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中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）17-007-02
我國的水利工程專業(yè)、水利水電工程建筑專業(yè)以及農(nóng)業(yè)灌排技術(shù)專業(yè)中，一般都設(shè)有“工程水文及水利水電規(guī)劃”或稱“工程水文及水利計算”課。水利水電工程技術(shù)人員所接受的主要是傳統(tǒng)的“工程水文及水利水電規(guī)劃”的思想方法。改革開放以來，代表性文獻(xiàn)有華東水利學(xué)院(現(xiàn)為河海大學(xué))、西北農(nóng)學(xué)院(現(xiàn)為西北農(nóng)業(yè)大學(xué))、武漢水利電力學(xué)院(現(xiàn)為武漢大學(xué))合編的《水文及水利水電規(guī)劃》，都科技大學(xué)(現(xiàn)為四川大學(xué))、華東水利學(xué)院、武漢水利電力學(xué)院合編的《工程水文及水利計算，長江流域規(guī)劃辦公室水文處主編的《水利工程實(shí)用水文水利計算》，蔣金珠主編的《工程水文及水利計算》。朱歧武、拜存有主編的《水文與水利水電規(guī)劃》這些文獻(xiàn)為水利水電工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理運(yùn)用提供有關(guān)暴雨、洪水、徑流、泥沙等方面的分析計算，為合理開發(fā)水資源、治理河流、確定水利水電工程的開發(fā)方式、規(guī)模和效益。以及擬定水利水電工程的合理管理運(yùn)用方式等提供依據(jù)。隨著工程水利向資源水利轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利的轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的“工程水文及水利水電規(guī)劃”的某些內(nèi)容亦越來越不適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展水利的要求。為使水利工程專業(yè)、水利水電工程建筑專業(yè)以及農(nóng)業(yè)灌排技術(shù)專業(yè)中的“工程水文及水利水電規(guī)劃”的內(nèi)容適應(yīng)現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利的要求，筆者對傳統(tǒng)“工程水文及水利水電規(guī)劃”與可持續(xù)發(fā)展水利適應(yīng)性進(jìn)行了分析研究。
一、可持續(xù)發(fā)展水利內(nèi)涵概述
汪恕誠部長曾指出，恢復(fù)和建設(shè)良好的生態(tài)系統(tǒng)，以水資源的可持續(xù)利用支持經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，是現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利工作的基礎(chǔ)性目標(biāo)。具體而言：就是要實(shí)現(xiàn)環(huán)境水利、資源水利和信息水利，通過工程措施和非工程措施實(shí)現(xiàn)水多能控、水少能引、水臟能調(diào)，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供主要的防洪安全保障、水資源供給保障和水資源保護(hù)。為了滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要，不斷提高水資源的利用效率，以水資源的可持續(xù)利用保證經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展水利的本質(zhì)特征。具體包括四個方面：一是實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用；二是建立節(jié)水型社會；三是恢復(fù)和建設(shè)良好的生態(tài)系統(tǒng)；四是實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。水資源的可持續(xù)利用與傳統(tǒng)水利對水資源“竭澤而漁”的開發(fā)利用方式完全不同，它是循著生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的原理，實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利的公平和高效發(fā)展,實(shí)現(xiàn)當(dāng)代人與后代人、上游與下游、河道內(nèi)與河道外、相鄰區(qū)域(或流域)等水資源開發(fā)利用的公平。水資源的可持續(xù)利用是在人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略下進(jìn)行的，是在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和繁榮。建立節(jié)水型社會是一項涉及社會各層面的綜合性系統(tǒng)工程。以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念推動節(jié)水型社會建設(shè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展是節(jié)水型社會建設(shè)的新路子，而循環(huán)經(jīng)濟(jì)是運(yùn)用生態(tài)學(xué)規(guī)律把經(jīng)濟(jì)活動組成為一個“資源開發(fā)—產(chǎn)品生產(chǎn)—資源再生利用”的反饋式流程，實(shí)現(xiàn)低開采、低排放、高利用,以最大限度地提高資源利用效率，提升經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的質(zhì)量和效益。
恢復(fù)和建設(shè)良好的生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會和資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展是現(xiàn)代水利的基本目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置，也就是要實(shí)現(xiàn)資源、經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，這是建設(shè)現(xiàn)代水利的根本途徑。由此可見，可持續(xù)發(fā)展水利的本質(zhì)特征是高等院校水利專業(yè)教學(xué)的理論指導(dǎo)，是現(xiàn)代水利水電規(guī)劃的思想方法，也是“工程水文及水利水電規(guī)劃”內(nèi)容的參照系。
二、傳統(tǒng)“工程水文及水利水電規(guī)劃”內(nèi)容與可持續(xù)發(fā)展
水利之要求差距剖析前文所提及的代表性文獻(xiàn)，不論內(nèi)容還是形式基本是一致的，幾十年不變，只是本專科內(nèi)容的多少有所不同，顯然與可持續(xù)發(fā)展水利對“工程水文及水利水電規(guī)劃”內(nèi)容的要求不相適應(yīng)，主要表現(xiàn)在以下四個方
1、強(qiáng)調(diào)河流的水文功能，忽略河流的生態(tài)功能水文循環(huán)(水分循環(huán))是認(rèn)識水資源可恢復(fù)性、有限性和時空分布不均勻性等的基礎(chǔ)知識，“工程水文及水利水電規(guī)劃”一般都在開篇對其做重點(diǎn)介紹。河流是水文循環(huán)過程中液態(tài)水在陸地表面流動的重要通道。大氣降水在陸地上所形成的地表徑流，沿地表低洼處匯集成河流。降水入滲形成的地下水一部分也復(fù)歸河流。同時，對河流的分段、河長、河系、縱橫比降以及河流的集水區(qū)域———流域等都有詳細(xì)的介紹，但是忽略了河流是形成和支持地球上許多生態(tài)系統(tǒng)的重要因素這一內(nèi)容。河流在輸送淡水和泥沙的同時，也運(yùn)送由于雨水沖刷而帶入河中的各種生物質(zhì)和礦物鹽類，為河流內(nèi)以至流域內(nèi)和近海地區(qū)的生物提供營養(yǎng)物，為分子輸送種子，排走和分解廢棄物等，使河流成為多種生態(tài)系統(tǒng)生存和演化的基本保證條件。
