水利工程和生態(tài)環(huán)境的關系建設生態(tài)水利

1、.WD.WD.WD.水利工程與生態(tài)環(huán)境的關系建設生態(tài)水利The relationship between water conservancy project and ecological environment - the construction of ecological water conservancy摘要：水利工程在保障社會安全、促進經(jīng)濟開展方面發(fā)揮巨大作用的同時，也造成了河流生態(tài)系統(tǒng)的退化和破壞。運用生態(tài)工程的理論和方法，設計和建設既滿足人類社會開發(fā)利用水資源的需求，又兼顧水生態(tài)系統(tǒng)安康與可持續(xù)利用的水利工程，生態(tài)水利工程應運而生。關鍵詞：水利；生態(tài)；現(xiàn)狀；建設Abstract:W

2、ater conservancy project plays an important role in ensuring social security and promoting economic development. It also causes the degradation and destruction of river ecosystem. Using the theory and method of ecological engineering, design and construction meets human society development and utili

3、zation of water resources demand, and Gu aquatic ecosystem health and sustainable utilization of water conservancy project. The ecological water conservancy project arises at the historic moment.Keywords:Water conservancy; ecology; current situation; construction 前言生態(tài)問題是當前人們最關注的問題之一。水利工程與生態(tài)的關系如何,會帶來

4、哪些正面和負面影響,水利工程如何更好地發(fā)揮保護和改善生態(tài)的功能,前景如何?針對這些問題,本文擬從以下幾方面來進展討論。 1.傳統(tǒng)水利工程引發(fā)的環(huán)境問題近30年來，水利工程的生態(tài)影響問題受到廣泛的關注，其主要原因是傳統(tǒng)水利工程引發(fā)了一系列的生態(tài)和環(huán)境問題：1.1自然河流的連續(xù)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(xù)化。大壩將河流攔腰斬斷，改變了河流的自然狀態(tài)，阻斷了魚類的洄游路線，淹沒了河流原始地貌，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

5、縱向和縱向連續(xù)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(tǒng)的退化。1.2自然河流形成的蜿蜒曲折與深潭、淺灘等，不僅提供了河流形態(tài)的多樣性，也提供了生境的多樣性，為河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定創(chuàng)造了條件。河道的渠系化、直線化，蜿蜒曲折的自然河流被改造成平直的人工渠道或渠網(wǎng)，自然河流所特有的急流、淺灘、深潭、沼澤等河流形態(tài)消失，完全被硬質護坡或混凝土材料取代，多樣性的河流生態(tài)系統(tǒng)逐漸消失。1.3淹沒耕地、引發(fā)大量移民。水庫和電站的建設不可防止地要占用和淹沒大量的土地資源。例如20世紀50年代開場修建的丹江口水庫一期工程就涉及湖北省丹江口市、鄖縣和河南省淅川縣的大片土地。其中淹沒淅川縣耕地1

6、.9萬hm2，占當時全縣耕地總面積的55%，南水北調工程中線工程實施后，該縣耕地將再一次被淹沒0.87hm2。水利工程的建設還迫使大量受影響地區(qū)的居民遷移，如果處理不當，不僅引發(fā)社會為題，也增加了遷入地區(qū)的生態(tài)保護的壓力，出現(xiàn)新的環(huán)境問題。1.4跨流域調水，給生態(tài)系統(tǒng)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(xiàn)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)境帶來改變；同時長距離輸水的人工河流沿途土壤鹽漬化、沼澤化問題，也可能出現(xiàn)，以及受水區(qū)引發(fā)水生態(tài)問題，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.構建與生態(tài)友好的水利工程技術體系

