生态工程及其基本原理范例6篇

生态工程及其基本原理

生态工程及其基本原理范文1

关键词:生态水利工程 概念 设计原则 践行措施

0 引言

随着社会的全面发展及社会生活水平的显著提升,水利工程等基础设施工程在人们的生产及生活活动中发挥的作用越来越大,但随着全社会范围内生态环境可持续发展工程的普遍开展及社会各界生态环境保护意识提升,越来越多的人水利工程设计中生态学原理运用的重要性,为顺应发展的需求,在水利工程规划建设领域逐步完善起生态水利工程的理念及具体的规划设计原则,为引导水利工程发挥更大的社会效益、生态效益及经济效益具体着重要意义。

1 生态水利工程发展为进行河流流域内生态建设的重要手段

1.1 就水利工程的学科发展而言,目前水利工程学的基础学科主要为工程力学及水文学,而水利工程的具体规划设计对象也集中于水文系统,这就造成在水利工程的规划设计及施工建设过程中存在着对生命系统现状及生命系统未来风险的某些程度的忽视,就水利工程学自身学科的发展提出要将生态学理论及生态学方法融入到水利工程学的现实需求,从而促进水利工程学和生态学交融式的良好发展,以便于水利工程的规划设计理念及具体规划设计原则等的改进与完善,使得生态水利工程规划设计及施工建设具备相应的学科体系做后盾[2]。生态水利工程学是水利工程学下的重要学科分支,主要是对水利工程以满足人类的社会需求为基础,同时要兼顾水域系统中生态系统的维护及生态环境的可持续发展的原理性及技术性进行指导的工程学。

1.2 在一个流域内的水资源水环境是相互联系的统一体。丰富的水资源和良好的水环境为流域内的社会发展提供着资源和环境的支撑。

1.3 生态水利工程主要是指就拟建的水利工程在规划设计及施工建设中,在开展治河工程及防洪工程等传统的水利设施规划建设的同时,全面兼顾水利工程施工建设中有可能破坏的生态环境的保护目标,及不可避免的会造成的生态环境的破坏之后的修复治理目标[3]。也就是在规划设计阶段考虑到有可能造成的生态环境的破坏,例如对地形地貌、周边人文历史、历史遗迹等,对其制定并采取相应的防御措施;对已经建成且对河流、水域、地形地貌等造成的生态平衡的打破现象进行重点的恢复治理。生态水利工程在较大程度上实现着传统的治污技术、生态产业、资源管理及环境立法等相关理论及具体技术在水利工程规划设计及施工建设中的综合应用,也将使生态水利工程发展为进行河流流域内生态建设的重要手段。

2 生态水利工程的基本设计原则及践行措施

2.1 水利工程的稳定性及经济性原则。生态水利工程是项复杂性、综合性较强的建设工程,在进行河流的综合整治过程中,要涵盖着工程所必备的防洪、发电、供水、灌溉、航运等功能,还要同时兼顾区域范围内的生态系统,尤其是水域生态系统的可持续发展。生态水利工程在遵循水利工程学的基础上,要兼顾生态学原理的践行,生态水利工程在规划设计及施工建设过程中必须要遵循工程力学及水文学的相关规律,从而确保虽所建设的水利基础设施的安全性、稳定性及耐用性等[4],工程的所有设施均要在设计标准所规定的范围之内,可以全面应对洪水、干旱、侵蚀、冰冻及风暴等多种恶劣的自然条件所带来的荷载的挑战。另外还要注意水利工程的经济性,例如玉溪星云湖抚仙湖的出流改造工程,有力的保护了抚仙湖附近的生态环境,同时为城市建设奠定下良好的水资源基础,具备较强的经济性。对生态水利工程所具有和能够发挥出的经济性能进行合理全面的分析,并在经济性原则践行的具体分析工作中确保风险最小与效益最大之间的有机平衡,这主要是因为生态环境的演替变化过程及具体的结果很难进行事前的预料把握,而生态水利工程也不能避免的面临某种程度上的风险,这就需要规划设计人员进行设计方案的对比选用,重视水利工程建成使用后的生态环境长期的监测及评估,河流的生态系统所具有的自恢复、自平衡等的规律进行综合利用,实现以较少的资金投入而获取最大的产出。

