生态工程论文范例6篇

生态工程论文

生态工程论文范文1

让我们先来思考一下生态工程概念提出的历史语境。历史上依次发生的第一次科学革命、启蒙运动和第一次技术革命给人类社会带来的一个重大影响是将理性打造成一位世俗的神。与漫长的宗教世纪里那位遥不可及的彼岸上帝相比,理性这位此岸神似乎更真实地赋予了人类真正意义上的自由,至少它使人类不必再在自然面前仅靠施行巫术或是虔诚的祷告来获求心理上的安慰。机械化、工业化之后的人类分别凭借着理性的知识形态(科学)和器物形态(技术)对资源进行了无节制的开采和利用,极大地增加了社会的可支配财富,如配第等启蒙经济学家们甚至直接将自然看做是财富的来源。这种征服自然、视资源为“公地”和“外部性”的做法逐渐将人类自诞生之日就秉持的自然母亲的观念变成了人—自然二元区分的主客观念,此时一边是人类,另一边是一个独立的、供消遣和观察的自然,“环境”一词就是在这样的情形下出现的,“‘环境’是一个人类中心的和二元论的术语,它意味着人类位于中心,所有非人的物质环绕在我们四周,构成我们的环境”。这种由战胜自然引发的乐观的技术热情一直持续到20世纪初,之后自然开始以一种人类意想不到的方式展开了对人类此前贪婪行为的报复,臭氧层空洞、温室效应、能源短缺、生物物种减少甚至灭绝等一系列生态危机在20世纪中期逐一爆发,对人类生活构成了严重影响。以卡逊在《寂静的春天》中提到的化学药剂DDT的使用为例,DDT有效地抑制了农作物中病虫害的发生,但它在土壤和作物中的高残留一边使土地呈现高度的盐碱化,另一边给人类带来了各种疾病隐患。这些现象使一些学者开始思考理性的负面作用,呼吁改善人类中心主义的价值观,还原自然的主体地位,甚至有学者提出了大地伦理学的主张,这一时期出现了一大批如深绿、浅绿、红绿等环保组织。在经济学领域,以罗马俱乐部为首的经济学理论家们也开始质疑如亚当•斯密等古典经济学家的理论,并提出了增长的极限论,指出资源的枯竭必将使过去单纯靠采掘资源的粗放型经济增长在不久的将来达到一个极限并呈现下降趋势,因而在资源利用上必须做到“可持续发展”(sustainabledevelopment)才能实现人类社会的永续前进。于是在这样的背景下,生态学家们提出了生态工程的概念———“生态工程的目标就是在促进自然界良性循环的前提下,充分发挥资源的生产潜力,防治环境污染,达到经济效益与生态效益同步发展”。

二、生态工程的运行机制与实践悖论

按照定义,生态工程运行的基本原理是在技术手段的协助下,充分发挥和依靠自然的“自我设计”和“自我维护”能力,在保证物种多样性和能量循环再生的同时,实现资源的有效获取,从而达致人—自然—社会三元复合平衡的生态系统。显然,这一复杂目标的实现涉及到人文、地理、社会、环境等多方面因素,而生态学家们也意识到了这一点,于是自生态工程概念提出以来,生态学家们积极地将系统论、信息论、控制论等横断学科知识引入到对生态环境的认知中,开发出许多新的模型、算法和评价体系。理论上的这种日渐完善也拓宽了实践的应用领域,这一时期产生了很多成功的生态工程设计案例,比如中国三北防护林体系的建立使三北地区20%以上的沙漠化土地得到基本治理,40%以上的水土流失面积得到有效控制;美国“佛罗里达州的Garimsville种植柏树使之成为森林湿地,去除了污水中50%的有机质、营养盐和金属元素”等。然而需要指出的是,这一过程中也出现了许多失败的案例,尤其以美国亚利桑那州图森市耗时八年、耗资1.5亿美金设计的生物圈Ⅱ号失效最为著名。从某种意义上说,生物圈Ⅱ号可以称得上是生态工程运用的一个典范,却也是最为“恢宏”的一场失败。生物圈Ⅱ号中几乎集中了人类生存所必需的各种子系统,如海洋、平原、雨林、沼泽、沙漠等,科学家们通过技术手段对各个系统之间的作用机制进行调控以帮助维系这一微型世界各项生态组分的自主运转和指标平衡。他们原计划在里面待够两年,这两年间除第一批包括种子在内的物品是外界提供的外,其余一切都要从生物圈Ⅱ号中获取。然而仅仅一年后,生物圈Ⅱ号中就出现了许多令生态学家们始料未及的情况,比如二氧化碳含量高达2500PPM,脊椎动物濒临灭绝等等,最终科学家们不得不撤出实验室。即使生态工程学界将这次失效归结于缺乏专业耕种人员,并在后来由哥伦比亚大学重新接管此次试验后雇用了一名尼泊尔农业学院的大学生进行专业化种植,但最终这场耗时三年的生态模拟实验仍然以失败告终。

