關于現代生態水利設計的研究

李欽哲

摘 要：進入21世紀以來，我國國民經濟發展迅速，水利作為國民經濟的基礎設施，同樣取得了長足的發展。隨著傳統水利工程對生態環境的影響越來越受到人們的重視，生態水利設計逐漸成為未來水利建設的必然趨勢。本文從可持續發展戰略角度出發，簡要分析了我國生態水利建設的基本原則。并以河北省的生態水利建設為例，對現代生態水利設計的可行性和區域成效做了簡要的探討。

關鍵詞：生態水利 河北水利 可持續發展

1.傳統水利工程建設對生態環境產生的負面影響

1.1影響河流的分布

在水利工程建設中，渠道化幾乎是所有工程結構趨近的態勢。這種態勢對河流的影響不容小覷，不但可以改變河流的橫向平面，增加眾多支流，或是將原生態的一些較為彎曲形態的河流人為改造成較為嚴肅規則的人工折線河道。與此同時，還會讓很多河道縱向斷面發生變化，顯得十分人工化和規則化。水利工程建設的不斷加速會讓復雜不規則的水文條件變得相對規則和整齊，梯形或者矩形等都是大家通常采用的設計模式。這樣的人為改變會讓河床或是河道兩岸出現不同程度的硬質化問題，由此帶來的河流無法自己產生更新自潔能力的問題就會給生態圈帶來更加嚴重的問題。

1.2影響水流的連續性

水利工程的不斷建設同時會帶來另外一個問題，就是它會逐漸影響水流流量，甚至出現斷面，水流的連續性受到嚴重影響。在分析水流形態時，我們通常提到側向和橫向兩種說法，在河道的兩側搭建堤壩往往在防洪的同時也會讓水流方向產生側向變化由此造成水流斷面。這種變化會讓汛期中的各條主要河流和小支流之間的通融變得不夠迅速和便利，這樣一來，河流的橫向自然拓展能力就將不斷減小。生態環境是相互影響的，水文環境的變化會造成河流中動植物的變化，可能會造成魚類種類減少或者數量減少的生態惡果，生態系統無法橫向拓展一定程度上會對河道兩岸人民的生活帶來不小的影響。

1.3造成生態系統的相對靜止

防洪和抗旱是水利工程存在的最為原始的意義，為了實現這個目的，各朝各代的水利工程通常會犧牲一部分利益而選擇讓河流的持續性受到一定程度的破壞。這種看似不得已的選擇讓水流的分部和輪廓等發生變化，甚至會產生強烈的副作用。河流通常在人們的規劃下不再處于流動狀態，例如中國的三峽水庫，這種人為改造讓河道附近的農田等其他地貌被水淹沒，河流中自給自足的養分也會隨之減少。最為突出的是很多河道附近的水生的藻類生長條件發生了很大變化，植物無法自我生存，它們只能在死亡中消耗水生環境中的氧氣，帶來惡性循環。

2.生態水利工程設計考慮原則

2.1工程安全性和經濟性原則

工程建設過程中一定要保證結構滿足工程設施的安全性，即為符合水文學和工程力學的嚴格規定，不能在安全上有一點馬虎，讓工程保證安全和穩定，同時一定要禁得起時間的考驗。要充分考慮河流中的泥沙能否隨著時間的變遷而轉移，河道兩岸能否被侵蝕，河道岸坡能否被不斷沖刷等，用動態視角去探討河流的走勢變化，最好是能用最少的錢干出最結實穩定的工程，同時又要不能夠破壞生態圈。

2.2生態系統自設計、自我恢復原則

生態系統自身的自我組織功能集中體現在生態系統能夠自我調節，自我復制，自我持續。自組織的機理在嚴峻的生態環境中卻是物競天擇的體現。也可以說，有些本身就能與大自然友好相處的物種，也一定能在嚴峻的自然環境中得到良好的適應與改變。它們會自行尋找最適合自己生存發展的空間去努力適應環境。一旦它足夠多，且能夠獨立在物種中進行繁衍，那么它就會很好地生存下來。借鑒自設計理論的過程中，我們需要注意如何更好地結合利用本地原住物種，同時警戒外來物種的大肆侵入。