2、強(qiáng)調(diào)人類活動對“量”的影響和“還原”，忽略對生態(tài)環(huán)境的影響和修復(fù)“工程水文及水利水電規(guī)劃”文獻(xiàn)中，都有對人類活動影響使徑流資料不一致而進(jìn)行“還原量”計算的內(nèi)容，但從不涉及由于水利水電工程的建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響問題，更沒有對生態(tài)環(huán)境如何修復(fù)的內(nèi)容。一方面，水利水電工程可以促進(jìn)或帶動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，有利于解決“人口——資源——環(huán)境惡化”問題，消除因貧困求生存而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞的根本原因。另一方面，對生態(tài)環(huán)境也有負(fù)面影響，比如河流上建水庫、電站，特別是梯級較多時，河流形態(tài)會發(fā)生顯著變化，會出現(xiàn)生物多樣性退化以及加劇水體污染等問題。
3、水利規(guī)劃不考慮生態(tài)環(huán)境用水需要在開發(fā)利用水資源時，需要對河川徑流進(jìn)行水利規(guī)劃，以確定水利水電工程的興利規(guī)模。河川年徑流的分析計算在“工程水文及水利水電規(guī)劃”中一般作為一章內(nèi)容介紹，其目的是提供長期年、月徑流量系列以及設(shè)計代表年的年、月徑流量，用于確定水利水電工程的興利規(guī)模，即為滿足工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城鄉(xiāng)生活、發(fā)電、航運(yùn)、養(yǎng)殖等用水部門的用水需要所需的工程規(guī)模。但是，一個區(qū)域(或流域)的水資源合理開發(fā)利用，不僅要考慮本區(qū)域( 或本流域)用水部門的用水要求，還必須考慮本區(qū)域(或本流域)以及臨區(qū)域(或流域、或上、下游)的生態(tài)環(huán)境用水所要求的工程規(guī)模，本文稱為“生態(tài)環(huán)境庫容”。從現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利的本質(zhì)特征來分析，后者更為重要，可這恰恰是傳統(tǒng)“工程水文及水利水電規(guī)劃”所缺少的。
4、水庫調(diào)度圖的局限性和片面性“工程水文及水利水電規(guī)劃”中，一般都含有水庫調(diào)度的內(nèi)容。水庫調(diào)度可分為興利調(diào)度、防洪調(diào)度和水庫群的聯(lián)合調(diào)度。水庫的興利調(diào)度是依據(jù)徑流資料以及用水( 用電)部門的用水(用電)要求，按照經(jīng)濟(jì)效益最大(比如發(fā)電量最大，灌溉面積最大,供水保證率最高) 的所謂“最優(yōu)準(zhǔn)則”預(yù)先編制一組水庫蓄水的指示線組成水庫興利調(diào)度圖。防洪調(diào)度是依據(jù)工程地點(diǎn)的設(shè)計洪水資料經(jīng)過防洪水利計算確定水庫的一系列防洪特征水位，其目的是確保水庫大壩安全和處理防洪與興利的矛盾。水庫群的聯(lián)合調(diào)度其目的是使庫群獲得較大的綜合經(jīng)濟(jì)效益。由此可知，水庫調(diào)度圖不論是在水庫的規(guī)劃設(shè)計階段還是在其管理運(yùn)用階段，都沒有考慮“生態(tài)環(huán)境庫容”，也沒有考慮水庫的放水如何使下游河道還原為天然狀態(tài)，維護(hù)下游河流生態(tài)的天然屬性，更沒有考慮“減污調(diào)度”、“調(diào)沙調(diào)度”。顯然，傳統(tǒng)水庫調(diào)度圖具有很大的局限性和片面性，與可持續(xù)發(fā)展水利的要求極不適應(yīng)。
參考文獻(xiàn)
[1] 華東水利學(xué)院,西北農(nóng)學(xué)院,武漢水利電力學(xué)院.水文及水利水電規(guī)劃[M].北京:水利出版社,1981.
2社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展
水利水電工程建設(shè)給當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展注入了活力，也帶來了諸多不穩(wěn)定因素，合理解決工程建設(shè)征地移民補(bǔ)償安置中存在的問題，使移民搬得出，穩(wěn)得住，能致富，是考驗移民安置工作的客觀要求。移民群眾在移民工作中付出了許多，對水利水電開發(fā)促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和脫貧致富寄予厚望。地方政府是移民安置“工作主體、責(zé)任主體、實(shí)施主體”，移民工作的成效與各級地方政府的全力支持、積極投入和有效組織密不可分。地方各級政府在妥善安置移民，解決搬遷、維穩(wěn)問題，解決庫區(qū)移民群眾發(fā)展致富和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展等方面，面臨諸多壓力。雖然水利水電開發(fā)對庫區(qū)和安置區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的具有促進(jìn)作用，但有時并不十分明顯，由于期望與現(xiàn)實(shí)之間的差距，影響了移民群眾的積極性，容易直接導(dǎo)致移民安置進(jìn)展不順、效果不理想的被動局面。促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和移民群眾脫貧致富應(yīng)明確作為水利水電開發(fā)重要任務(wù)之一，需要進(jìn)一步落實(shí)相關(guān)政策及細(xì)化配套措施，強(qiáng)調(diào)政府職責(zé)，明確企業(yè)的社會責(zé)任，合理地分工協(xié)作，才能充分調(diào)動各級政府及移民群眾積極性，發(fā)揮水利水電開發(fā)對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用。
1水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響
在社會生產(chǎn)過程中水利工程對經(jīng)濟(jì)與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態(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人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動性，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需求的同時，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。
2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)計主要對象是水文系統(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)的一個新的分支，是研究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)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：對于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對于已建工程，則是對于被嚴(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。
3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計原則
3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)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(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(fù)工程的耐久性。
對于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險最小和效益最大原則。由于對生態(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。這就需要在規(guī)劃設(shè)計中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長期定點(diǎn)監(jiān)測和評估。另外，充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律，是力爭以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。