从表面上看,生态工程在实践上的屡屡失效似乎是一个悖论。与传统环境工程学相比,生态工程研究对自然本身给予了极大尊重,不仅每一组生态关系的设定都经过严格的科学计算,例如,为了确定湿地的适宜地段,生态学家们总是利用计算机模拟的数学模型对如坡度、土壤基质等几个关键变量进行分析,从而“形成最适地段分布图”,然后按照这一分布进行相应的生态环境设计;而且还尽可能着眼于生态的地域性特质,遵循并利用当地系统内部各个组分间的功能依赖和损益乘补关系。这样一来失效本不该发生,沿着这一逻辑,如果失效发生了,那么可能存在的问题就只能是现有技术手段的不够精准或是理论认知不够完善。这也是为何到目前为止对于生物圈Ⅱ号的失效分析,学术界都更多的是从技术层面入手的原因。时至今日,随着学者们对生态学元理论研究的深化及其他学科知识的引入、整合,类似的解释仍然层出不穷,科学家们似乎认为只要将失效的工程、技术基本原理阐释清楚就可以将上述问题有效地回避掉。然而事实却是,在生态认知已经达到相当程度的今天,很多地方展开的生态工程功能依旧失灵,至少是没有沿着生态学家们希望的方向发展。也就是说,用技术理性剖析技术理性失效的这种自我批判似乎不足以带来满意的答案,鉴于此,笔者以为,我们是否应该找到一种新的非技术立场来重新审视生态工程的失效?

三、生态工程失效分析

基于技术功能层级论的视角必须承认,每一个生态工程设计都广泛利用并充分发挥了一个系统之中各个组分之间的自组织性,但是笔者以为,从本质上说生态工程却依然是以技术为主导,至少是在用技术的力量引导自然向着人类期望的方向发展。按照著名核物理学家阿尔文•温伯格的说法,生态工程依旧延续了技术修正(technologicalfix)的进路,即依靠工程、技术手段实现生态的和谐、有序运行。原本这一理念的提出是意欲从实践上兴起一场对自启蒙运动以来人类中心主义自然观的反动,然而,技术修正的内在导向决定了它本身依然是人类中心主义的。笔者这里并不是说生态工程的内在技术本质而非生态本质是其遭遇失效的原因,理性的化身———科学和技术在环境上的运用的确在很多方面促进了对人类和生态均有益的自然活动。例如,生物圈Ⅱ号中科学家用植物来吸收动物和人呼出的二氧化碳并制造出需要的氧气,依靠海洋将多余的碳以无机盐的形式固定下来;再以应对全球变暖问题为例,气候科学共同体先后推广了绿色能源、地质工程、生物捕碳及向平流层注入硫酸盐溶液的技术做法等,在一定地区和一定程度上有效降低了大气中二氧化碳的浓度。在这一切都非常符合科学原理、操作设备上又完全达到了技术要求的情况下,为何生物圈Ⅱ号最终却运行失灵?而全球变暖的趋势也依旧一直在继续?生态技术的合理运用与最终不期望的结果之间究竟是怎样的一种关系?“技术通过体现出来的功能将某一人类意图与某一特定结果联系到一起”,但这里我们却需要对生态技术的功能有一个分类学上的认识。