7、2.1兩種對立的理論在國際資源與環(huán)境研究領域有兩種對立的理論，一種稱之為資源主義，主張最大限度持續(xù)地開發(fā)可再生資源。另一種稱之為自然保護主義，其主要觀點是對于自然界中的尚未開發(fā)區(qū)域，反對人類居住和進展經(jīng)濟開發(fā)。資源主義強調了滿足人類經(jīng)濟開展的重要性，卻無視了維護安康生態(tài)系統(tǒng)對于人類利益的長遠影響。而保護主義雖然高度重視維護自然生態(tài)系統(tǒng)，但是反對一切對自然資源的合理開發(fā)利用，其結果往往會脫離社會經(jīng)濟開展的實際而成為空洞的觀點。反對建設大壩，主張一律撤除大壩的觀點，就屬于這一類。實際上，人類社會生活離不開水庫大壩，離不開水利工程。比較現(xiàn)實的思維方法是：如何在既滿足人類社會經(jīng)濟需求和保護生態(tài)系統(tǒng)安康

8、二者之間尋找適當?shù)钠胶恻c，實現(xiàn)可持續(xù)開展的目標。如果簡單地反對一切大壩建設，主張大范圍地拆壩，肯定脫離了社會經(jīng)濟開展實際，是一種因噎廢食的觀點。相反，回避大壩給生態(tài)系統(tǒng)帶來的脅迫問題，無視對于生態(tài)系統(tǒng)的補償，無疑會給人類長遠利益帶來損害。世界上不存在百利而無一害的工程技術，權衡利弊，趨利避害是辯證的思維方法。實踐說明，大壩對于河流生態(tài)系統(tǒng)的負面影響，可以通過工程措施、生物措施和管理措施在一定程度上防止、減輕或補償。尋找相對優(yōu)化的技術路線是解決問題的合理思維方式。2.2生態(tài)工程學的開展沿革面對河流治理中出現(xiàn)的水利工程對生態(tài)系統(tǒng)的某些負面影響問題，西方工程界對水利工程的規(guī)劃設計理念進展了深刻的反思

9、，認識到河流治理不但要符合工程設計原理，也應符合自然原理。在工程實踐方面，20世紀80年代阿爾卑斯山區(qū)相關國家德國、瑞士、奧地利等國，在山區(qū)溪流生態(tài)治理方面積累了豐富的經(jīng)歷。萊茵河“鮭魚2000方案實施成功，提供了以單一物種目標的大型河流生態(tài)的經(jīng)歷。90年代美國的凱斯密河及密蘇里河的生態(tài)修復規(guī)劃實施，標志著大型河流的全流域綜合生態(tài)修復工程進入實踐階段。近20年來，隨著生態(tài)學的開展，人們對于河流治理有了新的認識。認識到水利工程除了要滿足人類社會的需求以外，還要滿足維護生物多樣性的需求，相應開展了生態(tài)工程技術和理論。河川的生態(tài)工程在德國稱為“近自然河道治理工程，提出河道的整治要符合植物化和生命化的

10、原理。在日本稱為“多自然型建設工法或“生態(tài)工法。美國稱為“自然河道設計技術。一些國家已經(jīng)公布了相關的技術標準和標準。1993年美國科學院所主辦的生態(tài)工程研討會中根據(jù)Mitsch的建議，對“生態(tài)工程學定義為：“將人類社會與其自然環(huán)境相結合，以到達雙方受益的可持續(xù)生態(tài)系統(tǒng)的設計方法。生態(tài)工程學的范圍很廣，包括河流、湖泊、濕地、礦山、森林、土地及海岸等的生態(tài)建設問題。2.3如何借鑒國外經(jīng)歷盡管興旺國家在河流治理生態(tài)工程學方面已經(jīng)積累了不少經(jīng)歷，但是其理論和技術方法目前正處于開展階段。我國可以借鑒興旺國家的經(jīng)歷，但是不可能照搬，原因是自然條件不同，經(jīng)濟開展階段不同，需要結合我國國情進展河流生態(tài)治理。另

