引論:我們?yōu)槟砹?3篇給水工程設計原則范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
水利工程設計是一種為達到一定的水利目標而制定的工程方案、建筑物和實施方法以及經(jīng)費預算等工作。目前,水利工程項目在全國各地全面開展興建,水利工程設計作為水利工程中的重點內(nèi)容,根據(jù)水利工程設計現(xiàn)狀分析,必須抓好工程設計原則,以保證水利工程建設的有效展開。
一、水利工程設計的現(xiàn)狀
①施工組織設計簡單
水利工程設計對于全面開展水利工程項目有著直接的關系,設計的方案直接影響著項目的實施建造。目前,大多數(shù)的水利工程設計都非常的簡單,例如:施工導流、建筑材料來源、水電供應以及施工場地的環(huán)境等具體工作內(nèi)容都只是簡單的敘述,甚至模棱兩可的闡述。這將會影響投標工作的有序展開,問題事件不斷出現(xiàn)。
②水資源的浪費
在我國的三大產(chǎn)業(yè)(農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務業(yè))中,農(nóng)業(yè)用水量所占用比重較大。據(jù)調(diào)查研究顯示,農(nóng)業(yè)用水重復利用率為五分之二。工業(yè)用水的重復利用率為五分之四,相比農(nóng)業(yè)用水,工業(yè)在水資源方面所占優(yōu)勢較大。農(nóng)業(yè)用水的浪費,主要原因在于人們節(jié)約用水的意識并不強,不懂得水的珍貴。
③水質(zhì)惡化
水資源正在面臨各種人為的破壞,例如:生活垃圾、工業(yè)廢水等方面的直接污染,水質(zhì)遭受到嚴重的惡化。未經(jīng)過處理的生活污水與工業(yè)用水,直接流向河流,滲入泥土,嚴重的影響了水質(zhì)。根據(jù)相關部門的資料顯示,我國有四分之一的水資源已被受到嚴重污染,無法達到農(nóng)業(yè)灌溉用水的基本要求。雖然現(xiàn)階段,已有污水處理廠專門處理污水,但因為設計不夠全面,設施、設備不齊全,造成污水處理的能力有限,且在不程度上都存在著許多問題。
④人為的“偷工減料”
水利工程設計中存在著“偷工減料”的行為。水利工程設計是一個循序漸進的工程,由于人為的“偷工減料”導致工作人員在下一個設計環(huán)節(jié)中直接采用上一環(huán)節(jié)資料,并未對設計方案進行進一步的深入探究。從工程的費用到結構圖的逐漸分化,工作人員沒有及時對基礎材料進行補充,沒有對設計方案進行加深一步的論證。
⑤缺乏服務意識
水利工程項目的實施主要是由業(yè)主進行負責的,業(yè)主負責水利工程的籌資、策劃、資金保值等一系列的事務,與此同時,肩負起對水利工程的成本控制與投資效益。但是,水利工程的設計者并不能體會業(yè)主的意識,無法理解業(yè)主所提出的各種要求。當水利工程設計的意見與業(yè)主的意識產(chǎn)生歧義時,設計單位總是尋找相關規(guī)則等借口敷衍業(yè)主。
⑥投資概算編制不夠準確
為了在水利工程設計分析方面節(jié)約時間,往往都是利用以往工程項目的單價分析表進行核定,沒有根據(jù)設計方案進行單價計算和分析,將會難以得出正確的單價。未按照實際原料價格進行合理的調(diào)整,將會引起單價核定價格過低或過高,最后將會導致整體水利工程產(chǎn)生不良影響。水利工程項目的投資概算編制不準確,具體敘述內(nèi)容過于簡單。
二、現(xiàn)代水利工程設計原則
進行水利工程設計時,相關人員在對水利工程的整體籌劃設計方面,必須遵守相關制度要求,遵循以下幾點原則:
①安全第一的原則
水利工程實施是一種比較系統(tǒng)的、具有多種工程綜合在一起的項目。在制作水利工程設計時應遵循效益大,風險小的要求,達到合理的經(jīng)濟要求。在滿足相關規(guī)則要求時,應確保水利工程設施、設備的安全使用,達到一定的穩(wěn)定性和耐持久性。例如:在城市環(huán)境水利工程的設計方面,必須滿足能防止洪水的要求。城市人口聚集較多,人員出入量大,在景觀建設的水利工程時,既要做到讓人們能嬉水、親水的要求,又要保障人們的生命安全。
②以人為本的原則
水利工程設計的主要目的是供應人們使用,因此設計的主體應是以人為本的。水利工程的設計師們應該是以人為中心,注重工程的安全。運用巧妙的方法將情感融入到自然生態(tài)環(huán)境中去,做到人與自然和諧發(fā)展。
③合理利用水資源的原則
水利工程的設計必須保證水利工程的正常運作,水資源是水利工程中的重要角色。因此在設計水利工程時必須考慮到水資源的合理利用,節(jié)約用水,減少水浪費。
④堅持自然化和生態(tài)化的原則
一直以來,我們都在倡導著人與自然和諧相處,走可持續(xù)發(fā)展道路。因此,我們在水利工程設計方面要注重保護自然環(huán)境。學會善于利用自然環(huán)境,采取因地制宜的方法,進行水利工程設計,將自然與人相結合。
三、結語
水利工程項目具體實施是一個非常大的工程,它所涉及的因素較多,在工程施工條件差,工作環(huán)境復雜的環(huán)境中進行施工時,必須嚴格遵守水利工程設計方案,一旦產(chǎn)生問題,將會導致嚴重后果,因此,水利工程設計非常重要。在水利工程設計環(huán)節(jié)中,設計師們必須依照水利工程建設的各項規(guī)章制度以及程序,做好水利工程的建設準備。確保水利工程建設的安全,從而實現(xiàn)水利工程建設的最終目標。
人們在建設水利工程時,最初的目的是防止洪水侵害,為此修建防洪堤和水庫。傳統(tǒng)的水利工程建設可以緩解、防止農(nóng)作物旱澇漬災害,同時還可以提供能源建設水利旅游景點。例如:在農(nóng)作物方面,人們建設的水利工程有修建排水溝、灌溉渠道等;在能源使用方面,人們建設的水利工程有修建水電站;在旅游景點方面,人們建設的水利工程有修建水庫、人工湖泊等。這些都體現(xiàn)了水利工程的資源性、經(jīng)濟性與社會性。水利工程設計必須要突出以人為本、人與自然和諧共處的理念。滿足生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,盡量提高水利工程的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益與社會效益的綜合效益。
參考文獻:
[1] 劉正茂,趙艷波. 生態(tài)水利工程設計應遵循的理論與技術路線[J]. 水利發(fā)展研究,2007,29( 08) : 26 -28.
篇2
水利工程是一項對自然界的地表水和地下水進行控制,管理,調(diào)配,保護,開發(fā)利用以達到除害興利的目的而修建的工程。隨著水利工程的發(fā)展,優(yōu)于對環(huán)境的保護,生態(tài)水利工程應運而生。
1生態(tài)水利工程的基本設計原則
1.1安全性和經(jīng)濟性原則
從安全角度來看,生態(tài)水利工程的設計原則務必要符合水文學和工程力學的相關規(guī)定,確保工程的規(guī)范性,要考慮雨水腐蝕河床侵蝕沖刷的特性,確保工程的安全穩(wěn)固和持久性。在經(jīng)濟方面要始終保持投入小,風險小,收益大的原則進行設計。
1.2空間異質(zhì)性原則
空間異質(zhì)性(spatialheterogeneity)是指生態(tài)學過程和格局在空間分布上的不均勻性及其復雜性,具體就是空間異質(zhì)性一般理解為空間綴塊性(patchness)和梯度(gradient)的總和。而綴塊性則主要強調(diào)綴塊的種類組成特征及其空間分布與配置的關系,比異質(zhì)性在概念上更加具體,空間異質(zhì)性的程度越高,意味著能允許更多的生物生存,這對于生態(tài)水利工程而言是十分重要的。
1.3生態(tài)系統(tǒng)自我恢復原則
與傳統(tǒng)水利工程相比,生態(tài)水利工程還需要在設計的時候充分考慮保護生態(tài)的自我恢復原則也就是要維持生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性,因此不能一味用鋼筋混凝土來建造而是要在大自然的基礎上實現(xiàn)人造與“天造”的有機結合,這樣不僅僅能取得生態(tài)的保護以及恢復方面的成效,還能夠降低成本,降低工程造價,一舉多得,實現(xiàn)更高的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。
1.4調(diào)整式設計原則
生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整是一個漫長的過程,生態(tài)的群落的演替,群落多樣性的增加都是需要很長時間去完成的。生態(tài)水利工程設計主要是模仿成熟河流生態(tài)系統(tǒng)的結構,力求最終形成一個健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)以后,就開始了自然生態(tài)演替的動態(tài)過程。生態(tài)的演替是不可控的,它不一定朝著人們所想的方向去發(fā)展,它在時間和空間上都具有一定的不確定性,因此,對于調(diào)整型原則,提倡科研人員,管理者,當?shù)鼐用竦壬鐣鞣矫鎻V泛參與,共同對話,協(xié)商,以提高設計的科學性。
2生態(tài)水利的重要性
2.1滿足人們對于水資源的需求
水是生命之源,1個人每天需要喝水2L,早晚洗漱需要6L左右,加上餐飲用水,洗澡,洗衣服,衛(wèi)生間等,1a1個人大概需540L,也就是0.54t,按地球的人口來算,每天所要消耗的水資源是1個很龐大的數(shù)字。而生態(tài)水利在傳統(tǒng)水利的基礎上對水工物進行優(yōu)化,使它更高效,更環(huán)保地服務于人們。如果不對水加以調(diào)控,那么人們所需要的水的來源將會成為巨大的問題,生態(tài)水利的優(yōu)勢在于其比傳統(tǒng)水利更加注重于未來,在自然界和人們每日所需之間做出一種平衡。
2.2拯救被破壞的生態(tài)環(huán)境
隨著工業(yè)的發(fā)展,地球的環(huán)境變得越來越不容樂觀,從1984年英國科學家發(fā)現(xiàn),到1985年美國科學家證實南極上空存在臭氧洞,人類環(huán)境問題已發(fā)展到當代環(huán)境問題階段。在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)了不利于人類生存和發(fā)展的征兆,比如酸雨,霧霾等。水資源短缺在全球范圍內(nèi)普遍發(fā)生,因為人類的活動,特別是大規(guī)模的治河工程,導致生態(tài)種類越來越單一化,水同樣也是動物們的生命之本,而生態(tài)水利的目標就是恢復群落的生物多樣性,我相信將來的某一天,在河流的兩畔不再是鋼筋水泥做成的大壩,而是被鳥語花香圍繞著的人工建筑。
3結語
傳統(tǒng)水利工程以建設水工建筑物為手段,改造和控制河流,滿足人們防洪和水資源利用等多種需求,而隨著人們時代的進步,人們意識到河流不僅僅是可供開發(fā)的資源,更是生命的載體。生態(tài)水利工程作為一門新興學科,旨在尋求社會經(jīng)濟發(fā)展與自然環(huán)境保護的平衡點,隨著人們對人與自然和諧發(fā)展認識的逐漸加深,生態(tài)水利工程的發(fā)展前景將不可限量。
參考文獻
[1]李維俊.淺談生態(tài)水利發(fā)展現(xiàn)狀[J].內(nèi)蒙古水利,2014(72).
