时间:2023-07-06 16:28:25
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森林是自然界中的一个重要的生态系统。我国是一个森林资源十分丰富的国家,林业作为生态文明建设的主体,在国民经济各部门中发挥着不可替代的基础性作用。然而,由于长时间的木材生产,使得我国的生态环境遭到了一定程度的破坏,虽然近年来实施了植树造林、退耕还林、天保工程等项目,恢复和改善了现有的生态环境,但森林资源和林业发展仍面临着严峻的形势,为此,我们要继续加快实施以追求生态经济最佳平衡为核心目的的林业生态工程,使其所具有的经济、生态、社会效益得到最大限度的发挥。
一、林业生态工程概述
1.内涵
林业生态工程是随着林业发展战略转移、国家生态环境工程建设需求而通过继承、交叉形成的一门新的工程。它是根据生态学、生态经济学、系统科学与生态工程原理,针对自然资源环境特征和社会经济发展现状,从生态、环境与区域经济社会可持续发展的角度,进行的以木本植物为主题,并将相应的植物、动物、微生物等生物种群人工匹配结合,进而形成一种稳定而高效的人工复合生态系统的过程。
2.特点
从林业生态工程的概念中,我们可以看出,林业生态工程的核心就是在对生态理论充分理解的基础之上,根据生态理论,以生态环境改善为目标,通过工程措施即进行系统设计、规划和调控人工生态系统的结构要素、工艺流程、信息反馈关系及控制机构所进行的林业生态建设。此工程旨在坚持土地资源优化组合的原则,通过大力植树造林,全面保护和科学经营现有森林,合理调整森林的分布格局和功能结构,来充分发挥森林改善生态环境、抵御自然灾害的生态功能。
3.内容
林业生态工程包括以下内容:我国林业生态工程的总体布局与规划,六大林业生态工程的基本情况与特点,我国主要生态环境问题与空间分布,生态环境工程建设面临的问题与林业生态工程发展战略,立地划分与适地适树,不同区域山丘区环境、资源、水土流失及土地利用特点,树种选择与林分组成,整地与造林方法,合理密度与密度控制,幼林抚育、防护林的林分定向培育,以山系、水网、流域等为单元的生态防护体系的构成与特点,水土保持、水源涵养、农林复合、农田林网、河岸道路防护、灾害地植被恢复、海岸防护等防护林的配置与构建技术,干旱、盐碱、风沙、干瘠、钙积层等技术问题。
二、我国林业生态工程的建设
我国林业生态建设是从解放后开始的,1978年“三北”防护林工程的实施,标志着我国林业生态工程进入了大规模的建设时期。几十年来,随着此工程的不断成熟与完善,使得我国的生态环境得到进一步改善,并构筑起覆盖普及、布局合理、功能齐全的林业生态体系,亦为经济社会的发展起到了积极的促进和推动作用。然而,从工程实施的过程与结果分析,目前,我国林业生态工程建设仍存在诸多不尽人意的问题,如当前的经济发展核算方式不能有效激励政府部门投资和管理林业生态工程,林业生态工程尚未形成科学的工程建设管理体系,缺少科学的统筹规划,工程的质量控制、进度控制、资金控制等缺少有效的制度保障,工程所涉及部门之间缺少有效的协调,等等,这些问题的存在,成为制约我国林业生态工程建设的瓶颈。为此,我们在赋予林业重要地位的同时,应通过各种有效措施和手段来进一步推进林业生态工程的发展。
三、林业生态工程建设的指导思想
“十一五”期间,我国林业生态建设取得了令人瞩目的成绩,这也为“十二五”的建设奠定了基础。为了实现党的十七大所提出的目标要求---“到2020年全面建设小康社会目标实现之时,我们这个历史悠久的文明古国和发展中社会主义大国将建成生态环境良好的国家”,在实施林业生态工程建设过程中,我们要做到“三个坚持”:第一,坚持“按客观规律办事”,即在遵循自然规律和经济规律的基础上,从我国的国情、林情出发,统筹规划、突出重点、因地制宜;第二,坚持“预防为主、综合治理”,即要做到建设与管理、保护与治理、兴利与除害并重、并举,以此实现提高人民生活质量、改善生态环境、经济社会可持续发展的建设目标;第三,坚持“生态建设产业化、产业发展生态化”,即将增加资源总量、优化资源结构、提高林分质量和加强资源保护做为工作重点,把林业生态建设与区域经济发展紧密结合起来。
四、林业生态工程建设的发展思路
1.加大投入,多渠道筹措建设资金
一要以政府投入为主,多渠道、多层次、多方位地吸引社会力量筹措林业生态建设资金,引导有关单位和个人积极投资、共同建设林业生态工程;二要在税收、信贷、服务等方面实行倾斜,对一些重大项目应给予直接投资或资金补助、贷款贴息或税收优惠等方面支持;三要进一步提高地方公益林补偿标准,扩大公益林补偿面积,鼓励各类投资主体向林业生态建设投资。
2.突出重点,以大工程带动大发展
第一,大力加强丘陵岗地植被恢复工程、沿海防护林,突出黄土丘陵区水土保持林和沙化土地封禁保护区建设等;第二,继续实施好退耕还林、天然林保护、“三北”防护林、风沙源治理等林业重点生态工程,提高建设水平,确保建设质量;第三,进一步加强城市绿地系统建设,城乡结合部要大力发展环城绿化带、郊野公园、隔离林带,农村牧区要重点构筑村庄绿化、农田林网和发展庭院林业。