笔者举例来说明这一点。当人们作决策时,他们总是倾向于达致其决策指向的目标,而技术总是能够给予人们更好的机会实现这一点(至少比不用技术要强很多),也就是说在个体使用层面上,技术是意志的促进者。比如某人要从A地到B地旅行,他(她)可能会选择自驾游,也可能会选择乘坐飞机或其他交通工具,但无论哪种方案只要该技术运行良好,都是可靠的。但是必须注意的是,这里每一个可供选择的个体技术其实都是更复杂的系统中的一个组成部分,而这个更复杂的系统与该个体技术功能是否能够有效发挥有着隐含的直接关系。假设此人选择了飞机,貌似只要选定了航班,他(她)就可以准确地实现从A地到B地,然而众所周知,“交通系统在很多时候都是非理性和功能失灵的代名词”,比如它的安检过程非常低效,而且经常出现航班延迟现象等等,那么在这种情形下此人是否还能如期达到自己的目标呢?我们会发现:一个技术原理上看非常有效的、能够满足需求的个体技术,由于嵌入在一个更大的系统网络中运作,而这个更大的系统网络通常都是一个复杂的社会—技术系统。这里面有着无数的不可预测的复杂因素,于是该个体技术功能的发挥总是不可避免地受到这些因素直接或间接的影响。现在关于生物圈Ⅱ号的失效可以得到一点解释了:生物圈Ⅱ号中的每一个生态组分都是按照它们的生态学原理被安置在一起的,比如需要将哪些系统安放在生物圈Ⅱ号中,为何建造草原而不建造丘陵?同时生物圈Ⅱ号中每一组生态关系也都是经过仔细计算确定的,每天进行多少次、剂量为多大的潮汐模拟从而使海洋处于动态平衡都要科学家严格按照传感器上的数字进行调控,在这一层面上,各类科学知识和技术手段确实帮助生物圈Ⅱ号中的生态组分实现了它们各自的生态功能;但是一个生态环境系统中各个组分之间的关系远比我们目前的科学能够定量化理解的要复杂得多。此外,生态学是构建在大量数学模型基础上的,然而所有的模型其实质都是一种对现实实在的简化和纯化。不仅如此,模型中变量权重的取值和假设也都是主观的,也就是说,换一个权重和假设,模型结论很可能是不一样的,生态学上的这种先天的不确定性经常导致在对待某一环境问题上某专家按照自己的计算找到的解决方案在另一个专家看来却行不通,关于生物圈Ⅱ号失败的解释层出不穷似乎已经印证了这一点。在关于如何控制全球变暖问题上也体现了生态科学不确定性带来的无法协调的争议:有专家指出海水具有极强的碳耦合能力,而地球70%都是海水,因此应该利用海水吸碳能力降低二氧化碳沉积;但哥伦比亚大学地球与生态工程系教授克劳斯马上撰文指出海水中其他成分与二氧化碳结合会产生如碳酸钙之类的化合物,这类化合物并不是海洋生物需要的,因而有可能会在解决一场环境危机的同时引发另一场危机。

通过上面的分析可以发现,生态技术或更广泛地说技术本身内在地包含了两个独立的实在:“局部精确性”和“整体不确定性”。当技术在以个体身份独立使用时之所以呈现出极大的可靠性,是因为此时的技术扮演了一台因—果机器,它在被建造之前有着明确的目标指向,这一点能够令设计师预测技术运行过程中绝大部分可能出现的情况,因而可以事先将这些关系以数学的形式铭刻到技术之中,这样一来技术知识也好,技术手段也好,在个体层面的使用上表现出了极大的可靠性。然而各个生态组分之间构成了一个复杂而宏大的生态网络,这其中的互动关系充满了或然性、不确定性,但这却是每一个独立的生态学认知和生态技术生存的真实环境。这个时候个体技术在面对更大的生态语境时会遇到怎样的情况是无法提前预知的,更谈不上解释了。因此随着系统组分的增多、系统边界的模糊、系统组分间互动的扩大,生态技术功能的稳定性下降,甚至有时候还会出现一些意想不到的后果,即功能失效,而人类对于这些后果充其量只能持有一种后见之明罢了。现在看来,关于开篇提到的生态失效的必然性与或然性的问题似乎也有了答案。每一个生态工程的整个存在状态都是一个典型的非线性过程,它对初始状态极端敏感,无论是外部环境还是内在组分之间的互动带来的扰动一旦超出预定临界值,就有可能出现功能失常乃至功能失效。这些扰动就是所谓的或然性,因为一般而言,扰动压迫生态组分运行的情况并不经常发生;然而,系统之所以要承受过量扰动干预正常系统运行的风险,却是因为生态工程根本上的复杂非线性属性,从这一意义上说,生态工程失效又是必然的,其实或然性只是必然性实现的一个条件、一个表象罢了。

四、生态工程失效带来的关于应对人类情境真实性的思考

生态工程论文范文2

1.1自然性自然性是生态理念的基本特性,自然性就是以尊重自然规律为原则。因为水利工程是建设在自然环境中,工程的施工势必会对周围的环境造成一定的影响,所以在设计的过程中,就要平衡好当地的自然关系,确保水利工程能够与自然环境和谐相处。这就需要设计人员要对当地的自然环境进行详细的勘察,确保设计方案中能够满足环境的自然再生能力,从而降低对生态环境的破坏,保证自然性。

1.2可持续发展性可持续发展也是我国经济发展的主要战略目标,而水利工程是利国利民的建设项目,所以在工程设计的过程中不仅要考虑到满足现代经济发展的需求,同时还要充分的考虑到对子孙后代所带来的利益。生态理念在水利工程设计中的应用,就是确保水利工程能够与自然环境协调发展,从而达到可持续发展的目的,惠及子孙后代。

