導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇生態(tài)修復(fù)與生態(tài)恢復(fù)的區(qū)別，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關(guān)鍵詞]生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)原則

生態(tài)水利工程學(xué)是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是:對(duì)于新建工程,是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)(如治河、防洪工程),兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程,則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)(生態(tài)產(chǎn)業(yè))以及環(huán)境立法和資源管理一起,成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。

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(shí)現(xiàn)水資源的再分配和利用。水利工程最初的作用是防洪、提供穩(wěn)定的水源、緩解或防止農(nóng)作物旱澇漬災(zāi)害、提供清潔能源(修建水電站)和水利旅游景點(diǎn)等,這主要體現(xiàn)了水利工程的資源性、經(jīng)濟(jì)性與社會(huì)性。而生態(tài)水利工程則更強(qiáng)調(diào)水利工程的主要服務(wù)目標(biāo)是生態(tài)。有學(xué)者認(rèn)為生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是:對(duì)于新建工程,是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)(如治河、防洪工程),兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo);對(duì)于已建工程,則是對(duì)被嚴(yán)重干擾的河流進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。筆者認(rèn)為生態(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(gè)方面的科學(xué)內(nèi)涵:①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(jì)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(jì)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。②生態(tài)水利工程應(yīng)強(qiáng)調(diào)工程選址、布局、施工過程的環(huán)境友好性與經(jīng)濟(jì)性。防止在工程實(shí)施過程中產(chǎn)生巨大的環(huán)境成本和經(jīng)濟(jì)成本,實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)保護(hù)的雙贏。

二、生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本原則

2.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理,也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律,以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。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(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律,保證河流修復(fù)工程的穩(wěn)定性。對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析,應(yīng)遵循投入最小而經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益最大的原則。

2.2保持和恢復(fù)河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

有關(guān)生物群落研究的大量資料表明,生物群落多樣性與非生物環(huán)境空間異質(zhì)性存在正相關(guān)關(guān)系。非生物環(huán)境的空間異質(zhì)性與生物群落多樣性的關(guān)系反映了非生命系統(tǒng)與生命系統(tǒng)之間的依存和耦合關(guān)系。一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高,意味著創(chuàng)造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環(huán)境變得單調(diào),生物群落多樣性必然會(huì)下降,生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化,造成生態(tài)系統(tǒng)的某種程度的退化。

2.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇,某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種,能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn),尋找到相應(yīng)的能源與合適的環(huán)境條件。在這種情況下,生境就可以支持一個(gè)具有足夠數(shù)量并能進(jìn)行繁衍的種群。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能,可以由自然界選擇合適的物種,形成合理的結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明,人工與自然力的貢獻(xiàn)各占1/2。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí),需要注意充分利用鄉(xiāng)土物種。引進(jìn)外來物種時(shí)要持慎重態(tài)度,防止生物入侵。

2.4流域尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃應(yīng)該在流域尺度和長(zhǎng)期的時(shí)間尺度上進(jìn)行,而不是在河段或局部區(qū)域的空間尺度和短期的時(shí)間尺度上進(jìn)行。所謂“整體性”是指從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用,提出修復(fù)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(fù)問題,也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng),其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和工程設(shè)施系統(tǒng)。

2.5反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的,在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替外,人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)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(shè)計(jì)呈一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)一執(zhí)行(包括管理)一監(jiān)測(cè)一評(píng)估一調(diào)整”流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中,監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè),需要在項(xiàng)目初期建立完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。同時(shí)還需要建立一套河流健康的評(píng)估體系,用以評(píng)估河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)

三、生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的理論與技術(shù)路線

3.1應(yīng)以生態(tài)水文學(xué)與工程水文學(xué)作為工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),進(jìn)行水文過程的分析與計(jì)算。

因?yàn)樯鷳B(tài)水利工程的服務(wù)對(duì)象比較廣,往往同時(shí)涉及濕地、林業(yè)、草原、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和江河湖泊等生態(tài)用水和工業(yè)、城鎮(zhèn)、消防、居民等經(jīng)濟(jì)生活用水,所以只有弄清生態(tài)目標(biāo)對(duì)水資源的時(shí)空要求規(guī)律,生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)才能建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上。如由黑龍江農(nóng)墾勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的“兩江一湖”(黑龍江、烏蘇里江和興凱湖)干流沿岸灌區(qū)工程,其中提水灌區(qū)的開發(fā)與設(shè)計(jì)就是從生態(tài)水文學(xué)與工程水文學(xué)相結(jié)合的角度,充分考慮了在非灌溉期或灌溉空隙時(shí)間為濕地補(bǔ)水和利用灌區(qū)尾水給退化濕地進(jìn)行補(bǔ)水的可行性,并對(duì)工程措施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行了充分論證,屬于生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)踐。

3.2識(shí)別工程可能影響的關(guān)鍵生態(tài)敏感目標(biāo)。

生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)能準(zhǔn)確識(shí)別受工程直接或間接影響的生態(tài)目標(biāo),并在工程規(guī)劃階段予以充分考慮。但當(dāng)前許多水利工程的設(shè)計(jì)很少或沒有考慮流域生態(tài)敏感點(diǎn)。如三江國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)濕地的水資源主要來自降水、上游來水(如別拉洪河和濃江)以及烏蘇里江和黑龍江洪水期倒灌補(bǔ)充,所以上游來水的減少,會(huì)影響保護(hù)區(qū)濕地的水文過程。水文測(cè)驗(yàn)資料分析結(jié)果顯示:由于別拉洪河上游開挖了許多人工排水渠道(如新開挖的別拉洪大排干),使上游來水直接排人撓力河和烏蘇里江,沒有經(jīng)下游保護(hù)區(qū)進(jìn)入烏蘇里江。致使別拉洪流域流經(jīng)三江國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的徑流總量比1978年以前減少了約70%;撓力河流域在上游修建的龍頭橋水庫(kù)在非汛期(1～5月,l0～l2月)不向下泄流,根據(jù)多年水文數(shù)據(jù)分析,非汛期8個(gè)月的平均流量為4.22m3/s,經(jīng)初步計(jì)算,與水庫(kù)修建前相比,每年約減少下泄水量8700萬(wàn)m3,嚴(yán)重影響了下游的撓力河國(guó)家級(jí)濕地自然保護(hù)區(qū)。

篇2

關(guān)鍵詞：生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)原則

一、水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的影響

在社會(huì)生產(chǎn)過程中水利工程對(duì)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)有著巨大的作用，同時(shí)也要看到水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動(dòng)人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動(dòng)性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規(guī)律等自然條件發(fā)生重大改變。這些改變對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權(quán)衡社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面，似應(yīng)強(qiáng)調(diào)水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。

二、生態(tài)水利工程

從學(xué)科發(fā)展角度看，現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué)，水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對(duì)象是水文系統(tǒng)，往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來風(fēng)險(xiǎn)等問題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)理論及方法，促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合，用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)理論，形成水利工程學(xué)新的學(xué)科分支——生態(tài)水利工程學(xué)。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對(duì)于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)（如治河、防洪工程），兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程，則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)（生態(tài)產(chǎn)業(yè)）及環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。

三、生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

1、工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程是一項(xiàng)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(yùn)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(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)，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(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律，保證河流修復(fù)工程的耐久性。

對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。由于對(duì)生態(tài)演替的過程和結(jié)果事先難以把握，生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外，充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律，是力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。

2、提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會(huì)下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動(dòng)，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種，生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)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(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。

在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后，就應(yīng)該對(duì)于河流進(jìn)行生物調(diào)查、地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評(píng)估，建立河流地貌數(shù)據(jù)庫(kù)和生物資源數(shù)據(jù)庫(kù)。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系，必要時(shí)建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢(shì)、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營(yíng)養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括：調(diào)查單個(gè)生物因子的基本需求，評(píng)估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件，對(duì)于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評(píng)估。在眾多的環(huán)境因子中，識(shí)別那些對(duì)于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地的設(shè)計(jì)。

3、生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。

將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時(shí)，生態(tài)工程設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)水工設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計(jì)大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計(jì)，建筑物的幾何特征、材料強(qiáng)度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計(jì)與此不同，生態(tài)工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì)，或者說是輔設(shè)計(jì)。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。

傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對(duì)于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時(shí)，要求工程師必須放棄控制自然界的動(dòng)機(jī)，樹立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個(gè)寶貴財(cái)富，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此，每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值，尋求最佳的生態(tài)工程方案。

自設(shè)計(jì)理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí)，需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時(shí)要持慎重態(tài)度，防止生物入侵。

4、景觀尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用，提出修復(fù)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(fù)問題，也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時(shí)間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃？首先，水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起，形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動(dòng)和工程設(shè)施作為生境的組成部分，形成對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時(shí)，需要對(duì)于各種脅迫因素之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次，必須重視水域生境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。再者，河流生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)，與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán)，一條河流的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后，河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。河流生態(tài)修復(fù)是靠時(shí)間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復(fù)需要大約15~20a的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長(zhǎng)期準(zhǔn)備，同時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理。

5、反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過程，河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬(wàn)年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)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(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)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(shí)間，期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)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(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后，就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過程。這個(gè)過程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。

意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的，在時(shí)間與空間上常具有不確定性。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(dǎo)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(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法，而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)—執(zhí)行（包括管理）—監(jiān)測(cè)—評(píng)估—調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中，監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)。評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。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(xiàng)目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。

在反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)過程中，提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與，通過對(duì)話、協(xié)商，以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

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篇3

概況地講，被改造過的河流生態(tài)系統(tǒng)是由三個(gè)子系統(tǒng)組成。即：由動(dòng)物、植物和微生物組成的生命系統(tǒng)，這是生態(tài)系統(tǒng)的主體。廣義的水文系統(tǒng)，包括地表和地下水體、土地、氣候系統(tǒng)等。再有就是工程設(shè)施系統(tǒng)，這是人類改造河流的結(jié)果。后面兩個(gè)子系統(tǒng)組成生境，是生命支持系統(tǒng)。由于水利工程系統(tǒng)改變了河流形態(tài)，水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行又改變了原有的水文規(guī)律，造成河流生態(tài)系統(tǒng)的生境變化，其結(jié)果可能造成河流生態(tài)系統(tǒng)生物群落多樣性的下降，使生態(tài)系統(tǒng)退化。

對(duì)于水利工程對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的脅迫，應(yīng)該采取正視而不是回避的態(tài)度。傳統(tǒng)意義上的水利工程學(xué)作為一門重要的工程學(xué)科，以建設(shè)水工建筑物為手段，目的是改造和控制河流，以滿足人們防洪和水資源利用等多種需求?，F(xiàn)代科學(xué)發(fā)展使我們認(rèn)識(shí)到，傳統(tǒng)意義上的水利工程學(xué)在力圖滿足人的需求時(shí)，卻在不同程度上忽視了河流生態(tài)系統(tǒng)本身的需求。而河流生態(tài)系統(tǒng)的功能退化，也會(huì)給人們的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益帶來?yè)p害。未來的水利工程在權(quán)衡社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面，似應(yīng)強(qiáng)調(diào)水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。從學(xué)科發(fā)展角度看，現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué)，水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對(duì)象是水文系統(tǒng)，往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來風(fēng)險(xiǎn)等問題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)的理論及方法，促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合，用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計(jì)理論，形成水利工程學(xué)的新的學(xué)科分支－生態(tài)水利工程學(xué)（Eco-HydraulicEngineering）。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個(gè)新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)【2】【3】。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對(duì)于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)（如治河、防洪工程），兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程，則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。

生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)（生態(tài)產(chǎn)業(yè)）以及環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。圖1表示了生態(tài)水利工程在河流生態(tài)建設(shè)中的地位。圖中右側(cè)表示人類活動(dòng)對(duì)自然河流生態(tài)系統(tǒng)的干擾過程，左側(cè)表示人類活動(dòng)對(duì)擾的河流生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)過程。

這里討論的生態(tài)水利工程學(xué)的基本原則也是生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本原則，筆者試歸納為以下五項(xiàng)內(nèi)容。

1．工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

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(yùn)以及旅游等需求，也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性的需求。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)，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(dòng)態(tài)地研究河勢(shì)變化規(guī)律，保證河流修復(fù)工程的耐久性。

對(duì)于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險(xiǎn)最小和效益最大原則。由于對(duì)生態(tài)演替的過程和結(jié)果事先難以把握，生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。這就需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外，充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律，是力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。

2.提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則

有關(guān)生物群落研究的大量資料表明，生物群落多樣性與非生物環(huán)境的空間異質(zhì)性（spacialheterogeneity）存在正相關(guān)關(guān)系。這里所說的“生物群落”是指在特定的空間和特定的生境下，由一定生物種類組成，與環(huán)境之間相互影響、相互作用，具有一定結(jié)構(gòu)和特定功能的生物集合體。一般所說的“生物群落多樣性”指生物群落的結(jié)構(gòu)與功能的多樣性。實(shí)際上，生物群落多樣性問題是在物種水平上的生物多樣性。