3.科技引导,强化工程的技术含量
第一,要重点开展困难立地造林技术、植被恢复技术,并加快低质低效林改造,做好国家森林抚育试点;第二,围绕林业良种壮苗选育、中幼林抚育、速生丰产林建设、森林病虫害防治、森林防火、综合利用、多种经营等开展科学研究和科技攻关;第三,侧重种群选择及种群匹配工程,并考虑种群之间在生长时间、节律上的搭配,生态工程的工程措施应侧重生态环境重建中必须采取的技术。
总之,从林业生态工程高效、稳定、持续发展的角度来看,其还需进一步调整与完善。
参考文献:
(一)概述
从概念出发,农田水利工程是以促进农业建设为目的,以水利工程技术为基础,以修建水利设施为途径,以引水、调水、蓄水、灌溉、排水等方式为主要措施,以优化农田生产条件为结果的服务工程。农田水利工程建设的主要内容包括农田结构整修、生态建设、基础设施建设、资源优化等,其中工程重点在于根据生产需要改善地区水利条件与土地状况。工程宗旨是通过满足农田水资源供给,实现高效稳定的农业生产。
(二)现状
农田水利工程是解决农业生产问题的重要途径,在农业发展、农作物生产、农村建设、农民生活水平等方面均具有重要意义,因此各地方均加大投入、出台政策,使得农田水利工程得到了快速发展与广泛应用。农田水利工程具有分布广、受众多、多样性强的特点,对农业生态系统有着重要影响。在目前的工程中,存在由于建设不合理造成的资源浪费、分配不均衡、环境污染等现象因此健康、环保、节约是现阶段农田水利工程的发展方向与工作重点。
二、节约型、生态化农田水利工程
科学、合理的水利工程是农田生产的重要保障,也是其产生效益并长远发展的基础。随着农业产业的快速发展,对农田水利工程的要求也日益增高。
(一)意义
随着经济的快速发展,资源匮乏、环境污染、生态破坏等情况逐渐凸显,对各产业发展与经济建设均产生不利影响,对于资源依赖性强的农业产业,良好的环境与资源供给是生产力得以保障的基础。
(二)特点
对节约型、生态化农田水利工程的充分了解和认识,是优化工程建设的前提。节约型、生态化农田水利工程是通过经济健康的农业生产模式,结合生态工程理念,以建立生态循环体系为基础,实现产业可持续发展的,对农田利用与农业发展均具有积极的作用。工程特点在于其以节约、生态为原则,以合理、科学为标准,以农田改造与设施建设为手段,以实现增产、增收为短期目标,以优化农田结构、实现生态健康发展为长远目标。其是农业建设的新方向,也是社会发展的必然要求。
三、建设要点与方法
建设节约型、生态化农田水利工程已成为现阶段保障农业增产的主要途径。工程以解决传统工程中对农业产生的负面影响为基础。
(一)建设思路
充分了解水利工程对农田的影响,找出利弊,对比节约型、生态化农田水利工程的宗旨和要求,对水利工程产生的不利影响进行针对性处理,从问题出发,找出平衡工程与农田间的关系,这是建立节约型、生态化农田水利工程的基本思路。首先,以合理为原则。因地制宜,充分结合农田土地现状与资源条件,以配置、利用、协调为主要方法。第二,强化工程管理与节约意识。在项目执行过程中,坚持节约原则,做好准备、做好预算、做好控制,在工程设计和工程执行双方面均要建立节约意识。第三,加强生态建设。强化工程生态措施,通过植被覆盖、生物养护等方式,实现生态、工程、农业相结合。
(二)建设要点
在坚持工程科学、合理,符合节约、生态的要求基础上,加强化工程的规划与执行,从节约、生态两个关键点出发,明确工程建设的要点与方法。建设节约型农田水利工程需从工程管控着手。第一,建立节约意识,做好工程规划。充分考虑工程、农田、农民间的关系,从各方角度平衡资源,做出最经济合理的工程方案。第二,坚持节约原则,把控工程各环节。在执行过程中以实用为原则,一方面提高工程效率,另一方面坚持工程的合理性与实际性。第三,养成节约习惯,做好工程维护。加强对工程的管理和维护,在使用过程中充分有效的发挥出工程效用,实现最大化效益。第四,实现节约型工程,把握细节。在设计、实施、维护、使用的全过程中,注意节约的融入,尤其在设计中需重点关注工程对资源利用的合理性与充分性。建设生态化农田水利工程需关注生态与农田的融合。第一,做好基础建设。通过多水源联合运用,科学合理施肥,从而控制农业污染,保持生态健康。第二,做好结合工作。通过将生态、工程、农田、技术充分结合,建立水、土、林、物的有机结合,形成小型农田生态圈。第三,做好资源合理利用。合理配置水土资源,以改造、优化代替传统建设手段。第四,坚持可持续发展。做出长远规划,保证工程效果的长效性,保证生态循环。
四、结语
关键词:防护林 体系 建设 工程 原则