3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則
一個地區(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下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會發(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，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)行勘查和評估，建立河流地貌數(shù)據(jù)庫和生物資源數(shù)據(jù)庫。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，必要時建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營養(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)查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件，對于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評估。在眾多的環(huán)境因子中，識別那些對于系統(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)計和生物棲息地的設(shè)計。
3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計、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，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，生態(tài)工程設(shè)計與傳統(tǒng)水工設(shè)計有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計，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)計與此不同，生態(tài)工程設(shè)計是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計，或者說是輔設(shè)計。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計、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)計和實(shí)現(xiàn)設(shè)計。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。
傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計的特征是對于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計生態(tài)水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機(jī)，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術(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)計這個寶貴財富，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)價值，尋求最佳的生態(tài)工程方案。
自設(shè)計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)計理論時，需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時要持慎重態(tài)度，防止生物入侵。
3.4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)。而人類活動和工程設(shè)施作為生境的組成部分，形成對于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時，需要對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間與空間中擴(kuò)展或收縮的動態(tài)系統(tǒng)。再者，河流生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)，與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時進(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)活動進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后，河流生態(tài)修復(fù)的時間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個動態(tài)過程。每一個河流生態(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的時間。因此對于河流生態(tài)修復(fù)項目要有長期準(zhǔn)備，同時進(jìn)行長期的監(jiān)測和管理。
3.5反饋調(diào)整式設(shè)計原則
生態(tài)系統(tǒng)的成長是一個過程，河流修復(fù)工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時間。進(jìn)化的趨勢是結(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，同時對外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。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(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(shè)計預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。
意識到生態(tài)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)都不是靜止的，在時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)計不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計方法，而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計方法。是按照“設(shè)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(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個流程中，監(jiān)測工作是基礎(chǔ)。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(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(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(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。
在反饋調(diào)整式設(shè)計過程中，提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣鹘绲膹V泛參與，通過對話、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)計的科學(xué)性。
參考文獻(xiàn)：
［1］董哲仁.水利工程對生態(tài)系統(tǒng)的脅迫［J］.水利水電技術(shù)，2003，（7）：1~5.