2.2 提升河流形态空间异质性的原则。在同一区域环境中所创造出的生态环境空间的异质性增加,就会有更加具有多样性的小的生态环境被创设出来,就会允许更多的物种在该生态环境中共生共存,如果情况恰好相反,必将造成生物群落在性质、比例及密度等方面发生较大的改变,最终造成生态环境在某种程度上的退化。首先要求水利工程设计要尊重规划建设区域内的河流的地形地貌原理,开展河流纵断面及横断面上的设计,充分的考虑到河流内泥沙的运输移动、沉淀淤积、河床侵蚀及冲涮等较为显著的河流特点,进行河流变化事态及变化规律的动态研究,确保所修复的河流工程的持久耐用性,为生物的修养栖息创建更为安全稳定的环境。其次,重视生态学理念的切实应用,生态水利工程中生态学理念的应用最主要的目的便是进行周边区域内生物群落多样性的恢复甚至是提升,但这单纯的依靠在岸边进行人工植被的种植,鱼类、鸟类及其他的多种生物物种的引入并不能完全实现,重点应该是进行河流形态异质性的显著提升,使修复后的河流更加的符合自然河流所应该遵循的地貌学原理,从而为生物群里的多样性的恢复及提升创造更为有利的条件[6]。

2.3 生态系统的因地制宜的原则。

在以往进行水利工程的规划设计中较为典型的特点是面向河流开展的控制,但在生态水利工程的设计过程中,设计师必须要放弃对自然界的控制,并树立起全新的工程设计理念,毕竟单纯的依靠人力及技术进行自然界的控制可行性较小,设计人员要学会进行生态环境所具有的自组织及自设计功能的利用,充分调动起水里工程所处环境中的生态环境的自恢复能力,最终实现人与自然的和谐相处,生态工程规划设计时要因地制宜的尊重每条河流的美学价值及自然属性等,实现更加具有生态效益的规划设计方案的出台[5]。

2.4 生态系统结构整体性的规划设计原则。因为生态系统的演变成长是较为漫长的过程,而河流的修复工程就其规划设计、施工建设及功能发挥等也是个较为漫长的历程。生态水利工程设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。自然生态系统的进化演变趋势是生物群落的多样性、系统结构的复杂性、系统的有序性、系统内部的稳定性、系统抵抗外界干扰的提升与发展,这就需要在进行生态水利工程设计中尽量进行河流的生态系统结构的模仿,寻求更为健康且可以实现可持续发展的河流生态系统的最终形成,在具体的设计环节中采用反馈调节式设计方法,即方案设计、落实执行、评估监测、规划调整等全过程闭环式反复循环的设计方式,在践行反馈调节原则进行生态水利工程设计中,调动社会人员的适当参与,以彼此之间的相互交流及信息沟通,确保水利工程规划设计及施工建设中共同利益的实现。

3 结语

从生态水利工程的概念及基本原理出发,严格确保基本设计原则在规划设计中的践行落实,可有效的确保建成的水利工程发挥出更大的社会效益、生态效益及经济效益等。

参考文献:

[1]韩伟丽.生态水利工程的基本设计原则分析[J].现代装饰(理论),2012(02).

[2]闻喜权.关于生态水利工程规划设计的相关方法[J].中国新技术新产品,2012(21).

[3]曾红鹰,刘四芳.浅谈生态水利工程的规划设计[J].中国新技术新产品,2011(12).

[4]赵黎霞,崔建华,时静.生态水利工程的规划设计基本原则[J].水科学与工程技术,2008(S2).

生态工程及其基本原理范文2

关键词:生态水利;环境生态;规划设计原则

1概述

生态水利工程是水利工程中的重要分支,主要结合可持续发展理念,研究为满足人们需求,确保生态水域健康,对水利工程技术进行合理运用。不只是采用传统建设理论,还要恢复建设完成的水利工程生态,时刻关注对河流生态性的修复。严格遵循生态水利工程规划设计原则,对生活环境不断改善,进而有力促进经济社会的发展。

2生态水利工程

2.1生态水利工程内涵。水利工程在传统中是由水文、水力及结构力学等多个学科组成比较完整的工程力学体系。不仅对人类行为影响水域的程度提高关注程度,也对人与自然的和谐发展更加重视。有机结合环境工程及生态理论,进而形成具有较强综合性的跨学科领域体系。

2.2生态水利工程分类.在实际中根据水利工程用途,可将生态水利工程分为农田及防洪水利工程两类,如小浪底是农田水利工程,三峡工程是防洪水利工程。

2.3生态水利工程特点。生态水利工程所需建设经费较多,相对于普通水利工程,具有较长工期、较大建设规模及难度等特点,具有不确定的经济和生态效益。生态水利工程与环境具有比较密切的关系,不管是对生态环境、气候及经济社会发展,水利工程对其的影响都很大,其相互作用难免存在不足之处,但在水利工程规划过程中,应充分发挥水利工程的优势,重视其不足之处并尽可能采取有效措施予以消除。其综合性与系统性特点使水域之间产生一定的联系,也具有一定制约,使水利工程与经济发展建立联系。

2.4河流生态系统对水利工程的影响。在社会生产中,水利工程对于社会及经济发展都具有重要推动作用,但在建设过程中不可忽视水利工程破坏生态环境的程度。使河流连续性、多样性及流动性的到一定程度的改变,也改变了水域水深、水温、流速等情况。针对破坏生态环境的水利工程应予以高度重视,在建设中应满足社会经济及生态环境的实际需求,从而确保水域环境的可持续发展。

