水利工程考研本科期間學(xué)術(shù)論文(2)
水利工程考研本科期間學(xué)術(shù)論文
副標(biāo)題#水利工程考研本科期間學(xué)術(shù)論文篇二
生態(tài)水利工程設(shè)計初探
摘要：生態(tài)水利設(shè)計是可持續(xù)發(fā)展理念與生態(tài)保護意識發(fā)展的體現(xiàn)，是未來水利設(shè)計的發(fā)展方向，設(shè)計人員在設(shè)計的過程中應(yīng)該按照生態(tài)水利工程學(xué)的基本要求，不斷總結(jié)生態(tài)水利設(shè)計經(jīng)驗，提高生態(tài)水利設(shè)計水平，實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。本文對生態(tài)水利工程設(shè)計進行了探討。
關(guān)鍵詞：生態(tài);水利工程;設(shè)計;措施
中圖分類號：TV文獻標(biāo)識碼： A
隨著當(dāng)前生態(tài)學(xué)的快速發(fā)展，人們在對河流的治理上有了較新的認識，清楚了人類與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展才是治理的最終目的。所以在當(dāng)前水利工程不斷建設(shè)的過程中，充分的研究和分析生態(tài)水利工程學(xué)，不斷的改進其施工設(shè)計技術(shù)和理念，從而建立起與生態(tài)友好的水利工程技術(shù)體系，來保證生態(tài)水利工程建設(shè)的快速發(fā)展，從而達到人與自然的和諧相處。
一、 水利工程與生態(tài)水利工程的區(qū)別
水利工程可以理解為人類通過工程措施或行為實現(xiàn)水資源的再分配和利用。水利工程最初的作用是防洪(如：修建防洪堤、水庫)、提供穩(wěn)定的水源(如:修建水庫、打井)、緩解或防止農(nóng)作物旱澇漬災(zāi)害(如修建提水泵站、排水溝、灌溉渠道等)、提供清潔能源(修建水電站)和水利旅游景點(如：修建水庫、人工湖泊等)等，這主要體現(xiàn)了水利工程的資源性、經(jīng)濟性與社會性。而生態(tài)水利工程則更強調(diào)水利工程的主要服務(wù)目標(biāo)是生態(tài)。有學(xué)者認為生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對于新建工程，是指進行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(如：治河、防洪工程)，兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo);對于已建工程，則是對被嚴重干擾的河流進行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程是現(xiàn)代水利的標(biāo)志，至少應(yīng)包括以下兩個方面的科學(xué)內(nèi)涵：生態(tài)水利工程的開發(fā)應(yīng)有明確的生態(tài)服務(wù)目標(biāo)與功能。在設(shè)計階段，應(yīng)當(dāng)將生態(tài)系統(tǒng)健康過程的維持置于重要位置，并作為設(shè)計的制約因子，使水利工程能滿足適宜的生態(tài)水文過程要求。生態(tài)水利工程應(yīng)強調(diào)工程選址、布局、施工過程的環(huán)境友好性與經(jīng)濟性。防止在工程實施過程中產(chǎn)生巨大的環(huán)境成本和經(jīng)濟成本，實現(xiàn)社會經(jīng)濟與生態(tài)保護的雙贏。這是生態(tài)水利工程最難以操作的一個內(nèi)容，同時又是最為關(guān)鍵的一個方面，需要基于系統(tǒng)的多目標(biāo)決策方法與技術(shù)進行科學(xué)比選。
二、生態(tài)水利工程設(shè)計的基本原則以及措施
1、水利工程的穩(wěn)定性及經(jīng)濟性原則
生態(tài)水利工程是項復(fù)雜性、綜合性較強的建設(shè)工程，在進行河流的綜合整治過程中，要涵蓋著工程所必備的防洪、發(fā)電、供水、灌溉、航運等功能，還要同時兼顧區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)，尤其是水域生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)水利工程在遵循水利工程學(xué)的基礎(chǔ)上，要兼顧生態(tài)學(xué)原理的踐行，生態(tài)水利工程在規(guī)劃設(shè)計及施工建設(shè)過程中必須要遵循工程力學(xué)及水文學(xué)的相關(guān)規(guī)律，從而確保雖所建設(shè)的水利基礎(chǔ)設(shè)施的安全性、穩(wěn)定性及耐用性等，工程的所有設(shè)施均要在設(shè)計標(biāo)準所規(guī)定的范圍之內(nèi)，可以全面應(yīng)對洪水、干旱、侵蝕、冰凍及風(fēng)暴等多種惡劣的自然條件所帶來的荷載的挑戰(zhàn)。另外還要注意水利工程的經(jīng)濟性，例如玉溪星云湖撫仙湖的出流改造工程，有力的保護了撫仙湖附近的生態(tài)環(huán)境，同時為城市建設(shè)奠定下良好的水資源基礎(chǔ)，具備較強的經(jīng)濟性。對生態(tài)水利工程所具有和能夠發(fā)揮出的經(jīng)濟性能進行合理全面的分析，并在經(jīng)濟性原則踐行的具體分析工作中確保風(fēng)險最小與效益最大之間的有機平衡，這主要是因為生態(tài)環(huán)境的演替變化過程及具體的結(jié)果很難進行事前的預(yù)料把握，而生態(tài)水利工程也不能避免的面臨某種程度上的風(fēng)險，這就需要規(guī)劃設(shè)計人員進行設(shè)計方案的對比選用，重視水利工程建成使用后的生態(tài)環(huán)境長期的監(jiān)測及評估，河流的生態(tài)系統(tǒng)所具有的自恢復(fù)、自平衡等的規(guī)律進行綜合利用，實現(xiàn)以較少的資金投入而獲取最大的產(chǎn)出。