非生物環(huán)境的空間異質(zhì)性與生物群落多樣性的關(guān)系反映了非生命系統(tǒng)與生命系統(tǒng)之間的依存和耦合關(guān)系。一個(gè)地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高，就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環(huán)境變得單調(diào)，生物群落多樣性必然會(huì)下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化，造成生態(tài)系統(tǒng)的某種程度的退化。

河流生態(tài)系統(tǒng)生境的主要特點(diǎn)是：水－陸兩相和水－氣兩相的聯(lián)系緊密性；上中下游的生境異質(zhì)性；河流縱向的蜿蜒性；河流橫斷面形狀的多樣性；河床材料的透水性等。水－陸兩相和水－氣兩相的緊密關(guān)系，形成了較為開放的生境條件；上中下游的生境異質(zhì)性，造就了豐富的流域生境多樣化條件；河流縱向的蜿蜒性形成了急流與緩流相間；河流的橫斷面形狀多樣性，表現(xiàn)為深潭與淺灘交錯(cuò)；河床材料的透水性為生物提供了棲息所。由于河流形態(tài)異質(zhì)性形成了在流速、流量、水深、水溫、水質(zhì)、水文脈沖變化、河床材料構(gòu)成等多種生態(tài)因子的異質(zhì)性，造就了豐富的生境多樣性，形成了豐富的河流生物群落多樣性。所以說，提高河流形態(tài)異質(zhì)性是提高生物群落多樣性的重要前提之一【4】。

由于人類活動(dòng)，特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè)，造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度的退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其它生物物種，生態(tài)水利工程的重點(diǎn)應(yīng)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(xué)原理，為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。

在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后，就應(yīng)該對(duì)于河流地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評(píng)估。包括河流與相關(guān)濕地、湖泊的形狀與構(gòu)成、水下地形勘測(cè)、水位變化幅度、河流平面彎曲度、河流橫斷面形狀及河床材料、急流與深潭比例、河床的穩(wěn)定性及淤積及侵蝕狀況等，建立河流地貌數(shù)據(jù)庫(kù)。河流生物調(diào)查，包括植物、魚類、鳥類、兩棲動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物等的物種分布地圖以及規(guī)模和存量，建立生物資源數(shù)據(jù)庫(kù)。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。

關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上，確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系，必要時(shí)建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢(shì)、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營(yíng)養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括：調(diào)查單個(gè)生物因子的基本需求，評(píng)估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件，對(duì)于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評(píng)估。需要強(qiáng)調(diào)的是，在眾多的環(huán)境因子中，識(shí)別那些對(duì)于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計(jì)和生物棲息地設(shè)計(jì)。

3．生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能的討論始于上世紀(jì)60年代，以后有不同學(xué)科的眾多學(xué)者涉足這個(gè)領(lǐng)域。以各種不同形式構(gòu)成的自組織功能，是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要特征。

生態(tài)學(xué)用自組織功能來解釋物種分布的豐富性現(xiàn)象，也用來說明食物網(wǎng)隨時(shí)間的發(fā)展過程。生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。在這種情況下，生境就可以支持一個(gè)能具有足夠數(shù)量并能進(jìn)行繁殖的種群。自組織功能原理與達(dá)爾文的進(jìn)化論有相似之處，只是研究的尺度不同而已。達(dá)爾文的進(jìn)化論研究是在地球生物圈所有種群的尺度上進(jìn)行的，而自組織功能是在生態(tài)系統(tǒng)中種群之間發(fā)生的。

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能對(duì)于生態(tài)工程學(xué)的意義是什么呢？&nbspH.T.Odum認(rèn)為：“生態(tài)工程的本質(zhì)是對(duì)自組織功能實(shí)施管理?！保?989）【5】。Mitsch認(rèn)為：“所謂自組織也就是自設(shè)計(jì)”（2004)【6】。將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時(shí)，生態(tài)工程設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)水工設(shè)計(jì)有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計(jì)大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計(jì)，建筑物的幾何特征、材料強(qiáng)度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計(jì)與此不同，生態(tài)工程設(shè)計(jì)是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計(jì)，或者說是輔設(shè)計(jì)。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半【7】。

我國(guó)古代傳統(tǒng)哲學(xué)注重人與自然的和諧相處，老子主張：“人法地，地法天，天法道，道法自然”。反映了一種崇尚自然，遵循自然規(guī)律的哲學(xué)觀。在建筑理念方面，提倡“工不曰人而曰天，務(wù)全其自然之勢(shì)”（《管氏地理指蒙》），“雖由人作，宛自天開”（《園冶》），都提倡一種效法自然，依靠自然的思想。國(guó)際生態(tài)學(xué)界一些學(xué)者認(rèn)為，系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的哲學(xué)理念應(yīng)該追溯到公元前11世紀(jì)中國(guó)的周代。其中“陰陽(yáng)五行”、萬(wàn)物競(jìng)爭(zhēng)共存和相生相克等哲學(xué)思想，體現(xiàn)了促進(jìn)與抑制，成長(zhǎng)與腐朽，合成與異化之間的平衡與轉(zhuǎn)化，這些正是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)的特征是對(duì)于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程時(shí)，要求工程師必須放棄控制自然界的動(dòng)機(jī)，樹立新的工程理念。因?yàn)橐揽咳肆图夹g(shù)控制自然界是不可能的，這種一廂情愿的企圖最終往往歸于失敗。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計(jì)這個(gè)寶貴財(cái)富，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。需要強(qiáng)調(diào)的是，地球上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點(diǎn)都是各不相同的。因此，每一項(xiàng)生態(tài)水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價(jià)值，尋求最佳的生態(tài)工程方案。

自設(shè)計(jì)理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計(jì)理論時(shí)，需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時(shí)要持慎重態(tài)度，防止生物入侵。

要區(qū)分兩類擾的河流生態(tài)系統(tǒng)。一類是未超過本身生態(tài)承載力的生態(tài)系統(tǒng)，是可逆的。當(dāng)去除外界干擾即卸荷以后，有可能靠自然演替實(shí)現(xiàn)自我恢復(fù)的目標(biāo)。另一類是被嚴(yán)重干擾的生態(tài)系統(tǒng)，它是不可逆的。在去除干擾即卸荷后，還需要輔助以人工措施創(chuàng)造生境條件，再靠發(fā)揮自然修復(fù)功能，有可能使生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)某種程度的修復(fù)。這就意味著，運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則，并不排除工程師和科學(xué)家采用工程措施、生物措施和管理措施的主觀能動(dòng)性。

4．景觀尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。

所謂“整體性”是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用，提出修復(fù)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(fù)問題，也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

這里說的“景觀”（landscape）是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。關(guān)于生態(tài)學(xué)的尺度問題，O’Neill,認(rèn)為：“生態(tài)學(xué)不可能建立在單一的時(shí)空尺度上，它應(yīng)該適應(yīng)所有尺度的調(diào)查研究?！保?986）【8】。按照這種觀點(diǎn)，尺度和層次成為生態(tài)學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵。目前生態(tài)學(xué)理論把生物圈劃分為11個(gè)層次，依次是生物圈、生物群系、景觀、生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群、個(gè)體、組織、細(xì)胞、基因和分子。景觀的尺度如何掌握？景觀尺度包括空間尺度和時(shí)間尺度。

為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃？首先，水域生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng)，其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。一條河流的廣義水文系統(tǒng)包括從發(fā)源地直到河口的上中下游地帶的地下水與地表水系統(tǒng)，流域中由河流串聯(lián)起來的湖泊、濕地、水塘、沼澤和洪泛區(qū)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起，形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動(dòng)和工程設(shè)施作為生境的組成部分，形成對(duì)于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時(shí)，需要對(duì)于各種脅迫因素之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。如果僅僅考慮河道本身的生態(tài)修復(fù)問題，顯然是把復(fù)雜系統(tǒng)簡(jiǎn)單割裂開了。

其次，必須重視水域生境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，表現(xiàn)為流量、水位和水量的水文周期變化和隨機(jī)變化，也表現(xiàn)為河流淤積與侵蝕的交替變化造成河勢(shì)的擺動(dòng)。這些變化決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的變化范圍從生境受到限制時(shí)期的高度臨界狀態(tài)到生境擴(kuò)張時(shí)期的冗余狀態(tài)。

再者，要考慮生境邊界的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展問題。由于動(dòng)物遷徙和植物的隨機(jī)擴(kuò)散，生境邊界也隨之發(fā)生動(dòng)態(tài)變動(dòng)。Gosselink(1990)在研究水域生態(tài)系統(tǒng)物種管理的尺度問題時(shí)認(rèn)為，對(duì)于給定需要修復(fù)的物種，考慮的范圍應(yīng)是這個(gè)物種的分布區(qū)【9】。舉例來說，為便于理解，可以借用“流域”這個(gè)概念，比如一個(gè)地區(qū)野鴨的種群也有一個(gè)“鴨域”。所謂“鴨域”的范圍應(yīng)該包括物種個(gè)體在惡劣的條件下遷徙到的任何地方以及支持此物種的生態(tài)系統(tǒng)。這個(gè)范圍的邊界，應(yīng)劃定在某特定物種經(jīng)常利用的一個(gè)很大的空間內(nèi)。如果進(jìn)一步擴(kuò)展，還應(yīng)該包括所謂“臨時(shí)生境”，指在自然界對(duì)于物種產(chǎn)生脅迫的時(shí)期，成為該物種的避難所的地區(qū)。如果這個(gè)地區(qū)有若干種標(biāo)志性動(dòng)物，那么物種管理的范圍邊界將是這些物種“域”的包絡(luò)圖。另外，還要考慮流域之間的協(xié)調(diào)問題?？紤]到河流生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放的系統(tǒng)，與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán)，一條河流的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)，

最后，河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。需要對(duì)歷史資料進(jìn)行收集、整理，以掌握長(zhǎng)時(shí)間尺度的河流變化過程與生態(tài)現(xiàn)狀的關(guān)系。河流生態(tài)修復(fù)是靠時(shí)間作工作的。有研究指出，濕地重建或修復(fù)需要大約15到20年的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長(zhǎng)期準(zhǔn)備，同時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理。

需要說明的是，對(duì)于規(guī)劃、評(píng)估、監(jiān)測(cè)這些不同的任務(wù)，工作對(duì)象的空間尺度可能是不同的。監(jiān)測(cè)工作應(yīng)該在盡可能大的尺度內(nèi)進(jìn)行。比如修復(fù)一塊濕地以吸引鳥類，經(jīng)過一年或者更長(zhǎng)的時(shí)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(cè)工作可能在大陸的范圍內(nèi)開展。而評(píng)估工作可能在跨流域的尺度上進(jìn)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”（Rivercorridor）泛指河流及其兩岸與生物棲息地相關(guān)的土地，也有定義其范圍為河流與對(duì)應(yīng)某一洪水頻率的洪泛區(qū)。至于河流修復(fù)工程項(xiàng)目的實(shí)施，一般在關(guān)鍵的重點(diǎn)河段內(nèi)進(jìn)行。

5．反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過程，河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬(wàn)年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)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(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)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(shí)間，期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)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(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)【10】【11】。在河流工程項(xiàng)目執(zhí)行以后，就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過程。這個(gè)過程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。最頂層的理想狀態(tài)應(yīng)是沒有外界脅迫的自然生態(tài)演進(jìn)狀態(tài)。在河流生態(tài)修復(fù)工程中，恢復(fù)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(jìn)的極限狀態(tài)上限。如果沒有生態(tài)修復(fù)工程，在人類活動(dòng)的脅迫下生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)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(fù)存在著多種可能性。針對(duì)具體一項(xiàng)生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施以后，一種理想的可能是：監(jiān)測(cè)到的各生態(tài)變量是現(xiàn)有科學(xué)水平可能達(dá)到的最優(yōu)值，表示生態(tài)演進(jìn)的趨勢(shì)是理想的。另一種差的情況是，監(jiān)測(cè)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(gè)包絡(luò)圖。一項(xiàng)生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施后的實(shí)際狀態(tài)都落在這個(gè)包絡(luò)圖中間。

篇4

關(guān)鍵詞：生態(tài)水利工程；規(guī)劃設(shè)計(jì)；原則

中圖分類號(hào)：TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、建設(shè)生態(tài)水利工程的必要性

水利工程指具有防洪、排澇、河道整治、發(fā)電、灌溉、供水、航運(yùn)、生態(tài)環(huán)境等單一功能或多種功能的興利除害的工程，這就是傳統(tǒng)的水利工程。傳統(tǒng)的水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)主要對(duì)象是水文系統(tǒng)，往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來風(fēng)險(xiǎn)等問題。生態(tài)水利，就是按照生態(tài)學(xué)原理，遵循生態(tài)平衡規(guī)律的法則和要求建立起來的滿足良性循環(huán)和可持續(xù)利用的水利體系，生態(tài)水利工程不僅需要滿足工程本身的生態(tài)設(shè)計(jì)要求，又要滿足整個(gè)流域水系的生態(tài)要求，或者說在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對(duì)于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)（如防洪、河道整治工程），兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程，則是對(duì)于被嚴(yán)重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)和環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段。建設(shè)人類美好的生存環(huán)境和社會(huì)持續(xù)發(fā)展，需要生態(tài)水利工程。