3生态水利工程规划原则

一是反馈调整式原则。水利工程修复所需时间较长,生态系统成长比较漫长,但针对不同情况,生态系统也需不同的恢复时间,若时间较短恢复河流生态是无法实现的,若时间较长,生态系统结构在进化中将增加复杂性及多样性,在一定程度上使稳定性增加,对外抵抗力也明显提高。通常生态水利工程设计原则应实现对较为成熟的自然界河流生态体系尽可能模拟后,再建设水利生态系统。投入建设的水利工程已实现生态系统的自然演替,但其发展可能不是按照设计计划进行,可能向着可能性较多的方向发展。通常外界对最高层不能胁迫是最理想的演替,但在实际中,若对生态系统的恢复施工中,难以避免受到很多因素的影响。自然界生态系统演替是以不受干扰的状态为上限,若没有修复水利生态工程,系统将不断恶化甚至不能修复,这是生态系统演替过程中的下限。在两个极限之间,生态系统恢复存在的可能性较多。任何生态恢复系统都无法恢复到最佳的自然生态状态,只能尽可能减少所受的危害,使其发展向着良好的生态方向。生态系统与社会系统不管是在时间还是空间上,都存在不断变化性。不仅系统逐渐更替,生态系统状态也会受到人类行为状态的干扰。生态水利工程设计受这种非静态特征的影响,与传统工程设计方法存在明显差别,采用反馈调整式设计原则,遵循设计—执行—监测—评估—调整的流程。监测是基础,在监测工作中水文及生物监测是主体。因此建立的监测系统在确立项目时应完善,将监测贯穿项目施工的整个过程。在阶段性评估中善于应用数据集资料,实现预期评果。评估对象主要是河流生态系统结构或功能,主要采用参照比较法进行评估。该方法应用便捷,具有较高的效率及较广的普及性。二是景观尺度及整体性原则。以长远的发展观点而言,尽竟可能选择具有较大尺度的景观区域开展河流生态修复规划与管理,基于可持续发展理念,若选择较小尺度,短期内在局部分散的范围内进行,不具有较高的效率及较高的成功率。但若在较大尺度的景观上修复生态河流,可明显提高工作效率,实现预期良好的目标。此外,还应严格遵循整体性原则,将生态系统结构功能作为关键,深入了解生态系统中要素之间的关系,有针对性的提出河流生态系统修复方法,对水域和生态环境特点提高重视。对动态扩展的生境边界予以充分考虑,因迁徙的动物和随机扩散的植物将动态影响生境边界的变化。控制好修复河流生态的时间尺度,由于都需要较长时间,更要做好充分准备。三是生态系统自设计与恢复原则。生态系统的典型特点就是自组织功能,生态学采用自组织功能对丰富的物种分布进行解释,可证明对时间变化食物网也不断变化。生态系统可持续性是其自组织功能的主要表现,物种以自组织机理为自然选择,物种与生态系统具有比较和谐的关系,能够接受自然选择考验,对适应其发展的良好环境也能找到。基于此情况,生物环境对具有足够繁殖数量的种群提供相应支持。自组织功能原理类似于达尔文进化论,只是在研究尺度方面存在差别。四是经济性与安全性原则。分析经济效益应掌握风险不断降低,逐渐获得更大效益的原则。因随机性是水域环境生态系统演变的一个主要特点,这在一定程度上对于生态水利工程规划的风险性具有决定性作用,需要在初选生态水利工程方案过程中进行比较研究,注重长远利益,高度重视评估监测水域生态环境。还要将投入的经费不断降低,对生态系统恢复力充分利用,获得较高的经济和生态效益。生态水利工程不只是满足可持续发展要求,还要满足人们具体要求,使生态水利工程达到耐久性、安全性、稳定性,与客观的科学发展规律相符。

4结论

综上所述,作为新兴学科的生态水利工程,其目标是实现社会经济发展与自然环境的平衡。因此在实际施工过程中,严格遵循有关原则,实现人与自然的和谐统一。只有不断吸取先进的技术并提高创新性,才能有利促进生态水利工程建设的发展,为农业发展发挥十分重要的作用。

作者:周林 单位:五常市供水公司

参考文献:

[1]邵蕾,李丽.浅谈生态水利工程的规划设计基本原则[J].民营科技,2013,11.

[2]禹博.论生态水利工程的基本设计原则[J].河南水利与南水北调,2014,10.

[3]杨建叶,王德建,李季.南阳市生态水利建设思考[J].合作经济与科技,2015,8.