［2］董哲仁.生態(tài)水工學(xué)的理論框架［J］.水利學(xué)報，2003，（1）：1~6.
［3］董哲仁.河流形態(tài)多樣性與生物群落多樣性［J］.水利學(xué)報，2003，（11）：1~7.
［4］MitschW.J.，JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration［M］.PublishedbyJohnWiley&Sons，Inc.，Hoboken，NewJersey，2004：134~137.
［5］董哲仁.荷蘭圍墾區(qū)生態(tài)重建的啟示［J］.中國水利，2003，（11A）：45~47.
［6］O’NeillR.V.，D.L.DeAngelis，J.B.Waide，etal.AHierarchicalCon－ceptofEcosystems［M］.PrincetonUniversityPress，Princeton，NJ.1986：153.
2農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計準(zhǔn)則
由于受到河流徑流量以及農(nóng)作物類別持續(xù)變化等因素的影響,農(nóng)田水利灌溉亦伴隨季節(jié)的改變而改變,存在著不確定因素,平均每年的水量和耗水量均具有一定的不同。所以,農(nóng)田水利灌溉工程切不可完全根據(jù)傳統(tǒng)經(jīng)驗而工作,而是應(yīng)該擁有科學(xué)、合理的設(shè)計規(guī)劃準(zhǔn)則,最終保證規(guī)劃設(shè)計工作具有科學(xué)性、合理性。通常情況下,農(nóng)田水利灌溉規(guī)劃設(shè)計都是水利設(shè)施、區(qū)域水源情況,以及農(nóng)業(yè)發(fā)展條件等因素為基礎(chǔ),并在全面考量之后方可確定。一旦在初期出現(xiàn)涉及標(biāo)準(zhǔn)偏高的情況,那么保障農(nóng)田水利的程度就要高一些,并且設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)將會直接關(guān)系到工程的規(guī)模狀況。從當(dāng)前形勢來看,農(nóng)業(yè)水利部門,多從灌溉設(shè)計保證率以及抗抗旱天數(shù)2各方面來制定準(zhǔn)則。
2.1灌溉設(shè)計保證率
這一問題主要指的是在長時間使用條件下,水利灌溉工程用水應(yīng)該充分達(dá)到年數(shù)和總年數(shù)的比值,這一比值也就是農(nóng)田水利灌溉設(shè)計保證率。通常情況下,農(nóng)田水利灌溉工程要按照區(qū)域內(nèi)部的作物種植情況以及實(shí)際水文條件進(jìn)行擬定。
2.2抗旱天數(shù)
這主要是指以小水庫、塘壩等灌溉設(shè)施供水情況為基礎(chǔ),在降水偏少好雨水連綿等狀況下,能夠符合農(nóng)作物耗水所需天數(shù)為準(zhǔn)則。比如,在灌溉設(shè)施當(dāng)中,水源能夠保證80d連續(xù)無雨的用水量,此水泥他規(guī)劃設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)即為80d,上述抗旱天數(shù)的確定主要是利用規(guī)定時間內(nèi)區(qū)域農(nóng)作物需水時間為準(zhǔn)則。此外,在農(nóng)田水利灌溉規(guī)劃設(shè)計過程中,還應(yīng)充分按照區(qū)域的實(shí)際情況作出全面、具體的分析和研究。
3農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計
3.1針對規(guī)劃設(shè)計的建設(shè)規(guī)模進(jìn)行預(yù)測研究
當(dāng)規(guī)劃設(shè)計工作開始之前,先應(yīng)該針對農(nóng)田水利建設(shè)規(guī)模實(shí)施預(yù)測研究,這一工作我們通常可以從以下幾方面進(jìn)行:首先,區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展對水泥灌溉面積的要求,全面考量農(nóng)田水利在區(qū)域內(nèi)部農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具置,以實(shí)現(xiàn)農(nóng)民的創(chuàng)收和保障糧食安全為基礎(chǔ),并在發(fā)展規(guī)劃區(qū)域農(nóng)業(yè)的前提下,研究區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)對水利建設(shè)的實(shí)際需求,在此基礎(chǔ)上確定出農(nóng)田水利工程規(guī)劃設(shè)計的具體規(guī)模大小。其次,研究可供灌溉使用水資源對灌溉規(guī)模的潛力,并以水源視角來論證農(nóng)田水利灌溉規(guī)模的發(fā)展?jié)撃?然后再以區(qū)域為單位來負(fù)荷水資源的實(shí)際承載力。按照水源規(guī)劃確定的總耗水量利用狀況以及控制準(zhǔn)則等,深入分析、研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對于水源的具體需求量,從而保證農(nóng)田水利灌溉工程水資源供求實(shí)現(xiàn)平衡的根本目標(biāo)。再次,針對地區(qū)土地資源對農(nóng)田水利灌溉的規(guī)模潛能進(jìn)行分析、研究,重點(diǎn)是按照區(qū)域土地資源對灌溉面積的素質(zhì)和潛能實(shí)施研究。最后,針對農(nóng)田水利灌溉規(guī)模的發(fā)展進(jìn)行規(guī)模的預(yù)測,利用分析、研究農(nóng)田水利省水改進(jìn)以及水源供求關(guān)系,確定出農(nóng)田水利灌溉規(guī)模以及實(shí)際灌溉面積。
3.2關(guān)于農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計的重要內(nèi)容
(1)設(shè)計取水方法。取水方法是農(nóng)田水利灌溉規(guī)劃設(shè)計過程中的關(guān)鍵構(gòu)成要素,其設(shè)計方向應(yīng)當(dāng)按照不同區(qū)域灌溉水源進(jìn)行確定。通常情況下,灌溉水源具體分成2類,其中一種是提水取水,而另一種則是自流取水,農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計取水方法一般是對以上兩種水源來完成設(shè)計。自留取水主要是以河流水為主的灌溉方法,同時它也包括兩種方式,首先是有壩取水,此種取水方式通常是在地下水位處于很低的情況,其水量雖然充沛,然而卻不能自行流入到農(nóng)田當(dāng)中,為保證正常灌溉,一般都在河道上來修筑節(jié)制閘或者堤壩,在此基礎(chǔ)上才能將水源引入到農(nóng)田當(dāng)中;其次是無壩取水,此種取水方式的設(shè)計還可分成建閘以及不建閘,為避免由于沒建閘而無法控制洪期的水量以及農(nóng)田被淹、渠道被沖走等問題,最好在設(shè)計過程中實(shí)施建閘設(shè)計,從而確保水流的穩(wěn)定性,降低水流對引水口的侵蝕。