二、當(dāng)前生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)工作面臨的困難

1、生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)缺乏基于不同區(qū)域的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)方法

生態(tài)水利工程對(duì)于工程的服務(wù)目標(biāo)具有明顯的地域性區(qū)別，因?yàn)閷?duì)于不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境來說它們都具有自己的特點(diǎn)，所以生態(tài)水利工程每個(gè)地區(qū)也應(yīng)該具有不同的特點(diǎn)，必須因地制宜的進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃。對(duì)于我國(guó)的生態(tài)水利工程建設(shè)來說也有了一些大體的方法和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但是對(duì)于不同地區(qū)的工程來說就沒有具體的設(shè)計(jì)指標(biāo)和參考模式。因此，對(duì)于我國(guó)現(xiàn)階段的生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)來說還具有很大的問題，最主要的就是缺乏針對(duì)于不同地區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)的把握以及因地制宜的不同設(shè)計(jì)方案。

2、生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)工作的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的確定比較難

對(duì)于生態(tài)水利工程來說其建設(shè)的目標(biāo)和任務(wù)與原有單一的水利工程建設(shè)來說有所不同，它更加注意維護(hù)和保證生態(tài)環(huán)境的健康和發(fā)展，主要任務(wù)和目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)人類和生態(tài)系統(tǒng)的和諧相處。所以基于這種特殊的任務(wù)，生態(tài)水利工程建設(shè)的第一步就是確定好設(shè)計(jì)的目標(biāo)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于工程要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)都要有一個(gè)具體的量化。目前我國(guó)的生態(tài)保護(hù)工作的目標(biāo)還都處于定向描述的階段，沒有明確的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，也沒有具體量化的一些要求，所以這也就給工程的預(yù)期目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)以及工程的建設(shè)質(zhì)量都帶來了一定的困難。

3、生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)缺少生態(tài)水文測(cè)驗(yàn)資料

對(duì)于工程的建設(shè)來說，一些前期必備的資料是必不可少的，生態(tài)水利工程建設(shè)依然如此。生態(tài)水文的測(cè)驗(yàn)資料是生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和重要參考內(nèi)容。如果不能從水文測(cè)驗(yàn)站的觀測(cè)資料去分析水文過程對(duì)生態(tài)過程的正負(fù)影響機(jī)理，就很難基于生態(tài)系統(tǒng)的自組織規(guī)律尋求生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)理論、方法與技術(shù)參數(shù)。當(dāng)前，我國(guó)水文測(cè)驗(yàn)工作相對(duì)落后，水文測(cè)驗(yàn)站還不能適應(yīng)當(dāng)前生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)對(duì)資料的需求。有關(guān)生態(tài)水文站方面的設(shè)計(jì)與布局在我國(guó)還未正式開展，國(guó)內(nèi)也少有報(bào)道，不過我國(guó)已經(jīng)提高了對(duì)這方面工作的重視程度，經(jīng)過一段時(shí)間的努力也會(huì)有一定的發(fā)展的。

4 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)技術(shù)人才匱乏、高水平的設(shè)計(jì)不易

不管對(duì)于什么類型的工程來說，人才都是工程建設(shè)中必不可少的關(guān)鍵組成部分。實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利工程是水利工程和生態(tài)學(xué)的有機(jī)結(jié)合，需要生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)人員不僅具備水利工程設(shè)計(jì)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，還要具備生態(tài)保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)學(xué)的理論和知識(shí)。以往的人才培養(yǎng)目標(biāo)和方向，使兩者分屬于不同的學(xué)科與專業(yè)，具有兩方面綜合知識(shí)和設(shè)計(jì)能力技術(shù)人才匱乏，加之生態(tài)水利工程的實(shí)踐活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)缺乏，可以參考與借鑒的設(shè)計(jì)項(xiàng)目有限，難以保證生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)水平和質(zhì)量。

三、生態(tài)水利工程基本設(shè)計(jì)規(guī)劃原則

1、工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程是一種綜合性工程，既要滿足人類的需求，同時(shí)也要考慮可持續(xù)發(fā)展的要求。另外，生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律，以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。

從生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)上分析，應(yīng)準(zhǔn)尋風(fēng)險(xiǎn)小效益大的基本原則，由于生態(tài)系統(tǒng)的演變方向是隨機(jī)的，生態(tài)水利工程規(guī)劃具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，這需要在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。另外，應(yīng)該合理的利用生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力，力爭(zhēng)以最小的投入獲得最大收獲的規(guī)劃路線。

2、生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自我恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能是其重要特征。生態(tài)學(xué)用自組織功能來解釋物種分布的豐富性現(xiàn)象，也用來說明食物網(wǎng)隨時(shí)間的發(fā)展過程。生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機(jī)理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗(yàn)，尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。在這種情況下，生境就可以支持一個(gè)能具有足夠數(shù)量并能進(jìn)行繁殖的種群。自組織功能原理與達(dá)爾文的進(jìn)化論有相似之處，只是研究的尺度不同而已。達(dá)爾文的進(jìn)化論研究是在地球生物圈所有種群的尺度上進(jìn)行的，而自組織功能是在生態(tài)系統(tǒng)中種群之間發(fā)生的。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計(jì)、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結(jié)構(gòu)，從而完成設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。

3、景觀尺度及整體性原則

河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長(zhǎng)期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低，而且成功率也低。所謂“整體性”是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)要素間的交互作用，提出修復(fù)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(fù)問題，也不僅僅是修復(fù)單一動(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

同時(shí)，必須重視水域和生態(tài)環(huán)境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，表現(xiàn)為流量、水位和水量的水文周期變化和隨機(jī)變化，也表現(xiàn)為河流淤積與侵蝕的交替變化造成河勢(shì)的擺動(dòng)。這些變化決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的變化范圍從生境受到限制時(shí)期的高度臨界狀態(tài)到生境擴(kuò)張時(shí)期的冗余狀態(tài)。

再者，要考慮生境邊界的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展問題。由于動(dòng)物遷徙和植物的隨機(jī)擴(kuò)散，生境邊界也隨之發(fā)生動(dòng)態(tài)變動(dòng)。

最后，河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。需要對(duì)歷史資料進(jìn)行收集、整理，以掌握長(zhǎng)時(shí)間尺度的河流變化過程與生態(tài)現(xiàn)狀的關(guān)系。河流生態(tài)修復(fù)長(zhǎng)期的工作。有研究指出，濕地重建或修復(fù)需要大約15 到20 年的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長(zhǎng)期準(zhǔn)備，同時(shí)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理。

4、反饋調(diào)整式設(shè)計(jì)原則

生態(tài)系統(tǒng)的成長(zhǎng)是一個(gè)過程，河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長(zhǎng)時(shí)間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬(wàn)年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)復(fù)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(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)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(shí)間，期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)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(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目按照設(shè)計(jì)執(zhí)行以后，就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過程。這個(gè)過程并不一定按照設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。最理想狀態(tài)應(yīng)是沒有外界脅迫的自然生態(tài)演進(jìn)狀態(tài)。在河流生態(tài)修復(fù)工程中，恢復(fù)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(jìn)的極限狀態(tài)上限。如果沒有生態(tài)修復(fù)工程，在人類活動(dòng)的脅迫下生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)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(fù)存在著多種可能性。針對(duì)具體一項(xiàng)生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施以后，一種理想的可能是：監(jiān)測(cè)到的各生態(tài)變量是現(xiàn)有科學(xué)水平可能達(dá)到的最優(yōu)值，表示生態(tài)演進(jìn)的趨勢(shì)是理想的。另一種差的情況是，監(jiān)測(cè)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(gè)包絡(luò)圖。一項(xiàng)生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施后的實(shí)際狀態(tài)都落在這個(gè)包絡(luò)圖中間。

意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的，在時(shí)間與空間上常具有不確定性。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(dǎo)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(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計(jì)方法，而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計(jì)方法。是按照“設(shè)計(jì)－執(zhí)行（包括管理）－監(jiān)測(cè)－評(píng)估－調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中，監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)。這就需要在項(xiàng)目初期建立完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)。依靠完整的歷史資料和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行階段性的評(píng)估。評(píng)估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢(shì)。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(xiàng)目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。評(píng)估的結(jié)果不外乎有幾種可能：（1）生態(tài)系統(tǒng)大體按照預(yù)定目標(biāo)演進(jìn)，不需要設(shè)計(jì)變更；（2）需要局部調(diào)整設(shè)計(jì)，適應(yīng)新的狀況；（3）原來制定的目標(biāo)需要重大調(diào)整，相應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

結(jié)束語(yǔ)

生態(tài)水利工程是一門將生態(tài)學(xué)和工程學(xué)很好的結(jié)合在一起的一門學(xué)科，也是將人與自然和諧相處的思想很好的運(yùn)用于實(shí)際的學(xué)科。因此在生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)過程中，提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與，通過對(duì)話、協(xié)商，以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]宮玉煥.對(duì)生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)基本原則的探討[J].黑龍江科技信息，2013（04）

篇5

關(guān)鍵詞：生態(tài)水利工程；規(guī)劃；設(shè)計(jì)；方法

中圖分類號(hào)： G322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

生態(tài)水利工程在河流綜合治理中既要滿足防洪、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)等需求，又要兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性的需求。同時(shí)，生態(tài)水利工程必須符合水文學(xué)和河流動(dòng)力學(xué)的規(guī)律，其所采用的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。生態(tài)水利工程只要承受住外來侵蝕、冰凍、風(fēng)暴、洪水等自然力荷載，就能確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久。

1、生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的理論和技術(shù)路線生態(tài)學(xué)的發(fā)展使人們對(duì)于河流治理有了更深入的認(rèn)識(shí),水利工程不但要滿足人類社會(huì)防御洪水的需求,還要對(duì)河流生物多樣性進(jìn)行維護(hù),由此使生態(tài)工程技術(shù)和理論在一定程度上得到了發(fā)展。生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循以下理論與技術(shù)路線。

1.1、水文過程的分析與計(jì)算要以工程水文和生態(tài)水文為基礎(chǔ)目前，生態(tài)水文學(xué)應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)的情況還比較少，但其實(shí)應(yīng)當(dāng)重視結(jié)合工程水文學(xué)與生態(tài)水文學(xué),因?yàn)檫@樣能夠?yàn)樯鷳B(tài)水利工程的設(shè)計(jì)提供一定的基礎(chǔ)。掌握生態(tài)目標(biāo)對(duì)水資源的時(shí)空要求與規(guī)律,可以使生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)有一定的科學(xué)性。

1.2、識(shí)別工程可能影響的關(guān)鍵生態(tài)敏感目標(biāo)的因素 生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)在工程規(guī)劃階段，應(yīng)該充分考慮保證其可以準(zhǔn)確的識(shí)別受工程直接或間接影響的生態(tài)目標(biāo)。但在目前的一些水利工程的設(shè)計(jì)中，比較少甚至沒有對(duì)流域生態(tài)的敏感點(diǎn)進(jìn)行全面考慮。

1.3、有機(jī)的結(jié)合生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)與環(huán)境工程設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)應(yīng)該利用環(huán)境科學(xué)與工程的理論和技術(shù)有用的部分,有機(jī)的結(jié)合水污染防治工程，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)與水量同步科學(xué)配置。由于水利工程作用的水量通常比較大，并且具有明顯的季節(jié)性變化,因此會(huì)增加生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)與實(shí)施的挑戰(zhàn)與阻力。對(duì)于水田排水溝渠可以利用人工溝渠濕地對(duì)有機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行降解,充分利用其生長(zhǎng)季節(jié)蓄水。人工溝渠在蓄水情況下,如果溝渠兩坡生長(zhǎng)有水生植被,那么對(duì)水質(zhì)處理就會(huì)有比較明顯的效果?？梢哉f，生態(tài)水利工程與水污染控制工程的結(jié)合是生態(tài)水利工程未來一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。 