生态工程及其基本原理范文3

【关键词】生态理念;水利设计;应用研究与分析

水利工程是城市经济的命脉,同时也是人民赖以生存的工程之一。水利工程的建设在某种程度上满足了人类社会的发展需求,并且根据可持续发展目标,目前提出了水域生态和可持续发展相结合的发展战略。在生态水利的设计过程汇总,其生态经济技术应用价值是技术的关键内容,打破了传统水利工程中的污染难治理、环境立法难实施,以及清洁生产技术较为落后的问题,发展生态水利设计成为生态工程建设主要手段,并且逐渐被人们所接受。

1.水利工程的建设环节中出现的生态问题

我国有些水利工程的建设开发,及其生产活动主要是由于设计的不合理、过度的使用地下水、无序性的开发和乱排污水等因素造成的,对人们生活的环境和自然环境造成严重影响,出现了很多环境问题,对我国的部分水运事业造成了一定的影响。我国目前出现的水利工程生态问题,是在生态化的水利工程的运行相继出现。生态水利技术不断更新发展,生态化的水利工程对于社会的发展具有很大的推动作用,在高质量高科技,以及低消耗现代化手段基础上,与自然进行生态平衡的协调。

2.重视生态化设计理念

所谓生态是指与自然和谐的、相协调的一种存在状态,生态平衡是指系统中多种因素可以相互融合的一个平衡方式。社会发展要协调和和谐,人与自然也要协调发展。但是从70年代起,河流和水利之间的生态系统关系,是国内外科技界关注的重点问题。

其次,生态系统体现了城市河道的独特特征,河网是城市的经济命脉和生活源泉,影响着城市规划建设。城市水岸作为现代化城市景观中的特色生态因素,也是比较密集的区域范围,人们活动和自然和谐相处活动场地,是关键性的位置。由于城市化的加速发展和科技更新改革,城市河道现已有泄洪排涝与蓄水引清的作用,并且增加了航运,在某些地区其旅游景观与周围的环境也更加的协调融合。

由于长时间的生态平衡失调,为了改善现有流域水域环境,恢复生态环境,水利相关部门需要加强流域治理工作力度,进行调度手段的调整,环节断流的不利局面。使逐渐恶化的生态环境得到恢复调整,由于生态技术的不断更新发展,例如:网络式挡土墙技术、软质透水护底技术和生态护坡技术等被广泛应用到水利工程中,并且起到了一定的作用效果。

3、生态水利设计基本原则介绍

3.1经济性与安全性原则

在生态水利的设计过程中,设计方案需要根据水利工程基本原理,还要以生态学基本原理为基础上,满足设计的经济性与安全性要求。安全性的需求是指设计方案需要满足水文学与工程力学基本规律,并且保障水利工程安全、耐久和稳定性,就需要设计人员在水利工程的设计过程中考虑侵蚀与淤泥、流泥沙的输移和河道的冲刷特征,根据动态河流变化规律,从而实现水利工程稳定性。选择水利工程的设计方案,需要从经济合理性进行分析对比,从而使水利工程的投资量最小,但是经济效益最高。

3.2保持与恢复河流空间的异质性原则

经过长时间的研究,其成果表明:河流中的生物群落存在多样性和非生物的环境空间异质性之间有着密不可分的关系,简言之非生物的环境空间复杂性越高,生物群落种类也就越多,说明非生命系统和生命系统之间有着相互依存与耦合的关系。水利工程的设计中需要维持非生物的空间异质性,需要在有限河流生态系统中进行小环境的创造,为了生物的生存与共存提供更多的空间,使生态环境协调发展,保证河流生态系统生物多样性。

3.3生态系统自设计和自我恢复的原则

生态系统自组织的功能意思是生态系统可持续性,对于自组织是指是指物种之间的自然选择,物种之间需要通过自然选择方式发现自己所需要的生存环境条件,保证物种数量和繁衍。并且在水利设计中需要根据生态系统自设计和自组织,选择合适的物种记性物种结构和生物群落的组成,体现多样性原则,充分发挥物种自我恢复的功能。

4、生态理念在水利设计中的应用研究

4.1河道的改造工程

水利工程中的大型河道建坝蓄水使用功能给城市居民带了很多的好处,同时也解决了生态环境问题。主要包括:大气破坏、泥沙淤积、鱼类等生物物种的死亡,其移民管理很难实施等问题。提高河道的生态工程的安全性和持久性,需要对河道工程进行改造,坚持“各个项目的综合原则”,遵从规划步骤进行分期实施。水利工程人员需根据河道生态设计进行整治,主要体现在以下两个方面:

(1)河道的整治中,生态理念在水利工程的应用需要坚持“因地制宜”的原则,并且在项目施工规划前期,调查河道生态环境,并且根据调查结果实施生态保护措施,实现了人与水道流域环境和谐统一。

(2)根据地域特色,需要对河道的护坡断面与定位河道岸线进行科学、合理设计,并且坚持河道的自我设计与自我修复,以及河道流域的生态环境保护原则,从而进行水利工程的设计,增强水利设计的实际应用性。