篇3
隨著生態(tài)文明建設步伐的不斷加快,水利工程的設計和施工也越來越朝向生態(tài)化的方向發(fā)展,生態(tài)水利工程已經(jīng)成為一個既定的概念映入人們的腦海,如何實現(xiàn)生態(tài)水利工程的設計是人們關注的重點。
1生態(tài)水利工程概述
為了使讀者能夠?qū)ι鷳B(tài)水利工程有一個全面的認識,以下將分別從生態(tài)水利工程的分類、生態(tài)水利工程的功能以及生態(tài)水利工程的特點兩個方面來對生態(tài)水利工程做概要說明。
1)生態(tài)水利工程的分類。為了消除水患以及開發(fā)水資源而修的水利工程需要修建水閘,堤壩等不同水工建筑物,來有效的實現(xiàn)其目標,其中生態(tài)水利工程可以進行如下分類:①按期服務的防洪水利工程,比如長江三峽工程等;②農(nóng)田水利工程,比如小浪底工程等。
2)生態(tài)水利工程的功能。①生態(tài)水利工程可以提高河道的蓄水能力,滿足人們的日常生活用水及農(nóng)田用水。隨著社會的發(fā)展以及人口的劇增,人們對于水資源的需求與日俱增,所以說個地方政府在河流都建立起各種水利工程控制,調(diào)節(jié)水量以及開發(fā)和利用水資源,從而可以提高河道的蓄水能力,滿足人們的日常生活用水及農(nóng)田用水;②生態(tài)水利工程具有非常顯著的經(jīng)濟效益。除這兩項最基本的功能外,水利工程還可以在汛期進行防洪,發(fā)電、發(fā)展航運,旅游以及養(yǎng)殖漁業(yè)等需求,顯然經(jīng)濟效益會十分的顯著;③生態(tài)水利工程具有很好的防洪排澇的功效。水是人類在生活和生產(chǎn)中必不可缺的珍貴資源。但其人類真正能利用的水卻只占地球總水量中很小的一部分,并不能完全符合人類的需求,水的存在直接就推動了巨大的經(jīng)濟、社會雙效益。對于生態(tài)而言,也同樣具備了積極地作用,通過對水量的調(diào)節(jié)合理支配水資源,可以使河流長期的處在一個平穩(wěn)的狀態(tài),有效防止旱汛不均問題所造成的斷流或者是洪災,而且可以使污水再蓄水庫中有一個沉淀的過程,就干旱與半干旱為例,可以此地區(qū)生態(tài)環(huán)境得到良好的改善,使其充分地發(fā)揮了本身的調(diào)節(jié)功能,從而促進了經(jīng)濟和社會不斷發(fā)展。只有在修建了水利工程的前提下,才能控制水流的平穩(wěn)狀態(tài),防止旱澇災害的發(fā)生,并通過對水量的分配和調(diào)節(jié)來滿足人民生產(chǎn)生活的需要。
3)生態(tài)水利工程的特點。水是人類日常生活中不可缺少的珍貴資源,但其存在的并不能符合人類對它的需求,所以我們要想更好地節(jié)約水,利用水,就要修建生態(tài)水利工程。設計在修建生態(tài)水利工程是尤為重要的因素。其中生態(tài)水利工程的特點如下:①有很強大的綜合性和系統(tǒng)性,統(tǒng)一流域及地區(qū)所組成了單項水利工程,它們相互聯(lián)系,相互制約,既緊密又相互矛盾。水利工程與其他也與國民經(jīng)濟緊密相關,詳細的綜合分析才可以獲得最佳方案;②建設水利工程,對環(huán)境也有影響,水利工程不僅對經(jīng)濟社會發(fā)生影響,而且也影響著江河湖泊以及生態(tài)環(huán)境,氣候等。這種影響有利也有弊。設計規(guī)劃時一定評估出利弊關系,使其消除弊端,充分發(fā)揮水利工程本身的積極作用;③建設水利工程的任務難度大,很難掌握自然條件下對施工建設的影響,其建筑比一般的建筑物更為復雜;④水利工程的效益具有不確定性,每一年的水文狀況都不會完全相同,所以利害每年也不相同。因此,制定合理的水利工程機制,就必須統(tǒng)籌兼顧以減少不利影響,實現(xiàn)經(jīng)濟社會環(huán)境效益;⑤一般水利工程都是規(guī)模很大,難度大,因此所需要的資金也比較多,另外工期也長,所以工程施工時一定要充分考工程的實際環(huán)境和需求。
2生態(tài)水利工程設計和修建中的注意事項
結合大量的生態(tài)水利工程的實踐,筆者總結認為,生態(tài)水利工程在設計和修建中需要做好如下幾個方面的注意事項。
1)修建的水利工程可以同時為多種目標服務的水利工程,而且在建設生態(tài)水利工程時一定要遵循生態(tài)學的原理,以及生態(tài)平衡的相關要求和相應的自然規(guī)律。
2)生態(tài)水利工程的修建要從保護生態(tài)的角度出發(fā)進行水利工程建設,必須要滿足可持續(xù)發(fā)展以及良性循環(huán)的水利體系,從而達到人與自然能夠和諧相處。
3)考慮到水利與生態(tài)系統(tǒng)之間的緊密聯(lián)系。生態(tài)水利工程的建設可以使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化的關系。因此,在進行生態(tài)水利工程建設的過程,要對水資源進行合理利用和開發(fā),在提高水資源利用效率的前提條件下,要采取有效舉措來充分保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和生態(tài)系統(tǒng)自身的良性發(fā),這同時也在要求,在進行生態(tài)水利工程修建時必須把人與水體當作為一個整體去考慮問題,同時也要兼顧到人與自然共同的需求。
4)合理的做好生態(tài)水利工程設計、規(guī)劃、施工以及相應的工程運作機制控制工作。在有效完成以上工作的基礎上,達到改善和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)的目的,同時使相關的自然資源可以得到持續(xù)和反復的利用,真正實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展。
3生態(tài)水利工程設計的基本原則
生態(tài)水利工程的設計最顯著的一個原則就是在設計時一定要凸顯其生態(tài)性,這是生態(tài)水利工程的本質(zhì)體現(xiàn),除此之外,生態(tài)水利工程的設計還需要遵循協(xié)調(diào)性,系統(tǒng)性和安全性的原則,以下將分別給予詳細的說明。
1)生態(tài)水利工程設計的基本原則之協(xié)調(diào)性原則。所謂的協(xié)調(diào)性原則,就是要確保水利工程要與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一,我們不要著急的去建設,而是要與周圍環(huán)境實現(xiàn)和諧統(tǒng)一,只依靠人的力量是不可能控制自然的。與世界上沒有兩個相同的指紋一樣,世界上是沒有完全相同的兩條河,每一條河都有自己獨特的一面,所以我們在建設生態(tài)水利工程的時候,要具體問題具體分析,充分考慮周圍環(huán)境因素,更好地控制水的時間與空間的分布,防止災害發(fā)生,也為工農(nóng)業(yè)及人們?nèi)粘I畹恼P枨筇峁┝吮U希绻`背了自然界的規(guī)律,那么災難就會來臨。
2)生態(tài)水利工程設計的基本原則之系統(tǒng)性原則。在設計整個生態(tài)水利工程的過程中,必須系統(tǒng)性的設計好,在設計時要充分考慮到自,然環(huán)境的易變性,不確定性,水域生態(tài)系統(tǒng)是在時間與空間不斷收縮或不斷發(fā)展的動態(tài)系統(tǒng),河流生態(tài)系統(tǒng)屬于一個開放的系統(tǒng),隨時都與周圍生態(tài)系統(tǒng)進行物質(zhì)循環(huán)以及能量傳遞。一條河流是不能孤立存在的,它在生態(tài)修復中必須與相鄰的流域相互協(xié)調(diào),必須從全局出發(fā),綜合的,系統(tǒng)的進行討論,才能得到最佳方案。
3)生態(tài)水利工程設計的基本原則之安全性原則。在建設生態(tài)水利工程的時候,必須要從根本出發(fā),考慮多方面因素,其中安全因素是非常重要的一環(huán),生態(tài)水利工程作為一項綜合性工程,有航運、防洪、發(fā)電以及抗旱等相關的功能需求,因此,在進行生態(tài)水利工程的設計時,必須要符合工程學的相關原理,同時還要符合工程力學以及水文學的相關規(guī)律,有效確保生態(tài)水利工程的各項安全。
人們對生態(tài)文明的追求,促使水利工程也不得不向生態(tài)化的設計方向發(fā)展,然而由于水利工程作為一項綜合性的工程,其所要滿足的功能需求比較多,而且涉及的面也比較廣,所以在進行生態(tài)水利工程的設計時一定要嚴格遵循各項設計原則,這是有效發(fā)揮生態(tài)水利工程各種功能的重要前提。
參考文獻
篇4
1生態(tài)水利工程對河流的影響
水利工程在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用,是生產(chǎn)活動順利進行的保障。水利工程歷史悠久,在產(chǎn)生的初始階段,它的主要作用是灌溉、防洪和發(fā)電等,為社會生產(chǎn)的順利進行提供支持。隨著社會的不斷進步,水利工程的發(fā)展也進入到了一個新的階段。從建設角度來講,水利工程的施工工藝和施工技術有了明顯的改善;從社會效益角度來講,水利工程對社會發(fā)展的推動作用越來越重要,與人們的生活聯(lián)系得越來越緊密。但是,在水利工程建設規(guī)模不斷擴大的今天,生態(tài)環(huán)境破壞問題越來越突出,導致河流自身的多樣性、連續(xù)性等特點遭到破壞,河流的水深、水溫、流速等均發(fā)生了很大的變化。這些變化對生態(tài)系統(tǒng)造成了極大的影響。在當前貫徹落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求下,水利工程建設必須遵循節(jié)能和環(huán)保原則,以保護生態(tài)環(huán)境為中心,兼顧社會效益和生態(tài)效益,全面發(fā)展,并將對河流造成的不利影響降至最低,盡可能地保持河流的自然形態(tài),遵循自然規(guī)律,必要時,采取相應的措施予以完善。
2生態(tài)水利工程建設的重要性
現(xiàn)階段,水利工程建設的最主要目的就是解決水資源時空分布不均勻問題和防止旱澇災害發(fā)生。但是,相關部門過度關注上述方面,忽略了自然生態(tài)平衡的動態(tài)化特點。自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡是通過其自身的自我調(diào)節(jié)實現(xiàn)的,那么從這方面來講,要維持河流的多樣性,就必須加強對生態(tài)文明的調(diào)研和評估,對河流生物進行全面的調(diào)查,并將其納入生態(tài)水利工程設計方案的考慮范疇。在完成這一部分工作后,接下來要做的就是提高河流周圍土地的利用率,注重對生態(tài)水利工程設計的優(yōu)化,盡可能地減少河流兩岸的占地面積,并對河流流段水平流量的數(shù)據(jù)庫進行合理分析,進一步優(yōu)化水利工程的建設結構,從而提升水利工程的觀賞價值和生態(tài)價值。另外,生態(tài)水利工程的建設對于河道破壞的自我恢復也是十分有利的。
3生態(tài)水利工程設計的基本原則
3.1經(jīng)濟性和安全性原則
當前,雖然人們對水資源的利用方式多種多樣,且不同的河流有著不同的水利工程設計類型,但是,無論哪一種水利工程,在對其進行設計時,都要遵循安全性和經(jīng)濟性原則,這是水利工程發(fā)展完善的客觀要求。在對生態(tài)水利工程進行設計時,設計人員要深入施工現(xiàn)場,仔細評價河流總體水質(zhì),并對可能影響工程建設的因素予以充分考慮。此外,還需要了解河道的走勢和水流所攜帶泥沙的搬運、堆積狀況。只有掌握了全面的信息資料,才可以保證水利工程設計的科學性和合理性,不會出現(xiàn)顧此失彼的情況,才可以延長水利工程的使用壽命,進一步提升其安全性和經(jīng)濟性,且便于管理工作的順利開展。
3.2水體內(nèi)部環(huán)境的多樣性
自然界的生物是具有多樣性和相互性的一個循環(huán)系統(tǒng)。從生物學的角度來講,如果一個地區(qū)的自然環(huán)境種類較多,那么生物的種類也必然很多,這一地區(qū)的生物食物鏈也就更加復雜多樣。從這一層面來講,在進行生態(tài)水利工程設計時,設計人員就需要掌握河流近期和未來的水文狀況,并全面了解本地區(qū)生物種類與生態(tài)環(huán)境的具體關系,在此基礎上對水利工程的設計方案進行生態(tài)影響評估,聯(lián)合相關專家對設計方案作最后的評估和預測,分析方案的可行性和可靠性,從而保證方案設計不會對周圍的生態(tài)環(huán)境造成較大的影響,提升水利工程的生態(tài)環(huán)境效益。
3.3河流系統(tǒng)的自我修復功能
與過去傳統(tǒng)的水利工程相比,現(xiàn)階段的水利工程除了要考慮最基本的要素外,還需要在設計過程中重點考慮河流系統(tǒng)的自我修復功能。人為作用所修建的水利工程對河流系統(tǒng)自我修復功能的影響十分有限,只有自然作用在經(jīng)過了長期的選擇之后所形成的河流生態(tài)圈才具備這一功能。基于此,在進行生態(tài)水利工程設計時,不能片面地夸大人為作用,要綜合考慮水利工程建設、大自然的生態(tài)狀況以及生物圈。這樣,不僅可以對生態(tài)系統(tǒng)起到保護的作用,還可以大大降低工程建設成本,進一步提升工程的經(jīng)濟效益和社會效益。
3.4從整體上把握景觀尺度
在進行生態(tài)水利工程設計時,需要考慮水利工程自身的特殊性。這是因為大多數(shù)水利工程建設都是在河流流域開展的。因此,要從整體上把握景觀的尺度,并且綜合考慮生態(tài)系統(tǒng)的整體功能。此外,還要依據(jù)水文系統(tǒng)合理地設計景觀,不能單單從一個角度去分析,而要從生態(tài)環(huán)境的不同角度出發(fā),綜合考慮多方面的因素。
4總結
隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展,水利工程建設項目越來越多。水利工程是與人們生產(chǎn)生活息息相關的基礎設施,對社會發(fā)展有著重要影響。從可持續(xù)發(fā)展的角度來看,在對生態(tài)水利工程進行設計時,需要結合河流特點、地形特點和水文特點等多方面因素,從整體上把握,遵循相關原則,確保方案設計的科學性和合理性,從而使水利工程在最大程度上發(fā)揮自身價值。
作者:霍華山 單位:酒泉市三木工程設計有限公司
參考文獻:
[1]趙燦.淺談生態(tài)水利工程設計方面的基本原則[J].工業(yè)C建筑,2015(21):43.