(2)灌溉工程規(guī)劃設(shè)計的基本原則。①安全性原則。安全性是所有工程中都應(yīng)遵守的要求,在農(nóng)田水利灌溉工程中,需要盡量防止出現(xiàn)深挖方、高填方和險段位置的施工。還應(yīng)避免在沿河位置設(shè)置此工程,以防山洪將其沖垮、沖毀。②綜合利用原則。灌溉工程需要集中落差,同時結(jié)合水利加工,開展多種經(jīng)營,全面且合理的利用水資源以及水資源。與此同時,相關(guān)工作人員還應(yīng)重點(diǎn)考慮結(jié)合河水與井水的灌溉,構(gòu)建起地表水和地下水綜合利用的水利灌溉系統(tǒng)。最終,保證農(nóng)田水利灌溉工程得以正常投入使用。
1水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響
在社會生產(chǎn)過程中水利工程對經(jīng)濟(jì)與社會有著巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態(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人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動性，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需求的同時，兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。
2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)計主要對象是水文系統(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)的一個新的分支，是研究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)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：對于新建工程，是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對于已建工程，則是對于被嚴(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。
3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計原則
3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)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(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(fù)工程的耐久性。
對于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析，應(yīng)遵循風(fēng)險最小和效益最大原則。由于對生態(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。這就需要在規(guī)劃設(shè)計中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長期定點(diǎn)監(jiān)測和評估。另外，充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律，是力爭以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。
3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則
一個地區(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下降，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會發(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，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)行勘查和評估，建立河流地貌數(shù)據(jù)庫和生物資源數(shù)據(jù)庫。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，必要時建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營養(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)查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件，對于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評估。在眾多的環(huán)境因子中，識別那些對于系統(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)計和生物棲息地的設(shè)計。
3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計、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，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，生態(tài)工程設(shè)計與傳統(tǒng)水工設(shè)計有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計，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)計與此不同，生態(tài)工程設(shè)計是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計，或者說是輔設(shè)計。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計、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)計和實(shí)現(xiàn)設(shè)計。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗表明，人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。
傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計的特征是對于自然河流實(shí)施控制。而設(shè)計生態(tài)水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機(jī)，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術(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)計這個寶貴財富，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)價值，尋求最佳的生態(tài)工程方案。
自設(shè)計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)計理論時，需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時要持慎重態(tài)度，防止生物入侵。
3.4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)。而人類活動和工程設(shè)施作為生境的組成部分，形成對于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時，需要對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間與空間中擴(kuò)展或收縮的動態(tài)系統(tǒng)。再者，河流生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng)，與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時進(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)活動進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后，河流生態(tài)修復(fù)的時間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個動態(tài)過程。每一個河流生態(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的時間。因此對于河流生態(tài)修復(fù)項目要有長期準(zhǔn)備，同時進(jìn)行長期的監(jiān)測和管理。
3.5反饋調(diào)整式設(shè)計原則
生態(tài)系統(tǒng)的成長是一個過程，河流修復(fù)工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時間。進(jìn)化的趨勢是結(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，同時對外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。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(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(shè)計預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展，可能出現(xiàn)多種可能性。
意識到生態(tài)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)都不是靜止的，在時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)計不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計方法，而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計方法。是按照“設(shè)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(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個流程中，監(jiān)測工作是基礎(chǔ)。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(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(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(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。
在反饋調(diào)整式設(shè)計過程中，提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣鹘绲膹V泛參與，通過對話、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)計的科學(xué)性。
參考文獻(xiàn)：
［1］董哲仁.水利工程對生態(tài)系統(tǒng)的脅迫［J］.水利水電技術(shù)，2003，（7）：1~5.
［2］董哲仁.生態(tài)水工學(xué)的理論框架［J］.水利學(xué)報，2003，（1）：1~6.
［3］董哲仁.河流形態(tài)多樣性與生物群落多樣性［J］.水利學(xué)報，2003，（11）：1~7.
［4］MitschW.J.，JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration［M］.PublishedbyJohnWiley&Sons，Inc.，Hoboken，NewJersey，2004：134~137.
［5］董哲仁.荷蘭圍墾區(qū)生態(tài)重建的啟示［J］.中國水利，2003，（11A）：45~47.
［6］O’NeillR.V.，D.L.DeAngelis，J.B.Waide，etal.AHierarchicalCon－ceptofEcosystems［M］.PrincetonUniversityPress，Princeton，NJ.1986：153.
Abstract: Water conservancy workers need to establish environmental awareness, fully aware of environmental issues in water conservancy construction, help engineering Water Resources Water to achieve the unity of the economic, social and environmental benefits.Key words: hydraulic; environmental issues; ecological
中圖分類號：F407.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104（2012）02-
目前我國豐富的水資源正以前所未有的速度被破壞和浪費(fèi)，嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境。要認(rèn)識到水資源開發(fā)利用的最佳目標(biāo)應(yīng)是經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益三者的統(tǒng)一。人與自然的和諧相處，則是開發(fā)利用水資源的根本原則。
一、水利工程與生態(tài)平衡（一）興修水利工程會打破原有的生態(tài)平衡
人類在地球上修建的水利工程無外乎兩大類，即蓄水庫和跨流域調(diào)水工程。它們的實(shí)質(zhì)都是為解決水資源的時、空分布不平衡問題。在我國，對生態(tài)影響最大的莫過于蓄水庫。從表面看，它們都是為了解決水資源不足或充分利用水資源，但如果深入探究，卻發(fā)現(xiàn)其中對社會、環(huán)境的潛在影響是巨大和復(fù)雜的。簡言之，其影響包含直接的或間接的、短期的或長期的、誘發(fā)的或積累的、一次的或兩次的等等因素。所有這些影響，都會打破原有的生態(tài)平衡。然而，應(yīng)該看到，包括生態(tài)平衡在內(nèi)的自然平衡本來就是動態(tài)的，人類正是通過不斷地打破那種不利于人類健康發(fā)展的平衡，才能發(fā)展到今天。自然界的生態(tài)平衡既是動態(tài)的，同時又是隨時存在著。問題在于人類怎樣以一種最優(yōu)的方式去分辨出那些不利人類生存發(fā)展的生態(tài)平衡，打破之，并更加自覺地重建一種新的平衡，即人工生態(tài)平衡。
（二）修建水利工程要注意保護(hù)生態(tài)平衡
保護(hù)生態(tài)平衡應(yīng)是兩個內(nèi)容的總和：一是對那些良性的生態(tài)平衡應(yīng)盡最大努力限制人類對其的消極影響，使其按自己固有的規(guī)律發(fā)展；另一個是對那些惡性的生態(tài)平衡施以人類的改造活動，扼制其繼續(xù)發(fā)展的勢頭，使之良性發(fā)展。有了保護(hù)生態(tài)平衡的認(rèn)識，進(jìn)行合理的開發(fā)規(guī)劃，是使興建與環(huán)保協(xié)調(diào)發(fā)展的必要手段。然而要真正達(dá)到這一共識，人類還要走相當(dāng)長的一段路程。因為環(huán)保問題歷來不是一個簡單的問題，具有直接性和間接性、短期性和長期性、誘發(fā)性和積累性以及連帶性等特點(diǎn)。因此，在世界范圍內(nèi)大力進(jìn)行環(huán)境保護(hù)教育，使規(guī)劃工作納入法律軌道亦是十分必要的。（三）生態(tài)保護(hù)要作為水利工程規(guī)劃、設(shè)計和施工重要的組成部分。在興修水利工程的前后，只有對保護(hù)生態(tài)平衡的認(rèn)識甚至是重視是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，重要的是要落實(shí)到具體的行動中，即要將環(huán)保思想貫穿于工程的規(guī)劃設(shè)計及施工組織管理的每一環(huán)節(jié)。我們必須清醒地認(rèn)識到，水利工程的修建，對生態(tài)平衡的良性循環(huán)有著巨大的副作用，這就要求我們必須通過合理、科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計和管理將其減小到最低限度。除了有一個良好的政治經(jīng)濟(jì)條件外，更重要的是要依靠科學(xué)技術(shù)的革命?？茖W(xué)技術(shù)是協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系的主要工具。由于生物圈的動態(tài)平衡是人類及其生命系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生的前提，現(xiàn)代自然科學(xué)的發(fā)展所深刻揭示的自然規(guī)律，則是人類認(rèn)識生物圈動態(tài)平衡機(jī)制的基礎(chǔ)，而現(xiàn)代技術(shù)又為調(diào)節(jié)生物圈動態(tài)平衡提供了必要的手段。這種調(diào)節(jié)，必須考慮人的活動對自然界發(fā)生作用的性質(zhì)和界限，必須把對自然界的保護(hù)和再生產(chǎn)納入社會有機(jī)體內(nèi)并作為其重要的組成部分。