1.3社会性水利工程具有公益性的特点,在使用的过程中会发挥很大的社会价值,比如防洪抗旱、蓄水灌溉、发电航运等功能,所以生态理念的应用,会根据当地的社会需求,有针对性的开发水利工程的功能,充分发挥社会价值。

1.4经济性水利工程不仅具有基础功能,同时还会带动当地的经济发展。根据工程当地的自然特性,科学的开发相应的经济属性,比如旅游业的开发,会促进当地的经济发展。从这个角度看,生态理念的应用不仅具有经济性,同时还合理规划了资源配置,降低了能源的浪费,在保护自然环境的基础上,充分发挥经济性的特点。

2生态理念在水利设计中的应用策略

2.1充分发挥水文工作的支撑作用在水利设计中,应用生态理念,其目的就是为了保护水资源,这就要求充分发挥水文工作的支撑作用,即通过有效的水文工作,不断为水利设计提供充足的水文资料,从而在水利工程中全面落实生态理念。也就是说,要想将生态理念更好地应用于水利设计中,必须重视资料采集和资料整理的作用。淤作为水利设计单位,尽量与水文工作单位进行有效合作,特别是水利主管部门需要有效地协调这两个部门。于随着科学技术的进步,在水文工作中,还必须完善硬件设施,及时采用先进理论与技术,以便确保水文工作所采信息的科学性和有效性。只有这样,才能将生态理念更好地应用于水利设计中。

2.2做好河道改造的生态理念应用在水利工程中,加强河道改造工作十分重要,同时要综合考虑水利工程可能造成的各种影响,然后制订科学合理的方案,并严格按照国家生态发展的基本要求,确保河道长久、安全运行。因此,改造河道的过程中:淤要以生态平衡理念为基础,针对岸边保护、水量疏浚、周围绿化等许多方面,有计划性地进行改造;于要求保证所改造河道的安全运行,并且使其与自然环境能够和谐发展,同时具有吸引游客的魅力,令四方游人不断前来参观该地区,从而促进经济发展,真正实现利国利民的优质水利工程。

2.3做好堤岸建设的生态理念应用堤岸建设也是水利工程的重点项目,做好堤岸建设中的生态理念应用,也有利于生态理念在水利设计的更好应用。当然,建设堤岸时,必须改变传统知识理念,要求针对经济发展的评价指标,能够建立一个健全的生态环境全面保护评价指标,尤其要重视分析和评估建设中的经济效益和环境效益。由于目前生态环境要求协调经济发展与自然生态环境,使二者能够和谐共存,严格制止以破坏环境为代价而获得经济增长的不良现象。因此,进行堤岸建设的时候,相关人员一定要对周围自然环境进行全面调查,将自然环境因素考虑到水利设计中,有效把握堤岸建设的安全系数。

2.4提高水利工程设计人员的素质在水利设计过程中,设计人员的素质是水利设施安全使用性能的重要保证,将生态理念充分的应用于水利设计中,提高设计人员的综合素质是前提条件。具体地讲,在水利设计部门,管理人员要充分认识设计人员专业素质对水利工程未来发展的重要性,从而构建专业团队,加大培训力度,不定期进行生态评价与环境保护的培训工作。因此,在水利设计中合理地应用生态理念,不断提高在岗设计人员的专业技术水平,增强其生态环境保护意识,努力将生态环境保护工作落实到位。

3结束语

生态工程论文范文3

在我国,兴修水利工程对生态平衡以及环境的影响开始重视始于50年代后期。为此,国务院专门规定今后凡规划大型(中型)水利工程,必须同时要考虑到环保问题。

1.1水资源承载力问题。长江流域虽然水资源丰富,但也经不起无节制地开发利用。长江流域水资源承载力到底有多大,对这个问题我们研究得还很不够。因此,“十一五”规划首先要研究透这个问题,否则,整个水利建设的布局就无从谈起。在摸清楚水资源家底的基础上,要对水资源配置有一个初步的说法。所谓配置,也不是计划经济下的“一平二调”,要按照市场机制来进行,不能无偿调用一个流域的水资源。如果大家头脑里都没有经济的概念,调水越多,越助长资源配置不公,也会助长资源浪费。而按照市场机制来配置,一个最根本的前提是要明确水权。现在,我们在这方面的工作可以说还没有起步。许多同志总是对长江流域要不要搞初始水权的分配有犹豫。现在不能犹豫了,要抓紧开展工作。明确初始水权受到很多因素影响,有现状因素,有经济发展战略的要求,有节水行为的影响,更有这个流域最大可用水量的制约。在确定经济社会发展对水资源的需求时,要把节水考虑进去。