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水利工程在社會生產(chǎn)過程中,對促進經(jīng)濟與社會的發(fā)展發(fā)揮了重大作用,此外,我們也應看到水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)所造成的影響。人類興修水利工程的種種人為活動致使河流的多樣性、流動性和連續(xù)性發(fā)生改變,水域的水溫、水深、自流水邊界、水域流速等自然規(guī)律也隨之發(fā)生了重大變化。這些變化會對河流的生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重的影響,我們必須對這些影響給予高度的重視。在未來的水利工程興修時,應全面把握生態(tài)系統(tǒng)健康與社會經(jīng)濟需求兩者之間的關系,做到水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康及可持續(xù)發(fā)展。
二、生態(tài)水利工程的基本設計原則
(一)確保工程的安全性和經(jīng)濟性
生態(tài)水利工程作為水利工程的分支,首先要遵守水利工程的設計原則,保證工程安全性是任何水利工程設計的最基本的原則。設計過程中,設計人員應深入實際,充分考察水體的水質(zhì)、水流等基本情況,進而充分考慮水對建筑物的侵蝕作用、對泥沙的堆積和搬運作用,同時還應全面把握河道走勢的自然規(guī)律等。只有保證了工程的穩(wěn)定性、持久性以及設施的安全,才能確保建筑物持久地發(fā)揮其功能。在保證了工程安全性的同時,我們還應對工程的經(jīng)濟性進行合理分析,力求實現(xiàn)資金投入最少、經(jīng)濟小于和生態(tài)效益最大化的基本原則。
(二)保證水體內(nèi)部環(huán)境的多樣性
相關調(diào)查顯示,一個地區(qū)的非生物環(huán)境的多樣性能夠影響其生活群落的多樣性。也就是說,如果一個地區(qū)的自然環(huán)境種類多樣,當?shù)氐纳锓N類也會日漸豐富,食物鏈的組成也將更復雜,這樣生態(tài)系統(tǒng)對外界變化的適應能力和抵抗能力越強。如果我們興建的水利工程致使該流域內(nèi)的水體內(nèi)部環(huán)境日趨單一化,那么,就會導致水生生物種類多樣性的減少、食物鏈結構逐漸簡化、生態(tài)系統(tǒng)日趨單一化,造成水體對外界變化的適應能力和抵抗能力降低,自然凈化能力逐漸下降,并逐步喪失其基本功能。所以,在水利工程設計過程中,設計人員需要對河流的近期及遠期的水文情況進行深入了解,掌握生物種類與生態(tài)環(huán)境間的關系,進而對設計草案組建數(shù)學模型,對其可行性、可操作性進行論證,從而保證水利設施的興建能夠擁有足夠的豐富多樣的環(huán)境,進而將對自然環(huán)境的影響降到最低。
(三)確保河流生態(tài)系統(tǒng)的自我修復功能
與傳統(tǒng)水利工程相比,生態(tài)水利工程除了要保證傳統(tǒng)水利工程的基本原則外,還需要在設計的時候,充分考慮保護生態(tài)系統(tǒng)的自我修復功能,也就是要維持生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。而在這一方面,人工建筑物所起的作用則十分有限,只有自然因素經(jīng)過長期的自然選擇后所形成的生態(tài)圈才具備良好的自我修復功能,發(fā)揮其作用。所以,在生態(tài)水利工程設計時,應盡量避免絕對化的人為力量,應充分將人為力量與自然的影響進行有機結合,從而利用生態(tài)系統(tǒng)的自設計功能和自組織功能,從大自然中選擇合適的物種,形成良好的合力結構。這樣,不僅僅可以取得生態(tài)系統(tǒng)保護及恢復方面的成效,還能降低工程的建設成本,降低工程造價,獲取更高的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。
(四)確保河流生態(tài)系統(tǒng)的整體性
在傳統(tǒng)的水利工程建設過程中,水體常被人為地劃分成不同功能且相對封閉的小區(qū)域,影響了水體之間的相互聯(lián)系,極大地降低了水體內(nèi)不同小環(huán)境之間的能量交換及物質(zhì)交換速度,從而人為地破壞來河流生態(tài)形同的穩(wěn)定性和整體性。生態(tài)水利工程在設計時,應充分掌握施工流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)各要素之間的相互關系及作用方式,盡最大限度地保持并恢復水體的原始狀態(tài),確保河流的生態(tài)系統(tǒng)的整體性不受到外力的破壞,而不能僅僅是在工程結束后,單純地對河道水文系統(tǒng)進行修復或是只對河岸的植被進行修復。
(五)確保建立完善的河流生態(tài)系統(tǒng)和水利設施之間的反饋機制
生態(tài)水利工程設計以成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)為主要參照物,并充分利用生態(tài)學可的相關理論和環(huán)境工程的先進技術,力求打造一個健康的、可持續(xù)發(fā)展的河流生態(tài)系統(tǒng),從而保證工程設施內(nèi)部的各自然要素可以在不需要人工干預的環(huán)境自發(fā)地進行活動,維持生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定和河流水體的質(zhì)量。通常這種自發(fā)活動的方向不是單向的,這種不確定性使得生態(tài)水利工程的設計應遵循一種“反饋調(diào)整”的設計方法,也就是說,在設計方案執(zhí)行之后,仍舊需要對水體的環(huán)境進行長期的監(jiān)督和評價,并根據(jù)反饋的信息對水利工程項目進行不斷的調(diào)整與完善。
三、生態(tài)水利工程面對的新問題
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1、水利工程設計的重要性
水利工程在人類的發(fā)展過程中起著十分重要的作用,不僅保障著人們的生命和財產(chǎn)的安全,同時也為經(jīng)濟發(fā)展起到了積極的推動作用。水利工程的建設,使人們在防洪、灌溉、發(fā)電、供水、航運、養(yǎng)殖和旅游等眾多領域都享受到了水利工程所帶給我們的安全作用和經(jīng)濟作用。同時,水利工程建設可以有效的均衡不同地區(qū)水源的問題,從而促進植被和生物的生長。進行水利工程建設,能夠使人類與水實現(xiàn)和諧相處,使水利工程在服務過程中保證了生態(tài)系統(tǒng)的平衡發(fā)展,這也是未來水利工程發(fā)展的趨勢。
2、水利工程設計的原則
2.1以人為本的原則
現(xiàn)代水利工程設計應以人為本,以人為中心,以工程安全為基礎,做到人與自然和諧統(tǒng)一,設計者應該把更多的情感融入到自然生態(tài)環(huán)境中去,從而營造出高品位的景觀和環(huán)境。
2.2安全第一,經(jīng)濟合理的原則
現(xiàn)代水利工程是一種綜合性、系統(tǒng)性工程,水利工程應滿足防洪、供水、發(fā)電、航運、旅游等要求,還應考慮生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性。現(xiàn)代水利工程的設計應滿足相關的規(guī)范要求,確保水利工程設施的安全性、穩(wěn)定性和耐久性。現(xiàn)代水利工程設計應遵循風險最小和效益最大原則,做到經(jīng)濟合理。例如現(xiàn)代城市環(huán)境水利工程的設計,除應滿足一般的防洪要求外,還是城市的重要景觀,工程建成后將會有大量的游人進入,因此,在工程設計中既要滿足人們親水、嬉水的要求,同時還要確保人們的生命安全。
2.3堅持生態(tài)化和自然化的原則
以人與自然和諧統(tǒng)一始終是可持續(xù)發(fā)展的長遠設計主題,在保護原有自然景觀和遵循自然規(guī)律的基礎上,考慮工程、景觀以及生態(tài)要求的條件下,充分發(fā)揮自然環(huán)境優(yōu)勢,采取因地制宜,將自然景觀和人文景觀高度結合,體現(xiàn)人與自然的融合。
2.4人工景觀與自然景觀相結合的原則
人工景觀設計是現(xiàn)代水利工程的重要內(nèi)容,景觀設計應當充分考慮原有天然景觀的類型、分布和特點,將人工景觀與天然景觀融為一體,真正體現(xiàn)人與自然和諧相處設計理念。
2.5合理利用水資源的原則
作為城市景觀的現(xiàn)代水利工程,要保證工程景觀功能的正常運行,蓄水是實現(xiàn)這一功能的重要手段,因此,在設計時應充分考慮水資源的合理利用,從而減少水資源的浪費。
3、現(xiàn)代水利工程設計要點
3.1采取設計監(jiān)理體制
要想從根本上提高水利工程設計審核工作的有效性,就必須在工程設計中,采取設計監(jiān)理體制。采取設計監(jiān)理制,則能夠?qū)υO計的整個過程實施有效的控制及監(jiān)控,促進設計方不斷改進自身設計水平,提高自身設計能力,保證工程質(zhì)量。從而能夠在工程設計中,能夠?qū)こ淘O計工作的全過程實施動態(tài)跟蹤、監(jiān)理,從根本上控制工程設計的質(zhì)量,提高設計工作的效率。
3.2注重美學研究,營造景觀工程
水利工程設計應重視美學研究與景觀設計,這將會給水利工程帶來良好社會、經(jīng)濟和環(huán)境在內(nèi)的綜合效益。人類已經(jīng)從原始水利階段、工程經(jīng)濟水利階段進入生態(tài)經(jīng)濟水利階段,水利工程的設計必須與維護生態(tài)和保護環(huán)境相協(xié)調(diào)。
3.3注重科學性和可持續(xù)性
在進行工程設計之前,工程的設計單位及設計人員必須對工程所處區(qū)域的生態(tài)環(huán)境進行全面、細致的研究,保證在設計的時候可以通過相應的方法策略解決好工程與環(huán)境協(xié)調(diào)這一問題,保障資源利用的合理性。設計人員必須摒除傳統(tǒng)世俗的審美及評判標準,避免病態(tài)空間的構建和國務裝飾問題的發(fā)生,在減少視覺污染的同時,使整個工程設計的科學性和可持續(xù)性得到有效提升。
3.4生態(tài)及美學因素
水利工程設計要對各種生態(tài)環(huán)境理論和相應的生態(tài)技術進行充分的考慮與運用,以便于實現(xiàn)對水量和水質(zhì)科學配置的同步化,將工程設計與生態(tài)環(huán)境設計進行有效結合。在保護生態(tài)環(huán)境的同時,將工程結構的建設與環(huán)境相結合,充分利用環(huán)境因素,將水利工程的建設的應用變得更加現(xiàn)代化和實用化。
3.5凸顯文化品味和文化內(nèi)涵
不同于傳統(tǒng)的水利工程建設,現(xiàn)代水利工程從某一角度上看已經(jīng)成為城市景觀的組成部分,其文化品味與城市的品味結合在一起,水利工程設計的文化品味和文化內(nèi)涵能夠有效提升城市的文化氣息。因此在工程設計的過程中,設計人員需要對城市的人文風俗、自然文化等進行相對深入的了解和感知,以便于通過相應的建筑小品、景觀和水域等的布局與規(guī)劃,使整個水利工程的文化品味與城市的文化氣息融合在一起。
3.6設計中要強化質(zhì)量管理,確保整個設計質(zhì)量水平
設計單位在進行管理時,要樹立質(zhì)量管理理念,將質(zhì)量問題當做最根本的問題看待。緊緊圍繞著顧客需求進行設計,不斷提高項目設計質(zhì)量,通過全方位質(zhì)量控制來推動發(fā)展。設計單位在編制施工組織的過程中,要盡量做到具體詳盡,為施工單位的工作提供完整可靠的信息,以防后期階段發(fā)生一些本來可以避免的糾紛。與此同時,編制的概算也要盡可能完整以及準確,關于項目單價的確定,要結合當?shù)氐木唧w實際進行計算,這樣才能使工程造價得到有效控制。