4.2建设堤岸工程

我国应该大幅度的提高和健全环境效益的综合技术指标,在水利设计中也要考虑经济效益与环境效益。技术人员在河道的整治中由于没有认识到河流自净能力需要在健康完整生物组织系统下进行的,以及水体在生态系统中的作用等问题,导致出现单一的经济技术评估指标体系。因此,在水利设计之前根据当地流域生态系统的生物组织群落进行调查分析提供全面的生态恢复资料。在建设堤岸工程,设计师一般选择景观生态学原理进行设计。并且在建设堤岸工程设计中,需要保持堤型与堤线选择多样化,最大限度的实现当地流域的生物物种的多样化。

结束语

生态理念在水利工程中得以发展,是可持续发展理念和生态保护意识的发挥在那体现,同时也是今后水利设计发展目标,设计人员子啊水利设计环节中根据生态水利工程学基本要求,在不断的技术更新和经验总结方面,进一步的提高我国的生态水利水平,从而从实际生活中实现人与自然和谐相处的发展模式。

参考文献

[1]李永乐.生态化理念在水利设计中的应用分析[J].现代商贸工业,2013(06-15).

生态工程及其基本原理范文4

关键词: 水利生态规划设计生态系统

中图分类号: TV 文献标识码: A 文章编号:

一、水利工程现状与生态

生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是: 对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时( 如治河、防洪工程) ,兼顾河流生态修复的目标; 对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复; 生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产( 生态产业) 及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。

人们为了满足一定的需求,大量兴建的水利工程,同时也造成了一些负面效应。为此,针对生态水利工程如何规划设计成为当务之急。生态水利工程对经济和社会发展有着举足轻重的地位。但是水利工程规划的同时,必须考虑到水利工程对生态系统的严重影响,因此在规划在生态系统规划时要考虑对生态系统的影响尽量减小到最小。本文通过对水利工程学的基本原则进行分析。

二、生态水利工程的规划设计基本原则

1、工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一种综合性工程,既要满足人类的需求,同时也要考虑可持续发展的要求。另外,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必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。

从生态水里工程的经济上分析,应准寻风险小效益大的基本原则,由于生态系统的演变方向随机的,生态水利工程规划具有一定的风险,这需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,应该合理的利用生态系统的恢复能力,力争以最小的投入获得最大收获的规划路线。

2、提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。

3、景观尺度及整体性原则

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。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。

所谓“整体性”是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,而不是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。

同时,必须重视水域和生态环境的易变性、流动性和随机性的特点,表现为流量、水位和水量的水文周期变化和随机变化,也表现为河流淤积与侵蚀的交替变化造成河势的摆

动。这些变化决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。生态系统的变化范围从生境受到限制时期的高度临界状态到生境扩张时期的冗余状态。

4、反馈调整式设计原则

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。进化的趋势是结构复杂性、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。

三、水利工程灌区设计

1、 规划的建设规模预测分析

(1)国民经济和社会发展对小型灌区灌溉面积发展要求需根据当地保障粮食安全、增加农民收入的要求,小型灌区在当地农业生产的重要地位,依据大中型灌区以及当地旱作农业

发展规划确定的粮食生产目标,试分析农村、农业经济发展对小型农田水利设施建设的总体需求,进而确定小型灌区续建配套与节水改造规模、新建小型水源工程及发展灌溉面积的规

模。

( 2) 耕地资源对小型灌区灌溉面积发展的素质潜力分析根据当地耕地资源状况,分析小型灌区灌溉面积发展素质以及发展潜力。

( 3) 可供灌溉水资源对小型灌区灌溉面积发展潜力分析以县为单位进行水资源承载能力复核,从水资源角度论证小型灌区灌溉面积发展潜力。则需要根据水资源综合规划确定的灌溉用水总量控制指标及其使用情况等诸多因素,分析农业内部对水资源的需求情况,分析规划改造区域可供水资源量。进一步证明改造区域水资源供、需平衡状况。

二关于水利工程灌区规划设计的建设内容

(1) 小型水库( 即所谓的引水) 自流灌区的取水枢纽、固定渠道( 包括排水沟) 续建配套以及涵闸等建设物的建设;

( 2) 小型扬水灌区的泵站、涵闸等建筑物的建设以及对于固定渠道续建配套节水改造;

( 3) 水源工程( 小水池窖( 水池) 、新建塘坝、提水设施等等) ;

( 4) 灌排泵站的更新改造;

( 5) 排涝泵站的建设。

对于农业、农村、农民利用的工程,农田水利灌溉工程起到了决定性的作用。所以,我们应当以科学发展观,深入贯彻和实行,用正确的管理方式,管好,用好,保护好水资源,建设新农村,以方便建设农村,发展农业,应以惠农民为基本指导方针,设计出科学合理、高效安全的水利灌溉工程。通过强化流域为单元的水资源最为统一管理,监理有协调性的,有效率的水利运行体制。协调好水人关系。就一定能够妥善的解决合理需要和有效供给只见到重要矛盾,实现水资源的供求平衡,保障社会经济发展的可持续性。

