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從戰(zhàn)國的都江堰到現(xiàn)代的紅旗渠，從清朝開鑿京杭大運河到上世紀90年代的南水北調，歷史上著名的水利工程無一不極大的促進了社會經濟的發(fā)展，但是在重大的水利工程背后，往往也伴隨著生態(tài)環(huán)境的巨大改變。埃及的納賽爾水庫對本國的經濟發(fā)展起了推進作用，卻嚴重的破壞了下游的生態(tài)環(huán)境，我國的三峽工程是我國最大的水利水電設施，但它也同時截斷了下游水生生物的洄游路線……諸如此類的例子不勝枚舉。如何使水利工程建筑做到既能夠發(fā)展經濟，又不會破壞環(huán)境，這正是生態(tài)水利工程學包含的內容。

一、生態(tài)水利工程的概念和意義

生態(tài)水利工程是一門研究如何在利用水利工程技術滿足人類社會需要的同時，兼顧影響范圍內水體及河流走廊的生態(tài)系統(tǒng)健康，保征水體的正常生態(tài)功能的科學原理和技術方法的工程，是水利工程新興的一個分支。傳統(tǒng)的水利工程主要的理論基礎是水文學和以水力學、巖石力學、結構力學為主的工程力學體系。而生態(tài)水利工程更加注重人與自然的和諧發(fā)展，關注人工工程對水體的影響，因此吸收了部分生態(tài)學的理論基礎與環(huán)境工程學的技術方法，成為_廠一個具有交叉性、跨領域、綜合性強等特點。生態(tài)水利工程的任務主要包括：為擬建及在建項目提供減輕其可能造成的環(huán)境影響的技術方法；為已建成項目，提供恢復其造成的生態(tài)破壞的設計和方法；提供水體質量狀況評價技術；提供水庫等工程設施生態(tài)調度的技術方法，提供污染水體的生態(tài)修復技術等。通過上述措施，盡可能的修復已建成的人工水利設施對自然環(huán)境造成的破壞，恢復水體自我凈化、涵養(yǎng)水源、調節(jié)區(qū)域氣候等功能，盡量減少擬建及在建項目、改擴建工程可能對環(huán)境的造成的不良影響，預防環(huán)境事故的發(fā)生，保證經濟和環(huán)境的協(xié)調發(fā)展。在實際應過程中，生態(tài)水利工程一改舊式水利工程的傳統(tǒng)，減少工程對自然河流的渠道化與非連續(xù)化，盡量少采用混凝土等人工制品作為河床和邊坡的材料，維持河流生態(tài)系統(tǒng)的相對開放，保證水生生物的棲息環(huán)境不發(fā)生根本性改變，從而維持水環(huán)境質量狀況的相對穩(wěn)定，令水利設施既不降低其使用價值，也不破壞水體本身自有的狀態(tài)與功能。在技術上，生態(tài)水利工程將傳統(tǒng)的污染治理工藝與水利工程建沒有機的融合起來，同時大量吸收國外的豐富經驗，并結合我圍的國情，最終形成了一套獨有的理論體系和實施策略，成為河流生態(tài)建設的主要手段之一，有效的保征了水利沒施的高經濟報和低環(huán)境成本。

二、生態(tài)水利工程的設計原則

1．保證工程的經濟性和安全性

生態(tài)水利工程是水利工程的一個分支，自然也要遵守水利工程中的設計原則，而確保工程的安全性是生態(tài)水利工程設計最根本的基礎。在設計過程中，要充分考慮到水對建筑物的侵蝕作用、對泥沙的搬運和堆積作用以及河道走勢的辯證規(guī)律等，只有確保了工程的耐久性、穩(wěn)定性和設施安全，才能保證建筑物的環(huán)境保護功能長久有效的運作。對于生態(tài)水利工程的經濟合理性分析，應該遵循資金投入最小、經濟效益與生態(tài)效益最大化的原則。

