構(gòu)建水體文化、實現(xiàn)生態(tài)平衡的重要步驟與手段之一。鑒于此，國家相關(guān)水利部門在興建生態(tài)水利工程時應(yīng)充分把握經(jīng)濟型和安全性、水體內(nèi)部多樣性、實現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)以及水體原生態(tài)和生態(tài)要素關(guān)聯(lián)性4大原則，從而實現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟效益的和諧共生，提升我國水利工程建設(shè)的質(zhì)量以及設(shè)計水平。
作者：郭勇 單位：沈陽市市政工程設(shè)計研究院
參考文獻