参考文献:

董哲仁.生态水工学的理论框架[J].水利学报,2003,(1):1~6

生态工程及其基本原理范文5

关键词:园林景观;生态园林;生态修复

中图分类号:TU986.2文献标识码:A文章编号:16749944(2013)04009802

1引言

简单的园林绿化不能算生态修复,但以生态学理论和生态修复技术为指导的绿化可使受损城市生态系统向着良性化的方向发展,达到最终修复城市子生态系统结构和功能的目的,因此该类园林绿化则属于生态修复的范畴。在方案设计阶段,设计师需要重点考虑生态修复的可行性,使设计出的方案在符合美学原理的前提下力争达到生态修复的目标。

2生态修复的内涵与外延

生态修复是指利用生态系统的自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复原貌或向良性方向发展的技术集成。其目标是实现生态系统功能的恢复和合理结构的构建,内容包括:实现生态系统的地表基底稳定性,保证生态系统的进展演替与发展;恢复植被和土壤,保证一定的植被覆盖率和土壤肥力;增加生物多样性,提高生态系统的生产力和自我维持能力;减少或控制环境污染;增加视觉和美学享受等。生态修复属于恢复生态学应用技术的范畴,该范畴内容包括退化生态系统的修复与重建;生态系统结构与功能的优化配置与重构及其调控;物种与生物多样性的恢复与维持;生态工程设计与实施;环境规划与景观生态规划;典型退化生态系统恢复的优化等(彭少麟,2007)。涉及的相关概念如生态恢复、生态重建、生态改建、生态改良等,虽然在命名上有所区别,但都具有“恢复和发展”的内涵,即让受到干扰或者损害的系统恢复后能实现可持续发展。

3生态修复的基本原理

园林绿化人工再建了第二自然,需要用生态恢复的理念做设计,用生态学修复的技术去实施。恢复生态学的基本原理包括限制因子原理、生态系统的结构理论、生态适宜性原理、生态位理论、群落演替理论、生物多样性原理和斑块-廊道-基底理论等(任海等,2001),它们对园林设计及施工具有指导作用。限制因子原理要求在设计中需要找出生态系统恢复的关键因子;生态系统的结构理论要求设计的物种结构能充分利用时空资源,并具备自我维持能力或降低人工维护频度;生态适宜性原理表明多使用乡土植物,并在充分了解植物生态学特性的前提下做种植设计;生态位理论指导植物的搭配,合理安排其在生态系统中的位置与尺度;群落演替理论表明园林绿化可缩短生态恢复时间,但对极端退化的生态系统恢复时,演替理论不适用,只具有指导意义;生物多样性原理要求适当增大物种多样性可使恢复的生态系统稳定性更高;斑块-廊道-基底理论指导景观层次的规划,考虑在生境破碎化的场地中,合理利用空间。

4生态修复与风景园林

城市生态系统是个规模大、关系复杂的动态生态系统,它既有自然的组成要素,又有高度人工化的组成要素。城市绿地在改善环境质量、维护城市生态平衡、保持水土、美化景观等方面起着十分重要的作用,乔灌木藤草植物合理地配置在一个群落中,形成复合层次和优美季相景观,具有不同生态特性的植物各得其所,构成一个稳定的群落。由于城市建设造成的人工弃土、土地,改变了地表径流,导致水土流失加剧,大量泥沙及生活垃圾淤积河道,阻塞排水管道,使水土资源遭到破坏。因此,生态修复集成技术可以在方案设计时重点考虑并在园林工程中实施,最终使得城市生态系统向良性方向发展。

4.1园林种植设计

在特定的城市生态环境条件下,应将保持水土、抗污吸尘、耐贫瘠、抗病虫害、耐粗放管理、根系发达等作为植物选择的标准。植物的合理配置不但可增加城市建筑艺术效果,丰富城市景观,更能减轻暴雨冲蚀和水土流失,从而改善城市人居环境。在城市园林绿化中,应充分考虑植物的生态位特征,利用不同植物在空间、时间和营养生态位上的分异来配置植物,避免种间直接竞争,形成结构合理、种群稳定的复层群结构,以利种间互相补充,既充分利用水土资源,又能形成优美的景观。

4.2园林工程与生态修复

在土方工程、给排水工程、水景工程、园路工程中应结合种植工程,利用园林植物的防护作用实现生态修复。

园林排水:园林绿地的排水,一般主要靠地面及明渠排水,结合道路、地形可做成浅沟式排水渠,沟内生长植物,起到减缓径流速度及防止水流冲刷的作用。解决由地表冲蚀措施有:①从竖向设计角度考虑。种植采用铺地植物护坡;②使用工程措施。设置谷坊和挡水石,并与植物搭配消减冲刷力(孟兆祯,2003)。

