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生態(tài)水利工程規(guī)劃存在問題及工作原則探討論文

時(shí)間:2023-04-27 05:42:35 論文范文 我要投稿
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生態(tài)水利工程規(guī)劃存在問題及工作原則探討論文

  本文主要闡述了建設(shè)生態(tài)水利工程的必要性,提出了生態(tài)水利工程工作面臨的困難,并對(duì)生態(tài)水利工程基本規(guī)劃原則進(jìn)行了探討。

生態(tài)水利工程規(guī)劃存在問題及工作原則探討論文

  1. 建設(shè)生態(tài)水利工程的必要性

  水利工程指具有防洪、排澇、河道整治、發(fā)電、灌溉、供水、航運(yùn)、生態(tài)環(huán)境等單一功能或多種功能的興利除害的工程,這就是傳統(tǒng)的水利工程。傳統(tǒng)的水利工程規(guī)劃規(guī)劃主要對(duì)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(xiǎn)等問題。生態(tài)水利,就是按照生態(tài)學(xué)原理,遵循生態(tài)平衡規(guī)律的法則和要求建立起來的滿足良性循環(huán)和可持續(xù)利用的水利體系,生態(tài)水利工程不僅需要滿足工程本身的生態(tài)規(guī)劃要求,又要滿足整個(gè)流域水系的生態(tài)要求,或者說在滿足人類社會(huì)需求的同時(shí),兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是:對(duì)于新建工程,是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(shí)(如防洪、河道整治工程),兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對(duì)于已建工程,則是對(duì)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)和環(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。建設(shè)人類美好的生存環(huán)境和社會(huì)持續(xù)發(fā)展,需要生態(tài)水利工程。

  2. 當(dāng)前生態(tài)水利工程工作面臨的困難

  2.1 生態(tài)水利工程規(guī)劃缺乏基于不同區(qū)域的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃方法。

  生態(tài)水利工程對(duì)于工程的服務(wù)目標(biāo)具有明顯的地域性區(qū)別,因?yàn)閷?duì)于不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境來說它們都具有自己的特點(diǎn),所以生態(tài)水利工程每個(gè)地區(qū)也應(yīng)該具有不同的特點(diǎn),必須因地制宜的進(jìn)行規(guī)劃。對(duì)于我國的生態(tài)水利工程建設(shè)來說也有了一些大體的方法和規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),但是對(duì)于不同地區(qū)的工程來說就沒有具體的規(guī)劃指標(biāo)和參考模式。因此,對(duì)于我國現(xiàn)階段的生態(tài)水利工程的規(guī)劃和建設(shè)來說還具有很大的問題,最主要的就是缺乏針對(duì)于不同地區(qū)生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)的把握以及因地制宜的不同規(guī)劃方案。

  2.2 生態(tài)水利工程規(guī)劃工作的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的確定比較難。

  對(duì)于生態(tài)水利工程來說其建設(shè)的目標(biāo)和任務(wù)與原有單一的水利工程建設(shè)來說有所不同,它更加注意維護(hù)和保證生態(tài)環(huán)境的健康和發(fā)展,主要任務(wù)和目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)人類和生態(tài)系統(tǒng)的和諧相處。所以基于這種特殊的任務(wù),生態(tài)水利工程建設(shè)的第一步就是確定好規(guī)劃的目標(biāo)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于工程要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)都要有一個(gè)具體的量化。目前我國的生態(tài)保護(hù)工作的目標(biāo)還都處于定向描述的階段,沒有明確的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn),也沒有具體量化的一些要求,所以這也就給工程的預(yù)期目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)以及工程的建設(shè)質(zhì)量都帶來了一定的困難。

  2.3 生態(tài)水利工程規(guī)劃缺少生態(tài)水文測(cè)驗(yàn)資料。

  對(duì)于工程的建設(shè)來說,一些前期必備的資料是必不可少的,生態(tài)水利工程建設(shè)依然如此。生態(tài)水文的測(cè)驗(yàn)資料是生態(tài)水利工程規(guī)劃的關(guān)鍵和重要參考內(nèi)容。如果不能從水文測(cè)驗(yàn)站的觀測(cè)資料去分析水文過程對(duì)生態(tài)過程的正負(fù)影響機(jī)理,就很難基于生態(tài)系統(tǒng)的自組織規(guī)律尋求生態(tài)水利工程的規(guī)劃理論、方法與技術(shù)參數(shù)。當(dāng)前,我國水文測(cè)驗(yàn)工作相對(duì)落后,水文測(cè)驗(yàn)站還不能適應(yīng)當(dāng)前生態(tài)水利工程規(guī)劃對(duì)資料的需求。有關(guān)生態(tài)水文站方面的規(guī)劃與布局在我國還未正式開展,國內(nèi)也少有報(bào)道,不過我國已經(jīng)提高了對(duì)這方面工作的重視程度,經(jīng)過一段時(shí)間的努力也會(huì)有一定的發(fā)展的。

  2.4 生態(tài)水利工程規(guī)劃技術(shù)人才匱乏。

  不管對(duì)于什么類型的工程來說,人才都是工程建設(shè)中必不可少的關(guān)鍵組成部分。實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利工程是水利工程和生態(tài)學(xué)的有機(jī)結(jié)合,需要生態(tài)水利工程的規(guī)劃人員不僅具備水利工程規(guī)劃的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),還要具備生態(tài)保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)學(xué)的理論和知識(shí)。以往的人才培養(yǎng)目標(biāo)和方向,使兩者分屬于不同的學(xué)科與專業(yè),具有兩方面綜合知識(shí)和規(guī)劃能力技術(shù)人才匱乏,加之生態(tài)水利工程的實(shí)踐活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)缺乏,可以參考與借鑒的規(guī)劃項(xiàng)目有限,難以保證生態(tài)水利工程的規(guī)劃水平和質(zhì)量。

  3. 生態(tài)水利工程基本規(guī)劃原則

  3.1 工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則。

  (1)生態(tài)水利工程是一種綜合性工程,既要滿足人類的需求,同時(shí)也要考慮可持續(xù)發(fā)展的要求。另外,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。

  (2)從生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)上分析,應(yīng)準(zhǔn)尋風(fēng)險(xiǎn)小效益大的基本原則,由于生態(tài)系統(tǒng)的演變方向是隨機(jī)的,生態(tài)水利工程規(guī)劃具有一定的風(fēng)險(xiǎn),這需要在規(guī)劃規(guī)劃中進(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(cè)和評(píng)估。另外,應(yīng)該合理的利用生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)能力,力爭以最小的投入獲得最大收獲的規(guī)劃路線。

  3.2 生態(tài)系統(tǒng)自我規(guī)劃、自我恢復(fù)原則。

  生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能是其重要特征。生態(tài)學(xué)用自組織功能來解釋物種分布的豐富性現(xiàn)象,也用來說明食物網(wǎng)隨時(shí)間的發(fā)展過程。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(yàn),尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。在這種情況下,生境就可以支持一個(gè)能具有足夠數(shù)量并能進(jìn)行繁殖的種群。自組織功能原理與達(dá)爾文的進(jìn)化論有相似之處,只是研究的尺度不同而已。達(dá)爾文的進(jìn)化論研究是在地球生物圈所有種群的尺度上進(jìn)行的,而自組織功能是在生態(tài)系統(tǒng)中種群之間發(fā)生的。依靠生態(tài)系統(tǒng)自規(guī)劃、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),從而完成規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)規(guī)劃。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗(yàn)表明,人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。

  3.3 景觀尺度及整體性原則。

  (1)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(shí)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。所謂“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(gè)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(dòng)物或修復(fù)河岸植被。

  (2)同時(shí),必須重視水域和生態(tài)環(huán)境的易變性、流動(dòng)性和隨機(jī)性的特點(diǎn),表現(xiàn)為流量、水位和水量的水文周期變化和隨機(jī)變化,也表現(xiàn)為河流淤積與侵蝕的交替變化造成河勢(shì)的擺動(dòng)。這些變化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(shí)間與空間中擴(kuò)展或收縮的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的變化范圍從生境受到限制時(shí)期的高度臨界狀態(tài)到生境擴(kuò)張時(shí)期的冗余狀態(tài)。

  (3)再者,要考慮生境邊界的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展問題。由于動(dòng)物遷徙和植物的隨機(jī)擴(kuò)散,生境邊界也隨之發(fā)生動(dòng)態(tài)變動(dòng)。

  (4)最后,河流生態(tài)修復(fù)的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程。每一個(gè)河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。需要對(duì)歷史資料進(jìn)行收集、整理,以掌握長時(shí)間尺度的河流變化過程與生態(tài)現(xiàn)狀的關(guān)系。河流生態(tài)修復(fù)長期的工作。有研究指出,濕地重建或修復(fù)需要大約15到20年的時(shí)間。因此對(duì)于河流生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目要有長期準(zhǔn)備,同時(shí)進(jìn)行長期的監(jiān)測(cè)和管理。

  3.4 反饋調(diào)整式規(guī)劃原則。

  3.4.1 生態(tài)系統(tǒng)的成長是一個(gè)過程,河流修復(fù)工程需要時(shí)間。從長時(shí)間尺度看,自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢(shì)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(shí)對(duì)外界干擾的抵抗力有所增強(qiáng)。從較短的時(shí)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(shí)間,期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實(shí)的。

  3.4.2 生態(tài)水利工程規(guī)劃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(gè)健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項(xiàng)目按照規(guī)劃執(zhí)行以后,就開始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過程。這個(gè)過程并不一定按照規(guī)劃預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展,可能出現(xiàn)多種可能性。最理想狀態(tài)應(yīng)是沒有外界脅迫的自然生態(tài)演進(jìn)狀態(tài)。在河流生態(tài)修復(fù)工程中,恢復(fù)到未受人類干擾的河流原始狀態(tài)往往是不可能的,可以理解這種原始狀態(tài)是自然生態(tài)演進(jìn)的極限狀態(tài)上限。如果沒有生態(tài)修復(fù)工程,在人類活動(dòng)的脅迫下生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步惡化,這種狀態(tài)則是極限狀態(tài)的下限。在這兩種極限狀態(tài)之間,生態(tài)修復(fù)存在著多種可能性。針對(duì)具體一項(xiàng)生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施以后,一種理想的可能是:監(jiān)測(cè)到的各生態(tài)變量是現(xiàn)有科學(xué)水平可能達(dá)到的最優(yōu)值,表示生態(tài)演進(jìn)的趨勢(shì)是理想的。另一種差的情況是,監(jiān)測(cè)到的各生態(tài)變量是人們可接受的最低值。在這兩種極端狀態(tài)之間,形成了一個(gè)包絡(luò)圖。一項(xiàng)生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施后的實(shí)際狀態(tài)都落在這個(gè)包絡(luò)圖中間。

  3.4.3 意識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)都不是靜止的,在時(shí)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)水利工程規(guī)劃不同于傳統(tǒng)工程的確定性規(guī)劃方法,而是一種反饋調(diào)整式的規(guī)劃方法。是按照“規(guī)劃-執(zhí)行(包括管理)-監(jiān)測(cè)-評(píng)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(gè)流程中,監(jiān)測(cè)工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測(cè)工作包括生物監(jiān)測(cè)和水文觀測(cè)。這就需要在項(xiàng)目初期建立完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),進(jìn)行長期觀測(cè)。依靠完整的歷史資料和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)行階段性的評(píng)估。

  3.4.4 評(píng)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(shì)。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(xiàng)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。評(píng)估的結(jié)果不外乎有幾種可能:

  (1)生態(tài)系統(tǒng)大體按照預(yù)定目標(biāo)演進(jìn),不需要規(guī)劃變更;

  (2)需要局部調(diào)整規(guī)劃,適應(yīng)新的狀況;

  (3)原來制定的目標(biāo)需要重大調(diào)整,相應(yīng)進(jìn)行規(guī)劃。

  4. 結(jié)束語

  生態(tài)水利工程是一門將生態(tài)學(xué)和工程學(xué)很好的結(jié)合在一起的一門學(xué)科,也是將人與自然和諧相處的思想很好的運(yùn)用于實(shí)際的學(xué)科。因此在生態(tài)水利工程的規(guī)劃過程中,提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣?huì)各界的廣泛參與,通過對(duì)話、協(xié)商,以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合,提高規(guī)劃的科學(xué)性。

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