2、生態(tài)水利工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)的主要方法

2.1多樣化布置堤線布置及堤型選擇河流形態(tài)的多樣化是生物物種多樣化的前提，河流形態(tài)的均一化、規(guī)則化，會(huì)在一定程度上影響生物多樣性。所以，針對(duì)有關(guān)情況，應(yīng)當(dāng)注重以下要點(diǎn)：在堤線布置原則中，補(bǔ)充說明應(yīng)該盡量保留或恢復(fù)其分汊散亂或蜿蜒性狀態(tài)，也就是保留或恢復(fù)河灣、急流、濕地和淺灘，同時(shí)保留江河湖泊原本的形態(tài)。 在布置堤防間距時(shí)，對(duì)行洪和生態(tài)保護(hù)要求與土地開發(fā)利用之間的矛盾要合理的進(jìn)行處理，遵循宜寬則寬的原則，使河漫灘和河槽不但可以滿足設(shè)計(jì)洪水行洪要求，還可以為生物的生長(zhǎng)提供棲息地，使淺灘寬度和植被保持一定的空間，發(fā)揮河流的自凈化功能。堤型的選擇除了要滿足工程滑動(dòng)穩(wěn)定和滲透穩(wěn)定等的條件之外，還要與生態(tài)恢復(fù)或保護(hù)技術(shù)要求相結(jié)合，盡量采用當(dāng)?shù)鼐徠潞筒牧?，保持河流的?cè)向聯(lián)通性，為植被生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造良好的條件。2.2、河流斷面設(shè)計(jì)自然河流的橫、縱斷面有多樣性的變化的特點(diǎn)。在淺灘與深潭相間的情況下，采用非規(guī)則斷面，并在設(shè)計(jì)規(guī)范中，要使河道盡量要做到河床的非平坦化。這樣可以增加與生物的親和力，避免由于規(guī)則斷面而導(dǎo)致流場(chǎng)的均一化，同時(shí)其有助于協(xié)調(diào)自然風(fēng)景。在設(shè)計(jì)中，需要推廣使用一些與非規(guī)則斷面有關(guān)的水力學(xué)計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)軟件包以及配套的實(shí)用工具。2.3、岸坡防護(hù)水陸交錯(cuò)帶是水域中植物繁茂發(fā)育地，它的存在至關(guān)重要。它為動(dòng)物提供了的棲息、產(chǎn)卵、覓食的地方，同時(shí)也是水生、陸生動(dòng)植物的生活遷移區(qū)。而在河流整治工程中，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響最大的是水陸交錯(cuò)帶的岸坡防護(hù)結(jié)構(gòu)。所以，在對(duì)岸坡防護(hù)工程的設(shè)計(jì)是，應(yīng)該重視人與自然和諧的生態(tài)建設(shè)要求，在滿足工程安全的前提下，選擇與周圍自然景觀協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)形式，保證景觀和生態(tài)的護(hù)岸形式的多樣化。在典型的岸坡防護(hù)結(jié)構(gòu)中，要盡可能使用多孔混凝土構(gòu)件和自然材質(zhì)制成的柔性結(jié)構(gòu)以及具有良好反濾和墊層結(jié)構(gòu)的堆石，盡量避免使用如混凝土、漿砌塊石等的硬質(zhì)不透水的材料，為植物生長(zhǎng)，兩棲類動(dòng)物、魚類以及昆蟲的棲息與繁殖創(chuàng)造良好的條件。2.4、景觀建設(shè)水利工程設(shè)施要?jiǎng)?chuàng)造一種人與自然親近的和諧環(huán)境，讓公眾廣泛參與，并對(duì)兒童進(jìn)行水環(huán)境保護(hù)教育。例如河流小型博物館、水生態(tài)公園等。在城市水域整治的景觀建設(shè)中，要注意保留江河湖泊天然的美學(xué)價(jià)值，避免將水流置于過多的亭臺(tái)樓閣等混凝土與砌石形成的人工環(huán)境之中。

2.5、工程施工在工程施工中，要避開動(dòng)植物發(fā)育期進(jìn)行施工，重視施工期對(duì)生物棲息地的保護(hù)和恢復(fù)。對(duì)于特殊區(qū)域的物種，在進(jìn)行施工時(shí)，要采取一些輔助保護(hù)的措施，例如它處養(yǎng)育的方法。取料場(chǎng)開挖后應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)處理，要求平整地形、合理設(shè)置排水以及改善有利于植被生長(zhǎng)的條件，同時(shí)還要滿足環(huán)境和美觀方面的要求。料場(chǎng)區(qū)應(yīng)與周圍景觀相一致，進(jìn)行植被恢復(fù)。水利工程設(shè)計(jì)要尊重規(guī)劃建設(shè)區(qū)域內(nèi)的河流的地形地貌原理，開展河流縱斷面及橫斷面上的設(shè)計(jì)，充分的考慮到河流內(nèi)泥沙的運(yùn)輸移動(dòng)、沉淀淤積、河床侵蝕及沖涮等較為顯著的河流特點(diǎn)，確保所修復(fù)的河流工程的持久耐用性。2.6、工程管理應(yīng)該做好前期的養(yǎng)護(hù)和后期的管理，這些管理主要包括監(jiān)測(cè)、維護(hù)以及評(píng)估，同時(shí)積累經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。這樣可以保障工程效果，降低施工環(huán)境對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的沖擊，并延長(zhǎng)生態(tài)工程的壽命。

3、提高生態(tài)水利工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)科學(xué)合理性的措施

3.1、完善并統(tǒng)一生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

為了適應(yīng)生態(tài)水利工程的需要，根據(jù)一些已經(jīng)成功的生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)的研究成果，結(jié)合區(qū)別特殊性和差別化，抓緊對(duì)現(xiàn)有的水利工程設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范和規(guī)程進(jìn)行修改，增加生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，編制完善生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的專門規(guī)范，統(tǒng)一全國(guó)的生態(tài)水利設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2、加強(qiáng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料的真實(shí)與完善

水利工程設(shè)計(jì)受到生態(tài)、地質(zhì)、環(huán)境等基礎(chǔ)資料影響，基礎(chǔ)資料的詳實(shí)與否會(huì)影響到設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此，要對(duì)水利工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料進(jìn)行嚴(yán)格審查、復(fù)核，追求資料的真實(shí)性與可靠性。在水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)及環(huán)保等環(huán)境與生態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾由鷳B(tài)觀測(cè)內(nèi)容，也可以根據(jù)資金和工程的需要增設(shè)相應(yīng)的生態(tài)觀測(cè)站點(diǎn)，以積累資料，保證資料的真實(shí)性，為以后的生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)。

3.3 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)要考慮整體性原則

整體性的原則主要是從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主體出發(fā)，掌握生態(tài)系統(tǒng)與各個(gè)生態(tài)因素的相互作用，提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法，而不是僅僅考慮水文系統(tǒng)的修復(fù)問題。生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)不僅要考慮生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)環(huán)境的大環(huán)境及工程周邊整體的水域系統(tǒng)，還要考慮所用材料和施工設(shè)施建成后的使用和后期的維護(hù)與管理，因此，生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)要充分考慮工程及生態(tài)環(huán)境等各方面的因素進(jìn)行整體性設(shè)計(jì)。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，水利工程的設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵守基本規(guī)程規(guī)范，不斷提高水利工程設(shè)計(jì)的技術(shù)水平和設(shè)計(jì)人員的事業(yè)心和責(zé)任感。只有這樣，水利工程設(shè)計(jì)才能有更好的發(fā)展前景，才能更好地為社會(huì)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

篇6

關(guān)鍵詞：水利工程 工程設(shè)計(jì) 生態(tài)理念

中圖分類號(hào)：TV85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（c）-0058-02

人類強(qiáng)烈干擾下墊面環(huán)境，使得全球水循環(huán)受人工側(cè)支的影響越來越明顯，導(dǎo)致水資源量分配不均。人類干擾下墊面環(huán)境中有一項(xiàng)重要內(nèi)容是水利工程。當(dāng)水利工程加劇了區(qū)域或流域水資源自然分配的不均一性時(shí)，容易導(dǎo)致一系列生態(tài)環(huán)境問題的出現(xiàn)，如修建水庫(kù)或過量引提河流水資源導(dǎo)致河道下游缺水或斷流、水生生物減少或水體自凈能力下降、水體功能發(fā)生變化；濕地因生態(tài)流量減少而退化；大量引水導(dǎo)致水源水量減少，水質(zhì)下降，維持原來水域食物網(wǎng)穩(wěn)定的能力下降等。在種種水利工程所引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題不斷出現(xiàn)、并嚴(yán)重危及區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展時(shí)，人們開始全面、深入地審視水利工程給人類及生態(tài)所帶來的效應(yīng)。正是在這種背景下，生態(tài)水利工程被人們提上了議程。如何基于生態(tài)目標(biāo)進(jìn)行水利工程的設(shè)計(jì)，當(dāng)前還有許多問題需要探討。筆者結(jié)合工作實(shí)踐，就有關(guān)生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)方面的相關(guān)問題進(jìn)行闡述。

1 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(shí)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(kù)）、提供穩(wěn)定的水源（如：修建水庫(kù)、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(diǎn)（如：修建水庫(kù)、人工湖泊等）等，這主要體現(xiàn)了水利工程的資源性、經(jīng)濟(jì)性與社會(huì)性。而生態(tài)水利工程則更強(qiáng)調(diào)水利工程的主要服務(wù)目標(biāo)是生態(tài)。有學(xué)者認(rèn)為生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是：對(duì)于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)（如：治河、防洪工程），兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)；對(duì)于已建工程，則是對(duì)被嚴(yán)重干擾的河流進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。筆者認(rèn)為生態(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(gè)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(jì)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(jì)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(qiáng)調(diào)工程選址、布局、施工過程的環(huán)境友好性與經(jīng)濟(jì)性。防止在工程實(shí)施過程中產(chǎn)生巨大的環(huán)境成本和經(jīng)濟(jì)成本，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)保護(hù)的雙贏。這是生態(tài)水利工程最難以操作的一個(gè)內(nèi)容，同時(shí)又是最為關(guān)鍵的一個(gè)方面，需要基于系統(tǒng)的多目標(biāo)決策方法與技術(shù)進(jìn)行科學(xué)比選。

2 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)面臨的主要問題

（如圖1）水利工程必然會(huì)干擾水量與水質(zhì)的時(shí)空變化過程，而生態(tài)水利工程防止了工程作用下的生態(tài)過程發(fā)生根本性變化。嚴(yán)格來講，基于一個(gè)流域，天然的水文過程對(duì)維持其流域的生態(tài)過程是最好的。流域內(nèi)由于人類的存在，使資源按最有利于人類發(fā)展的方向配置，這正是最初水利工程設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。生態(tài)水利工程充分考慮了生態(tài)的自組織規(guī)律，試圖在開發(fā)、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理過程中充分降低或規(guī)避對(duì)生態(tài)的負(fù)面影響，但事實(shí)上，生態(tài)水利工程從開發(fā)到工程實(shí)體付諸使用還面臨著諸多的問題。

2.1 缺乏基于不同區(qū)域的生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)方法與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

生態(tài)水利工程對(duì)服務(wù)目標(biāo)具有特定性和地域性。由于生態(tài)系統(tǒng)存在地理區(qū)域的差異，因此決定了具體的生態(tài)水利工程也具有因地制宜的特征。當(dāng)前，對(duì)生態(tài)水利工程的功能有一些理論評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法。但對(duì)于一個(gè)具體的生態(tài)水利工程實(shí)踐缺少可操作性的評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)。這與當(dāng)前水利工程對(duì)生態(tài)影響的科學(xué)研究工作開展得較少和相應(yīng)科研成果積累較少有關(guān)。水利工程由于涉及工程力學(xué)的穩(wěn)定性與安全性，因此國(guó)家對(duì)水利工程結(jié)構(gòu)建筑物執(zhí)行了一系列的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，但缺少足夠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范工程的生態(tài)服務(wù)目標(biāo)。

2.2 水利工程設(shè)計(jì)人員與生態(tài)科技工作者缺少合作的機(jī)會(huì)與機(jī)制

水利工程設(shè)計(jì)人員基于流域生態(tài)需水規(guī)律來進(jìn)行設(shè)計(jì)的意識(shí)不強(qiáng)，將生態(tài)服務(wù)目標(biāo)作為常規(guī)設(shè)計(jì)要素考慮的意識(shí)還不普及。在水利工程可行性研究階段，環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作往往介入較晚，大部分是在水利工程可行性研究方案確認(rèn)后才進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)，加上當(dāng)前我國(guó)環(huán)境評(píng)價(jià)管理制度與環(huán)境影響評(píng)價(jià)咨詢市場(chǎng)還不完善、不規(guī)范，環(huán)境評(píng)價(jià)單位替業(yè)主考慮得較多，對(duì)生態(tài)目標(biāo)考慮得相對(duì)較少，有的甚至隱瞞工程真正的生態(tài)影響后果，導(dǎo)致許多水利工程的生態(tài)效益不明顯，負(fù)面影響相當(dāng)突出。水利工程設(shè)計(jì)人員與生態(tài)環(huán)境科技工作者缺少合作的機(jī)會(huì)與機(jī)制，生態(tài)水利工程的開發(fā)與設(shè)計(jì)相對(duì)滯后。

