在以往的水利工程學(xué)中,人們多側(cè)重于自身的需求,對(duì)生態(tài)方面有所忽視,進(jìn)而導(dǎo)致很多生態(tài)問(wèn)題出現(xiàn)。人們?cè)趯?duì)這些生態(tài)問(wèn)題反思與改進(jìn)后,推出了生態(tài)水利工程。生態(tài)水利工程以可持續(xù)發(fā)展為理念,通過(guò)多種技術(shù)手段,改變以往粗放式的建筑方式,將水利工程和生態(tài)工程有效地融合在一起,實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境的共同發(fā)展。  


1.水利工程的優(yōu)勢(shì)與不足之處 
  水利工程對(duì)于人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展具有重要意義,其優(yōu)勢(shì)重要體現(xiàn)在如下方面:一是水利工程能夠大幅度提高水資源的利用率;二是在水利工程下,很多人工湖泊出現(xiàn),對(duì)城市夏季高溫有顯著的調(diào)節(jié)作用;三是水利工程能夠儲(chǔ)備一定量的水資源,實(shí)現(xiàn)水資源的調(diào)用,滿足人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)與生活需要;四是水利工程能夠有效地減少水土流失的現(xiàn)象。 
  盡管水利工程給人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn),但其也產(chǎn)生了諸多不利影響,主要表現(xiàn)為:一是水利工程給上游的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一定影響,在建設(shè)的過(guò)程中,上游水面會(huì)升高很多,原本為陸地的部分可能會(huì)成為水庫(kù)或濕地,陸地上的景觀也會(huì)淹沒(méi);二是水利工程給下游的生態(tài)環(huán)境也帶來(lái)嚴(yán)重的影響,下游很有可能出現(xiàn)浮游生物惡性繁殖的狀況;三是水利工程會(huì)給自然生物帶來(lái)嚴(yán)重的影響,影響其正常的繁衍。比方說(shuō),很多魚(yú)類(lèi)都在上游產(chǎn)卵,在水利工程的影響下,其無(wú)法到上游產(chǎn)卵,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)物種滅絕的后果;四是水利工程會(huì)給周邊地貌帶來(lái)很大影響,地質(zhì)穩(wěn)定性被破壞,使得自然災(zāi)害頻發(fā)。除了這些以外,水利工程還會(huì)帶來(lái)深層次的影響,如水文形勢(shì)等。興建的水壩改變河流的流速、水深等,水體自?xún)裟芰τ兴陆,水體密度、水體溫度都發(fā)生變化。倘若水壩位于上游,那么河道內(nèi)徑流量就會(huì)增加很多,徑流的速度會(huì)降低,使得水體流體變化,甚至導(dǎo)致地殼運(yùn)動(dòng)更為活躍,引發(fā)洪水與地震等嚴(yán)重災(zāi)害。 
2.生態(tài)水利工程的基本設(shè)計(jì)原則 
 。1)整體性原則 
  在對(duì)河流生態(tài)進(jìn)行修復(fù)規(guī)劃的時(shí)候,倘若只是在小范圍內(nèi)進(jìn)行短時(shí)間修復(fù),那么生態(tài)效率將難以提高,修復(fù)效果也大打折扣。所以,在設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程的過(guò)程中,應(yīng)從大景觀的角度出發(fā),只有這樣,生態(tài)效率才能夠被恢復(fù),修復(fù)效果才比較理想。從整體的角度來(lái)看,這是依托于生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,在各種要素相互作用的基礎(chǔ)上,制定出的河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的方案。該方案具有極強(qiáng)的綜合性,并不簡(jiǎn)單的植被修復(fù)。生態(tài)學(xué)領(lǐng)域下的景觀尺度涵蓋時(shí)間與空間兩方面。在河流修復(fù)的過(guò)程中需要采用大尺度景觀,這是由于:一是水域生態(tài)系統(tǒng)是由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)建而成的,其包括生物系統(tǒng)與人造工程設(shè)施系統(tǒng)。這些系統(tǒng)和生物系統(tǒng)有機(jī)融合在一起,共同組建了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。如果水域系統(tǒng)被破壞,單純從河道而進(jìn)行生態(tài)修復(fù)是難以達(dá)到修復(fù)效果的,相關(guān)人員必須靠綜合各種因素之間的作用關(guān)系而制定出可靠的修復(fù)方案。二是在進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的過(guò)程中,必須考慮水域生態(tài)環(huán)境的多種特性,如隨機(jī)性、流動(dòng)性與可變性等,因?yàn)檫@些特性直接對(duì)生物種群產(chǎn)生影響。三是在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要考慮河流生態(tài)系統(tǒng)的開(kāi)放性。