2．保證水體內部的環(huán)境多樣性

科學調查研究證明，一個地區(qū)非生物環(huán)境的多樣性可以影響其生物群落的多樣性。具體來、兌，就是一個地區(qū)的自然環(huán)境種類越多樣，當?shù)厣锏姆N類就越豐富，食物鏈組成越復雜，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界變化的能力就越強而如果水利設施使得水體內部的環(huán)境趨于單一化，就會導致水生生物的種類減少、食物鏈結構不斷簡單化、生態(tài)系統(tǒng)趨于單一化，從而導致水體抵抗外界干擾的能力降低，自凈能力下降，逐步喪失其原本的功能。所以在水利工程設計的過程中應該對河流的遠期和近期水文情況進行了解，確定生態(tài)環(huán)境與生物種類的相關關系，對設計草案進行數(shù)學建模，分析其可行性，保征水利沒施能夠擁有足夠豐富的環(huán)境多樣性，把對環(huán)境的影響降至最低。

3．保證河流生態(tài)系統(tǒng)的自我修復功能

與傳統(tǒng)水利工程不同，生態(tài)水利工程在設計的時候要考慮到保護生態(tài)系統(tǒng)的自我修復功能，即維持生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。在這方面，人工構筑物能夠起到的作用十分有限，而自然因素經過長期自然選擇之后形成的生態(tài)圈卻能夠發(fā)揮良好的效果，岡此，在工程沒計時應避免絕對化人為的力量，而將人為的力量與自然的影響相結合，依靠生態(tài)系統(tǒng)的自組織、自設計功能．從自然界中選擇合適的物種，形成合力的結構，這樣不僅能夠在生態(tài)系統(tǒng)的保護和恢復的方面取得良好收效，還能夠節(jié)約成本、降低工程造價。

4．保證河流生態(tài)系統(tǒng)的整體性不被破壞在以往的水利沒施建造過程中，水體常常彼分割為功能不同、相對封閉的小區(qū)域，割裂了水體的相互聯(lián)系，降低了水體內不小環(huán)境之間物質交換和能量交換的速度，破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)的整體性和穩(wěn)定性。而生態(tài)水利工程設計則要充分掌握生態(tài)系統(tǒng)各要素之的相互作方式，盡可能的恢復水體的原始狀態(tài)，維持河流生態(tài)系統(tǒng)的整體性不被破壞，而不是單純的考慮河道水文系統(tǒng)的修復或修復河岸植被。

5．保征河流生態(tài)系統(tǒng)與水利設施問的反饋機制生態(tài)水利工程設汁是以成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)為參照，利用生態(tài)學的理論和環(huán)境工程的技術，打造出一個健康的、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)，令設施工人J部的自然岡素能夠在不需要人為干預的前提下自發(fā)進行活動，維持河流的水體質最和生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定。而這種自發(fā)活動的方向往往不是一的，這種不確定性使得生態(tài)水利工程沒汁呈一種“『曼幘調整”式的設計方法即，在設計執(zhí)行之后，依然要對水體的水環(huán)境狀況進行長期的監(jiān)測與評價，并根據(jù)評價結對壩目不斷進行調整與完善。

三、生態(tài)水利工程設計未來將面臨的問題

由于生態(tài)水利設汁不僅需要考慮生態(tài)_自標，也要保證水利設施的實用性，因而在保征水利沒施在經濟凹報和環(huán)境成本之間取得合理平衡的過程中，生態(tài)水利工程的沒汁將要面對缺少恰當完備的評價標準、新的生態(tài)水利工程與原有水利設施如何協(xié)調等問題。但隨著科技的發(fā)展和經驗的積累，這些問題必然會得到合理的解決。

四、總結

生態(tài)水利工程沒計存社會經濟發(fā)展和自然環(huán)境保護之前取得了合理的平衡，作為新興學科、生態(tài)水利工程設計中還缺少足夠的經驗積累，但是越來越重視人與自然和和諧發(fā)展的大環(huán)境下，其發(fā)展前景不可限量。