2.3 生態(tài)水利工程與原有水利工程設(shè)施難以協(xié)調(diào)運(yùn)行

在一個(gè)流域內(nèi)，新的生態(tài)水利工程可能要在原有水利工程設(shè)施的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造和優(yōu)化設(shè)計(jì)。如白洋淀濕地供水工程、扎龍濕地補(bǔ)水工程、洪河國(guó)家自然保護(hù)區(qū)水資源恢復(fù)工程等生態(tài)水利工程，均要借助原有水利工程設(shè)施，合理科學(xué)地配置一些分水工程和蓄水工程對(duì)區(qū)域來水量進(jìn)行重新分配或?qū)λ娜ハ蜻M(jìn)行重新調(diào)整等。生態(tài)水利工程的介入必然會(huì)影響原來水利工程設(shè)施的服務(wù)對(duì)象與功能，如原來工程的防洪排水標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)電效能、灌溉功能等，甚至?xí)o原有水利工程的安全運(yùn)行帶來一些風(fēng)險(xiǎn)。由于原有水利工程與生態(tài)水利工程最為顯著的差異是服務(wù)目標(biāo)與功能的差異，因此有必要在開發(fā)生態(tài)水利工程的同時(shí)，對(duì)原有水利工程的服務(wù)目標(biāo)與功能進(jìn)行適度調(diào)整。所以，如何實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利工程與原有水利工程設(shè)施的協(xié)調(diào)運(yùn)行，是生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)全面系統(tǒng)考慮的問題。

3 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的理論與技術(shù)路線

就生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)原則與理論，我國(guó)已有學(xué)者進(jìn)行了卓有成效的探討。如董哲仁曾提出生態(tài)水利工程的五項(xiàng)基本原則。筆者根據(jù)自身的工作實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)還應(yīng)遵循以下3個(gè)方面的理論與技術(shù)路線。

3.1 應(yīng)以生態(tài)水文學(xué)與工程水文學(xué)作為工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，進(jìn)行水文過程的分析與計(jì)算

重視生態(tài)水文學(xué)與工程水文學(xué)的結(jié)合，這樣才能為生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。因?yàn)樯鷳B(tài)水利工程的服務(wù)對(duì)象比較廣，往往同時(shí)涉及濕地、林業(yè)、草原、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和江河湖泊等生態(tài)用水和工業(yè)、城鎮(zhèn)、消防、居民等經(jīng)濟(jì)生活用水，所以只有弄清生態(tài)目標(biāo)對(duì)水資源的時(shí)空要求規(guī)律，生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)才能建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上。如由黑龍江農(nóng)墾勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)的/兩江一湖（黑龍江、烏蘇里江和興凱湖）干流沿岸灌區(qū)工程，其中提水灌區(qū)的開發(fā)與設(shè)計(jì)就是從生態(tài)水文學(xué)與工程水文學(xué)相結(jié)合的角度，充分考慮了在非灌溉期或灌溉空隙時(shí)間為濕地補(bǔ)水和利用灌區(qū)尾水給退化濕地進(jìn)行補(bǔ)水的可行性，并對(duì)工程措施的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行了充分論證，屬于生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)踐。

3.2 識(shí)別工程可能影響的關(guān)鍵生態(tài)敏感目標(biāo)

生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)能準(zhǔn)確識(shí)別受工程直接或間接影響的生態(tài)目標(biāo)，并在工程規(guī)劃階段予以充分考慮。但當(dāng)前許多水利工程的設(shè)計(jì)很少或沒有考慮流域生態(tài)敏感點(diǎn)。如：三江國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)濕地的水資源主要來自降水、上游來水（如：別拉洪河和濃江）以及烏蘇里江和黑龍江洪水期倒灌補(bǔ)充，所以上游來水的減少，會(huì)影響保護(hù)區(qū)濕地的水文過程。水文測(cè)驗(yàn)資料分析結(jié)果顯示：由于別拉洪河上游開挖了許多人工排水渠道（如：新開挖的別拉洪大排干），使上游來水直接排入撓力河和烏蘇里江，沒有經(jīng)下游保護(hù)區(qū)進(jìn)入烏蘇里江。致使別拉洪流域流經(jīng)三江國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的徑流總量比1978年以前減少了約70%；撓力河流域在上游修建的龍頭橋水庫(kù)在非汛期（1～5月，10～12月）不向下泄流，根據(jù)多年水文數(shù)據(jù)分析，非汛期8個(gè)月的平均流量為4122 m3/s，經(jīng)初步計(jì)算，與水庫(kù)修建前相比，每年約減少下泄水量8700萬(wàn)m3，嚴(yán)重影響了下游的撓力河國(guó)家級(jí)濕地自然保護(hù)區(qū)；在三江平原早期實(shí)施的防洪治澇工程中，有的地方跨流域排水，如1988年修建完成的濃鴨截洪總干使?jié)饨杏蔚暮楹訃?guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)濕地減少了730 km2的地表徑流匯入，使其水資源明顯退化[4]，這些均與當(dāng)時(shí)沒有考慮生態(tài)敏感點(diǎn)有直接的關(guān)系。

3.3 生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)要與環(huán)境工程設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合

生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分吸收環(huán)境科學(xué)與工程的理論與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水量與水質(zhì)同步科學(xué)配置的目的。當(dāng)前尤其是應(yīng)與水污染防治工程進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，由于水利工程作用的水量一般較大且具有明顯的季節(jié)性變化，使生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)與實(shí)施存在較大的挑戰(zhàn)與阻力。如：黑龍江省扎龍濕地補(bǔ)水工程，雖然實(shí)現(xiàn)了連續(xù)幾年的補(bǔ)水，但由于水質(zhì)不符合濕地水質(zhì)要求，導(dǎo)致濕地水域中底棲生物明顯減少，部分物種消失，一些遷徙水禽不在此處停留。為了減少旱田排水挾帶泥沙或污染物進(jìn)入下游湖泊或天然濕地，可以在進(jìn)入湖泊或濕地的過渡帶設(shè)計(jì)生態(tài)處理溝渠或氧化塘。而水田排水溝渠可以在植物生長(zhǎng)季節(jié)充分蓄水，利用人工溝渠濕地對(duì)有機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行降解。在缺水地區(qū)種植水稻，特別是在開采地下水種植水稻的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行以水量高效利用與水質(zhì)凈化為目的的生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)。而這種設(shè)計(jì)思路來源于水污染的自然穩(wěn)定塘處理理論與工藝。因此，生態(tài)水利工程與水污染控制工程的結(jié)合是今后生態(tài)水利工程的一個(gè)重要發(fā)展方向。

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關(guān)鍵詞：生態(tài)；水利工程；概念；基本原則；分析

中圖分類號(hào)： TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

改革開放以來，特別是近些年來我國(guó)水資源利用形勢(shì)日益嚴(yán)峻，但人們對(duì)水資源的需求程度卻在不斷高漲。在這樣的背景下我國(guó)水利工程獲得了迅猛復(fù)發(fā)展，水利工程建設(shè)對(duì)于緩解水資源緊張形勢(shì)，對(duì)于保證人們的生產(chǎn)生活具有重要意義。

隨著生態(tài)文明建設(shè)的不斷深入，人們逐漸認(rèn)識(shí)到了保護(hù)環(huán)境的重要性，在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中逐漸意識(shí)到了協(xié)調(diào)好經(jīng)濟(jì)建設(shè)與保護(hù)環(huán)境，兩者的關(guān)系的重要性。傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)只是單純地追求經(jīng)濟(jì)效益，卻沒有關(guān)注到社會(huì)效益，環(huán)境效益。在可持續(xù)發(fā)展理念深入人心的今天，在水利工程中實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙豐收，實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利工程建設(shè)是時(shí)展的要求，也是施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的必然選擇。

生態(tài)水利工程概述

生態(tài)水利工程主要是研究如何在水利工程建設(shè)中實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益雙豐收，協(xié)調(diào)兩者關(guān)系的學(xué)科。與傳統(tǒng)的水利工程技術(shù)相比而言，它不再是單純地追求經(jīng)濟(jì)效益，而是要實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。生態(tài)水利工程是一門新興學(xué)科，它是在生態(tài)文明建設(shè)的推動(dòng)下發(fā)展起來的一門專門規(guī)范水利工程的學(xué)科。生態(tài)水利工程是一門多學(xué)科，跨領(lǐng)域，綜合性強(qiáng)的學(xué)科。傳統(tǒng)的水利工程技術(shù)雖然也是多學(xué)科的交叉，但是其中并無生態(tài)環(huán)境方面的學(xué)科，與此相反，生態(tài)水利工程卻是結(jié)合了部分生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)和環(huán)境工程學(xué)的學(xué)科。

生態(tài)水利工程的主要任務(wù)是協(xié)調(diào)水利工程的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，用專業(yè)手法來對(duì)擬建水利工程造成的傷害進(jìn)行預(yù)防，對(duì)已建水利工程項(xiàng)目的造成的損壞的處理和恢復(fù)。具體而言，就是要做到：為擬建的項(xiàng)目提供減輕環(huán)境影響的設(shè)計(jì)方法；對(duì)已建項(xiàng)目恢復(fù)生態(tài)環(huán)境提供專業(yè)技術(shù)；對(duì)水體進(jìn)行專業(yè)化測(cè)評(píng)，為污染水體的防止提供專業(yè)方法。通過提供以上技術(shù)，水利施工過程中可以有效地恢復(fù)有原來水利工程建設(shè)造成的環(huán)境污染，對(duì)水體的自我凈化，區(qū)域氣候的調(diào)節(jié)，事故的預(yù)防具有重要意義。

我們對(duì)生態(tài)水利工程的探討可以從實(shí)際應(yīng)用與技術(shù)應(yīng)用，這兩個(gè)角度來進(jìn)行考察。筆者認(rèn)為從實(shí)際應(yīng)用角度來觀察生態(tài)水利工程就可以發(fā)現(xiàn)這一技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)舊式生態(tài)水利工程的改造。在水利工程建設(shè)中生態(tài)水利工程要求盡量減少使用混凝土等人工產(chǎn)品，要減少水利工程對(duì)自然河道的渠道化。在建設(shè)過程中要最終實(shí)現(xiàn)周邊整個(gè)生態(tài)環(huán)境不發(fā)生變化，不破壞水體本身的狀態(tài)。從技術(shù)角度來考察生態(tài)水利工程就可以發(fā)現(xiàn)該工程實(shí)現(xiàn)了環(huán)境治理工藝與水利施工技術(shù)的有效結(jié)合，在施工過程中結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際特點(diǎn)，同時(shí)借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，最終創(chuàng)建了一套具有自身特色的理論體系。高經(jīng)濟(jì)效益與低環(huán)境成本是生態(tài)水利工程的最為顯著的一個(gè)特點(diǎn)。

生態(tài)水利工程的關(guān)鍵點(diǎn)

生態(tài)水利工程是我國(guó)未來水利工程建設(shè)的必然選擇，做好生態(tài)水利工程建設(shè)對(duì)于我國(guó)水利事業(yè)的發(fā)展，保護(hù)環(huán)境具有重要意義。筆者結(jié)合多年的施工經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為要想實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利工程必須要把握以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是生態(tài)水利工程的目標(biāo)是多元化的；二是在水利工程建設(shè)的時(shí)候要時(shí)刻注重環(huán)境保護(hù)；三是要科學(xué)設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)，規(guī)劃與施工等工作；四是要充分認(rèn)識(shí)到水利系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)兩者之間的關(guān)系。

生態(tài)水利工程目標(biāo)多元化，主要指的是在修建水利工程的時(shí)候不能單純地考慮經(jīng)濟(jì)效益，還必須要考慮到生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)，在建設(shè)中要遵循生態(tài)學(xué)的規(guī)律，遵循水利工程的建設(shè)規(guī)律。時(shí)刻注重保護(hù)環(huán)境，無論是在水利工程建設(shè)還是后期運(yùn)行過程中，工作人員必須要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的理念。在建設(shè)過程中要滿足人與自然和諧相處的要求，要實(shí)現(xiàn)水利系統(tǒng)的良性循環(huán)?？茖W(xué)做好生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)，規(guī)劃與施工。生態(tài)水利工程中對(duì)環(huán)境污染最為嚴(yán)重的就是水利工程建設(shè)，在生態(tài)水利工程中實(shí)現(xiàn)科學(xué)設(shè)計(jì)與規(guī)劃是減少環(huán)境污染的重要措施。充分認(rèn)識(shí)水利系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)之間的關(guān)系。水利系統(tǒng)是生態(tài)系統(tǒng)的一部分，兩者之間是相互影響的，完善優(yōu)化水利系統(tǒng)是保證生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

生態(tài)水利工程的基本原則

在詳細(xì)論述了生態(tài)樹立工程的概念以及需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)之后，我們就來向詳細(xì)論述生態(tài)水利工程需要堅(jiān)持的基本原則。筆者認(rèn)為在生態(tài)水利工程建設(shè)過程中必須要堅(jiān)持以下五個(gè)原則：一是要追求經(jīng)濟(jì)性與安全性；二是水利系統(tǒng)的環(huán)境多樣性；三是周邊流域的生態(tài)系統(tǒng)不被整體破壞；四是要建立及時(shí)有效的反饋機(jī)制；五是河流系統(tǒng)要具備自我修復(fù)功能。

