生態(tài)水利工程的發(fā)展及其現狀研究論文
水利工程在保障社會(huì )安全、促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展方面發(fā)揮巨大作用的同時(shí)，也造成了河流生態(tài)系統的退化和破壞。
運用生態(tài)工程的理論和方法，設計和建設既滿(mǎn)足人類(lèi)社會(huì )開(kāi)發(fā)利用水資源的需求，又兼顧水生態(tài)系統健康與可持續利用的水利工程，生態(tài)水利工程應運而生�；仡櫳鷳B(tài)水利工程的發(fā)展歷程，分析其基本理念、內涵和研究?jì)热�，探討生態(tài)水利工程的熱點(diǎn)問(wèn)題和主要研究任務(wù)，以進(jìn)一步完善蓬勃發(fā)展的生態(tài)水利工程。
水是人類(lèi)生產(chǎn)和生活必不可少的寶貴資源，但其天然分布狀況，不完全符合人類(lèi)的需求，隨著(zhù)生產(chǎn)發(fā)展和社會(huì )進(jìn)步，人類(lèi)開(kāi)始主動(dòng)地控制和調配自然界的地表水和地下水，為除害興利而修建水利工程，以便控制水流，防治洪澇災害，并進(jìn)行水量調節，滿(mǎn)足人民生活和生產(chǎn)對水資源的需要。
1、傳統水利工程引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題
近30年來(lái)，水利工程的生態(tài)影響問(wèn)題受到廣泛的關(guān)注，其主要原因是傳統水利工程引發(fā)了一系列的生態(tài)和環(huán)境問(wèn)題：
(1)自然河流的連續性遭到破壞。河流上建設的大壩切斷了河流廊道的橫向聯(lián)系，造成自然河流的非連續化。大壩將河流攔腰斬斷，改變了河流的自然狀態(tài)，阻斷了魚(yú)類(lèi)的洄游路線(xiàn)，淹沒(méi)了河流原始地貌，引水式電站還造成壩后脫水段，河流的生境被嚴重地破壞;堤防和防洪工程的建設將河流與其密切相關(guān)的漫灘、泡沼、濕地的橫向和縱向聯(lián)系切斷，導致它們形態(tài)和功能的改變。自然河流縱向和縱向連續性的改變和破壞，導致河流生態(tài)環(huán)境的改變和惡化，引起河流生態(tài)系統的退化。
水利工程的建設還迫使大量受影響地區的居民遷移，如果處理不當，不僅引發(fā)社會(huì )為題，也增加了遷入地區的生態(tài)保護的壓力，出現新的環(huán)境問(wèn)題。
(2)跨流域調水，給生態(tài)系統造成重大損害，甚至產(chǎn)生災難性的后果。由于跨流域調水打破了河流水系的自然格局，可能出現超量調水、超量用水的情況，對調水河流水文情勢和水生態(tài)環(huán)境帶來(lái)改變;同時(shí)長(cháng)距離輸水的人工河流沿途土壤鹽漬化、沼澤化問(wèn)題，也可能出現，以及受水區引發(fā)水生態(tài)問(wèn)題，在以往的跨流域調水工程中均不同程度地得到一些失敗的教訓。
2、生態(tài)水利工程的基本理念、內涵和研究?jì)热?/strong>
水利工程引發(fā)的生態(tài)問(wèn)題，迫使人們對傳統水利工程的規劃設計和運行管理進(jìn)行反思，促進(jìn)了水利工程和生態(tài)工程的結合，從而提出了生態(tài)水利工程的概念。
2.1 生態(tài)水利工程的基本理念
2.1.1 尊重自然的理念
自然河流形成的河流地貌和形態(tài)是河流長(cháng)期發(fā)展與演化的結果，也是河流與周邊環(huán)境相互作用，逐漸形成的平衡狀態(tài)。河流地貌與河流形態(tài)的外在穩定，保證了河流生態(tài)系統的平衡與穩定。因此，生態(tài)水利工程秉承尊重自然的理念，在規劃設計和建設中盡量保持河流地貌和形態(tài)的自然狀態(tài)，2O世紀80年代世界上一些發(fā)達國家進(jìn)行的河流回歸自然的改造，以及“親近自然河流”的提法、“多自然河川計劃”，就是基于這樣的理念，拆除以前在河床上人工鋪設的硬質(zhì)材料，在保證防洪的前提下，修建生態(tài)河堤，恢復河岸邊植物群落與河畔林，重塑河流生態(tài)環(huán)境，使受損的河流生態(tài)得以修復。
2.1.2 人類(lèi)與生態(tài)共享水資源的理念
水不僅是人類(lèi)生產(chǎn)生活不可或缺的自然資源，也是維護生態(tài)系統健康、保障生態(tài)平衡必不可少的生態(tài)要素。水是生物生存的重要條件，是生物體的主要組成部分。人類(lèi)和動(dòng)植物的依存關(guān)系不言而喻，要維持人類(lèi)的生存，就要維護好地球上生物的生存，立與生物共享水資源、與生態(tài)共享水資源的理念，在滿(mǎn)足人類(lèi)用水需求的同時(shí)，也要保證維護生態(tài)健康用水量。