11、外，興旺國家水資源水能開發(fā)已經(jīng) 基本完成，而我國正處在水利水電的建設高潮。新建工程要吸取興旺國家的經(jīng)歷教訓，改進工程規(guī)劃設計理念和技術，探索、開展我國自己的與生態(tài)友好的水利工程技術體系。3.生態(tài)水利工程的 基本理念、內涵和研究內容水利工程引發(fā)的生態(tài)問題，迫使人們對傳統(tǒng)水利工程的規(guī)劃設計和運行管理進展反思，促進了水利工程和生態(tài)工程的結合，從而提出了生態(tài)水利工程的概念。3.1生態(tài)水利工程的 基本理念。3.1.1尊重自然的理念。自然河流形成的河流地貌和形態(tài)是河流長期開展與演化的結果，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(wěn)定，保證了河流生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。因此，生

12、態(tài)水利工程秉承尊重自然的理念，在規(guī)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)，20世紀80年代世界上一些興旺國家進展的河流回歸自然的改造，以及“親近自然河流的提法、“多自然河川方案，就是基于這樣的理念，撤除以前在河床上人工鋪設的硬質材料，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。3.1.2人類與生態(tài)共享水資源的理念。水不僅是人類生產(chǎn)生活不可或缺的自然資源，也是維護生態(tài)系統(tǒng)安康、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局部。人類和動植物的依存關系不言而喻，要維持人類的生存，就要維護好地球上生物的

13、生存，立與生物共享水資源、與生態(tài)共享水資源的理念，在滿足人類用水需求的同時，也要保證維護生態(tài)安康用水量。3.1.3可持續(xù)開展的理念。1987年題為?我們共同的未來?的研究報告中提出了“既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其需求的能力構成危害的開展的可持續(xù)開展概念，是人類在總結自身開展歷程之后，提出的新的開展模式，就是在保持自然資源的質量和可提供的服務前提下，保護和加強環(huán)境系統(tǒng)的生產(chǎn)和更新能力，使人口、資源、環(huán)境協(xié)調開展。水資源是人類生存環(huán)境最重要的 基本要素，水資源的開發(fā)和利用必須遵從可持續(xù)開展的理念，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。即水資源的開發(fā)不能超過水資源

14、自身的承載能力，就是指水資源總量不因時間的推移而減少、水質和水環(huán)境保持良好狀態(tài)情況下的水資源開發(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)用水之間實現(xiàn)最正確分配，使水資源本身、生產(chǎn)構造布局以及社會經(jīng)濟開展戰(zhàn)略之間的互動和協(xié)調，最終到達一種大體上的平衡；建設一套高效科學的水資源管理模式，為水資源的可持續(xù)利用提供體制上的保障。3.1.4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(tǒng)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(tǒng)的自我調節(jié)與反響機制，也就是使生態(tài)系統(tǒng)具有適應各種環(huán)境變化，并進展自我修復的能力，以此保證生態(tài)系統(tǒng)功能發(fā)生最低程度的變化。生態(tài)水利工程從本質上講是一種生態(tài)工程，和傳統(tǒng)

15、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，或者說是輔助性設計，設計師必須放棄控制自然的動機，要依靠生態(tài)系統(tǒng)自設計、自組織功能，輔以適當?shù)娜斯じ深A，由自然界選擇適宜的物種，形成合理的構造，從而完成設計和實現(xiàn)設計。3.2生態(tài)水利工程的內涵及其研究內容。生態(tài)水利是把人和水體置于整個生態(tài)系統(tǒng)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)進展水利工程建設，建設良性循環(huán)和可持續(xù)利用的水利體系，從而到達可持續(xù)開展以及人與自然和諧的目的。生態(tài)水利工程的研究內容主要包括：3.2.1水循環(huán)與生態(tài)系統(tǒng)：利用水文學和生態(tài)學的原理研究流域生態(tài)系統(tǒng)；分析水文情勢變化與生態(tài)系統(tǒng)演變之間的內在規(guī)律；確定水環(huán)境