（一）追求經(jīng)濟(jì)性與安全性。生態(tài)水利工程中最為重要的就是安全。在水利工程中保證安全施工，保證水利工程的質(zhì)量是做好生態(tài)水利工程的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要對(duì)水對(duì)建筑物的侵蝕作用，泥沙的搬運(yùn)和堆積等作用要有清醒地認(rèn)識(shí)。只有在保證水利工程的安全性的前提下，才能談得上實(shí)現(xiàn)水利工程的其他功能。經(jīng)濟(jì)性是生態(tài)水利工程的又一個(gè)重要特征，生態(tài)水利工程與傳統(tǒng)水利工程的一個(gè)顯著區(qū)別就是生態(tài)水利工程要比傳統(tǒng)的水利工程更加節(jié)省成本。在生態(tài)水利工程建設(shè)中必須要對(duì)經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行全面科學(xué)的分析，要堅(jiān)持投入最小，經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益最大的原則。

（二）水利系統(tǒng)環(huán)境的多樣性。生物學(xué)家經(jīng)過對(duì)地區(qū)生物系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的考察，發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的多樣性是生物物種多樣性的重要原因，說白了就是自然環(huán)境日益多樣化，那么生物物種就會(huì)越來越多，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外力的能力也將得以增強(qiáng)。如果生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境單一，那么生物物種也將會(huì)減少，食物鏈結(jié)構(gòu)也將日趨簡(jiǎn)單。生態(tài)系統(tǒng)的單一化會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)抵抗外力的能力造成影響。外界對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響也將越來越大。同理水利系統(tǒng)也是這樣的特點(diǎn)。在水利工程建設(shè)中實(shí)現(xiàn)水利系統(tǒng)環(huán)境的多樣性有助于增強(qiáng)水利系統(tǒng)的抵抗外力的能力，最終達(dá)到保護(hù)經(jīng)濟(jì)效益的目的。

（三）周邊流域生態(tài)系統(tǒng)不被整體破壞。生態(tài)水利工程周邊的生態(tài)系統(tǒng)具有整體性，在傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)中，往往把水體分成功能不同的區(qū)域，沒有用整體的觀點(diǎn)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行觀察，在建設(shè)過程中嚴(yán)重破壞了周邊流域生態(tài)系統(tǒng)的整體性。在今后的發(fā)展中水利人員要充分考慮查到生態(tài)系統(tǒng)各要素之間相互連接的關(guān)系，在建設(shè)過程中要盡量避免對(duì)水體原始狀態(tài)的破壞，要維持好生態(tài)系統(tǒng)的整體性。

（四）建立及時(shí)有效的反饋機(jī)制。生態(tài)水利工程的最終目標(biāo)是要建設(shè)一個(gè)健康的可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)，要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)就必須要建立及時(shí)有效的反饋機(jī)制。生態(tài)水利工程建設(shè)過程中，水利人員要建立生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估與水利設(shè)施運(yùn)行的反饋機(jī)制，生態(tài)水利工程的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并及時(shí)反饋。

（五）注重自我修復(fù)功能的完善。生態(tài)系統(tǒng)的另一個(gè)顯著特點(diǎn)就是自我修復(fù)功能。水利人員在建設(shè)過程中要嚴(yán)格按照生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律來對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，要與自然界的有機(jī)結(jié)合。我們追求人與自然的和諧相處，就要客觀評(píng)價(jià)人力。在建設(shè)過程中切不可把人力絕對(duì)化。

隨著生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)水利工程的創(chuàng)新成了人們的必然選擇。生態(tài)水利工程越來越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，同時(shí)也成了水利工程企業(yè)追求的主要目標(biāo)。本文詳細(xì)介紹了生態(tài)水利工程的概念以及要堅(jiān)持的原則。

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[關(guān)鍵詞] 礦區(qū) 生態(tài)環(huán)境

[中圖分類號(hào)] X826 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-9-196-2

基金項(xiàng)目：2012年中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助。

自治區(qū)位于祖國(guó)的西南邊疆，平均海拔高度在4000 m以上，素有“世界屋脊”和“世界第三極”之稱。其主體即青藏高原，是我國(guó)典型的高寒脆弱區(qū)，地處世界最大的成礦帶之一，阿爾卑斯―喜馬拉雅成礦帶的東段，地質(zhì)構(gòu)造獨(dú)特，成礦條件優(yōu)越，蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源，優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源包括鉻、銅、鉬、鉛、鋅、鐵、金、銀、鹽湖資源等，多數(shù)為國(guó)家緊缺的礦種，是我國(guó)重要的礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備基地。目前，已發(fā)現(xiàn)的礦種有101種，有查明資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)的礦種41種，礦產(chǎn)地近3000處。其中，鉻、銅和鹽湖鋰礦資源儲(chǔ)量居全國(guó)首位，鑒于鉻、銅以及鹽湖中的鋰、鉀等均為我國(guó)最主要的緊缺礦產(chǎn)，礦產(chǎn)資源的戰(zhàn)略意義尤為凸顯。

長(zhǎng)期以來，礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后，與其資源地位極不相稱，但近年來，自治區(qū)礦業(yè)發(fā)展速度較快，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的地位越來越重要。礦產(chǎn)開發(fā)管理薄弱，多數(shù)礦山屬于盲目投資建設(shè)、盲目開采，采礦方式原始，采礦工藝落后，大多露天開采零星分散礦產(chǎn)，而且只采富礦，資源利用效率和效益很低。這種粗放的礦產(chǎn)資源開發(fā)方式帶來了諸多的生態(tài)環(huán)境問題，制約了礦區(qū)資源的可持續(xù)發(fā)展與利用。隨著對(duì)的礦產(chǎn)資源開發(fā)力度的加大，礦山跡地環(huán)境問題日益突出。粗放式礦山開發(fā)遺留的大量礦山跡地，帶來一系列的環(huán)境問題急需解決。礦山跡地也稱礦山廢棄地、采礦廢棄地、礦區(qū)廢棄地等，是指為采礦活動(dòng)所破壞的，未經(jīng)治理而無法使用的土地，包括露天采礦場(chǎng)、排土場(chǎng)、尾礦場(chǎng)、塌陷區(qū)以及受重金屬污染而失去經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值的土地等。本研究選取自治區(qū)的那曲地區(qū)為研究區(qū)域，試圖闡明高寒脆弱區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)對(duì)土壤、植被和水體的生態(tài)效應(yīng)，為高寒脆弱區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)生態(tài)保護(hù)和生態(tài)修復(fù)提供理論和技術(shù)支撐。

1研究區(qū)概況

那曲地區(qū)位于83°55'-95°5'E和29°55'-36°30'N之間，岡底斯山―念青唐古拉山主脊分水嶺以北，昆侖山、唐古拉山以南，西與阿里地區(qū)為界，東緣與昌都地區(qū)毗鄰，總面積達(dá)45多萬(wàn)平方公里。這里是長(zhǎng)江和怒江的發(fā)源地，為青藏高原腹地。在綜合自然區(qū)劃上屬羌塘高原高山草原帶和怒江上游高山灌叢草甸帶。那曲是一個(gè)具有地?zé)豳Y源、水利資源、湖泊資源、礦產(chǎn)資源豐富的地區(qū)，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)著名的藏北、藏南兩大超基性巖帶，蘊(yùn)藏著豐富的與超基性巖有關(guān)的各種礦產(chǎn)，特別是我國(guó)急缺的礦種：金、鉻、銅、鉬、硼。目前，礦山已成為那曲地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的六大特色的支柱產(chǎn)業(yè)之一，成為了那曲地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。礦山的發(fā)展，還帶動(dòng)了那曲地區(qū)交通、能源等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展。但同時(shí)也應(yīng)看到，在大力發(fā)展礦產(chǎn)資源的同時(shí)，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成了很大的破壞，由于那曲處于高寒生態(tài)脆弱區(qū)，生態(tài)一旦破壞，恢復(fù)起來相當(dāng)緩慢，甚至不可逆，所以很有必要對(duì)這一地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)和研究，為高寒脆弱區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)保護(hù)和生態(tài)修復(fù)提供理論和技術(shù)支撐。

2研究方法

利用較高分辨率遙感數(shù)據(jù)，對(duì)選取的典型礦產(chǎn)資源開發(fā)區(qū)內(nèi)的主要地物進(jìn)行判讀，并指出環(huán)境破壞程度不同的區(qū)域；然后根據(jù)遙感信息判讀結(jié)果，在不同破壞方式和破壞程度的區(qū)域進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測(cè)研究。

為了調(diào)查礦產(chǎn)資源開發(fā)對(duì)地形地質(zhì)、土壤理化性質(zhì)、植物多樣性與生物量的影響，在那曲那木切砂金礦附近，選擇未退化草地、退化草地和礦區(qū)草地，取1m×1m草地樣方進(jìn)行調(diào)查，記錄草地類型、物種組成、植被蓋度、地形、草地退化程度等，測(cè)定土壤含水量，同時(shí)取0～30cm的表層土壤樣品以備室內(nèi)分析，采用刈割法獲取植物樣方地上部分，取回實(shí)驗(yàn)室后置于65℃下烘干后稱重，得到地上生物量；使用根鉆獲取群落根系，用淘洗法將根系與土壤分離，在65℃下烘干后稱重，得到地下生物量。共取得有代表性的草地樣方和土壤樣品各30個(gè)，分別代表未退化草地、退化草地和礦區(qū)草地。

使用樣方調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)物種數(shù)并計(jì)算Shannon-Wiener指數(shù)作為群落物種多樣性的表征。Shannon-Wiener指數(shù)（H）的計(jì)算方法為： 式中ni為第i個(gè)物種的株（叢）數(shù)，N為樣方各物種株（叢）總數(shù)。

3礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)

目前礦產(chǎn)資源開采生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究主要集中在水體、土壤（地質(zhì)）、大氣、植被和人類健康等5個(gè)方面。（1）礦產(chǎn)資源開采對(duì)水環(huán)境的影響主要體現(xiàn)為：地表河流和地下水污染，如礦山場(chǎng)濾液和有害物質(zhì)流入河流，改變水質(zhì)、硬度和pH值等；地下水水源枯竭。（2）礦產(chǎn)資源開發(fā)不僅破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致地面沉降、地面塌陷和裂縫，還可能引起崩塌、滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害；另外，礦產(chǎn)資源開發(fā)導(dǎo)致地表植被破壞和土壤的，引起土地沙化和水土流失[1]，有些礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中還會(huì)形成土壤的重金屬污染；（3）礦山開采后，長(zhǎng)期暴露地表的固體廢棄物在空氣、水、太陽(yáng)能和生物等的共同作用和影響下，將發(fā)生物理的和化學(xué)的變化，并使固體廢棄物風(fēng)化解體，形成碎屑、粘土和溶解物3類風(fēng)化物質(zhì)。這些物質(zhì)在風(fēng)力作用下，將產(chǎn)生風(fēng)化揚(yáng)塵，污染礦區(qū)大氣環(huán)境。（4）礦區(qū)植被的破壞主要是由于礦山工業(yè)廣場(chǎng)的建設(shè)、廢棄物堆放、開山修路、地面塌陷與露天采礦剝離引起的。礦區(qū)的建設(shè)和生產(chǎn)改變了土地養(yǎng)分的初始條件，從而使植被生長(zhǎng)量下降[2]。（5）礦山開采所引發(fā)的粉塵以及水體和土壤中的重金屬污染都會(huì)影響人體健康[3]。

那曲礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境效應(yīng)的特殊之處在于地處高寒脆弱區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱，一旦破壞很難恢復(fù)。因此，有必要對(duì)研究區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)造成的環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行分析，為進(jìn)一步的評(píng)價(jià)提供依據(jù)和對(duì)策。通過實(shí)地調(diào)查和遙感圖像的解譯與判讀，在礦產(chǎn)資源開采活動(dòng)中，對(duì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在對(duì)區(qū)域地質(zhì)地貌、土壤、生物多樣性和生物量的影響。

3.1對(duì)區(qū)域地質(zhì)地貌的影響

在采挖的過程中造成地面不均沉降，常引起地層變形，局部塌陷、生成不規(guī)則裂縫，此外大量廢渣的堆放不僅占用大量土地，且形成局部人工地貌，破壞地表結(jié)構(gòu)，易引起滑坡、地震、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)礦區(qū)生態(tài)壞境和工作人員的生命和健康造成威脅。且很多礦區(qū)開采之后沒有治理和恢復(fù)地貌，任由廢礦和廢渣堆放，嚴(yán)重破壞了地表景觀和當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。露天開采在礦區(qū)形成眾多大大小小的露天采坑，其中小者一般深幾米至十幾米不等，長(zhǎng)和寬一般為20～40m，而大者深可達(dá)數(shù)十米，長(zhǎng)達(dá)數(shù)百米。采坑開挖邊坡高度2.5～30m不等，坡度一般在60°～85°，個(gè)別地段呈近直立狀態(tài)，崩塌隱患嚴(yán)重。地面露天開采占用和擾動(dòng)地表面積規(guī)模大，棄土棄渣數(shù)量多，這又為水土流失的形成提供了基礎(chǔ)。

3.2對(duì)土壤的影響

采礦采挖的過程最直接的影響就是對(duì)土壤的影響，礦區(qū)的土壤大部分都會(huì)遭到毀滅性的影響，此外，產(chǎn)生的廢液、廢渣、廢氣會(huì)污染當(dāng)?shù)赝寥拉h(huán)境，通過對(duì)礦區(qū)土樣進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)土壤礦化度、酸堿度和重金屬含量明顯大于周邊地區(qū)，污染嚴(yán)重，且土質(zhì)退化嚴(yán)重，極易造成土壤貧瘠和風(fēng)沙化。通過對(duì)未退化草地、退化草地和礦區(qū)草地土壤樣品的分析，表明礦區(qū)土壤的堿解氮、全氮、有機(jī)質(zhì)、速效鉀、速效磷、粉粒和黏粒的含量低于未退化草地和退化草地，而砂粒含量則相比偏高。其中下降最為明顯的是堿解氮和全氮，僅有未退化草地的約40%，退化最不明顯的是速效鉀，分別為未退化草地的82%和退化草地的95%。礦區(qū)由于人工開挖表層土壤和礦渣占?jí)旱乇碇脖?，?yōu)良河谷草場(chǎng)破壞殆盡，砂卵礫石。有機(jī)質(zhì)含量高的河谷草甸土表層土壤，經(jīng)過采金沖洗以及風(fēng)化、侵蝕等作用，棄渣土層中的大量粘（壤）質(zhì)成分、有機(jī)質(zhì)成分隨之流失，其毛細(xì)作用大大降低，土壤肥力降低、土質(zhì)惡化。另外，礦渣中重金屬含量較高，重金屬隨尾礦砂進(jìn)入礦區(qū)周邊土壤，土壤中絕大多數(shù)金屬污染物都難以溶解，其生物有效性較低，植物難以吸收利用。同時(shí)由于受到因采礦引起水土流失的影響，礦區(qū)下游草場(chǎng)也受到影響，導(dǎo)致下游草地土壤沙化，草場(chǎng)退化。礦區(qū)地處高寒高海拔區(qū)，生態(tài)環(huán)境脆弱，生態(tài)系統(tǒng)的抗干擾能力弱，植被一經(jīng)破壞，自然恢復(fù)極其困難。因此，在自然狀態(tài)下，露天開采對(duì)植被的破壞往往是不可逆轉(zhuǎn)的，由于露天開采造成的植被破壞很難恢復(fù)到原始狀態(tài)。

3.3對(duì)植被和生物多樣性的影響

采礦活動(dòng)破壞了地表結(jié)構(gòu)和土壤水體環(huán)境，也破壞了地表的植被，使植被面積減少，礦區(qū)周圍群落的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，造成生境破碎和生物多樣性受損，進(jìn)而影響礦區(qū)植被群落的演替和生物多樣性的構(gòu)成。相比未退化草地，礦區(qū)草地的單位面積物種數(shù)降低了51%，Shannon-Wiener指數(shù)降低了39%，蓋度降低了46%，生物量降低了34%。

4礦區(qū)生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)建議

目前，我國(guó)礦區(qū)的生態(tài)重建主要在采礦造成的四種破壞類型上進(jìn)行，即露天采礦場(chǎng)、廢石場(chǎng)（排土場(chǎng)）、尾礦場(chǎng)（包括采煤中產(chǎn)生的矸石山）和地下開采造成的塌陷區(qū)。不同破壞類型的生態(tài)重建方式也有一定的區(qū)別。高寒脆弱區(qū)因其獨(dú)特的高原氣候和特殊的自然條件，其礦山跡地的環(huán)境治理有別于一般區(qū)域的治理經(jīng)驗(yàn)。由于礦山礦體埋藏較淺，礦山多以地面露天開采為主，極少數(shù)為地下硐采，如砂金礦、鉻鐵礦、鐵礦、銅礦、鉛鋅礦等，尤以砂金礦和鉻鐵礦露天開采留下的礦山跡地規(guī)模最大。粗放式礦山開發(fā)遺留的大量采坑和棄土棄渣等引發(fā)了一系列嚴(yán)重的社會(huì)及環(huán)境問題，增加了生態(tài)恢復(fù)難度[4]。針對(duì)于礦產(chǎn)資源開發(fā)引起的生態(tài)環(huán)境問題提出以下建議：

4.1生態(tài)安全戰(zhàn)略對(duì)策，實(shí)施整體保護(hù)戰(zhàn)略，建設(shè)國(guó)家生態(tài)公園

基于生態(tài)環(huán)境地位的重要生態(tài)環(huán)境的脆弱性和生態(tài)環(huán)境問題日趨突出的綜合考慮，提出對(duì)生態(tài)環(huán)境應(yīng)實(shí)施整體保護(hù)和重點(diǎn)開發(fā)的生態(tài)安全戰(zhàn)略，把那曲的部分地區(qū)建成具有國(guó)際影響和世界水平的我國(guó)國(guó)家級(jí)生態(tài)公園。把國(guó)家生態(tài)公園的性質(zhì)、任務(wù)及其管理的體制與機(jī)制的研究納入國(guó)家科技發(fā)展戰(zhàn)略。

4.2加大現(xiàn)有自然生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的力度

在國(guó)家生態(tài)公園框架下，對(duì)現(xiàn)有自然生態(tài)系統(tǒng)特別是關(guān)鍵、特殊自然生態(tài)系統(tǒng)類型實(shí)施重點(diǎn)保護(hù)的對(duì)策。加大高原高寒天然草地以及江河源區(qū)水源涵養(yǎng)和原始林保護(hù)的力度。

4.3加強(qiáng)實(shí)施生態(tài)安全戰(zhàn)略的科學(xué)研究

重點(diǎn)開展如下內(nèi)容的研究： 在生態(tài)環(huán)境不穩(wěn)定性與敏感性評(píng)價(jià)與研究基礎(chǔ)上，開展生態(tài)安全格局、生態(tài)系統(tǒng)健康診斷、生態(tài)功能效益價(jià)值判斷的研究；研究生態(tài)安全等級(jí)劃分和生態(tài)環(huán)境變化允許值的判定；建立生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和生態(tài)安全預(yù)警系統(tǒng)。

4.4礦業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化

礦業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)系到資源的合理利用，礦業(yè)環(huán)境的有效保護(hù)，礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及不同類型礦業(yè)企業(yè)的地位與作用由于自然地理交通能源條件較差，基礎(chǔ)設(shè)施落后，礦業(yè)開發(fā)工作起步晚，起點(diǎn)低，部分礦山規(guī)模過小，設(shè)備簡(jiǎn)陋，技術(shù)落后，資源浪費(fèi)的現(xiàn)象嚴(yán)重，致使礦業(yè)開發(fā)成本加大，礦業(yè)開發(fā)受到嚴(yán)重限制因此，要積極利用市場(chǎng)機(jī)制，通過聯(lián)合開發(fā)的辦法，提高礦業(yè)開發(fā)水平，積極引進(jìn)和推廣先進(jìn)技術(shù)和工藝方法，提高礦業(yè)開發(fā)的效益，降低礦業(yè)開發(fā)成本，提高礦業(yè)開發(fā)的科技含量，對(duì)落后的采礦技術(shù)和選冶工藝要進(jìn)行限制，加快自治區(qū)礦業(yè)開發(fā)的步伐逐步清理關(guān)閉生產(chǎn)工藝落后資源利用水平低下以及資源保證程度不足亂采濫挖浪費(fèi)資源的礦山企業(yè)，減少企業(yè)數(shù)量，提高企業(yè)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)從粗放到集約的轉(zhuǎn)變嚴(yán)格禁止工藝落后破壞環(huán)境浪費(fèi)資源的區(qū)外礦業(yè)企業(yè)向區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)移，確保有效保護(hù)和合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源。

4.5建立和完善法規(guī)建設(shè)，健全監(jiān)督管理體系

按照社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求，針對(duì)礦山環(huán)境保護(hù)的特點(diǎn)，在國(guó)家出臺(tái)的礦山環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系下，針對(duì)實(shí)際情況，完善并制定相關(guān)實(shí)施辦法，努力使礦山環(huán)境保護(hù)工作走上法制化制度化規(guī)范化和科學(xué)化的軌道，如礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)保證金制度就很好地遏制了礦山業(yè)主的破壞行為大力查處破壞生態(tài)和污染環(huán)境的礦山企業(yè)，突出解決群眾反映強(qiáng)烈的區(qū)域性生態(tài)破壞問題，遏制礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中生態(tài)破壞和環(huán)境污染嚴(yán)重的趨勢(shì)，改變礦山亂挖濫采浪費(fèi)資源的現(xiàn)狀，協(xié)調(diào)好礦產(chǎn)資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，為礦業(yè)經(jīng)濟(jì)作為支柱產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)高起點(diǎn)、規(guī)模化、規(guī)范化發(fā)展打好基礎(chǔ)。

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篇9

關(guān)鍵詞：礦山；地質(zhì)環(huán)境；恢復(fù)與保護(hù)；治理

Abstract: The mine ecological environment pollution and destruction is very serious, geological disaster ground subsidence, collapse, landslide, debris flow, water pollution, mine earthquake and other improper mining, to the state caused serious economic losses and endanger the safety of life and property. Do a good job of mine environmental geological environment is imminent, this paper mainly analyzes the protection of mine geological environment governance.

Key words: mine; geological environment; protection and restoration of governance

中圖分類號(hào)：F416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)

前言

目前我國(guó)礦山環(huán)境問題較多，突出表現(xiàn)在五個(gè)方面，即采礦活動(dòng)破壞了大量耕地和建設(shè)用地；采礦誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害；采礦使礦區(qū)水均衡遭受破壞，產(chǎn)生各種水環(huán)境問題；礦山開采中廢氣、粉塵、廢渣排放，產(chǎn)生大氣污染和酸雨；采礦破壞自然地貌景觀，影響整個(gè)地區(qū)環(huán)境的完整性。礦山開發(fā)中“三廢”的排放嚴(yán)重污染了礦山及周圍地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境；礦山開發(fā)誘發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害十分普遍；采礦活動(dòng)使礦區(qū)周圍水平衡系統(tǒng)遭受破壞。由此可見，我國(guó)礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)形式十分嚴(yán)峻！礦山環(huán)境治理工作勢(shì)在必行！

1礦山地質(zhì)環(huán)境治理原則

1.1以人為本、防災(zāi)減災(zāi)。所有的地質(zhì)災(zāi)害，直接或間接的對(duì)礦山職工和礦區(qū)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅，因此礦山環(huán)境治理首先要保證礦區(qū)免遭礦山開發(fā)誘發(fā)的各種地質(zhì)災(zāi)害的危害，達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)的目的。

1.2因害設(shè)防、綜合治理。針對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境破壞的特點(diǎn)、方式、分布及危害程度，抓住重點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因地制宜、因害設(shè)防，采取攔、排、護(hù)、整、填、植等方面的綜合治理措施對(duì)礦山環(huán)境進(jìn)行治理。

1.3注重效益、分期實(shí)施。礦山地質(zhì)環(huán)境治理工程應(yīng)遵循生態(tài)社會(huì)效益優(yōu)先的同時(shí)，爭(zhēng)取最大的經(jīng)濟(jì)效益。區(qū)別不同的礦山地質(zhì)環(huán)境問題，采取不同的治理措施。同時(shí)根據(jù)資金情況、礦山地質(zhì)環(huán)境問題的危害大小、輕重緩急，分期、分階段進(jìn)行治理。

1.4工程措施與生物措施相結(jié)合。礦山環(huán)境治理只有將工程措施與生物措施緊密結(jié)合，才能達(dá)到礦山環(huán)境治理的最終目標(biāo)。各種工程措施只要配置合理，就能根治地質(zhì)災(zāi)害。但其缺點(diǎn)是投資過大，而生物措施恰好彌補(bǔ)工程措施的缺點(diǎn)，其投資較小，能改善小氣候的特點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于礦山環(huán)境治理中。

2礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)與保護(hù)措施

近幾十年的礦業(yè)開采雖然對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用，但是也對(duì)礦山環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。針對(duì)我國(guó)礦山環(huán)境現(xiàn)狀，加強(qiáng)我國(guó)礦山環(huán)境保護(hù)與治理，通過復(fù)合治理方式、攔、排、護(hù)、整、植等多種方式相結(jié)合的方法加快我國(guó)礦山環(huán)境治理與保護(hù)，對(duì)于我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)有著重要的意義。

2.1加強(qiáng)礦業(yè)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)制度建設(shè)，推進(jìn)我國(guó)礦山環(huán)境保護(hù)。為了更好的推進(jìn)我國(guó)礦山環(huán)境保護(hù)工作的進(jìn)行，首先有關(guān)部門要加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)．通過對(duì)礦山環(huán)境保護(hù)制度的建設(shè)，促進(jìn)我國(guó)礦山化境保護(hù)工作的實(shí)施。環(huán)境管理部門要充分認(rèn)識(shí)到礦山環(huán)境保護(hù)工作的重要性，通過國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局的監(jiān)督職能、國(guó)土資源部具體環(huán)保工作的實(shí)施共同來履行我國(guó)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與監(jiān)督的工作，促進(jìn)我國(guó)礦業(yè)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理的實(shí)施。同時(shí)加強(qiáng)有關(guān)法規(guī)與制度的建設(shè)，從法律立法的角度，強(qiáng)化礦山環(huán)境保護(hù)工作的實(shí)施。