3.7加強施工的機制和觀念創(chuàng)新
項目施工管理創(chuàng)新方案確定組織機構,明確了母、分公司的體制,并相應建立起了現(xiàn)代企業(yè)管理制度,創(chuàng)新的方案基本具備了。但這一方案的有效運行還需要有創(chuàng)新的機制,方能使這一創(chuàng)新方案具有極強的生命力。創(chuàng)新的機制就是要使項目經(jīng)理部及分公司不斷增強市場的競爭能力,牢牢占有自己的市場,不斷開拓和占有潛在的市場。項目施工管理不斷創(chuàng)新的關鍵是企業(yè)高層管理者給予足夠的重視,加大人才的培養(yǎng)、引進和凝聚,切實加強創(chuàng)新意識,以創(chuàng)新的思維方式對企業(yè)進行管理,即以市場的需求為出發(fā)點,要深刻認識項目施工管理創(chuàng)新的緊迫性、重要性、艱巨性和長期性。施工企業(yè)應將項目施工管理的創(chuàng)新放在企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的高度上來定位,并將創(chuàng)新工作切實落到實處,要根據(jù)時代要求和遵循創(chuàng)新原則去提出創(chuàng)新方案。
4、結語
總而言之,水利工程設計工作是保證水利工程可以順利進行的基礎,也是保證水利可以獲得更多的經(jīng)濟效益的保證。水利工程在進行施工的時候,安全是非常重要的,這就需要在進行工程設計的時候?qū)こ痰募毠?jié)也進行很好的控制。水利工程的設計工作可以受到很多因素的影響,在設計的時候要能夠克服出現(xiàn)的問題,保證水利工程設計工作可以順利完成。筆者衷心希望,以上關于對我國現(xiàn)代水利工程設計的探究能夠被相關負責人合理的吸收和采納,進而更好的發(fā)揮水利工程的作用,為我國人民群眾謀福利。
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水利工程建設是國民經(jīng)濟發(fā)展的一項基本內(nèi)容,對于推動農(nóng)業(yè)、水利水電以及社會經(jīng)濟等方面都具有很大的作用。同時,水利工程屬于一種改造自然的工程,其影響了自然河流的多樣性、流動性以及連續(xù)性,會在一定程度上影響河流生態(tài)系統(tǒng)的自然發(fā)展狀況,在當前自然生態(tài)環(huán)境惡化加劇的形勢下,如何協(xié)調(diào)水利工程發(fā)展需求和自然河流生態(tài)環(huán)境之間的關系就顯得尤為重要。
1工程安全性和經(jīng)濟性原則
生態(tài)水利工程是一項綜合性工程,在河流綜合治理中既要滿足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運等需求,也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學原理,也要符合生態(tài)學原理。生態(tài)水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規(guī)律,以確保工程設施的安個、穩(wěn)定和耐久性。工程設施必須在設計標準規(guī)定的范圍內(nèi),能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、十旱等自然力荷載
對于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟合理性分析,應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態(tài)演替的過程和結果事先難以把握,生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風險,這就需要在規(guī)劃設計中進行方案比選,更要重視生態(tài)系統(tǒng)的定期定點監(jiān)測和評估。
2 河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則
一個地區(qū)具備空間異質(zhì)性,是指在這個地區(qū)的空間中,可以存在著多種不同種類的生物物種,這就意味著該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境狀況良好,有利于自然生態(tài)循環(huán)的發(fā)展。若該地的空間異質(zhì)性較差,就會降低生物群落的多樣性,使得生物物種減少,生物群落密度變小,這自然就會使生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境惡化。為此,在進行水利工程的設計中,必須要考慮到河流形態(tài)的空間異質(zhì)性。
目前,很多大型水利工程建設都對自然河流的生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的破壞,這不僅會使河流中的生物物種減少,也會引起水質(zhì)變化,繼而造成嚴重的環(huán)境破壞。為了改變這種情況,除了要加強人工種植或養(yǎng)殖來增大生物群落的多樣性,還要做好生態(tài)水利工程建設的設計工作,盡可能地保持河流的原始面貌,保存其自然空間的異質(zhì)性,降低人工水利工程對生物群落多樣性的不利影響。
3 生態(tài)系統(tǒng)自設計、自我恢復原則
生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展,指的是生態(tài)系統(tǒng)自身組織功能的表現(xiàn)形式,即生態(tài)系統(tǒng)的自組織。自組織的意思是指某個系統(tǒng)按照相互默契和相互協(xié)調(diào)的原則,各自盡其自己的責任做好分內(nèi)之事的同時又能和對方形成協(xié)調(diào)的有序結構。生態(tài)系統(tǒng)自組織的主要機理是指系統(tǒng)中物種的自然選擇,即生態(tài)系統(tǒng)之內(nèi)的物種或者某些與該生態(tài)系統(tǒng)有一定友好關系的物種,在自然環(huán)境下尋找到能夠為自己提供相應的能源和資源,并適合自己生存的自然環(huán)境。因此,在進行生態(tài)水利工程設計時,一定要遵循生態(tài)系統(tǒng)的自組織原則,不要試圖人為地去對自然環(huán)境進行改變甚至是控制,而是要利用生態(tài)系統(tǒng)的自組織和自設計的功能,讓海洋生態(tài)系統(tǒng)或者江河生態(tài)系統(tǒng)中的物種對其生存環(huán)境進行自然選擇,以求實現(xiàn)人與自然和諧共生的最終目的。在設計一項生態(tài)水利工程時,都要將這一原則考慮進去,尊重河流和物種的自然屬性和自然選擇,從而制定和尋找到最佳的生態(tài)水利工程設計方案。
4 景觀尺度及整體性原則
河流生態(tài)修復規(guī)劃和管理應該在大景觀尺度、長時期和保持可持續(xù)性的基礎上進行,而不是在小尺度、短時期和局部范圍內(nèi)進行。小范圍的生態(tài)修復小但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個要素間的交互作用,提出修復河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復問題,也不僅僅是修復單一動物或河岸植被。
一般來講,景觀尺度由空間尺度與時間尺度兩部分構成。在河流生態(tài)修復過程中,由于水域生態(tài)系統(tǒng)是一個極其復雜的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),其并不單單指河流中的生態(tài)系統(tǒng),還包括其周邊或其他相關的生態(tài)系統(tǒng),這些水文系統(tǒng)與生物系統(tǒng)相互交織,共同決定了水域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此,在對河流水域生態(tài)系統(tǒng)進行修復時,必須要從整體空間考慮,協(xié)調(diào)進行修復。
5 反饋調(diào)整式設計原則
生態(tài)水利工程規(guī)劃設計主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結構,力求最終形成一個健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項目執(zhí)行以后,就開始了一個自然生態(tài)演替的動態(tài)過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發(fā)展,可能出現(xiàn)多種可能性。
除了自然系統(tǒng)的演替以外,人類系統(tǒng)的變化及干擾也導致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整,這種不確定性使生態(tài)水利工程設計不同與傳統(tǒng)工程的確定性設計方法,而是一種反饋調(diào)整式的設計方法,是按照“設計―執(zhí)行(包括管理) ―監(jiān)測―評估―調(diào)整”這樣一種流程,以反復循環(huán)的方式進行的。在這個流程中,監(jiān)測工作是基礎。監(jiān)測工作包括生物監(jiān)測和水文觀測,評估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能的狀況及其發(fā)展趨勢。常用的方法是參照比較方法,一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項目初期狀況比較,一種是與自然條件類似但未進行生態(tài)修復的河流比較。
6結語
本文主要論述分析了在生態(tài)水利工程建設的設計中應當遵循的幾種設計原則,這些設計原則是從保護河流生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境出發(fā)的。不可否認,水利工程建設對于改造自然,提高社會生產(chǎn)水平有著重要意義,但在兼顧社會發(fā)展的同時,也必須要注意到水利工程建設對生態(tài)環(huán)境的影響,以促進人與自然的和諧相處,共同發(fā)展。
參考文獻
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一、水利工程建筑設計中的原則
水利工程建筑設計應遵循的原則:(1).持續(xù)發(fā)展的原則。綜合考慮工程建設各個階段,對不同工程建設的建筑與環(huán)境設計進行規(guī)劃,做到統(tǒng)一規(guī)劃,實施持續(xù)發(fā)展。(2).統(tǒng)籌規(guī)劃的原則。統(tǒng)籌考慮水道、水閘、橋梁等工程布局,統(tǒng)籌考慮管理功能區(qū)的功能劃分、設置,統(tǒng)籌考慮建筑物與環(huán)境的調(diào)水、節(jié)水、保水等功能統(tǒng)籌規(guī)劃。(3).和諧協(xié)調(diào)的原則。工程功能與景觀設計、原有工程與新建工程、新建工程與地域環(huán)境、工程建筑與管理設施、建筑風格與地域特點等和諧協(xié)調(diào)。(4).特色鮮明的原則。體現(xiàn)現(xiàn)代水利工程特色、傳統(tǒng)的水利工程特色、調(diào)水沿線區(qū)域特色和工程建設歷史文化特色,具有明星的辨別標識,既和諧協(xié)調(diào),又特色鮮明。(5)突出重點的原則.針對工程的自身特點,不求面面俱到,有所為,有所不為,突出重點,兼顧一般。(6).節(jié)約簡樸的原則。不貪大求洋,堅持節(jié)約型規(guī)劃,將工程功能和景觀設計融為一體,充分利用自然條件和天然建材的特性,實現(xiàn)規(guī)劃起點高、設計方案新、工程投資少、土地資源省的目標。
二.水利工程建筑設計的分析