16、條件變化對生態(tài)系統(tǒng)的影響；模擬水資源與生態(tài)系統(tǒng)各要素之間的相關關系。3.2.2生態(tài)水利規(guī)劃與設計：研究流域生態(tài)系統(tǒng)對人類干擾的最大承載力，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(guī)劃與設計方案。生態(tài)水利規(guī)劃涉及水資源、環(huán)境、生態(tài)和水利等多個學科，在規(guī)劃過程中，強調運用各學科的綜合知識，實現(xiàn)水資源的持久利用。3.2.3水利工程的生態(tài)效應：在研究水資源開發(fā)、利用、保護、管理、經(jīng)營和生態(tài)環(huán)境之間的相互關系根基上，提出水利工程建設產(chǎn)生的累積生態(tài)學效應的評估和預測方法、指標體系。建設生態(tài)系統(tǒng)修復和重建的技術和工程方案。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)

17、系統(tǒng)。3.2.4生態(tài)水利系統(tǒng)管理：研究生態(tài)水利系統(tǒng)的監(jiān)測、評價方法，建設流域生態(tài)安全的決策支持系統(tǒng)和預警系統(tǒng)。提出滿足生態(tài)安全的優(yōu)化調控與管理措施。4.生態(tài)水利工程建設的必然性生態(tài)型水利工程建設，是水利建設開展到一種相比照擬高級的形態(tài)的必然結果。水利建設開展歷來是與農業(yè)生產(chǎn)開展密不可分，并為之服務。我國的農業(yè)經(jīng)歷了多個開展階段，從低級的吃飯農業(yè)開展到溫飽農業(yè)；由溫飽型向綜合開展的小康式的農業(yè)，又開展到種源、生態(tài)、裝備的現(xiàn)代化農業(yè)。水利也存在不同的開展階段，從單純?yōu)檗r業(yè)特別是糧棉生產(chǎn)服務的溫飽型農田水利，開展到為農村經(jīng)濟全面開展服務的“小康型農村水利，又開展到綜合型的農村水利。每個開展階段對水利

18、建設與河道整治的目標和方式也是不一樣的。20世紀的80年代以前，我們注重的是水利工程建設，而很少考慮水利工程與自然的協(xié)調，由于思維定勢的作用，水利工程的方式似乎已經(jīng)定格成為模式。改革開放以來，我國水利工程有了新的開展，但隨之而來又出現(xiàn)了一個新的問題，追求豪華洋派，硬質工程、政績工程比比皆是，投資規(guī)模日益龐大，水利工程出現(xiàn)了新的“硬傷。于是，生態(tài)型水利工程建設成為社會關注的新問題。21世紀初我國提出了水利要從工程水利向資源水利轉變，從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉變，資源型水利工程應當是生態(tài)的。生態(tài)型水利工程建設更多的強調水土保持生態(tài)建設的重要性，在水利建設中對工程做到江河不能斷流，堤防不決口，河床不抬高

19、，水質不惡化。注重生態(tài)河流具有自我修復能力。生態(tài)型水利工程建設，是現(xiàn)代社會人類渴望回歸自然、渴求人與自然和諧相處的迫切要求，是當前水景觀建設的最簡單直接、自然生動的客觀反映，生態(tài)型水利工程本身就是一種景觀。水景觀建設是與城市的現(xiàn)代化相聯(lián)系且密不可分的，是城鄉(xiāng)一體化水利建設中表達水環(huán)境的重要方面?，F(xiàn)代城市概念不再以高樓林立、交通便捷、經(jīng)濟興旺、商業(yè)繁榮為唯一指標，應當表達生態(tài)、人文、活力。水是一座城市的歷史，是生命之源，是資源、是財富、是生機、是文化、是景觀，是城市文化底蘊和文明素質的象征。從一定意義上說，建設生態(tài)型水利工程，就是在建設表達人文關心的充滿生機和活力的城市和農村。參考文獻1汪恕誠.

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