我国防护林体系建设工程是依据我国生态环境特点和可持续发展战略的要求,结合我国经济和社会发展状况,根据各种不同类型的生态环境区划及国土整治的要求,结合林业生产建设特点;根据工程建设因害设防,因地制宜,合理布局,突出重点,分期实施,稳步发展的原则,结合防护林体系建设现状进行规划与布局的。由于各区域的情况不同,生态环境问题的外在表现及治理建设内容也不同。从布局上可以分为流域防护林体系建设工程,区域防护林体系建设工程以及跨区域防护林体系建设工程。
防护林是指为了保持水土,防风固沙,涵养水源,调节气候,减少污染,达到改善生态环境和人们生产、生活条件的天然林和人工林。防护林是五大林种之一,它又分为以下次级林种:农田防护林、水土保持林、沿海防护林、草原护牧林、水源涵养林等。根据配置条件和目的要求,各种防护林发挥着特定的防护功能。在一个流域或区域的范围内,依据地形条件,土地利用状况,影响当地生产、生活的灾害的种类、程度以及结合区域内的道路、水利、工程和居民点等,规划配置各具特点的,不同的防护林林种,使它们在配置上互相协调,功能上互相补充,形成一个因地制宜,因害设防的防护林综合体,这样由防护林林种组成的有机整体称之为防护林体系。
一、防护林体系建设的目标
防护林体系建设的目标是根据我国自然条件和社会经济发展的需要,通过保护、改善、建造以林为主的人工复合生态系统,发展森林资源,提高森林覆盖率,维护生物多样性,使我国的水土流失得到治理,减少或减轻风沙、旱涝、台风、海潮等各种自然灾害的危害,防治荒漠化,提高国土保安能力,保障农牧业稳产、高产,促进区域经济的可持续发展和全球生态环境的改善。
二、防护林体系建设的原则
1、按照不同区域的自然和经济特点,坚持统一规划,合理布局
各项防护林体系建设工程是国土整治和环境建设的重要组成部分,必须从国家经济、社会总体发展状况和自然环境特点出发,考虑国家、地方和人民群众在人、财、物上的承受能力,全面规划各项防护林体系工程;同时每项防护林体系建设工程又是一项庞大的系统工程,在工程区域范围内,存在与农、牧、水、工业等如何协调发展问题;从自然条件看,存在气候类型、地质地貌、主要生态灾害差异性大的特点,应依据不同的防护目的和地貌类型,营造各种人工防护林,同时结合其他林种和原有的天然林,形成一个完整的人工复合生态系统。
2、以防为主,防治并重,综合治理,协调共建切实保护现有森林资源,特别是江河上游及主要支流现有森林和典型森林生态系统。正确处理好防、治、用的关系,造林绿化与改善不合理的耕作制度和开发利用方式相结合,实行护、造、管相结合,防止一边治理,一边破坏,破坏大于治理的被动局面,充分认识农、林、水三者的关系,将治山与治水、兴修水利与林业建设、发展农业与振兴林业作为一个整体,坚持生物措施与工程措施相结合,治源与治流相结合,在农业综合开发中做到山水林田路综合治理,建成多层次、多种模式的农林牧水结合的复合生态经济系统。
3、从实际出发,因地制宜、因害设防,突出重点、兼顾一般,先易后难、分步实施防护林体系建设工程必须遵循工程范围的自然规律,因害设防,因地制宜。针对工程区内生态经济环境中存在的突出问题,区别重点,在以防护林为主的前提下,适当发展用材林、经济林和薪炭林,多林种结合,同时,做到乔、灌、草搭配,片、网、带齐上,封、造、飞并举,造、管、护相结合,有重点、有步骤按工程区域内不同类型的特点,首先建成一批区域性防护林体系,适当集中建设资金、劳力、种苗和技术等力量,造育一片,成林一片,逐步推进。
4、遵循自然规律,重视科学技术,大力调整结构,确保工程质量围绕建设防护林体系的目标,走科技兴林之路,有计划、有步骤地在工程建设中推广配套实用技术成果,重视示范区建设;实行工程造林,集约经营,强化质量意识,落实质量管理制度,把提高质量贯穿于工程建设的全过程;大力改造不合理的林种结构,改变单一的林业生产经营模式,建成一个既有生态效益,又有经济效益,多树种、多功能、高质量、协调发展的生态经济型或经济生态型防护林体系。
5、充分调动各方面的积极因素,坚持依靠全社会力量建设防护林体系实行以群众造林为主,国家、部门、集体、个人一起上的原则。贯彻“各负其责、各受其益”,“谁造、谁有、谁收益”,“长期不变,允许折价转让”等有关政策,积极发展国家、集体、联户合作、农户个人和集体入股等多层次、多形式的林业经营模式。这项工程是一项社会性很强的公益事业,投资于林、造福于民、功在当代、利在千袄。
1.1内涵
林业生态工程是随着林业发展战略转移、国家生态环境工程建设需求而通过继承、交叉形成的一门新的工程。它是根据生态学、生态经济学、系统科学与生态工程原理,针对自然资源环境特征和社会经济发展现状,从生态、环境与区域经济社会可持续发展的角度,进行的以木本植物为主题,并将相应的植物、动物、微生物等生物种群人工匹配结合,进而形成一种稳定而高效的人工复合生态系统的过程。
1.2特点