1、總平面設計。水利建筑總平面設計一般包括水利工程主體建筑物和其他配套設施的總平面布局,主體建筑物一般包括閘、壩、泵站等,配套設施包括管理用房、生活用房、綠化、活動場地等。以泵站為例進行總平面設計,泵站樞紐一般包括的建筑物有:泵房、配電房、辦公樓以及職工宿舍、食堂、車庫、鍋爐房、大門傳達室等附屬建筑。水利建筑的總平面設計不僅要滿足基本的使用要求,做到功能分區(qū)布局合理。內(nèi)部交通流線簡潔、順暢、有序,建筑物之間聯(lián)系方便,減少不同使用功能之間的交叉干擾,而且應注重環(huán)境設計,考慮設計綠化、休息空問.職工體育運動場地等,豐富整體空間造型。同時各個建筑物也有集中和分散各種布置方式,各有其優(yōu)點,具體采用哪一種布置方式,則應因地制宜.根據(jù)具體環(huán)境而定,或突出建筑,或強調(diào)環(huán)境。
2、建筑造型設計.建筑造型的設計往往反映一幢建筑的性格特征:或粗獷豪放,不拘一格,或溫文爾雅,小家碧玉;或強調(diào)現(xiàn)代高科技韻味,或注重歷史文脈,運用符號、象征等手法表現(xiàn)一種文化底蘊。總之一幢或一組建筑所表現(xiàn)出來的性格,應與它所處的具體環(huán)境相協(xié)調(diào),而不是靠在設計時憑空想象,或單純?yōu)樽冯S某種所謂“時尚”而臆造出來的東西。同時,即便是在一個整體環(huán)境下的一組建筑之間,由于體量的不同,各個建筑物也存在著性格上的個體差異,而這種差異是存在于統(tǒng)一性之中的。如:泵房一般平面為簡單的矩型.高度較高,體量較大,這是它的體量本身所表現(xiàn)出來的性格就是大度豪邁。對于這類建筑,由于其本身不可能像公共建筑一樣有什么大的形體上的組合、對比關系,設計中要注意“粗中有細”,盡量利用其本身大的體量,通過開窗方式、墻面與柱子關系的進退等手法豐富其細部,以使其看起來不那么單調(diào)。如泵房配電房毗鄰設計,還可利用與其靠在一起的配電房,使泵房體量作為形體組合的一部分,泵房、配電房一并考慮,以取得形體對比較豐富的組合效果。對于像啟閉機房加兩側(cè)橋頭堡類的建筑,由于機房本身一般長度較長,有時可達到幾百米,設計中應充分運用“韻律”的造型手段,使每跨作為一個造型因素,形成一系列有節(jié)奏、韻律的線性體量。橋頭堡作為端部的收尾,則形成類似交響曲尾部的,較高的體量同時成為整個工程的標志性建筑,達到令人過目不忘的效果。至于建筑具體的風格是采用現(xiàn)代風格還是仿古甚至所謂歐陸式,一方面多多少少要受到一些流行因素和建設單位喜好的影響,更主要的則是建筑設計師要根據(jù)當?shù)氐牡乩怼⑷宋沫h(huán)境設計出因時、因地,與環(huán)境相宜的建筑。
3、建筑平面設計.一般水工建筑物的設計程序首先是由水工專業(yè)、水機專業(yè)、電氣專業(yè)等提出專業(yè)設備布置要求,然后由水工專業(yè)和建筑專業(yè)共同確定水工建筑物的平面布置形式,建筑專業(yè)主要把握建筑在總圖布置中與交通的關系,建筑物本身在建筑防火、使用尺度、安全性、內(nèi)部交通關系等方面是否滿足規(guī)范以及使用需要。同時建筑設計人員應積極發(fā)揮主動性,考慮建筑空間的有效使用和綜合利用。水工建筑有其固有的特點,其結構的布局是按水工設計規(guī)范,滿足水力條件和機泵設備安裝的要求,在與建筑專業(yè)的配合上,需要多方面、多回合的商討,才能相互協(xié)調(diào)。水工設計不僅為水利建筑藝術化創(chuàng)作設計提供了技術保障,更是為營造新型的景觀水利、城市化水利工程打下了堅實的基礎。水工與建筑設計巧妙結合,可達到減少投資,優(yōu)化設計,美化環(huán)境多重目的。做好水利工程建筑藝術創(chuàng)作設計,樹立創(chuàng)新意識,對設計思想的發(fā)展非常重要。只有大膽探索,勇于嘗試,才能創(chuàng)造出一流品質(zhì)的現(xiàn)代化水利工程。
4、大壩設計。大壩景觀,包括攔水壩(含溢洪道)、溢流壩頂附近的建筑物、溢洪槽、溢洪道的消能段、進水口、出水口、欄桿、照明設備、階梯、開挖邊坡、控制室、觀望臺等,是眾多景觀元素的集合體。各景觀元素既獨立,又互相作用、互相影響,形成復雜的景觀體系。設計的原則首先是適用、安全、經(jīng)濟;其次是藝術、美觀、協(xié)調(diào)。(1).整體和諧。大壩是整個壩體景觀的一部分,它的形體、材料、顏色、質(zhì)感等的選擇既影響周圍其他景觀元素,也受其他景觀元素的制約。景觀設計不是把各單體設計成景觀精品,然后匯聚在一起,而要從整體出發(fā),有主有次。互相協(xié)調(diào)。如石頭河水庫壩體外形簡單,在兩岸層疊起伏、蔥翠妖嬈的山體襯托下,顯得格外清秀。(2).重點突出。對攔水大壩和溢洪道合二為一的壩體,其頂部必有閘門啟閉機,它們相對壩體體量小,位置突出,不是大壩景觀的主體,但卻影響整體景觀效果。這部分的處理通常有兩種辦法:一是弱化附屬設備。強調(diào)大壩的整體性。附屬設備相對于壩體不能太顯眼,能隱藏的隱藏,不能隱藏的盡量簡單化,減少附屬設備的視覺吸引,重點突出大壩。二是兩者都考慮,以大壩為主,附屬設備為輔,通過對附屬設備的外形設計或顏色區(qū)分,使附屬設備錦上添花或畫龍點睛。壩頂防浪墻及各種欄桿具有很好的裝飾和陪襯作用,圖案以簡潔、大方為宜,色彩不宜過濃、過艷,要與建筑物的色彩相協(xié)調(diào)。景觀設計時,需要同時考慮視點和對象。視點設計師確定視點的位置和視點場的修建,對象設計師確定對象的大小、形狀、材料、色彩等。
結束語
水利工程建筑設計過程中應重視工程的景觀設計,重視工程人文、藝術及自然環(huán)境景觀之間的調(diào)和關系。創(chuàng)造條件進行全面規(guī)劃、合理布局、統(tǒng)籌兼顧、綜合治理,實現(xiàn)“以人為本,水利工程建設與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展”的新發(fā)展戰(zhàn)略,高質(zhì)量地進行水利工程建筑設計,從而適應當今社會對水利發(fā)展的要求。
參考文獻:
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農(nóng)村水利灌溉工程不僅在旱季能用來灌溉農(nóng)作物,還能在雨季排洪抗?jié)常绾巫龊棉r(nóng)田水利灌溉工程,規(guī)劃設計好取水方式尤為重要,本文就農(nóng)田水利灌溉工程的規(guī)劃設計做細致分析。
1設計標準
河流的徑流量會隨一年四季的變化而持續(xù)處于變化之中,同時農(nóng)作物對應的種類以及種植面積都將會發(fā)生較大的改變,這種改變將造成灌溉用水量的大幅度變化。因此,灌溉工程既要保證規(guī)劃設計的標準,也要保障規(guī)劃設計的科學性,又要滿足灌溉用水量隨氣候和灌溉面積的變化而變化。目前,我國的灌溉設計最常見的有以下兩種:
灌溉設計保證率,首先應該調(diào)查當?shù)毓喔裙こ痰囊?guī)模,清楚當?shù)剞r(nóng)作物的種植種類,最重要的是當?shù)氐乃辞闆r,這些是確定灌溉設計保證率的關鍵因素。
抗旱天數(shù),了解當?shù)氐臍夂驐l件,確定旱季的時間周期,摸排了解灌溉設施的供水能力,保證滿足農(nóng)作物的供水需求,才能確定抗旱天數(shù)。
2灌溉渠系的規(guī)劃設計
2.1總體規(guī)劃布局
要結合當?shù)氐乃Y源、地勢、發(fā)電能力、飲水情況等諸多方面的因素,系統(tǒng)地做出合理的統(tǒng)籌規(guī)劃,因地制宜做出科學的規(guī)劃設計,實現(xiàn)更好的管理和工程高效施工。做好農(nóng)田水利灌溉渠系規(guī)劃設計。
2.1.1利用地形優(yōu)勢 旱季是灌溉農(nóng)作物的關鍵時期,要達到自流灌溉的要求,首先要把灌溉渠道布置在地萁細叩牡胤劍以便提高水的流速,實現(xiàn)自流灌溉。到了雨季,排洪抗?jié)呈鞘滓蝿眨潘疁锨牟贾靡x擇地勢相對低的地方,便于農(nóng)田內(nèi)多余水量的排出,達到排洪抗旱的目的。由于排水的地勢較低而灌溉渠道的地勢較高,所以要分開修建。為了不影響全局基礎又能有效照顧到局部,所以采取小片灌溉的方式是針對局部高地,采取小片提排的措施是針對局部洼地。在進行渠系布置時,盡量直、整、齊,減少交叉建筑物,這樣可以節(jié)約渠系規(guī)劃的成本。
2.1.2安全是主要原則 在農(nóng)田水利灌溉工程施工過程中,保證安全是否順利完成農(nóng)田水利灌溉工程的前提,要做到減少挖方,盡量減少高填方,避免存在難工險段。在地形為山丘時,為避免渠道被破壞,在渠道布置時要盡可能避開小溪和河流,選擇透水性極低甚至不透水的土質(zhì)地帶。避開風化巖石層,在滿足灌溉要求的同時做好排洪、泄洪的措施。
2.1.3綜合利用 因各個地方地勢條件不同,在山丘進行渠道布置時,首先要考慮水源和供電設施,提高水土資源利用率,真正實現(xiàn)多種用途和一水多用。使用集中落差的渠道布置方式是最可行的,如果在平原地區(qū),地勢較為平坦,基本沒有太大的起伏和落差,灌溉模式可以選擇河井相結合的方法。
2.2干、支渠的規(guī)劃設計
結合當?shù)氐牡匦蔚孛矊喔惹赖母伞⒅M行有效的規(guī)劃設計。對平原灌溉區(qū)的干、支渠規(guī)劃設計進行系統(tǒng)的分析。平原地區(qū)耕地面積多,地勢廣闊,結合平原的地勢情況和旱澇具體嚴重程度,對平原地區(qū)干、支渠的規(guī)劃與設計做出行之有效的安排和部署。
3取水方式與規(guī)劃設計
灌溉水源決定灌溉取水方式,在農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃和設計中確定好取水方式非常重要。根據(jù)灌溉水源的地勢等因素,有以下兩種灌溉方式,即自流灌溉和提水灌溉。自流取水灌溉是以河流作為水源,進行有壩取水和無壩取水。在進行取水方式的設計時要考慮開渠建閘,引水地點水位的高低、地點和引水口的長度,方便農(nóng)民對農(nóng)田進行灌溉,同時還能節(jié)約工程成本。
3.1無壩取水
是否需要修建水閘是進行無壩取水的關鍵所在。如果不修建水閘,會使引水口無法控制水流量和流速,導致渠道在水的沖擊下?lián)p壞,嚴重的還會淹沒農(nóng)田。需要結合實際情況來決定是否需要修建水閘,將引水角度掌握在30°~45°之間,這個角度能保證水流相對平穩(wěn)流入渠道,引水口能夠承受相對大的引水量。
3.2有壩取水
3.2.1溢沙壩 通過攔截河流提高水位,可以將雨季多余的水量排出。
3.2.2進水閘 進水閘是引水灌溉的根本,可以有效控制進水量,不讓多余的水流入。
3.2.3排沙閘 泥沙流入渠道會造成渠道堵塞,排沙閘的作用就是有效防止和控制泥沙流入渠道。可以考慮修建沉沙槽、沉沙池等防止泥沙的設施。
3.2.4防洪堤 防洪堤的主要作用是在雨季防洪,保護城鎮(zhèn)居民的人身安全和財產(chǎn)安全,平時還可減少攔河壩對上游的損失。
4結語
隨著我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的不斷發(fā)展,興修農(nóng)田水利灌溉工程是大力推進農(nóng)村發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的基石,是“功在當代,利在千秋”的惠民工程。要綜合實際情況,建設科學合理的農(nóng)田水利灌溉工程,造福百姓,讓更多的農(nóng)民受益,從而提高我國的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟水平。
篇10
一、生態(tài)水利工程的概念分析