2.3反饋調整式設計原則

生態水利工程設計的基本設計原則在于它定向模仿整個已經存在的河流生態系統。最終，通過整個工程的建造，實現一個可持續發展的優良生態系統。若整個工程建設能夠按照較為科學的方案進行，那么，一個新的人工制造的生態更迭系統就此誕生。在整個河流運動的過程中，一定要注重日常監測。監測是否成功就意味我們能否及時發現問題并解決。長期堅持生物觀測和水文觀測，并建立一個完整科學的河流評估系統，讓它為我們日后的河流生態建設和發展提供強有力的數據支持，讓生態水利設計更加科學化，持續化。

3.河北省生態水利工程建設成效

3.1合理修建生態水利工程，保證基礎功能

河北省歷來是洪澇重災省。為抵抗洪水，河北省人民開拓進取，提出了“上蓄、中疏、下排，適當地滯”和“分區防守、分流入海”的防洪工程體系總體構想，修建堤壩和水庫、疏通河道、修建蓄滯洪區。到2008年止，在各河系上游山丘區建成各類水庫1085座，總庫容100多億m3，控制了各河系山區90%以上的流域面積，減輕了洪水對中下游地區的威脅；在各河系的中下游，新開辟或整治主要骨干行洪、排瀝河道50余條，新筑和整修堤防1.7萬公里。結合河道堤防治理，修建了調洪、泄洪、分洪和擋潮的大中型閘涵樞紐180余座，基本改變了海河流域上大下小、尾閭不暢的狀況和各河洪水集中天津入海的被動局面。經過這一系列水利改革措施建設，使河北省各河系上游有水庫攔蓄洪水，中游有河道泄洪和洼淀分洪滯洪，下游筑有堤防，基本構建了一個一般洪水保安全、特大洪水減災害的防洪排澇工程體系，為確保全省安全度汛，確保京津防洪安全奠定了基礎。1996年8月，海河南系發生了特大洪水，河北省利用現有防洪水利工程，通過科學調度和全力搶險，減少淹地1950萬畝，減少了經濟損失達900多億元。

3.2合理調度，高效利用水資源

河北省也是干旱重災省。如何解決缺水問題，高效利用水資源是擺在河北省人民面前的又一難題。近年來，河北省政府通過綜合實施工程措施、管理措施和技術措施，優化水利配置、節約保護水資源等舉措，取得了顯著的成效?！耙S入冀”工程實施20余年來，引入黃河水40億立方米，保證了衡水、滄州兩市的用水安全；“引黃濟淀”、“引岳濟淀”工程，為白洋淀引水近5億立方米， “華北之腎”的生態得以可持續繁衍；南水北調中線工程京石段2008年建成投入使用，保證了北京地區的應急供水；此外，以邯鄲生態水網為標志的區域水資源優化配置工程建設陸續展開，利用現有蓄、引、截、提工程，合理調度區域水資源。通過這一系列舉措的實施，保障了河北省水資源的高效利用和可持續發展。

3.3保護水生態環境，構建人水和諧大格局

為保護水生態環境，河北省政府對全省近12萬平方公里的山區進行小流域式規劃，力求在建設水利工程時綜合考慮流域內山、林、田、路等各項因素。據統計，近六十年來，河北省共治理水土流失面積六千余平方公里，所產生的生態效益和社會效益是無法估量的。近年來，為構筑起環京津地區的綠色屏障，河北省先后實施了首都水資源可持續利用項目、京津風沙源治理工程和太行山國家水土保持項目。為治理平原河道污染問題，河北省政府將河道污染治理成效納入省委、省政府考核目標體系。這一系列舉措都表明了河北省政府及人民正積極建設可持續發展生態水利工程，通過構建人水和諧的生態格局，保護水生態環境。

4.結束語

在建設水利工程過程中，我們應正視水利工程的生態影響，正確處理開發和保護的關系。河北省生態水利建設立足當前，著眼長遠，科學規劃，綜合治理，不僅書寫了其水利事業的輝煌，也為全國生態水利建設提供了寶貴的經驗。只有堅持科學發展觀，秉承可持續發展的理念，從社會發展大局出發，統籌兼顧，才能實現水利工程與生態環境的協調發展，實現人與自然的和諧相處。

參考文獻：

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