从林业生态工程的概念中,我们可以看出,林业生态工程的核心就是在对生态理论充分理解的基础之上,根据生态理论,以生态环境改本文由收集整理善为目标,通过工程措施即进行系统设计、规划和调控人工生态系统的结构要素、工艺流程、信息反馈关系及控制机构所进行的林业生态建设。此工程旨在坚持土地资源优化组合的原则,通过大力植树造林,全面保护和科学经营现有森林,合理调整森林的分布格局和功能结构,来充分发挥森林改善生态环境、抵御自然灾害的生态功能。
1.3内容
林业生态工程包括以下内容:我国林业生态工程的总体布局与规划,六大林业生态工程的基本情况与特点,我国主要生态环境问题与空间分布,生态环境工程建设面临的问题与林业生态工程发展战略,立地划分与适地适树,不同区域山丘区环境、资源、水土流失及土地利用特点,树种选择与林分组成,整地与造林方法,合理密度与密度控制,幼林抚育、防护林的林分定向培育,以山系、水网、流域等为单元的生态防护体系的构成与特点,水土保持、水源涵养、农林复合、农田林网、河岸道路防护、灾害地植被恢复、海岸防护等防护林的配置与构建技术,干旱、盐碱、风沙、干瘠、钙积层等技术问题。
2.发展林业产业必须正确处理与林业生态建设的关系
和谐社会一方面要求社会经济的发展应在木资源的承载力之内;另一方面,要求在资源可持续的基础上,达到社会经济的发展。换言之,既要做到林业自身的可持续发展,又要参与整个经济社会的可持续发展,这里面既包含要不断发展林业产业,满足人们日益增长的物质林产品的需求,又包含加强林业生态建设,滞社会对生态的需求。林业产业和林业生态建设作为林业整体中的两个方面,两者之间有着天然的密切的因果关系。
在林业发展的过程中,始终伴随着如何认识和协调两者关系的问题。而且,随着人们对森林功能多样性认识的深化和对森林不同效益的追求,对林业产业和林业生态建设之间关系的认识也在不断完善。生态和产业是相互依存、相互制约、相互促进,互动发展的对立统一的辩证关系。
2.1林业产业与林业生态的矛盾与制约
林业产业和林业生态之间存在着矛盾与制约的关系,这种矛盾与制约关系主要是由人们在林业生产过程中,不同利益取向和与劳动者自身利益关系不同造成的。在林业生产和再生产过程 中,投入和耗费一定的劳动,同时会产生一定的经济和生态效益(可能是负效益),但这两种效益被劳动者感觉到的时间先后和效果是完全不同的。发展林业产业主要产出体现的是经济效益,劳动者的获得是直接可见,与劳动者之间是眼前的局部的直接利益关系;而生态建设主要产出的是生态效益,生态效益的体现是一个累积的过程,是不容易被立即感觉到的。
2.2林业产业与林业生态的依存与促进
在林业生产过程中,林业产业和林业生态之间不仅存在着矛盾与制约的关系,更主要的是依存与促进的关系,这种依存和的关系同样与人们对森林、林业产业及林业生态的认
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识和利益取向有直接的关系。主要体现在:
林业产业发展和林业生态建设两者统一以森林为基础。林业生态建设的任务就是要恢复森林植被,增加森林的数量,提高森林的质量,最大限度地发挥森林的生态效益,离开森林也就无所谓林业生态建设;而林业产业的发展是以森林资源为前提的,没有森林资源,就没有林业产业,更谈不上发展,二者是相互依存的关系。
林业生态建设是林业本文由收集整理产业为发展的基础。这种基础关系是由森林的功能、作用和地位决定的。森林是陆地上生态系统中生物量最大、结构最复杂、功能最完善的生态系统。森林的主体植被是木本植物,森林植被及其覆被下的其他生物和各种环境因子共同形成森林群落。森林是木材及其林副产品等 工业原料的基地,是动物的栖息场所,是一个巨大的生物多样性的“基因库”,是一个巨大的“绿色水库”,在净化空气、防治污染、调节气候等方面,有“环境卫士”之称,是天然的“过滤器”,森林对人类的生存和发展有着无法估量的作用。林业产业发展,说到底是在认识森林生态系统及其内在的运动规律,借助一定的技术手段,改善和利用森林资源,把森林潜在的生产力转化为现实的生产力结构实行最佳组合。
林业产业与生态建设的辩证统一。按照生态经济学的原理,林业产业和生态建设的实质是经济效益和生态效益的关系,两者结合的结果就是生态经济学讲的生态经济效益。在林业社会化生产中,如果把林业产业发展与生态建设结合救民于水火,提高经济效益与提高生态效益相结合,即实现经济效益和生态效益的统一,就能使二者相得益彰,既林业产业的发展,又可在产业调整发展中保护和建设林业生态,达到提高生态经济效益的目的。
3.林业生态工程建设的发展思路
3.1加大投入,多渠道筹措建设资金
一要以政府投入为主,多渠道、多层次、多方位地吸引社会力量筹措林业生态建设资金,引导有关单位和个人积极投资、共同建设林业生态工程;二要在税收、信贷、服务等方面实行倾斜,对一些重大项目应给予直接投资或资金补助、贷款贴息或税收优惠等方面支持;三要进一步提高地方公益林补偿标准,扩大公益林补偿面积,鼓励各类投资主体向林业生态建设投资。
3.2突出重点,以大工程带动大发展