生態(tài)水利工程是一門正處在發(fā)展階段的新學科,以水利工程學科為基礎,著重研究在水利工程建設過程中的水資源利用情況,以及在滿足人類需求的基礎上,促進生態(tài)健康發(fā)展。生態(tài)水利工程主要包括以下幾個方面的內(nèi)容:首先,在進行工程開發(fā)的過程中,要將生態(tài)系統(tǒng)考慮其中,減少對生態(tài)環(huán)境造成影響,視水利工程為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分;其次,由于傳統(tǒng)的水利工程建設通常會對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響,所以生態(tài)水利工程的建設過程中,要盡量避免對環(huán)境的破壞;第三,生態(tài)水利工程投入運營之后,要根據(jù)生態(tài)規(guī)律控制水資源,防止對原有生態(tài)環(huán)境的破壞,生態(tài)水利工程建設的過程中要在滿足實際需求的基礎上,全面考慮生態(tài)規(guī)律;第四,在進行生態(tài)水利工程地址的選擇時,要將對生態(tài)系統(tǒng)的影響程度視為重要因素來考慮,一定選擇在對生態(tài)環(huán)境影響較小的地方,這樣便可以減少工程建設過程中,以及水利工程投入使用后對生態(tài)環(huán)境造成的破壞。
二、生態(tài)水利工程的設計原則與方法
(一)工程的安全性與經(jīng)濟性的原則
生態(tài)水利工程具有非常強的綜合性,在河流、水域的綜合治理過程中,不僅要滿足社會的需求,還要滿足防洪、灌溉、發(fā)電、旅游以及航運的需求,并且還要兼顧到生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性需求。生態(tài)水利工程,在原理上應當符合水利工程學以及生態(tài)學的要求。在工程建設的過程中還要符合工程力學以及水文學的相關規(guī)律,進而保證工程設施的穩(wěn)定、耐久以及安全性。工程設施在設計的過程中應當在設計標準所規(guī)定范圍之內(nèi),要能承受住洪水、干旱、侵蝕、風暴等自然產(chǎn)生的載荷。除此之外,還要依照河流地貌學的原理對河流的縱斷面與和斷面進行合理的設計。對于泥沙的輸移、沖刷、淤積以及河流的侵蝕等特征要進行充分的考慮,對其河勢的變化規(guī)律進行動態(tài)的研究,確保在河流修復的過程中,工程具有良好的耐久性。在建設過程中,還要分析工程經(jīng)濟、合理性,應當遵循小風險、大利益的原則。因為生態(tài)演替過程以及所得到的結果事先很難得到把握,造成生態(tài)水利工程往往都具有一定的風險。在這樣的背景下,就需要在設計規(guī)劃的過程中進行方案的比選,對于生態(tài)系統(tǒng)長期的定點監(jiān)測與評估要給予足夠的重視。
(二)提升河流形態(tài)所具有的空間異質(zhì)性的原則
通過對大量相關的生物群落資料進行的研究,能夠清晰的發(fā)現(xiàn),生物群落是否具有多樣性同非生物環(huán)境所具有的空間異質(zhì)性之間存在很大的關系。這里所說的生物群落指的是在特定環(huán)境、特定空間下,由一定的生物種類所組成,并且同環(huán)境之間能夠互相作用、互相影響,具有特定功能以及一定結構的生物的集合體。通常所說的生物群落的多樣性指的就是群落中功能與結構的多樣性。事實上,生物群落的多樣性問題指的是物種水平上存在的生物多樣性。在一個地區(qū)中,空間異質(zhì)性若是非常高,那么就說明其能夠形成許多的小環(huán)境,這樣就能夠為更多的物種提供生存的空間。反之,若是非生物環(huán)境非常單調(diào),那么生物群落的多樣性就會降低,群落的密度、比例以及性質(zhì)都會發(fā)生相應的改變,漸漸的就會導致生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)某種程度上的退化。
(三)生態(tài)系統(tǒng)本身的自我設計與自我恢復的原則
生態(tài)工程在設計上可以說是一種指導性設計,也可以稱為是輔的設計。通過生態(tài)系統(tǒng)說具有的自組織與自設計的功能,能夠從自然界中選擇適合的生物物種,構成合理結構,進而實現(xiàn)設計。通過對成功的工程案例調(diào)查表明,自然與人工所做的貢獻分別占據(jù)一半。在傳統(tǒng)的水利工程建設過程中,主要的目的就是為了對自然的河流與水域進行控制。在對生態(tài)水利工程進行設計時,工程的設計人員必須放棄對自然進行控制這一動機,運用新的工程建設理念,善于運用系統(tǒng)本身所具有的設計、組織能力,更深層次的達到人與自然和諧相處的目的。除此之外,任何生態(tài)水利工程的建設都應該重視因地質(zhì)疑,給予每一條河流所具有的美學價值以及自然屬性以充分的尊重,進而找到最合理的生態(tài)工程建設方案。在自設計理論的適用性方面,有很多具有決定性的因素,其中包括水的流量,水的質(zhì)量,水文特征,土壤與地貌等生態(tài)因子,此外,生物種類、密度以及群落的穩(wěn)定性等因素也對其起著決定性的作用。
(四)景觀尺度以及整體性的原則
在對河流以及水域的生態(tài)系統(tǒng)進行修復、規(guī)劃以及管理的過程中,應當將可持續(xù)性、長期、大景觀尺度作為實施的基礎,而不是在短期、局部、小尺度的范圍內(nèi)來實施。在大景觀的尺度上進行河流的修復具有修復效率高的優(yōu)勢,而在小范圍內(nèi)進行生態(tài)修復,不僅效率比較低,其成功率也得不到保證。所謂的整體性就是從生態(tài)形同所具有的功能以及結構出發(fā),對系統(tǒng)各要素之間交互的作用進行充分的了解與掌握,進而提出一個能夠綜合的、整體的對河流生態(tài)系統(tǒng)進行修復的方法,而不是只在河道的水文系統(tǒng)修復上下功夫,更不是修復某一單一的動物或者植被群體。
(五)反饋調(diào)整式的設計原則
對生態(tài)水利工程進行的設計,主要還是對成熟完善的河流生態(tài)系統(tǒng)結構進行模仿,爭取最終能夠形成一個可持續(xù)、健康的生態(tài)系統(tǒng)。在河流的工程項目實施之后,就揭開了自然生態(tài)不斷演替的一個動態(tài)的過程。但是這個過程可能會與預期目標之間存在一定的差異,出現(xiàn)各種各樣的可能性。除去自然系統(tǒng)進行的自主演替之外,人類系統(tǒng)對其造成的干擾以及產(chǎn)生的變化也能導致生態(tài)系統(tǒng)進行自我調(diào)整。生態(tài)水利工程在設計上的這種不確定性與傳統(tǒng)工程再設計上的確定性存在著很大的不同,其使用的是反饋調(diào)整式設計方法。主要是依照設計――執(zhí)行――監(jiān)測――評估――調(diào)整這樣一套流程,并且以一種反復循環(huán)方式來運行的。整個流程之中,監(jiān)測是整個工作的基礎。監(jiān)測的任務主要包括水文監(jiān)測與生物監(jiān)測兩種。要想達到良好有效的監(jiān)測目的就需要在工程建設的初始階段建立起一套完整有效的監(jiān)測系統(tǒng),并且進行長期的檢測。
總結
生態(tài)水利工程建設對于河流、水域治理與修復,生態(tài)保護、以及國家的可持續(xù)發(fā)展策略都就有巨大的促進作用。通過文章的論述能夠發(fā)現(xiàn),生態(tài)水利工程的設計原則牽涉到以下的四個方面,分別是安全性和經(jīng)濟性的原則,提升河流形態(tài)空間異質(zhì)性的原則,生態(tài)系統(tǒng)本身的自設計、自恢復原則、景觀尺度以和整體修復原則以及最后的反饋調(diào)整式原則。只有完全了解與掌握以上的五種原則,才能更好的進行生態(tài)水利工程的建設,進而使其能夠發(fā)揮更大的效用。
參考文獻
篇11
1、水利工程建設的現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及社會人口的不斷增加,水越來越被人們所重視,人們對水資源的需要日益增加,從另一方面想工,工業(yè)的進步會產(chǎn)生許多難處理的工業(yè)三廢。,這些三廢就會排放的水體里從而污染了水域,水利工程建設就顯得尤為重要。現(xiàn)在的水利工程在調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)的發(fā)展的同時反而污染了環(huán)境形成了惡性循環(huán),造成了河流的形態(tài)發(fā)生了變化,河流的多樣性降低,導致了生態(tài)系統(tǒng)的退化。總體來講現(xiàn)在的水利工程的生態(tài)化是亟待建成的。
2生態(tài)水利工程的重要性
水利工程學是一門綜合性的學科,它是由工程力學和水文學的綜合。從它的組成來看它即需要有現(xiàn)代化的科學知識也同樣需要水生態(tài)方面的知識。生態(tài)水利工程的建設重點是在生態(tài)方面,建成的目的是要它具有對河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復的能力,對河流進行改造,從而達到一個健康的循環(huán)。
在水域生態(tài)系統(tǒng)紊亂的今天,建設好生態(tài)水利工程顯得尤為重要而水利工程對水域系統(tǒng)的破壞性很大,所以在規(guī)劃和施工過程中都要本著生態(tài)性原則進行操作,可以說生態(tài)水利工程以后將是水利工程學領域一項不可或缺的工程。
綜上所述,水利工程對生態(tài)系統(tǒng)具有雙重影響,要充分利用其正面影響,可以帶來生活上的便利、經(jīng)濟上的發(fā)展、環(huán)境上的改善等等,利用不合理將會帶來許多方面的危害。
3生態(tài)水利工程建設的基本原則
3.1水利工程建設要做到既安全又經(jīng)濟
生態(tài)水利工程是一種綜合性工程,在河流綜合治理中既要滿足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運以及旅游等需求,也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)健康和可持續(xù)性的需求。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學原理,也要符合生態(tài)學原理。生態(tài)水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規(guī)律,以確保工程設施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設施必須在設計標準規(guī)定的范圍內(nèi),能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時,必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征,動態(tài)地研究河勢變化規(guī)律,保證河流修復工程的耐久性。同時施工方應當嚴格按照圖紙要求操作,不得擅自修改,以確保工程設施的安全、穩(wěn)定和耐久性,在確保質(zhì)量問題的前提下,做到合理利用材料、合理布置人員分布,避免浪費不必要的錢財。
3.2保持和恢復河流形態(tài)的異質(zhì)性的原則
從對生物群落的大量研究資料表明,生物群落的多樣性和生境空間異質(zhì)性存在著正相關的關系,某個地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高,就表示創(chuàng)造了多樣性的小生境,能容納的物種也自然多,生態(tài)水利工程旨在恢復或者提高生物群落的多樣性,維持生物群落在一個穩(wěn)定的基礎上,但修復過程也不是人為的增加某些物種或者生物,生態(tài)水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性,使其符合自然河流的地貌學原理,為生物群落多樣性的恢復創(chuàng)造條件。