2、 生態(tài)系統(tǒng)的因地制宜的原則
在以往進行水利工程的規(guī)劃設(shè)計中較為典型的特點是面向河流開展的控制，但在生態(tài)水利工程的設(shè)計過程中，設(shè)計師必須要放棄對自然界的控制，并樹立起全新的工程設(shè)計理念，畢竟單純的依靠人力及技術(shù)進行自然界的控制可行性較小，設(shè)計人員要學(xué)會進行生態(tài)環(huán)境所具有的自組織及自設(shè)計功能的利用，充分調(diào)動起水里工程所處環(huán)境中的生態(tài)環(huán)境的自恢復(fù)能力，最終實現(xiàn)人與自然的和諧相處，生態(tài)工程規(guī)劃設(shè)計時要因地制宜的尊重每條河流的美學(xué)價值及自然屬性等，實現(xiàn)更加具有生態(tài)效益的規(guī)劃設(shè)計方案的出臺。
3、 生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整體性的規(guī)劃設(shè)計原則
因為生態(tài)系統(tǒng)的演變成長是較為漫長的過程，而河流的修復(fù)工程就其規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)及功能發(fā)揮等也是個較為漫長的歷程。生態(tài)水利工程設(shè)計主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，力求最終形成一個健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。自然生態(tài)系統(tǒng)的進化演變趨勢是生物群落的多樣性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、系統(tǒng)的有序性、系統(tǒng)內(nèi)部的穩(wěn)定性、系統(tǒng)抵抗外界干擾的提升與發(fā)展，這就需要在進行生態(tài)水利工程設(shè)計中盡量進行河流的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模仿，尋求更為健康且可以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的河流生態(tài)系統(tǒng)的最終形成，在具體的設(shè)計環(huán)節(jié)中采用反饋調(diào)節(jié)式設(shè)計方法，即方案設(shè)計、落實執(zhí)行、評估監(jiān)測、規(guī)劃調(diào)整等全過程閉環(huán)式反復(fù)循環(huán)的設(shè)計方式，在踐行反饋調(diào)節(jié)原則進行生態(tài)水利工程設(shè)計中，調(diào)動社會人員的適當(dāng)參與，以彼此之間的相互交流及信息溝通，確保水利工程規(guī)劃設(shè)計及施工建設(shè)中共同利益的實現(xiàn)。
4、 生態(tài)水利設(shè)計與環(huán)境工程設(shè)計的協(xié)調(diào)
生態(tài)水利設(shè)計中還應(yīng)該考慮到環(huán)境的特點和與承受能力，這就要求在設(shè)計中引入環(huán)境科學(xué)與工程的一般原理與技術(shù)要求，使設(shè)計方案中的水量與水質(zhì)的同步科學(xué)配置，實現(xiàn)生態(tài)水利設(shè)計與環(huán)境工程設(shè)計的協(xié)調(diào)。具體來說應(yīng)該注意以下幾點：第一，設(shè)計方案中應(yīng)該減少旱田排水挾帶泥沙或污染物進入水環(huán)境系統(tǒng)或濕地系統(tǒng)，對此可以在這兩者的過渡地帶中設(shè)置生態(tài)處理溝渠或氧化塘，待泥沙沉淀和污染物分解后再排入天然護坡或濕地。第二，如果在缺水地帶有種植水稻等用水量較大的農(nóng)作物，在生態(tài)水利設(shè)計中應(yīng)該以水量的高效利用和水質(zhì)凈化為主體進行設(shè)計，實現(xiàn)水資源的綜合、高效利用，減少水資源的污染和浪費。
5、安全經(jīng)濟原則
建設(shè)生態(tài)水利工程首先應(yīng)該遵循的是安全經(jīng)濟原則，離開安全保證一切都將無從談起。工作人員在規(guī)劃設(shè)計時要嚴格把關(guān)，認真做好各項工作，從當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境幾個因素綜合考慮，結(jié)合生態(tài)工程原理、水利工程原理、力學(xué)原理、水文化原理來設(shè)計圖紙，在設(shè)計過程中，要規(guī)范設(shè)計過程，并設(shè)計出多種圖紙進行仔細的分析比較，選擇一種做最經(jīng)濟最安全的設(shè)計方案，爭取在安全性得以保障的前提下以最小的投資達到最大的利益，設(shè)計完成之后應(yīng)該再仔細審核。施工人員在施工的同時，要注意人力、物力、財力三方面資源的合理分配，以免造成不必要的資源浪費，在施工時要嚴格按照圖紙進行，不得擅自修改工程圖紙，不得偷工減料，使用劣質(zhì)建筑材料，從安全經(jīng)濟兩個方面出發(fā)，做好生態(tài)水利工程的設(shè)計規(guī)劃。
總之，生態(tài)水利工程作為一門新興的學(xué)科，主要追求的是自然環(huán)境和人類社會經(jīng)濟的發(fā)展之間的平衡性，只有在水利工程的實際施工中，遵循生態(tài)水利工程基本規(guī)劃原則，尊重自然，才能更好的實現(xiàn)自然和人的和諧統(tǒng)一。我們應(yīng)該要不斷創(chuàng)新，從而使我國的生態(tài)水利工程建設(shè)更上一層樓。
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