第一,大力加强丘陵岗地植被恢复工程、沿海防护林,突出黄土丘陵区水土保持林和沙化土地封禁保护区建设等;第二,继续实施好退耕还林、天然林保护、“三北”防护林、风沙源治理等林业重点生态工程,提高建设水平,确保建设质量;第三,进一步加强城市绿地系统建设,城乡结合部要大力发展环城绿化带、郊野公园、隔离林带,农村牧区要重点构筑村庄绿化、农田林网和发展庭院林业。
关键词:水利工程;生态化建设;措施
一、水利工程生态化建设的必要性
1、水利工程生态化建设是“生态城市”建设对水利工程建设的内在要求。随着人们的生活水平的提升,对城市的品味也随着提出了更高的要求,很多经济发达的地区提出了建设“生态城市”的发展目标。作为我国国民经济基础产业的水利工程,在我国城市发展过程当中起着不可替代的作用,水利工程生态化建设应该从传统水利向生态水利转变。
2、水利工程生态化建设是保护与改善人类生存环境的迫切要求。近几十年我们赖以生存的地球正在发生着巨大的变化,我们赖以生存的自然环境正在一步一步的恶化,这对人类自身的发展与生存构成了直接的威胁,怎样改善我们的生存环境是目前摆在我们面前的急需解决的课题。就水利工程建设来说,其和生态环境密不可分,水利工程建设带来的环境影响也非常的广泛,主要包括土地淹没、生物多样性受影响、小气候的形成、库区移民等等。水利工程建设面对如此严峻的生态环境问题,水利部门必须转变传统的治水思路,走生态水利的道路。
二、水利工程生态化建设必须遵循的原则
1、提高河流形态的空间异质性原则。很多的相关专家对生物群落的多样性进行了大量的研究,研究结果都显示生物群落多样性和非生物环境的空间异质性显正相关。这种正相关体现了生命系统和非生命系统间的耦合与依存关系。河流生态系统生境的特点主要包括:上、中、下游的生境异质性;水DD陆两相与水DD气两相的联系紧密性;河流横断面形状的多样性;河流纵向的蜿蜒性;河床材料的透水性等等。第一种生境特点造就了丰富的流域生境多样化条件;第二种生境特点形成了比较开放的生境条件;第三种生境特点表现为浅谈与深潭交错;第四种生境特点形成了缓流与急流相间;第五种生境特点为生物提供了栖息所。因为河流形态异质性导致多种生态因子的异质性的形成,这些生态因子的异质性主要包括水质、水深、流速、河床材料构成等等,而多种生态因子的异质性就导致了生态多样性的形成,进而形成了河流生物群落的多样性。因此要提高河流生物群落的多样性首先应该提高河流形态异质性。
2、经济性与安全性原则。经济性原则是任何一家建设企业在建设时必须考虑与遵循的原则。在水利工程生态化建设中必须遵循效益最大、风险最小这一经济性原则。我们都知道水利工程生态化建设存在着一定的风险,这风险是因为生态演替的过程与结果无法预先知道导致的。正是这种风险的存在就促使水利工程生态化建设时应该重视生态系统的长期评估与监测。而考虑到效益最大,在水利工程生态化建设时可以充分的利用河流的自我恢复规律,使投入最少,达到效益最大化目的。为了确保水利工程生态化建设的安全性,在进行水利工程建设时不仅要符合生态学的原理,同时也要符合水利工程的原理。符合水利工程的原理及遵循工程力学与水文学的规律,唯有遵循了工程力学与水文学的规律才能确保水利工程生态化建设的安全。建设好的水利工程应该能够承受干旱、冰冻、风暴、洪水等自然灾害的破坏力。为了能够确保水利工程的耐久性,必须在建设水利工程时对河势运动的规律进行动态的研究。在进行河流横、纵断面设计时必须充分的考虑到河流侵蚀、冲刷等特征。
三、水利工程建设对环境影响的因素
1、施工对陆地生态的影响。水利工程施工将破坏一部分土壤和植被,这一影响,主要表现在砂石料场开采,施工设施的布置,修扩建公路,修建临时及永久性建筑,施工场区及生活区的布置等施工环节。此外,施工噪声惊扰库周陆生动物,对其生活产生一定影响。由于坝基、围堰、截流等施工过程均向水中投入大量的砂石料,料场开采对植被的破坏使局部区域的水土流失加剧,使一部分泥沙进入河道;若弃渣场位置选择不当,遇暴雨或大洪水冲刷时,亦可能挟带大量泥沙入河,污染河流。
2、对周围地质环境的影响。在施工过程中,往往会破坏原有的地貌形态和岩土体的天然结构,从而产生一些环境地质问题。如开采石料时,岩土剥离后会加速风化,造成新的水土流失。人工开挖基坑和高陡边坡时,岩土体会产生临空面和裂隙,可能造成滑动破坏。弃石乱堆乱放会引发泥石流,基坑排水会造成地下水位下降、地面塌陷等。
3、对周边生活环境的影响。在施工过程中,有些承包商采取的环保措施达不到国家有关规定和合同中的有关条款的要求,主要表现为:施工放炮,施工单位为了赶进度,在居民集中点用药量过大,炮声震动使部分民宅受损,正常生活受到干扰。施工弃渣,在施工中大部分承包商是按规定将弃渣倾倒到渣场的,但也有部分承包商不按规定将施工弃渣乱堆乱倒。生产废水未达标就直接排入河道,生活污水未经任何处理直接排放或倾倒在营地周围,施工机修场地附近油迹斑斑,存放机械设备的地方随处可见油迹。部分施工营地周围废纸、烂塑料袋在树丛中乱挂乱飞,卫生状况堪忧。