2.1.3 可持續發(fā)展的理念
1987年題為《我們共同的未來(lái)》的研究報告中提出了“既滿(mǎn)足當代人的需求，又不對后代人滿(mǎn)足其需求的能力構成危害的發(fā)展”的可持續發(fā)展概念，是人類(lèi)在總結自身發(fā)展歷程之后，提出的新的發(fā)展模式，就足在保持自然資源的質(zhì)量和可提供的服務(wù)前提下，保護和加強環(huán)境系統的生產(chǎn)和更新能力，使人口、資源、環(huán)境協(xié)調發(fā)展。水資源是人類(lèi)生存環(huán)境最重要的基本要素，水資源的開(kāi)發(fā)和利用必須遵從可持續發(fā)展的理念，其內涵包括保護水資源的承載能力，優(yōu)化水資源配置和強化水資源管理。即水資源的開(kāi)發(fā)不能超過(guò)水資源自身的承載能力，就是指水資源總量不因時(shí)間的推移而減少、水質(zhì)和水環(huán)境保持良好狀態(tài)情況下的水資源開(kāi)發(fā);有限的水資源在工農業(yè)生產(chǎn)用水、生活用水和生態(tài)用水之間實(shí)現最佳分配，使水資源本身、生產(chǎn)結構布局以及社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展戰略之間的互動(dòng)和協(xié)調，最終達到一種大體上的平衡;建立一套高效科學(xué)的水資源管理模式，為水資源的可持續利用提供體制上的保障。
2.1.4 依靠自然恢復能力的理念
生態(tài)工程所涉及的生態(tài)系統和自然界自我設計與自我完善的概念主要是指生態(tài)系統的自我調節與反饋機制，也就是使生態(tài)系統具有適應各種環(huán)境變化，并進(jìn)行自我修復的能力，以此�！羯鷳B(tài)系統功能發(fā)生最低程度的變化。生態(tài)水利工程從本質(zhì)上講是一種生態(tài)工程，和傳統的.水利設計相比，生態(tài)水利工程設計是一種“指導性”的設計，或者說(shuō)是輔助性設計，設計師必須放棄控制自然的動(dòng)機，要依靠生態(tài)系統自設計、自組織功能，輔以適當的人工干預，由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實(shí)現設計。
2.2 生態(tài)水利工程的內涵及其研究?jì)热?/p>
生態(tài)水利是把人和水體置于整個(gè)生態(tài)系統中，研究人和自然對水利的共同需求，從生態(tài)的角度出發(fā)進(jìn)行水利工程建設，建立良性循環(huán)和可持續利用的水利體系，從而達到可持續發(fā)展以及人與自然和諧的目的。生態(tài)水利工程的研究?jì)热葜饕ǎ?/p>
(1)水循環(huán)與生態(tài)系統：利用水文學(xué)和生態(tài)學(xué)的原理研究流域生態(tài)系統;分析水文情勢變化與生態(tài)系統演變之問(wèn)的內在規律;確定水環(huán)境條件變化對生態(tài)系統的影響;模擬水資源與生態(tài)系統各要素之間的相關(guān)關(guān)系。
(2)生態(tài)水利規劃與設計：研究流域生態(tài)系統對人類(lèi)干擾的最大承載力，結合生態(tài)環(huán)境建設，提出符合生態(tài)安全的水利建設規劃與設計方案。生態(tài)水利規劃涉及水資源、環(huán)境、生態(tài)和水利等多個(gè)學(xué)科，在規劃過(guò)程中，強調運用各學(xué)科的綜合知識，實(shí)現水資源的持久利用。
(3)水利工程的生態(tài)效應：在研究水資源開(kāi)發(fā)、利用、保護、管理、經(jīng)營(yíng)和生態(tài)環(huán)境之間的相互關(guān)系基礎上，提出水利工程建設產(chǎn)生的累積生態(tài)學(xué)效應的評估和預測方法、指標體系。建立生態(tài)系統修復和重建的技術(shù)和工程方案。生態(tài)水利強調以預防和保護為目標，采用工程和非工程相結合的措施，恢復已退化的流域生態(tài)系統。
(4)生態(tài)水利系統管理：研究生態(tài)水利系統的監測、評價(jià)方法，建立流域生態(tài)安全的決策支持系統和預警系統。提出滿(mǎn)足生態(tài)安全的優(yōu)化調控與管理措施。
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