河流生態(tài)系統(tǒng)本身會(huì)與周邊生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)交換,所以?xún)H對(duì)河流進(jìn)行生態(tài)修復(fù)是難以達(dá)到修復(fù)效果的。四是河流生態(tài)修復(fù)需要一定的時(shí)間,并非一蹴而就的。相關(guān)資料顯示,要重建或修復(fù)一個(gè)濕地,所耗費(fèi)的時(shí)間大約為15年到20年。所以,相關(guān)部門(mén)與工作人員應(yīng)做好充足的準(zhǔn)備,對(duì)所修復(fù)的河流進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)與管理。綜上所述,在進(jìn)行生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,必須立足于整體,做好長(zhǎng)期性的規(guī)劃,綜合考慮各種因素,制定出大尺度的景觀方案。 
 。2)充分利用生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)的原則 
  和以往的水利工程相比,生態(tài)水利工程在考慮水利工程的相關(guān)原則外,還要充分考慮生態(tài)系統(tǒng)本身的自我修復(fù)能力,最大限度地促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。要想實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),單純地依賴(lài)人工建筑物是不可能的。事實(shí)上,任何一個(gè)生態(tài)圈的出現(xiàn)都是經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的自然考驗(yàn)的,是各方面因素相互作用的最終結(jié)果,其往往具有極強(qiáng)的修復(fù)能力。因此,在設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程的過(guò)程中應(yīng)充分利用生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)的功能,否則單純依靠人為力量,很有可能會(huì)適得其反,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化。最有效的路徑是,將人為力量和大自然有效地結(jié)合在一起,充分利用生態(tài)系統(tǒng)的組織功能,由大自然的選擇恰當(dāng)?shù)奈锓N。在這一方式下,一方面生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)效果顯著提升,另一方面能夠節(jié)約大量的成本,兼顧經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益,實(shí)現(xiàn)雙贏。 
  (3)保護(hù)水體環(huán)境多樣性的原則 
  對(duì)于生活群落來(lái)說(shuō),非生物環(huán)境會(huì)對(duì)其產(chǎn)生多種影響。也就是說(shuō),某一地區(qū),倘若其自然環(huán)境具有多樣性,那么其生物也會(huì)具有多樣性。通常,這種多樣性強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,可以應(yīng)對(duì)一系列的外部變化。如果水利工程導(dǎo)致水體內(nèi)部環(huán)境趨于單一化,那么其自身適應(yīng)能力將會(huì)大幅度下降,難以抵御外界的變化。這樣一來(lái),生態(tài)系統(tǒng)的功能也會(huì)逐步喪失。所以,在設(shè)計(jì)水利工程的過(guò)程中,相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分了解水域情況和周邊生態(tài)環(huán)境,推出合理的設(shè)計(jì)方案,并從多方面對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行反復(fù)論證。只有這樣,生態(tài)水利工程才會(huì)修復(fù)與改良生態(tài)系統(tǒng),造福人類(lèi)。 

3.結(jié)束語(yǔ) 
  在當(dāng)前社會(huì)下,人們的環(huán)保意識(shí)不斷提高,生態(tài)水利工程開(kāi)始出現(xiàn)。和以往的水利工程不同,生態(tài)水利工程從水域的生態(tài)環(huán)境出發(fā),充分考慮多種因素,有效地利用生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)功能,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的雙贏。在設(shè)計(jì)生態(tài)水利工程的過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)立足于整體,構(gòu)建大尺度景觀,充分利用生態(tài)系統(tǒng)自身的功能,在確保生態(tài)系統(tǒng)多樣化的前提下,推出合理的生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)方案。