水景护坡:园林中开辟水面要求有稳定的湖岸,在水体边缘必须建造驳岸和护坡,其中植物护坡措施包括防护林、植草和生物-工程综合措施,通常采用深根性和浅根性树种结合的乔灌木混交林。坡面植草可提高坡面抗蚀能力,减小径流速度,增加入渗,防止面蚀和细沟侵蚀,也有助于防止块体运动。生物-工程综合措施,即在工程措施间隙或表面种植植被,以增强其强度,如混凝土构件间隙空格种草,与土工材料配合植草及绿色混凝土模块等。

园路铺装:园路按路面材料不同分为:整体路面、块料路面、碎料路面、简易路面等。园路的设计在满足造园艺术要求的前提下尽量利用原地形,以保证路基的稳定,减少土方量及水土流失量;路面应有3%~8%的纵坡和1.5%~3%的横坡。采用生态铺装路面可提高水土流失防治效果,常见种类有透水沥青、透水水泥混凝土、生态透水砖和其他特殊透水材料。新建的居住区中,使用最多的铺装材料是石材,占使用频率的44%,砾石及砖的比例分别占使用频率的18%、20%(黄玲,2009)。

5园林生态修复发展趋势

城市的扩张与人口的激增致使城市居住环境面临很大压力,建设宜居城市、宜居社区势在必行。城市园林绿化属于植被恢复的范畴,而植被恢复又是生态修复的常用技术,因此,依据生态修复的理念和生态学的理论指导建设城市园林成为当下宜居城市环境建设的首选之路。国内外的生态修复多针对土壤修复、污染水体修复、防护边坡绿化、小流域水土保持修复等方面的研究,针对园林绿化的生态修复技术研究、园林生态工程设计研究等相对薄弱。以生态修复的理念和基本原理指引设计方案的形成,并以修复城市生态系统要素为导向,园林施工必将成为增加园林企业技术含量的重要砝码。未来园林生态修复技术重点发展方向有:特殊生境条件下的园林植物景观的构建、人与自然和谐相处的功能性景观的营造、植物景观设计的中远期预测与养护细则和住区小环境的尺度化营造方法等。参考文献:

[1]黄玲.城市居住区铺装艺术调查与研究[J].山东林业科技,2009(4):67~69.

[2]彭少麟.恢复生态学[M].北京:气象出版社,2007,10.

生态工程及其基本原理范文6

关键词:生态;水利工程;设计;原则

中图分类号:TV:文献标识码:A:文章编号:1673-9671-(2012)022-0192-01

随着生态文明建设步伐的不断加快,水利工程的设计和施工也越来越朝向生态化的方向发展,生态水利工程已经成为一个既定的概念映入人们的脑海,如何实现生态水利工程的设计是人们关注的重点。

1生态水利工程概述

为了使读者能够对生态水利工程有一个全面的认识,以下将分别从生态水利工程的分类、生态水利工程的功能以及生态水利工程的特点两个方面来对生态水利工程做概要说明。

1)生态水利工程的分类。为了消除水患以及开发水资源而修的水利工程需要修建水闸,堤坝等不同水工建筑物,来有效的实现其目标,其中生态水利工程可以进行如下分类:①按期服务的防洪水利工程,比如长江三峡工程等;②农田水利工程,比如小浪底工程等。

2)生态水利工程的功能。①生态水利工程可以提高河道的蓄水能力,满足人们的日常生活用水及农田用水。随着社会的发展以及人口的剧增,人们对于水资源的需求与日俱增,所以说个地方政府在河流都建立起各种水利工程控制,调节水量以及开发和利用水资源,从而可以提高河道的蓄水能力,满足人们的日常生活用水及农田用水;②生态水利工程具有非常显著的经济效益。除这两项最基本的功能外,水利工程还可以在汛期进行防洪,发电、发展航运,旅游以及养殖渔业等需求,显然经济效益会十分的显著;③生态水利工程具有很好的防洪排涝的功效。水是人类在生活和生产中必不可缺的珍贵资源。但其人类真正能利用的水却只占地球总水量中很小的一部分,并不能完全符合人类的需求,水的存在直接就推动了巨大的经济、社会双效益。对于生态而言,也同样具备了积极地作用,通过对水量的调节合理支配水资源,可以使河流长期的处在一个平稳的状态,有效防止旱汛不均问题所造成的断流或者是洪灾,而且可以使污水再蓄水库中有一个沉淀的过程,就干旱与半干旱为例,可以此地区生态环境得到良好的改善,使其充分地发挥了本身的调节功能,从而促进了经济和社会不断发展。只有在修建了水利工程的前提下,才能控制水流的平稳状态,防止旱涝灾害的发生,并通过对水量的分配和调节来满足人民生产生活的需要。