四、加强水利工程生态化建设的措施
1、提高水利工程规划水平。全面考虑、合理安排地面和地下水资源的控制、开发和使用方式,最大限度地做到安全、经济、高效。水利工程规划要解决的问题大体有以下几个方面:根据需要和可能确定各种治理和开发目标,按照当地的自然、经济和社会条件选择合理的工程规模,制定安全、经济、运用管理方便的工程布置方案。应首先做好被治理或开发河流流域的水文和水文地质方面的调查研究工作,掌握水资源的分布状况。
2、因地制宜,确定适当的开发目标。由于移民和耕地的补偿费用会越来越高,因此考虑社会稳定和保护耕地资源,在规划时应因地制宜、选择适当的开发目标,对于移民和淹没耕地少、生态环境问题少的河流,可以100%地开发;对于移民和淹没耕地多、生态环境问题大的河流,可以放弃部分河段的开发或采取70%~80%开发率。对能源的开发,不可仅仅盯着眼前的、局部的经济利益,而应该着眼长远,对整个生态系统负责。应按照“大水利”思路制定总体规划,彻底改变“技术经济最优”的工程目标。工程项目的选择、建设和运营都要真正体现生态效益、经济效益、社会效益的统筹兼顾。
3、完善有关法律,在不宜进行水电项目建设的自然保护区、风景名胜区、地质公园、森林公园、世界遗产区、生态功能区以及其他需要进行保护的区域内,划定保护河段和保护流域区,禁止进行水电工程建设和其他大型工程建设。应真正把加强地区的生态建设与环境保护作为根本点和切入点,对严重破坏和影响生态环境、国家自然保护区、国家风景名胜区和世界遗产的水电建设项目,应该重新进行评估和审查。对于大型水利工程项目而言,业主不可能对工程现场的环境保护工作进行管理。
结束语
生态水利工程建设是一项系统工程,其发展前景非常广,采用生态水利工程建设来对水资源进行开发利用,不仅能够实现对水资源的开发和利用,而且还保护自然生态环境,从而使经济得到可持续发展。
参考文献:
关键词:生态水利工程;规划设计;原则
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
一、建设生态水利工程的必要性
水利工程指具有防洪、排涝、河道整治、发电、灌溉、供水、航运、生态环境等单一功能或多种功能的兴利除害的工程,这就是传统的水利工程。传统的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。生态水利,就是按照生态学原理,遵循生态平衡规律的法则和要求建立起来的满足良性循环和可持续利用的水利体系,生态水利工程不仅需要满足工程本身的生态设计要求,又要满足整个流域水系的生态要求,或者说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。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(如防洪、河道整治工程),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、清洁生产和环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段。建设人类美好的生存环境和社会持续发展,需要生态水利工程。
二、当前生态水利工程设计工作面临的困难
1、生态水利工程设计缺乏基于不同区域的评价标准和设计方法
生态水利工程对于工程的服务目标具有明显的地域性区别,因为对于不同地区的生态环境来说它们都具有自己的特点,所以生态水利工程每个地区也应该具有不同的特点,必须因地制宜的进行设计和规划。对于我国的生态水利工程建设来说也有了一些大体的方法和设计标准,但是对于不同地区的工程来说就没有具体的设计指标和参考模式。因此,对于我国现阶段的生态水利工程的设计和建设来说还具有很大的问题,最主要的就是缺乏针对于不同地区生态环境特点的把握以及因地制宜的不同设计方案。
2、生态水利工程设计工作的目标和标准的确定比较难
对于生态水利工程来说其建设的目标和任务与原有单一的水利工程建设来说有所不同,它更加注意维护和保证生态环境的健康和发展,主要任务和目标就是实现人类和生态系统的和谐相处。所以基于这种特殊的任务,生态水利工程建设的第一步就是确定好设计的目标和建设标准,对于工程要达到的标准都要有一个具体的量化。目前我国的生态保护工作的目标还都处于定向描述的阶段,没有明确的目标和标准,也没有具体量化的一些要求,所以这也就给工程的预期目标和标准的建设以及工程的建设质量都带来了一定的困难。
3、生态水利工程设计缺少生态水文测验资料
对于工程的建设来说,一些前期必备的资料是必不可少的,生态水利工程建设依然如此。生态水文的测验资料是生态水利工程设计的关键和重要参考内容。如果不能从水文测验站的观测资料去分析水文过程对生态过程的正负影响机理,就很难基于生态系统的自组织规律寻求生态水利工程的设计理论、方法与技术参数。当前,我国水文测验工作相对落后,水文测验站还不能适应当前生态水利工程设计对资料的需求。有关生态水文站方面的设计与布局在我国还未正式开展,国内也少有报道,不过我国已经提高了对这方面工作的重视程度,经过一段时间的努力也会有一定的发展的。