1.2生态环境承载力问题。长江治理开发不能破坏生态,因此,在水资源开发利用上,首先是要维持河流自身的生态需水量,这是生态系统健康的基本条件。生态需水量包括河流基本生态环境需水量,即维持河流系统最基本的生态环境功能所需要的最少水量;包括河流输沙排盐需水量,即维持河流形态和盐分的动态平衡,在一定输沙、排盐要求下所需的水量;还包括湖泊洼地生态环境需水量,即维持湖泊洼地水体功能而消耗于蒸发的水量。生态需水与河流流量变化高度相关,美国1978年在估计每一个水资源分区内水生生物用水量时,以分区河流出流点的月流量作为判断,提出评判标准:①河道内径流为多年平均值的60%,这是为大多数水生生物提供优良至极好栖息条件所推荐的基本径流量;②河道内径流为多年平均值的30%,这是保持大多数水生生物有好的栖息条件所推荐的基本径流量;③河道内径流为多年平均值的10%,这是大多数水生生物短时间生存条件所推荐的瞬时径流量。在水能资源开发上,过去的规划,按照流域梯级开放模式,往往追求100%的开发率。由于移民和耕地的补偿费用会越来越高,考虑到库区的环境承载力,在规划时应因地制宜、选择适当的开发目标。

1.3公平约束问题。坚持以人为本,实现“五个统筹”,都要求我们以促进人的全面发展为目的,以地区间经济社会的协调发展为原则。我们不能以牺牲一个地区的利益,来获取其他地区的利益;我们也不能牺牲一部分人的利益,来获取其他人的利益。在过去几十年中,我国水库移民安置经历了安置型和开发型两个阶段,尽管人均移民经费提高很多,但是很多问题仍然没有处理好。最近有专家建议研究“投资型”移民安置方式。即库区移民以其享有的居住权和土地使用权等作为资本入股,在电站经营中享有一定的股权,参与水电开发建设,使移民和开发方形成利益共同体,移民能长期共享水电开发的效益。移民区地方政府和移民代表作为股东参与工程建设的决策管理。这一建议值得研究探索。转1.4技术约束问题。这里所说的技术约束不是指传统的水工技术,对传统的水工技术,应当说,我们已经在世界上领先了,但是,基于生态学与水利水电工程学有机结合的水工技术在长江流域才刚刚起步。从维持长江健康生态角度来看,我们的水工技术还有许多需要改进和完善的地方。因此,在规划河流形态、设计河流断面时,应遵循河流自然演变的规律,科学确定水流主槽、滩地、护岸的功能,包括防洪、生态、亲水性、文化、体育、娱乐等。在护岸工程设计时,增加亲水空间和生态系统保护空间,建设亲水河岸。在堤防、护岸工程的材料选择上,应尽量少用硬质材料,多用自然材料,同时注重开发应用生态环保型的建筑材料。大型水利工程对生态环境的影响还表现在对鱼类的生长与繁殖,规划设计在这方面相应的研究工作还应加强。

2关于水利工程环境影响对策的探讨

2.1存在的主要难题①不可避免的环境影响:如水库诱发强烈地震、大面积库岸崩塌、濒危珍稀动植物灭种等。②以避免、减轻的环境影响:这类影响一般可以通过精心设计和施工,加强管理等多种手段可以避免、减轻、或通过自然因素自身的调整又可建立起新的生态平衡。③介于两者之间的环境影响:主要是过大的淹没损失而引起的社会问题和造成生态环境大面积恶化,修库地下水位抬高造成的大面积的土地盐碱化,如果治理不好则付出的代价将是极大的。

所以,水利工程的环境影响已成为我国环境科学研究的重要领域,这也是水利工作者在从事水利事业的同时要考虑的问题。

2.2具体影响对策分析对于不良的生态平衡,兴修水利工程本身就是对其进行良性改造,使之朝着有利于人类的健康方向发展。关键是我们在工程的施工过程中,怎样尽最大努力去减小人类对其的不良影响。这就给工程的建设者们提出了以下任务:①规划设计的前期,要切实搞好工程所在地的水文资料的收集及地质条件的勘测。如大型蓄水库,重点是水文资料和地质构造,充分考虑大坝的防洪能力、稳定性以及避免地震的诱发。②规划中还应设计一定的工程构造,以满足大坝流域内水生物的生活习性,减少库区淹没范围。③施工阶段的任务:a在施工承包合同的签订时,承包商对施工现场污染物的扩散和施工人员的劳动保护所应负的责任,应写进合同书内,要有环保措施,对各种污染物排放要限制在标准以内。b施工前要在施工现场建立必要的环保监测机构,进行水质、大气、噪声的本底测定,便于和施工阶段不同时期监测结果进行对比。c施工人员进入工地后,还要建立卫生防疫机构,以避免施工期数万工人集中在一起,引起流行病的传播和扩散。这方面的教训,在我国时期的兴修水利中是十分深刻的。④施工后期的任务。特别要对施工阶段破坏的植被景观及时恢复,制订工区的全面绿化规划,以保护已经形成的生态平衡。在工区范围内的生物圈内,研究生物资源的利用、保护和生产的合理的方式,控制规划人群自身的发展,保持生物种群的恰当比例。