對于不良的生態(tài)平衡，興修水利工程本身就是對其進(jìn)行良性改造，使之朝著有利于人類的健康方向發(fā)展。關(guān)鍵是我們在工程的施工過程中，怎樣盡最大努力去減小人類對其的不良影響。這就給工程的建設(shè)者們提出了以下任務(wù)：1、規(guī)劃設(shè)計的前期，要切實(shí)搞好工程所在地的水文資料的收集及地質(zhì)條件的勘測。如蓄水庫，重點(diǎn)是水文資料和地質(zhì)構(gòu)造，充分考慮大壩的防洪能力、穩(wěn)定性以及避免地震的誘發(fā)。2、規(guī)劃中還應(yīng)設(shè)計一定的工程構(gòu)造，以滿足大壩流域內(nèi)水生物的生活習(xí)性，減少庫區(qū)淹沒范圍。如長江內(nèi)的珍奇動物“中華鱘”，有著在上游產(chǎn)卵的習(xí)性，三峽大壩的修建，正好隔斷了該魚類去上游繁衍的路途，如果不采取一定的措施，勢必會造成“中華鱘”這一珍奇動物的滅絕。三峽大壩的設(shè)計就充分考慮了對“中華鱘”。3、施工階段的任務(wù)：第一，在施工承包合同的簽訂時，承包商對施工現(xiàn)場污染物的擴(kuò)散和施工人員的勞動保護(hù)所應(yīng)負(fù)的責(zé)任，應(yīng)寫進(jìn)合同書內(nèi)，要有環(huán)保措施，對各種污染物排放要限制在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。第二，施工前要在施工現(xiàn)場建立必要的環(huán)保監(jiān)測機(jī)構(gòu)，進(jìn)行水質(zhì)、大氣、噪聲的本底測定，便于和施工階段不同時期監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行對比。第三，施工人員進(jìn)入工地后，還要建立衛(wèi)生防疫機(jī)構(gòu)，以避免施工期數(shù)萬工人集中在一起，引起流行病的傳播和擴(kuò)散。這方面的教訓(xùn)，在我國時期的興修水利中是十分深刻的。4、施工后期的任務(wù)。特別要對施工階段破壞的植被規(guī)劃及時恢復(fù)，制訂工區(qū)的全面綠化規(guī)劃，以保護(hù)已經(jīng)形成的生態(tài)平衡。在工區(qū)范圍內(nèi)的生物圈內(nèi)，研究生物資源的利用、保護(hù)和生產(chǎn)的合理的方式，控制規(guī)劃人群自身的發(fā)展，保持生物種群的恰當(dāng)比例。
二、水利工程生態(tài)規(guī)劃設(shè)計的要求
水利工程，改造山河、興利除害、綜合開發(fā)、合理利用、積極保護(hù)、科學(xué)管理水資源，使之更好的服從人們的意志，更好地為人類造福，這不僅改變了自然界中天然水流的形態(tài)，也改變了周圍的自然環(huán)境和社會環(huán)境。在生態(tài)經(jīng)濟(jì)環(huán)境水利階段，人們普遍關(guān)注環(huán)境與生態(tài)問題，普遍重視資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)、生態(tài)保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。在這樣的前提下，強(qiáng)調(diào)水利工程建筑物的環(huán)境功能和美學(xué)價值，己成為我們在水利工程設(shè)計方面的新趨勢。
以改善水域環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)為主要目標(biāo)的“城市環(huán)境水利工程”建設(shè)，成為水利現(xiàn)代化建設(shè)的重要內(nèi)容。按照現(xiàn)代城市的功能，對流經(jīng)市區(qū)的河流歸納起來有兩類要求：（一）對河中水流的要求是：水質(zhì)清潔、生物多樣性、生機(jī)盎然和優(yōu)美的水面規(guī)劃。（二）對濱河帶的要求是：能反映本地獨(dú)特歷史、文化、風(fēng)俗的濱河規(guī)劃；能提供一充滿鮮花、有人工景點(diǎn)、公園化的休閑、娛樂、體育活動空間；能營造一充滿文化、藝術(shù)、科學(xué)氣氛，具有現(xiàn)代氣息、人水關(guān)系協(xié)調(diào)、引人勝、便于人水親近的濱河帶。人們提出這些要求是社會進(jìn)步的體現(xiàn)，也是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然。水利建設(shè)者應(yīng)當(dāng)適應(yīng)這種趨勢，滿足社會的要求。在水利工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工等方面進(jìn)行調(diào)整和完善，注入更多的人文、藝術(shù)、科學(xué)和現(xiàn)代氣息，注重工程的環(huán)境效益和美學(xué)效益。
三、水利工程景觀規(guī)劃策略（一）沿河綠地
濱水環(huán)境的總體構(gòu)思應(yīng)盡可能擴(kuò)大沿河綠地，形成較為連續(xù)性綠化帶，用綠色來勾畫古城的輪廓，延續(xù)城市文脈。同時，以良好的綠色空間，優(yōu)化環(huán)境規(guī)劃質(zhì)量，體現(xiàn)現(xiàn)代化城市的新形象。（二）閘壩結(jié)合，擴(kuò)展沿河水面。