在生態(tài)水利工程的設計過程中,必須要有效的促進河流生態(tài)的空間異質(zhì)性的提高,這樣才能促進河流生態(tài)環(huán)境中物種的數(shù)量不斷增加,從而促進生物群的多樣性的回復。當確定河流生態(tài)系統(tǒng)的修復目標以后,需要對河流生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類和密度進行詳細的勘察,建立詳細的資料庫,同時對于河流的自然環(huán)境也要有詳細的勘察,包括河流的水溫、流蘇、泥沙、營養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化等等,只有對自然生態(tài)環(huán)境有詳細的掌握,才能為生物群落的生長創(chuàng)造最佳的條件,在此基礎上實現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)的自我修復功能。生態(tài)水利工程在具備人們所期望的水利功能實現(xiàn)的基礎上,依靠自組織的功能實現(xiàn)自我修復,依靠生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能形成科學的河流生態(tài)環(huán)境,自我選擇適合的生物物種,進而形成一個完整的河流生態(tài)系統(tǒng)。
3.3景觀尺度及整體性原則
河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復應當是建立在對景觀的長期保持的基礎上實現(xiàn)的,而且必須是大尺度和整體性的,并不是針對某一范圍內(nèi)的系統(tǒng)進行恢復,小范圍的生態(tài)修復成功率較低,而且在生態(tài)系統(tǒng)的恢復效率方面也較低,所以,生態(tài)水利工程的設計過程中,必須要注重大尺度、整體性的修復。景觀大尺度的原則包括空間尺度和時間尺度兩種,而在河流系統(tǒng)受到威脅時,往往也會從這兩個角度體現(xiàn),所以需要對尺度的要素進行綜合的研究,科學的掌握河流生態(tài)系統(tǒng)本身所具有的流動性、易變性等特點,對生物群落生存的基本條件進行整體性的創(chuàng)造與恢復,才能保證生態(tài)水利工程的運行與河流的動態(tài)演進過程保持一致,從而促進河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復。
需要說明的是,對于規(guī)劃、評估、監(jiān)測這些不同的任務,工作對象的空間尺度可能是不同的。監(jiān)測工作應該在盡可能大的尺度內(nèi)進行。比如修復一塊濕地以吸引鳥類,經(jīng)過一年或者更長的時間均告失敗。這就需要考慮是否有質(zhì)量更好的生境吸引了候鳥而改變了它們的遷徙路線,監(jiān)測工作可能在大陸的范圍內(nèi)開展。而評估工作可能在跨流域的尺度上進行。規(guī)劃工作的尺度可能是流域或河流廊道。所謂河流廊道泛指河流及其兩岸與生物棲息地相關的土地,也有定義其范圍為河流與對應某一洪水頻率的洪泛區(qū)。至于河流修復工程項目的實施,一般在關鍵的重點河段內(nèi)進行。
3.4符合生態(tài)反饋調(diào)節(jié)的原理
生態(tài)系統(tǒng)的成長是一個過程,河流修復工程需要時間。從長時間尺度看,自然生態(tài)系統(tǒng)的進化需要數(shù)百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高,同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看,生態(tài)系統(tǒng)的演替,即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時間,期望河流修復能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實的。
生態(tài)水利工程設計主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結構,力求最終形成一個健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項目執(zhí)行以后,就開始了一個自然生態(tài)演替的動態(tài)過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發(fā)展,可能出現(xiàn)多種可能性。最頂層的理想狀態(tài)應是沒有外界脅迫的自然生態(tài)演進狀態(tài)。在河流生態(tài)修復工程中,恢復到未受人類干擾的河流原始狀態(tài)往往是不可能的,可以理解這種原始狀態(tài)是自然生態(tài)演進的極限狀態(tài)上限。如果沒有生態(tài)修復工程,在人類活動的脅迫下生態(tài)系統(tǒng)會進一步惡化,這種狀態(tài)則是極限狀態(tài)的下限。在這兩種極限狀態(tài)之間,生態(tài)修復存在著多種可能性。針對具體一項生態(tài)修復工程實施以后,一種理想的可能是:監(jiān)測到的各生態(tài)變量是現(xiàn)有科學水平可能達到的最優(yōu)值,表示生態(tài)演進的趨勢是理想的。另一種差的情況是,監(jiān)測到的各生態(tài)變量是人們可接受的最低值。在這兩種極端狀態(tài)之間,形成了一個包絡圖。一項生態(tài)修復工程實施后的實際狀態(tài)都落在這個包絡圖中間。
結語:這片文章闡述了水利工程的現(xiàn)狀、重要性。簡單的介紹了生態(tài)水利工程建設的四項基本原則。生態(tài)水利工程的建設要在保證正常的生活生產(chǎn)的需要也要基于保護生態(tài)環(huán)境出發(fā)。這有利于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的原則。在為人類取得利益的同時,保護環(huán)境也是一個很重要的戰(zhàn)略思想。在建設的過程中要通過科學家、管理者以及當?shù)氐木用竦墓餐瑓f(xié)商而得出一個較為合理的實施方案。
參考文獻:
篇12
社會的不斷地發(fā)展促使人們對于自然生態(tài)認識的觀念也不斷地發(fā)生改變,人們迫切的希望可以把水利工程建設與生態(tài)環(huán)境保護有機的結合起來。即便如此,但是由于我國生態(tài)水利工程的建設水平還在處于初期階段,技術還比較薄弱,與其他國家相比還有一定的差距,所以我們要想發(fā)展生態(tài)水利工程,就必須要借鑒其他發(fā)達國家的成熟的建設經(jīng)驗和技術,然后再根據(jù)我國的實際情況因地制宜的去發(fā)展適合我國生態(tài)環(huán)境特點和水利工程建設的技術和方法,尤其是水利工程中的生態(tài)設計設計的基本原則。
一、目前水利工程生態(tài)設計工作面臨的困難
(一)缺乏對于不同區(qū)域的評價標準和設計方法。
生態(tài)水利工程學與其他學科相比較最大的特點是,它把兩種學科有機的結合在了一起,即是生態(tài)學與工程學的完美結合。因此,對于不同的地域,它所服務的目標也就有所不同,因為不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境都有它們獨特的地方。雖然講對于我國的生態(tài)水利工程建設來說也有了一些大體的方法和設計標準,但是針對不同地區(qū)的生態(tài)水利工程來說都沒有具體的設計指標和參考模式,不過也是正常現(xiàn)象,因為就我國的生態(tài)水利工程建設來講,正在處于起步于摸索階段。
(二)水利工程中生態(tài)設計工作的目標和標準的確定比較難。
現(xiàn)代生態(tài)水利工程建設的目標和任務與傳統(tǒng)水利工程建設相比較,最大的不同就是它更加注重維護和保證生態(tài)環(huán)境的健康和發(fā)展,實現(xiàn)人類與生態(tài)生態(tài)環(huán)境的和諧共處。但是,就是因為我國目前處于對生態(tài)水利工程建的初期階段,因此對水利工程中生態(tài)設計還沒有明確的目標和標準,更沒有具體量化的一些要求,這也就對工程的終期目標與標準的建設造成了一定的困難。
(三)水利工程中生態(tài)設計缺少生態(tài)水文測驗資料。
生態(tài)水文測驗資料對于工程的建設來說是非常重要的,對生態(tài)水利工程建設來說亦是如此。如果不可以從水文測驗站的觀測資料中去分析掌握水文過程對生態(tài)過程的正負影響機理,可以說就很難根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的自組織規(guī)律來得到生態(tài)水利工程的設計理論、方法與技術參數(shù)。目前,由于我國水文測驗工作與其他發(fā)達國家相比較還是非常落后的,因此水文測驗站還滿足應當前生態(tài)水利工程設計對資料的需求。
二、生態(tài)水利工程的基本設計原則
(一)工程安全性和經(jīng)濟性原則
生態(tài)水利工程是一種既要在河流綜合治理中既要滿足人的需求,又要滿足防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運以及旅游等需求的綜合性工程,同時也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性的需求。水利工程的設施必須符合水文學和工程力學的規(guī)律,來保障工程設施的安全、穩(wěn)定和耐久性。就對生態(tài)水利工程的經(jīng)濟合理性分析,應該符合風險最小和效益最大原則。除此之外,也要充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復規(guī)律,設計出用最小的投入來獲得最大產(chǎn)出的合理技術路線。
(二)生態(tài)系統(tǒng)自設計、自我恢復原則
生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性是生態(tài)系統(tǒng)自組織功能的最佳表現(xiàn)。物種的自然選擇是自組織的機理,也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種,可以經(jīng)受自然選擇的考驗,尋找到相應的能源和合適的環(huán)境條件。作為一種指導性的設計,河流修復工程設計也符合幫設計的要求。我們可以借助生態(tài)系統(tǒng)自設計、自組織功能,來來選擇自然界合適的物種,形成合理的設計結構,從而完成設計和實現(xiàn)設計。
(三) 堅持與環(huán)境工程設計有機結合
因為生態(tài)水利工程是一門綜合性很強的學科,所以它所涉及到的學科內(nèi)容也就相對多一點。水利工程中生態(tài)設計一定要把環(huán)境科學、生態(tài)學與工程學理論和技術的精髓有機結合起來,達到水量和水質(zhì)同步的科學配置的最終目的。就我國目前水環(huán)境不斷污染和惡化的現(xiàn)實環(huán)境來講,生態(tài)水利工程與我國水污染的防止工程結合起來已經(jīng)迫在眉睫。
(四)景觀尺度及整體性原則
我們需要在大景觀尺度的基礎之上對河流生態(tài)系統(tǒng)進行修復規(guī)劃和管理。原因在于在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復效率比較高,而小范圍的生態(tài)修復不僅效率很低,而且成功率也很低。我們所要遵循的整體性原則主要是講從生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能出發(fā),通過把握生態(tài)系統(tǒng)各個要素間的交互作用,再提出修復河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合、合理的系統(tǒng)方法。并不單單考慮河道水文系統(tǒng)的修復問題,或者是修復單一動物與修復河岸植被的問題。那么,我們?yōu)槭裁匆恢痹趶娬{(diào)要在大景觀尺度上進行河流修復規(guī)劃,原因在于,首先要考慮到水域生態(tài)系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng),它的子系統(tǒng)不僅包含了生物系統(tǒng),也包含了廣義水文系統(tǒng)以及人造工程設施系統(tǒng)。這也就需要我們對各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體的研究。如果只是考慮河道本身的生態(tài)修復問題,很明顯是把復雜系統(tǒng)簡單割裂開了,就會造成了嚴重的失誤。同時,也要警惕水域生境的易變性、流動性以及隨機性的特點。