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关键词:植被;绿化;搭配种植;铁路沿线

中共十提出加强生态文明建设,创建美丽中国的号召,美化环境应经是社会发展的重要内容之一。铁路是我国最重要的交通运输、载客工具之一,其特点是运营里程长,并且可经过多个不同城市,将沿途丰富的自然景观串连起来,它是各大城市之间互相交往的桥梁。绿色通道是对整个铁路线路及各个城市节点的整体性生态景致创建,是建立和谐美丽铁路线环境的要求。通过科学规划以及合理管理,可以有效地保护铁路沿线的生态体系及景观设施,修复工程中被破坏的植物,促使铁路与自然景观、城市环境的统一,打造铁路绿色通道。

1项目概况

沪昆专线东边从湘黔省界为起始点,途中经过富源-曲靖-马龙-崇明-昆明,其正线总长度为747.312km,包括云南境内全长185.96km。云桂线设在云南和广西的境内,油昆明南新客站往东边经玉溪-红河-文山-百色-南宁,总长709.518km。包括云南境内全长442.268km。此线路是西南与华南地域客货运输的重要线路,也是西南地区主要出海通道之一。

2设计依据

项目实施前期的考察是指导后期设计展开的依据。在设计进行之前,先对沪昆客专浙江地段、湖南地段以及一些既有线路绿色通道的建立进行了调查分析;然后经昆明、富源、曲靖、崇明对沪昆客专云南地段进行了调查。主要调查线路路基主要工点、桥梁、隧道洞口等。并同时查看铁路既有线、城市绿化等情况;查看沿线自然环境中植物分布情况,采集当地本土植物,并进行观测;访问林场等种植基地,掌握苗源及其对应价格;通过拍照、询问、网上搜集资料等形式集齐了大量一手资料。

3沿线环境概况

3.1云桂铁路

云桂铁路(云南段)坐落于云桂高原地貌地域,高原地貌是由丘陵、低中山、溶原、高原盆地构成。本线所经地段是亚热带湿润季风气候带,直接接受太平洋以及印度洋水汽补充。气候特性是温暖湿润,雨水充足,夏季炎热而漫长,冬季会偶遇奇寒,干湿两季区分明显。该沿线土壤大多是赤红壤、紫壤以及红壤。大部分土地瘠薄,有机质含量不高。现场边坡挖开的土壤大多是红黏土以及膨胀土,土壤具有容易板结成块状的特性,对植物生长不利。

3.2沪昆客专

沪昆客专(云南段)是热带高原型的气候,垂直变化明显,气候温暖潮湿,雨水充足,冬季干燥而寒冷。该沿线大部分地区土地瘠薄,有机质含量同样不高,以红壤为主,昆明市边缘地区沿线高原盆地经长时间的耕作,土壤已变成肥力较低的水稻土。

4绿色通道设计方案原则

改善铁路周围的生态环境,创建铁路沿线环保生态廊道体系,充分缓解修筑铁路对周围生态环境产生的破坏程度。绿色通道设计可分为三方面:①路基边坡;②路基边坡外至用地界;③桥梁梁下用地范围内绿化。

4.1路基边坡方面

路基边坡宜选用灌草相互结合的立体栽种模式。因边坡大多具备土壤贫瘠、存水存肥性差的特征,这要求所选植物在耐干旱、耐贫瘠、根系生长较发达、覆盖性好、易于成长、便于打理、兼顾景观效应方面效果突出。应根据不同的环境状况因地制宜,考虑相异的施工工艺,还要以不同的比例来搭配植物。路基边坡应洒满草籽,草籽比例约15~20g/m2,草籽宜选用冷暖季型草一起撒播,冷暖草交替长出,促使边坡四季常青,同时点播豆科植被固氮肥地。本线采用草籽配置比例为:豆科植物,比如紫花苜蓿和白三叶等;暖季型草,比如百喜草与狗牙根等;冷季型草,比如高羊茅与紫羊茅等。较单一的草本护坡因在初期有较高的面积覆盖率,能较少雨水对坡面形成的面蚀,但生态群落单调,没有层次结构,对于恶劣天气抵抗能力较差,容易引起大范围退化。而灌木拥有根系深、生长期较长、覆盖率较高、叶片不集体凋落的特性,灌木护坡在长时间护坡效果中起到了主导作用。因此,选用灌草结合的形式护坡,能充分利用草本植被速生、覆盖率更高及灌木植物较高、灌幅较大、根系较深的特点,形成混合植被护坡结构。在边坡长草之后,还应以不同颜色的灌木品种搭配以及地被植物等组合对边坡进行点缀种植,形成多种色泽、图案的边坡景致效果。