4 生态水利工程设计技术人才匮乏、高水平的设计不易
不管对于什么类型的工程来说,人才都是工程建设中必不可少的关键组成部分。实现生态水利工程是水利工程和生态学的有机结合,需要生态水利工程的设计人员不仅具备水利工程设计的知识和经验,还要具备生态保护和生态恢复学的理论和知识。以往的人才培养目标和方向,使两者分属于不同的学科与专业,具有两方面综合知识和设计能力技术人才匮乏,加之生态水利工程的实践活动的经验缺乏,可以参考与借鉴的设计项目有限,难以保证生态水利工程的设计水平和质量。
三、生态水利工程基本设计规划原则
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。
从生态水利工程的经济上分析,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是随机的,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、生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能是其重要特征。生态学用自组织功能来解释物种分布的丰富性现象,也用来说明食物网随时间的发展过程。生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。在这种情况下,生境就可以支持一个能具有足够数量并能进行繁殖的种群。自组织功能原理与达尔文的进化论有相似之处,只是研究的尺度不同而已。达尔文的进化论研究是在地球生物圈所有种群的尺度上进行的,而自组织功能是在生态系统中种群之间发生的。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。
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。
再者,要考虑生境边界的动态扩展问题。由于动物迁徙和植物的随机扩散,生境边界也随之发生动态变动。
最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。需要对历史资料进行收集、整理,以掌握长时间尺度的河流变化过程与生态现状的关系。河流生态修复长期的工作。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15 到20 年的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。
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。
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。在河流工程项目按照设计执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。最理想状态应是没有外界胁迫的自然生态演进状态。在河流生态修复工程中,恢复到未受人类干扰的河流原始状态往往是不可能的,可以理解这种原始状态是自然生态演进的极限状态上限。如果没有生态修复工程,在人类活动的胁迫下生态系统的进一步恶化,这种状态则是极限状态的下限。在这两种极限状态之间,生态修复存在着多种可能性。针对具体一项生态修复工程实施以后,一种理想的可能是:监测到的各生态变量是现有科学水平可能达到的最优值,表示生态演进的趋势是理想的。另一种差的情况是,监测到的各生态变量是人们可接受的最低值。在这两种极端状态之间,形成了一个包络图。一项生态修复工程实施后的实际状态都落在这个包络图中间。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计-执行(包括管理)-监测-评估-调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。这就需要在项目初期建立完善的监测系统,进行长期观测。依靠完整的历史资料和监测数据,进行阶段性的评估。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。评估的结果不外乎有几种可能:(1)生态系统大体按照预定目标演进,不需要设计变更;(2)需要局部调整设计,适应新的状况;(3)原来制定的目标需要重大调整,相应进行设计。
结束语
生态水利工程是一门将生态学和工程学很好的结合在一起的一门学科,也是将人与自然和谐相处的思想很好的运用于实际的学科。因此在生态水利工程的设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。