2.2加快我國(guó)礦業(yè)開發(fā)與環(huán)境保護(hù)人才培養(yǎng)，促進(jìn)我國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)工作的推進(jìn)。礦山環(huán)境治理必須應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來實(shí)施。加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)在礦山環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用，特別是要加強(qiáng)對(duì)礦山的綜合利用和尾礦、煤矸石、礦渣等開發(fā)利用的科研投入和生產(chǎn)開發(fā)研究工作。這樣既可減少環(huán)境地質(zhì)問題，起到保護(hù)環(huán)境的作用，又可以避免資源浪費(fèi)。另外還要通過高等教育專業(yè)人才培養(yǎng)以及對(duì)在職人員的再培訓(xùn)等方式加快我國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)人才培養(yǎng)，促進(jìn)我國(guó)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的實(shí)施。

2.3加快礦業(yè)“三廢”回收利用技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)實(shí)施。在礦山開采過程中，對(duì)于“三廢”的回收、利用，對(duì)于礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)有著重要意義。通過采用先進(jìn)的采選技術(shù)和加工技術(shù)，提高礦山資源利用率，對(duì)于加快我國(guó)礦山環(huán)境保護(hù)有著重要的推動(dòng)作用。

2.4關(guān)于礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理與防護(hù)的分析。在進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境治理與防護(hù)過程中要系統(tǒng)開展地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與研究，加強(qiáng)區(qū)內(nèi)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)。建立政府引導(dǎo)，市場(chǎng)運(yùn)作機(jī)制，治理區(qū)內(nèi)環(huán)境。借鑒外國(guó)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)國(guó)際合作，比如日本菱刈金礦礦山開發(fā)復(fù)耕綠化，保護(hù)環(huán)境的成功經(jīng)驗(yàn)說明．高度機(jī)械化開采礦石，不僅節(jié)約人力以充分利用資源，還可以利用礦渣回填植樹造林綠化環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)礦區(qū)乃至當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)研究和應(yīng)用，推進(jìn)礦山“清潔生產(chǎn)”，發(fā)展綠色礦業(yè)。加強(qiáng)礦山開采導(dǎo)致的滑坡、泥石流、地面塌陷，地裂縫等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的防御和治理的研究。

3我國(guó)礦山環(huán)境治理與恢復(fù)的政策創(chuàng)新

3.1明確礦山企業(yè)的環(huán)境主體責(zé)任。我國(guó)礦山環(huán)境治理與恢復(fù)的思路，應(yīng)該轉(zhuǎn)變以政府為中心的治理模式，明確以企業(yè)為中心的治理模式。首先，礦山企業(yè)是礦山生態(tài)環(huán)境破壞的主要責(zé)任者。根據(jù)“誰(shuí)污染、誰(shuí)治理”的原則，企業(yè)應(yīng)該成為礦山環(huán)境恢復(fù)與治理的主體。當(dāng)然，在具體執(zhí)行過程中，應(yīng)該注意“誰(shuí)污染，誰(shuí)治理”是一個(gè)經(jīng)濟(jì)原則，而不是技術(shù)原則，因?yàn)橛行┪廴締栴}不是單個(gè)企業(yè)能夠從技術(shù)上治理的，而是一種經(jīng)濟(jì)上的補(bǔ)償。第二，企業(yè)治理比政府治理具有更高的效率。因?yàn)槠髽I(yè)清楚環(huán)境治理的成本與收益，以排污收費(fèi)為例，理想的費(fèi)率要求政府知道企業(yè)的邊際環(huán)境成本曲線和邊際收益曲線，而企業(yè)顯然沒有積極性將收益曲線告訴給政府，而政府要了解邊際外部成本也非常復(fù)雜，因此，考慮到企業(yè)的負(fù)擔(dān)，制定的排污費(fèi)率比較低，也就導(dǎo)致一些企業(yè)“守法成本高，違法成本低”。第三，有利于促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)革新。從表面上看，礦山企業(yè)為環(huán)境成本買單增加了企業(yè)的成本，而從長(zhǎng)遠(yuǎn)和綜合效益分析，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)更強(qiáng)。礦山企業(yè)不僅是生產(chǎn)者，而且也是技術(shù)創(chuàng)新的主要力量，如果不明確企業(yè)的治理主體責(zé)任，企業(yè)沒有積極性主動(dòng)進(jìn)行環(huán)境保護(hù)技術(shù)或資源節(jié)約技術(shù)創(chuàng)新，只有當(dāng)企業(yè)意識(shí)到這種創(chuàng)新所帶來的利益超過其成本時(shí)，才是合理的。

3.2盡快建立礦山生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。生態(tài)補(bǔ)償作為一種保護(hù)生態(tài)環(huán)境的經(jīng)濟(jì)機(jī)制，在我國(guó)已經(jīng)逐步得到研究和實(shí)踐。2005年底通過的《國(guó)務(wù)院關(guān)于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)工作的決定》和國(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要中都明確提出，要盡快建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。2007年8月，國(guó)家環(huán)保總局出臺(tái)了《關(guān)于開展生態(tài)補(bǔ)償試點(diǎn)工作的指導(dǎo)意見》，將礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)補(bǔ)償作為四個(gè)試點(diǎn)領(lǐng)域之一。建立礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，應(yīng)該做好以下幾方面：第一，明確生態(tài)補(bǔ)償?shù)闹黧w。礦產(chǎn)資源開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償，具有破壞主體明確、責(zé)任具體等明顯不同于其他領(lǐng)域生態(tài)補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)。因此，一般來講，礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)補(bǔ)償主體就是礦山企業(yè)，應(yīng)嚴(yán)格按照“誰(shuí)破壞，誰(shuí)治理”的原則，明確礦山企業(yè)的環(huán)境治理責(zé)任。第二，制定科學(xué)的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。礦產(chǎn)資源開發(fā)造成的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損失，是礦產(chǎn)資源開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償?shù)睦碚撘罁?jù)。為此，應(yīng)加強(qiáng)開展礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)環(huán)境損失評(píng)估研究，為制定科學(xué)合理的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)提供理論依據(jù)。另一方面，在實(shí)踐中，礦產(chǎn)資源開發(fā)的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，可以通過機(jī)會(huì)成本法、替代成本法，甚至協(xié)商的方法進(jìn)行確定.第三，創(chuàng)新生態(tài)補(bǔ)償?shù)男问健Ｔ陂_展生態(tài)補(bǔ)償?shù)倪^程中，其補(bǔ)償形式應(yīng)該多樣化，既可以通過貨幣的方式對(duì)周邊居民進(jìn)行補(bǔ)償，也可以通過土地復(fù)墾等方式恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，還可以通過貨幣請(qǐng)政府或?qū)I(yè)部門對(duì)環(huán)境進(jìn)行恢復(fù)。

篇10

關(guān)鍵詞：園林規(guī)劃；豎向優(yōu)化；設(shè)計(jì)；自然主體

“適宜”指的是合適、相稱，而“減量”秉承的是最小化原則。強(qiáng)調(diào)豎向設(shè)計(jì)的“適宜”和“減量”需要在評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上有的放矢、精確計(jì)算、進(jìn)行設(shè)計(jì)，在達(dá)到設(shè)計(jì)目的的基礎(chǔ)上施以最小化的擾動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和投入的最優(yōu)化。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持土方就地平衡的原則。土方的就地平衡就是要達(dá)到設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的土方平衡，盡量避免異地取土，審慎對(duì)待客土，這一原則在控制工程造價(jià)與生態(tài)環(huán)境恢復(fù)方面有重要的積極意義。

1設(shè)計(jì)要點(diǎn)

通過對(duì)風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)范圍整體進(jìn)行生態(tài)敏感性評(píng)價(jià)后，劃分出的生態(tài)敏感區(qū)域內(nèi)植被、地形等均不宜被擾動(dòng)。無游憩等活動(dòng)的區(qū)域也無需進(jìn)行調(diào)整，維持現(xiàn)狀的存在具有更為積極的生態(tài)意義。但是其中部分坡度過陡、威脅到游覽安全的區(qū)域可進(jìn)行適度的人工干預(yù)，使其處于安全的狀態(tài)，避免事故的發(fā)生。選址得出的生態(tài)敏感度較低、適宜建設(shè)的區(qū)域是提供游人活動(dòng)的主要場(chǎng)所。在這些區(qū)域內(nèi)，應(yīng)根據(jù)空間營(yíng)造、排水、栽植等設(shè)計(jì)需求，甄別出豎向需要優(yōu)化或改造的范圍。如:排水不良的低洼地;地形過于平坦，無起伏變化，美感度不突出的區(qū)域等等。風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中豎向設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一在于科學(xué)選擇豎向需要調(diào)整的范圍，并制定適宜的設(shè)計(jì)方案。適宜與減量也是景園環(huán)境與城市用地中豎向設(shè)計(jì)最大的區(qū)別所在。雖然城市環(huán)境中也強(qiáng)調(diào)對(duì)自然地形的利用，但是功能仍在設(shè)計(jì)處于絕對(duì)的優(yōu)先地位。而景園環(huán)境中存在著大量的敏感地區(qū)，地形的擾動(dòng)必須以保護(hù)為前提。同時(shí)，風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)目的在于展現(xiàn)場(chǎng)所特色，對(duì)道路的坡度、標(biāo)高，以及建筑物等沒有嚴(yán)格的要求，而是強(qiáng)調(diào)隨形就勢(shì)、因高就低，因而豎向設(shè)計(jì)工作的“彈性”較大，便于系統(tǒng)內(nèi)的平衡與優(yōu)化。

2用例分析

豎向設(shè)計(jì)的結(jié)果最終由地表的形態(tài)呈現(xiàn)，因而與依附于地表存在的風(fēng)景園林要素，如:道路、水系、建構(gòu)筑物、場(chǎng)地、植物等關(guān)系極其密切。豎向設(shè)計(jì)需要滿足以上這些要素的設(shè)計(jì)需求，是風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要組成部分。地形作為紐帶將上述風(fēng)景園林要素相互動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，并將系統(tǒng)性、動(dòng)態(tài)性反映于土石方量的調(diào)配工作。在此結(jié)合江蘇•福岡友好櫻花園的豎向設(shè)計(jì)對(duì)這一工作的系統(tǒng)性加以闡釋。江蘇•福岡友好櫻花園位于江蘇省南京市鐘山風(fēng)景名勝區(qū)明孝陵景區(qū)，始建于19%年，原有面積20畝。每年有大量中日友好人士前來櫻花園友誼交流，是南京著名的賞櫻處，也是江蘇與福岡兩省縣舉行友好活動(dòng)的重要場(chǎng)所。由于年久失修，園內(nèi)景觀呈現(xiàn)頹敗之勢(shì)，設(shè)施也己破敗，根據(jù)甲方要求，提升櫻花園景觀并擴(kuò)大面積至60余畝(約40000平方米)。筆者隨導(dǎo)師參與了櫻花園景觀的提升工作，該項(xiàng)目的特點(diǎn)之一在于豎向設(shè)計(jì)，故在此作為案例加以展示。櫻花園位于鐘山南麓，本底為自然山地，園區(qū)內(nèi)部北高南低，整體地形具有一定起伏，但局部場(chǎng)地平坦，缺乏空間變化。同時(shí)，園區(qū)內(nèi)水系原為人工硬質(zhì)駁岸，破損嚴(yán)重，不僅景觀效果不佳，而且硬質(zhì)池底存在嚴(yán)重滲漏，池水難以存續(xù)，池塘、溝渠干涸:而東部場(chǎng)地積澇，導(dǎo)致櫻花長(zhǎng)勢(shì)不良。針對(duì)以上問題，該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一在于利用豎向設(shè)計(jì)重新梳理山水關(guān)系。首先從水系入手，設(shè)計(jì)破除了原有的硬質(zhì)駁岸及池底，疏浚、整理了園區(qū)水系形態(tài)。采用HDPE膜結(jié)合覆土，在解決了水量存蓄的同時(shí)栽種水生植物。通過自然駁岸的打造，在營(yíng)造跌水、漫灘的優(yōu)美水景。其次，營(yíng)造局部的微地形。在自然駁岸改造同時(shí)，利用產(chǎn)生的土方進(jìn)行水系周邊微地形的營(yíng)造，不僅解決排水不佳而導(dǎo)致的櫻花長(zhǎng)勢(shì)不良的問題，還增加了空間層次，與整體山地大環(huán)境相呼應(yīng)。

3結(jié)論

通過設(shè)立自然式道路排水暗溝，避免軟質(zhì)場(chǎng)地由于地形營(yíng)造而導(dǎo)致的園區(qū)內(nèi)道路積水。該項(xiàng)目通過系統(tǒng)化豎向設(shè)計(jì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了水系營(yíng)造、地形營(yíng)建、排水梳理、栽植優(yōu)化的多目標(biāo)綜合設(shè)計(jì)，可謂是“一舉四得”。

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