值得我們注意的是,對于規(guī)劃、評估、監(jiān)測這些不同的任務,工作對象的空間尺度可能是不同的。因此,對于監(jiān)測工作應該盡可能在大的尺度內(nèi)進行。而評估工作要盡可能在跨流域的尺度上進行。對于河流修復工程項目的實施,一般在關鍵的重點河段內(nèi)進行。
(五)反饋調(diào)整式設計原則
因為生態(tài)系統(tǒng)的成長是需要一個緩慢的過程,所以,對河流的修復的工作也需要花費很長的一段時間。對于水利工程的生態(tài)設計,我們一般是通過仿照成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結構,來達到形成一個健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)的最終目的。它的設計流程:設計-執(zhí)行(包括管理)-監(jiān)測-評估-調(diào)整。其中,監(jiān)測是整個流程的基礎工作,它主要包括對生物和水文的監(jiān)測。它需要我們首先建立完善的監(jiān)測系統(tǒng),然后再進行長期的監(jiān)測。緊接著根據(jù)我們得知的完整的歷史資料和監(jiān)測數(shù)據(jù),進行階段性的評估。評估的主要母的是掌握河流生態(tài)系統(tǒng)的結構與功能的整體狀況及發(fā)展趨勢。評估一般應用的方法是參照比較方法,也就是說它一方面與自身河流系統(tǒng)的歷史和項目初期狀況比較,另一方面與自然條件類似但從未進行生態(tài)修復的河流相比較。評估的結果主要有這幾種可能:1)生態(tài)系統(tǒng)更夠遵循預定目標演進,不需要對設計進行變更;2)需要對生態(tài)系統(tǒng)進行局部調(diào)整設計,以適應新的狀況;3)需要對水利生態(tài)系統(tǒng)的設計方案進行大的調(diào)整。這就是所謂的反饋調(diào)整式設計,這個過程中需要科學家、管理者與當?shù)鼐用褚约吧鐣鹘缛耸康膹V泛參與,通過彼此之間的對話與協(xié)商,來尋求共同利益。只有多學科間的交流和融合,才能提高設計的科學性。
三、結束語
總而言之,生態(tài)水利工程學很好的把生態(tài)學與工程學結合了起來,換句話說,它很好的把人與自然要和諧相處的思想展現(xiàn)了出來。就目前來講,我國由于我國在這方面的認識比較晚,所以技術也比較薄弱,不過我國現(xiàn)在對這方面非常的重視,也投了大量的人力物力去結果技術薄弱的問題,相信經(jīng)過我們共同的努力,一定會在技術上取得突躍式的進步與提高的。
參考文獻:
篇13
隨著社會的不斷發(fā)展,人們對于生態(tài)環(huán)境的關注逐漸提高,因為人們已經(jīng)深刻意識到生態(tài)環(huán)境的重要性了。因此,水利工程生態(tài)環(huán)化已經(jīng)成為了一個必然的趨勢。生態(tài)水利工程就是基于這樣一個大的環(huán)境而出現(xiàn)的新興學科。因為,是一門新興學科所以有很多方面的東西還在不斷的探索和研制當中。但是我國還沒有相關領域的研究,所以只能借鑒國外相關方面的研究經(jīng)驗,再結合我國自身的環(huán)境特點,研制出符合我國的生態(tài)水利工程技術,為我國人們造福的同時,還能盡最大努力減少對自然境的傷害。下面,將具體分析生態(tài)水利工程的重要性和規(guī)劃設計的基本原則。
1.水利工程對生態(tài)環(huán)境造成的影響分析
水利工程的出發(fā)點是好的,為的是充分利用大自然資源,為人們造福。但是水利工程對于生態(tài)環(huán)境來說卻是一把雙刃劍,既有有利的一面,又有有害的一面,有很多時候都是壞處大于益處。下面將具體分析水利工程對于生態(tài)環(huán)境的利與弊。其中利處:第一點,可以通過對水資源的充分利用來代替其他自然資源,實現(xiàn)資源的轉(zhuǎn)型,例如:水可以代替石油進行發(fā)電。第二點,誰可以改變局部環(huán)境,例如:在城市中建造一個小型的湖泊,來增加城市的美感,在暑期的時候還可以降低城市溫度。第三點:可以增大水資源的利用率,在水資源過勝的時候把水儲存起來,在用水的短缺的時候把水放出來。第四點,在一定程度上,可以防止水土流失,降低植被損害率。缺點主要有一下幾點:第一點,大型水利工程往往會造成上游水平面上升,會淹沒一些名勝古跡,造成歷史文化流逝。第二點,下游水質(zhì)容易發(fā)生改變,造成浮游生物的大量繁殖對水下生物產(chǎn)生致命影響。第三點,有一些魚類是需要回到上游產(chǎn)卵的,因此,一些水利工程會阻礙這些魚類的回游,造成物種的繁殖困難,最終滅絕。最后一點,大型的水利工程,容易引起當?shù)氐匦蔚母淖儯瑯O容易發(fā)生自然危害。
2.水利工程生態(tài)化的重要性
上面的文章中已經(jīng)簡短的介紹了水利工程生態(tài)化的重要性,但是沒有具體分析。下面我們先來看看水利工程生態(tài)化對于這個時代的重要性。近些年來,我國經(jīng)濟發(fā)展十分迅速,隨著而來的人類對于水資源的需求也不斷的增大。為了滿足現(xiàn)代人們的需求,我國開始在很多河流上大興水利工程,滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對供水、防洪、灌溉、發(fā)電、航運、漁業(yè)及旅游等方面的需求。同時,水利工程還能夠促進當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展,推動社會的進步。對于自然環(huán)境的作用也不容小看,可以提高當?shù)氐姆篮榭购蹈赡芰Γㄟ^對水資源的調(diào)節(jié),可以實現(xiàn)對水資源的最大利用,充分發(fā)揮河流的作用,為人們造福。由此可見水利工程生態(tài)化的重要性。
3.基于生態(tài)的水利工程設計的基本原則分析
基于生態(tài)的水利工程是一種綜合性開發(fā)的工程,這種水利工程既要滿足人們對于防洪、抗災、灌溉等方面的需求,還要符合大自然可持續(xù)發(fā)展的規(guī)定,盡最大可能不傷害自然環(huán)境。因此,基于生態(tài)的水利工程在進行施工時就要遵守一些設計基本原則,下面我們來看看基于的生態(tài)水利工程都需要遵守哪些設計原則。
3.1基于生態(tài)水利工程的安全性和經(jīng)濟性原則
安全是所有工程的最基本的原則,只有一個安全的工程才能達到為人們服務的目標,而經(jīng)濟性則是施工單位一直在追求的終極目標。從名字上我們就可以看出,基于生態(tài)的水利工程的建設,必須滿足生態(tài)學原理和工程力學原理,但是由于該項目的建設基礎是在水,所以也要滿足水文學原理。只有在設計和施工的時候,同時滿足這些原理,才能最大程度的保證工程的安全性和經(jīng)濟性。具體應該考慮的方面包括:河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征,動態(tài)地研究河流流勢變化規(guī)律,保證河流修復工程的穩(wěn)定性。對基于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟合理性分析,應遵循投入最小而經(jīng)濟效益和生態(tài)效益最大的原則。
3.2生態(tài)環(huán)境的自我恢復原則
生態(tài)系統(tǒng)是脆弱的也是堅強的,為什么這么說呢,因為生態(tài)環(huán)境十分脆弱,一旦遭受到破壞很難恢復,所以是脆弱的。但是,由于生態(tài)環(huán)境已經(jīng)經(jīng)過了歷史的洗禮,在遭受破壞的時候已經(jīng)能夠自我修復了,所以是堅強的。正因為這種堅強性,這種自我恢復能力,所以,我們在施工時只要不造成過大的破壞,就不會對當?shù)氐淖匀画h(huán)境長生難以挽回的破壞,只要我們保證植被的種群足夠發(fā)展,就可以讓生態(tài)環(huán)境重生。同時,我們也可以引進一些適應改變后的自然環(huán)境的外來物種來彌補我們對當?shù)刈匀画h(huán)境的破壞,但是一定要十分小心,要明確物種之間的那種相互制衡的關系,切勿引進來一種霸王物種,導致更可怕的后果。
3.3基于生態(tài)的水利工程景觀尺度及整體性原則
水利工程的施工地點多是河流旁,而河流這種河流生態(tài)系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng),因此基于生態(tài)的水利施工的時候需要一個大規(guī)模的景觀尺度設計原則,這個原則也建立在一個長遠的、有利于整個河流生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的基礎上,即,景觀尺度整體性原則。所謂的整體性就是指從生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個要素間的交互作用,提出修復河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復問題,也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。同時我們也要清楚,河流生態(tài)系統(tǒng)的修復是一個長時間的事情,它的修復時間尺度很長,我們要做好充分額度準備,長時間來對待和處理這件事情,并不能急功近利,一蹴而就。同時,還要查閱當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境資料,最后形成一個最適合當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的景觀整體性原則,從而讓建筑與環(huán)境相互融合,構造出另一番獨具特色的美景。
3.4反饋調(diào)整性原則
什么是反饋調(diào)整原則呢?指的就是,在工程施工結束后,要長期對當?shù)氐纳鷳B(tài)系進行監(jiān)測,看看當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)是否恢復和恢復的情況怎么樣。為什么要這么做呢?因為所有生態(tài)系統(tǒng)的演變都是經(jīng)過了歷史的洗禮,一旦遭到破壞,是很難修復的,就算能夠修復,也不是一朝一夕的事情,而且,在修復的工程中很容易因為天氣環(huán)境的變化,造成環(huán)境修復失敗的后果。所以,反饋調(diào)整性原則是一個十分重要的原則,它是生態(tài)系統(tǒng)是否修復成功的最后一步,也是最長久的一步。它會時刻的關注生態(tài)環(huán)境的一些細微的變化,以便可以及時的發(fā)現(xiàn)問題,然后采取補救措施,從而降低水利工程對于生態(tài)環(huán)境的影響。
4.結語:基于生態(tài)的水利工程這項技術的出現(xiàn),可以說是對于環(huán)境保護的一個福音,也是對人們的造福。但是,再好的技術如果沒有規(guī)范也很難發(fā)揮其自身的價值,所以基于生態(tài)的水利工程的規(guī)劃設計基本原則是生態(tài)水利工程的領路人,沒有規(guī)則的約束,就沒有工程的順利施工,也就達不到造福人類,造福自然環(huán)境的效果。希望相關水利部門,能夠給予基于生態(tài)水利工程的規(guī)劃設計基本原則足夠的重視,讓這些規(guī)則能夠真正的發(fā)揮作用。
參考文獻: