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生态水利工程论文

2017-12-01 09:49:38  字体:   打印 收藏 

摘 要:生态水利工程设计若干问题的探讨 摘 要:通过分析水利工程与生态水利工程的差异,提出生态水利工程的开发应有明确的生态服务目标与功能以及工程选址、布局、施工过程的环境友好性与经济性。同时提出生态水利工程设计主要面临4个方面的问题:①缺乏基于不同区

关键词:生态水利工程论文


  生态水利工程设计若干问题的探讨

  摘 要:通过分析水利工程与生态水利工程的差异,提出生态水利工程的开发应有明确的生态服务目标与功能以及工程选址、布局、施工过程的环境友好性与经济性。同时提出生态水利工程设计主要面临4个方面的问题:①缺乏基于不同区域的生态水利工程设计方法与评价标准;②水利工程设计人员与生态科技工作者往往缺少合作的机会与机制;③生态水利工程与原有水利工程设施难以协调运行;④生态水利工程设计缺少生态水文测验资料。研究结果认为生态水利工程设计应基于以下技术路线:①以生态水文学与工程水文学作为工程设计的基础,进行水文过程的分析与计算;②识别工程可能影响的关键生态敏感目标;③生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合。

  关键词:水利工程论文

  引言

  生态水利工程是水利工程新的分支,宗旨是水利工程在满足人类社会需求的同时,达到水域生态系统健康与可持续性需求。主要包括以下四点内容:

  (1)生态水利工程的开发应强调生态系统的自组织原理。在设计阶段,将生态系统健康过程的维持置于重要位置,作为设计制约因子,保证水利工程满足适宜生态水文要求。

  (2)生态水利工程强调施工过程的环境友好性,防止在施工过程中造成巨大的环境成本付出。

  (3)生态水利工程更强调基于生态需水规律的运行管理。如水库要有效地发挥其生态功能,可能需要一个符合下游生态需水规律的水资源调配方案与制度。

  (4)生态水利工程选址或布局,水利工程生态负面影响最小化原则。

  1生态水利工程设计基本原则

  1.1 安全性和经济性

  生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运以及旅游等需求,也要兼顾生态系统可持续性的需求。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。

  生态水利工程的工程设施要符合水文学和工程力学的规律,确保工程设施的安全和耐久性。工程设施须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。

  生态水利工程的经济合理性,要遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。

  1.2 生态系统自我恢复

  我国在上个世纪的60年代开始,就开始有很多人员研究生态系统的自我组织功能,在自然生态环境下,生态系统可以进行自我的功能调节工作。在生态学这门学科的研究方面,他们用生态环境的自我调节功能来解释为什么世界上的物种会如此的丰富,食物链会随着时间的变化而变化。在生态环境进行自我调节的时候,生态系统的可持续发展性就表现了出来,在生态环境进行自我调节的时候的主要表现是物种的自然选择性。

  在传统水利工程建设,人们往往考虑到的是征服自然环境,水利工程去控制自然河流的做法是对环境发展很不利的做法。在新的生态水利工程建设的时候,要求工程的设计人员要放弃改变自然环境的做法,开发一种对自然环境发展有利的设计方案,不仅是要满足水利工程的设计目的,还要满足环境的可持续发展。

  人们要合理地运用生态系统的自我调节的功能,实现人与自然的和谐发展。在我们设计水利工程的时候要综合考虑当地的实际情况,做到因地制宜地去设计,因为每一条河流都有其本身自我的特点,我们只有做到因地制宜的设计水利工程的方案,才会得到最好的设计方案。

  1.3景观尺度及整体性

  河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。

  “整体性”指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

  1.4反馈调整式设计

  生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。

  从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。

  2 江西省鄱阳湖水利枢纽工程体现生态设计

  鄱阳湖水利枢纽是江西省委、省政府提出建设鄱阳湖生态经济区重大战略决策,项目位于中国江西省九江市境内河段上,距上游的南昌88公里。它是鄱阳湖上第一座大型水电站,也是世界上最大的大流量、径流式发电以及航运、灌溉、水产养殖等功能于一体的水利枢纽之一。项目将服务于鄱阳湖生态经济区建设以及华中华东地区的电力供应。

  鄱阳湖水利枢纽工程坝址选定为鄱阳湖入江水道,上距星子县城约12km,下至长江汇合口约27km,此处,右边是屏峰山,属湖口县;左边是长岭,属庐山区。两山之间湖面宽约2.8km,为鄱阳湖入长江通道最窄之处,两岸均为岩质边坡,地形、地质条件都很好,右岸是修建水坝的理想场所,并且右岸屏峰山的基岩埋深相对较浅,是修建水坝的理想场所。“身高”不足200米的屏峰山、长岭山谈不上巍峨,却如两把大锁,锁住了浩瀚的鄱阳湖水。

  鄱阳湖水利枢纽由闸坝主体工程和自然保护区保护工程两部分组成。闸坝主体工程分别为船闸、泄水闸、电站厂房和过鱼建筑物。

  在建设闸坝主体工程时,设计安排了对鄱阳湖(吴城)、南矶两座国家级自然保护区采取工程措施进行保护,拟将保护区用长达38公里的堤围起来,使保护区形成相对独立的保护圈,然后再在小保护圈内设立节制闸、排涝站,控制圈内水位,满足自然保护区湿地的正常运行要求,以适合冬季候鸟栖息。

  鄱阳湖水利枢纽工程运行后,拟分为江湖连通期、鄱阳湖闸蓄水期、三峡水库蓄水期、补偿调节期、低枯水期等5个时段进行不同的调度。其中,江湖连通期(4月1日~8月31日)闸门全部敞开,江湖连通;鄱阳湖闸蓄水期(9月1日~9月20日)利用鄱阳湖洪水尾巴下闸蓄水,水位一般控制在16~17.5m;三峡水库蓄水期(9月21日~10月31日),将闸前水位由17.5m降至16m左右;补偿调节期(11月1日~12月31日)和低枯水期(次年1月1日~3月31日)按下游用水需求和候鸟习性科学调控水位,达到合理利用水资源、保护生态环境、促进经济社会发展之目的。

  结 语

  总而言之,随着社会经济的不断发展,水利工程对经济的促进作用越来越明显。作为一名水利工程工作人员,在建设水利工程的时候,要考虑很多的问题,不仅仅是建设工程开工前要考虑很多的影响因素,在水利工程施工完成后,我们还要考虑水利工程的运行对河流生态系统的影响问题,这就要求我们必须重视对河流生态的系统进行相应保护工作,实现水利工程可持续发展。

  参考文献

  [1]董哲仁.生态水利工程原理与技术[J]广东水利水电.2007(04)

  [2]刘正茂.生态水利工程设计若干问题的探讨[J]黑龙江水利技术.2009(09)

  [3]李力.生态水利工程设计初探[J]中国水电技术.2008(07)

  [4]邵蕾.谈生态水利工程的规划设计基本原则[J]民营科技.2011(8)

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