3)生态水利工程的特点。水是人类日常生活中不可缺少的珍贵资源,但其存在的并不能符合人类对它的需求,所以我们要想更好地节约水,利用水,就要修建生态水利工程。设计在修建生态水利工程是尤为重要的因素。其中生态水利工程的特点如下:①有很强大的综合性和系统性,统一流域及地区所组成了单项水利工程,它们相互联系,相互制约,既紧密又相互矛盾。水利工程与其他也与国民经济紧密相关,详细的综合分析才可以获得最佳方案;②建设水利工程,对环境也有影响,水利工程不仅对经济社会发生影响,而且也影响着江河湖泊以及生态环境,气候等。这种影响有利也有弊。设计规划时一定评估出利弊关系,使其消除弊端,充分发挥水利工程本身的积极作用;③建设水利工程的任务难度大,很难掌握自然条件下对施工建设的影响,其建筑比一般的建筑物更为复杂;④水利工程的效益具有不确定性,每一年的水文状况都不会完全相同,所以利害每年也不相同。因此,制定合理的水利工程机制,就必须统筹兼顾以减少不利影响,实现经济社会环境效益;⑤一般水利工程都是规模很大,难度大,因此所需要的资金也比较多,另外工期也长,所以工程施工时一定要充分考工程的实际环境和需求。

2生态水利工程设计和修建中的注意事项

结合大量的生态水利工程的实践,笔者总结认为,生态水利工程在设计和修建中需要做好如下几个方面的注意事项。

1)修建的水利工程可以同时为多种目标服务的水利工程,而且在建设生态水利工程时一定要遵循生态学的原理,以及生态平衡的相关要求和相应的自然规律。

2)生态水利工程的修建要从保护生态的角度出发进行水利工程建设,必须要满足可持续发展以及良性循环的水利体系,从而达到人与自然能够和谐相处。

3)考虑到水利与生态系统之间的紧密联系。生态水利工程的建设可以使生态系统发生变化的关系。因此,在进行生态水利工程建设的过程,要对水资源进行合理利用和开发,在提高水资源利用效率的前提条件下,要采取有效举措来充分保证生态系统的稳定和生态系统自身的良性发,这同时也在要求,在进行生态水利工程修建时必须把人与水体当作为一个整体去考虑问题,同时也要兼顾到人与自然共同的需求。

4)合理的做好生态水利工程设计、规划、施工以及相应的工程运作机制控制工作。在有效完成以上工作的基础上,达到改善和优化生态系统的目的,同时使相关的自然资源可以得到持续和反复的利用,真正实现人类社会的可持续发展。

3生态水利工程设计的基本原则

生态水利工程的设计最显著的一个原则就是在设计时一定要凸显其生态性,这是生态水利工程的本质体现,除此之外,生态水利工程的设计还需要遵循协调性,系统性和安全性的原则,以下将分别给予详细的说明。

1)生态水利工程设计的基本原则之协调性原则。所谓的协调性原则,就是要确保水利工程要与周边环境协调统一,我们不要着急的去建设,而是要与周围环境实现和谐统一,只依靠人的力量是不可能控制自然的。与世界上没有两个相同的指纹一样,世界上是没有完全相同的两条河,每一条河都有自己独特的一面,所以我们在建设生态水利工程的时候,要具体问题具体分析,充分考虑周围环境因素,更好地控制水的时间与空间的分布,防止灾害发生,也为工农业及人们日常生活的正常需求提供了保障,如果违背了自然界的规律,那么灾难就会来临。

2)生态水利工程设计的基本原则之系统性原则。在设计整个生态水利工程的过程中,必须系统性的设计好,在设计时要充分考虑到自,然环境的易变性,不确定性,水域生态系统是在时间与空间不断收缩或不断发展的动态系统,河流生态系统属于一个开放的系统,随时都与周围生态系统进行物质循环以及能量传递。一条河流是不能孤立存在的,它在生态修复中必须与相邻的流域相互协调,必须从全局出发,综合的,系统的进行讨论,才能得到最佳方案。

3)生态水利工程设计的基本原则之安全性原则。在建设生态水利工程的时候,必须要从根本出发,考虑多方面因素,其中安全因素是非常重要的一环,生态水利工程作为一项综合性工程,有航运、防洪、发电以及抗旱等相关的功能需求,因此,在进行生态水利工程的设计时,必须要符合工程学的相关原理,同时还要符合工程力学以及水文学的相关规律,有效确保生态水利工程的各项安全。

人们对生态文明的追求,促使水利工程也不得不向生态化的设计方向发展,然而由于水利工程作为一项综合性的工程,其所要满足的功能需求比较多,而且涉及的面也比较广,所以在进行生态水利工程的设计时一定要严格遵循各项设计原则,这是有效发挥生态水利工程各种功能的重要前提。

参考文献

[1]张爱玲.浅析生态水利工程的设计原则[J].沿海企业与科技,2008,10.