4.2铁路路基边坡外至用地界

设计路基边坡外至用地界的绿化理念,主要是考虑对线路的景观起到美化效果,采用乔灌草花互相结合的方式恢复生物群落植物覆盖层。绿化景观一般通过所选树种的颜色、花型、花的色泽以及灌木造型来表达。本线选用绿化模式为:水沟内侧以颜色不同的小灌木搭配绿篱,其间用带花小乔木或大灌木丛点缀,对乔灌种植后的表层采用地被植物、草本花等遮盖;水沟外侧主要种植乔木,使铁路具有隔离林带,常绿乔木、开花乔木、落叶乔木等混合栽植,乔木下还可种植灌木绿篱、组团装饰,地表予以草坪覆盖。本线预计使用苗木品种有:草本,如沿阶草、地被菊、葱兰等;灌木,如小叶女贞、红花继木、茶花等;乔木,如广玉兰、银杏、栾树等。草本花种植密度是20~25棵/m2,小灌木绿篱以及组团栽植密度是16~20棵/m2,花灌木种植密度是每穴1~3m,乔木种植密度为每棵2~3m。

4.3桥梁

桥梁锥坡:其锥坡参考路基边坡绿化计划,骨架内洒满草籽,并穴种植灌木,混撒草籽密度是15~20g/m2。同时,沿着锥坡坡脚种植一排两行攀爬植被。桥下地段:梁体投影范围内,以种植耐荫植物为主。投影边缘至用地界要和路基边坡外至用地界所选树种保持一致性。桥墩:对一些跨越公路与城镇的桥段,应在桥墩周围设种植槽位,栽植凌霄、爬山虎等攀缘植被。桥身地段:可通过在桥梁的遮挡板上悬吊种植槽,在槽内种植景观植被及垂吊性植被,从而遮挡混凝土桥身。

4.4隧道

针对经过大型城镇、重要景点的隧道洞口,考虑结合当地文化特色、自然风情、采用浅浮雕、装修等办法,有针对性地进行洞口景观设计。充分结合隧道洞口现状及洞口周围环境情况,对隧道边仰坡运用草灌结合的形式进行景观绿化,将花灌木进行点缀,减少隧道修建改变山体结构的痕迹。

5绿色通道设计技术要点

5.1优选植物品种及配置方式

依据铁路边坡土壤贫瘠的特征,优先选择根系发达、发芽率高、覆盖良好的植物,并依据植物生长的高度及速度进行合理搭配,达到植被群落丰富的效果。

5.2依据立地条件选择多变的绿化方案

铁路边坡的历程较长,边坡立地条件难免存在较大差异。在设计过程中,参考不同的地理自然条件,灵活确定植物栽种方案以及工艺。

5.3将不同季节植物混合种植

将不同结节开花植物混合搭配种植,更突出的是将不同季节草种混合播撒,使铁路沿线花开四季,草木长青。

6结束语

铁路绿色通道景观生态工程设计需要通过详细的实地考察才能做出更加科学合理的设计,铁路沿线的景观布置并非一项简单的工程,该项目的实施需要考虑到沿线不同路段的气候特征、土壤特征等情况,结合实际情况进行植物的栽种,才能取得良好的改善环境与美化景观的效果。

作者:鲍方 单位:中铁二院工程集团有限责任公司

参考文献:

生态工程论文范文5

积极方面的影响、水利工程设施在建设完成之后对生态环境的影响在短时间内不会体现出来,但是却能够有效的增加社会的经济效益。在水利工程设施建成之后,对于水利灌溉、减弱洪水等方面都具有重要的意义,不仅能够在一定程度上减少小自然灾害带来的威胁,从另一封面来说也为人民提供了一个比较稳定的生活环境,使得人民的生活有了基本的安全保障。水利工程设施的建设相比与其他工程设施来说,成本较低,而且属于不会产生太大的环境污染的工程,在水利工程建成后可以大大减轻水资源缺乏的压力与地区之间跨流域调水的运输压力,并且在枯水期时也能解决部分地区严重缺乏水资源的问题。因此将水库的建设放在至关重要的位置上不是没有理由的,在改善水库周边地区水质条件和增加水体的自净能力上,水利工程建设又起到了保护自然环境的积极影响。

2.水利工程建设对于生态环境的影响

2.1消极方面的影响

水利工程的建设对于当地的生态环境必然会产生一定的消极影响,在水库建成后,下游河道的流量过程将会被改变,而水库在存蓄汛期洪水的同时也存蓄了非汛期的基流,这样则容易导致下游河道水位的降低甚至断流。除此之外,水利工程建成后周围将会出现很多生态环境问题,下游的天然湖泊容易面临干涸的威胁,入海口的位置将容易形成海水倒灌的问题,尤其对于航运业以及水产养殖等都会产生较为严重的消极影响。在水利工程建设完成之后,库区周围地区在水库蓄水后,输水渠两侧的水分大量渗入地下后,地下水的水位同时被抬高,则库区周围附近的土地就会被浸没从而导致土地的盐碱化、沼泽化等问题。

2.2积极方面的影响

由于我国水资源匮乏,而且地理分布不均匀,因此进行水利工程的建设将会大大改善我国水资源缺乏的现状。在水利工程建设中,跨流赵小宏绥化市水利水电勘测设计研究院黑龙江绥化152062域调水工程就是很好的例子,跨流域调水不仅在一定程度上可以缓解地区的水资源危机,也大大改善了因缺水地区经济发展缓慢的困境。在我国水利工程的建设中,南水北调工程作出了表率,这项庞大的工程建设完成之后取得了良好的效果,有效的解决了我国南北地区水资源严重分布不均的问题,在缓解了北方地区缺水危机,满足了工业生产用水需求的同时,也大大减少了水资源分布不均带来的生态环境问题。除此之外,大型的水利工程建设有抵抗沙涝的重要意义,例如三峡这样大规模的水利工程建设完成之后有效地解决了长江流域沙涝的问题,并且在建成后,由于库区聚集了大量的水资源,蒸发量也随之增多,水利工程设周边地区的空气湿度将会提高,这样不仅有利于周边植物的生长,也改善了周边地区的环境,起到保护生态环境的积极作用。

3.实现生态环境可持续发展的措施

3.1建立健全生态环境影响

评价体系为了在水利工程建设的过程中保护生态环境的可持续发展,必须要建立健全生态环境影响体系。在进行水利工程施工之前,工程师应当认真勘察并且记录施工地区的周边环境,然后对于日后建设以及建成后将会产生的影响作出科学全面的评估分析。水利建设的工程师在设计环节中应当坚持保护生态环境的原则,不断完善防治手段来减轻水利工程建成后将会带来的消极影响。在制定科学的生态环境影响评估体系需要注重水利工程建设对经济和生态环境这两个方面的评估结果,力求实现经济效益发展、生态环境保护与水利工程发展三者的协调共同发展。在建立健全生态环境影响评价体系的过程中个,工程师和相关科技人员应当充分考虑社会、环境、经济、人民等多方面的因素,认真评估生态环境的实际价值,从而做出水利工程建设的可行性方案,不断完善生态环境影响评价体系。

3.2注重水利工程的建设规划与选址

在水利工程的建设设计环节中,由于河流的流域状况将会发生很大的改变,因此在水利工程的设计环节需要对河流进行重新的规划评估,在坚持生态环境可持续理念的前提下,保证河流流域规划的合理性与严谨性。在水利工程建设的前期,尤为重要的是选址工作,尽管水利工程的建设多多少少会给周边地区的环境以及人民的生活带来影响,但是工程师应当尽量选择对于生态环境影响较小的地区,并且降低移民率。这就需要工程师和相关科技人员在水利工程设施的建设初期做好水利工程的建设规划与选址工作,并且做好合理的评估与估计,将可能造成的影响降到最小,最大程度的提升水利工程建设的积极作用。

4.结语

生态工程论文范文6

论文论文关键词:生态 水利工程 设计原则 论文论文摘要:阐述水利工程与水域生态的关系,介绍了生态水利规划的基本原则:工程安全性与经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计与自我恢复原则;景观尺度与整体修复原则;反馈和调整设计原则。 1水利工程对河流生态系统的影响 在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。 2生态水利工程 从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。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。 3生态水利工程的规划设计原则 3.1工程安全性和经济性原则 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、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。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。工程设施必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,必须充分考虑河流泥沙输移、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。 对于生态水利工程的经济合理性分析,应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。这就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,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。 3.2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及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流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。 在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基