参考文献:
[1]宫玉焕.对生态水利工程规划设计基本原则的探讨[J].黑龙江科技信息,2013(04)
关键词:河流治理生态工程学生态水工学发展沿革趋势
自20世纪80年代开始,面对河流治理中出现的水利工程对生态系统的某些负面影响问题,欧洲的工程界对水利工程的规划设计理念进行了深刻的反思,认识到河流治理不但要符合工程设计原理,也要符合自然原理。特别随着现代生态学的发展,他们进一步认识到河流治理工程还要符合生态学的原理,也就是说把河流湖泊当作生态系统的一个重要组成部分对待,不能把河流系统从自然生态系统中割裂开来进行人工化设计。在欧洲陆续有一批河流生态治理工程获得成功,同时相应出现了一些河流治理生态工程理论和技术。这些理论、经验和技术值得我们思考和借鉴。
1欧洲的河流生态工程实践
河流生态工程是从欧洲对山区溪流生态治理开始的。早在19世纪中期欧洲工业蓬勃发展,阿尔卑斯山区成为中欧的工业基地。由于开矿山、修公路、建电站,大规模砍伐森林,破坏植被,造成山洪、泥石流、雪崩等频繁发生,引起了地区各国的关注,1846~1884年间制定了森林法及水资源利用法。为了与山洪和山地灾害斗争,兴建了大规模的河流整治工程。经过近百年的治理,大批工程设施发挥了作用,对山洪和山地灾害有所遏制。但是随着水利工程的兴建,伴随出现了许多负面效应。特别是随着大量移民迁入,山区旅游事业激增,这些负面效应愈显突出。主要是传统水利工程兴建后,生物的种类和数量都明显下降,生物多样性降低,人居环境质量有所恶化。社会舆论要求保护阿尔卑斯山区,呼吁回归自然。这使传统的河流治理工程设计理念受到挑战。工程师开始反思,认为传统的设计方法主要侧重考虑利用水土资源,防止自然灾害,但是忽视了工程与河流生态系统和谐的问题,忽视了河流本身具备的自净功能,也忽视了河流是多种动植物的栖息地,是大量生物的物种库这些重要事实。另外,从资源开发角度看,山区溪流地区还有登山、滑雪、休闲等功能,保护生态系统也是水资源开发利用的需要。
至20世纪50年代德国正式创立了“近自然河道治理工程”,提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理。
关键词:水利工程;水土流失;水土保持监测
中图分类号:TV5 文献标识码:文章编号:
On the the Huangzhong County water conservancy project soil and water conservation monitoring
Lu Jingwei( Huangzhong County Water Authority , Xining, Qinghai 811600 )
Abstract:Through the soil and water conservation monitoring the the Huangzhong County water conservancy construction in the six years under review , the the Huangzhong County water conservancy soil and water conservation work characteristics , methods , content and results were introduced, and in respect of the Huangzhong County water conservancy projects Soil and Water Conservation Problems comments.
Key words:Water conservancy project;soil erosion;soil and water conservation monitoring
1、前言
湟中县地处青海省东部,属黄土高原-拢中青东丘陵区农业区,平均海拔2500m,气温垂直变化明显,雨水时空分布不均匀,年日照时间长,紫外线辐射强烈,年均温4.3℃,年降水量350~450mm,属高原大陆性气候。县域内植被条件差,水土流失严重。
2、湟中县水利工程建设现状及其特点
2.1 水利工程建设发展情况。2008年以来,湟中县水利工程的建设紧紧围绕做好西宁市菜篮子、农村饮水安全及河道治理3个核心,实施了冬暖式日光节能温室水利配套工程、上五庄、拦隆口、多巴三镇农村饮水安全等事关湟中县民生的建设工程。通过近年来的建设,为菜篮子工程用水提供了保障,也为西部地区解决不稳定人口做出了贡献。
2.2 水利工程的特点。湟中县水利工程除具有其他行业建设项目土石方开挖量大、对地表损毁严重、施工过程中水土流失剧烈等共同特点外,还具有以下特点:
①项目区多涉及水源保护,生态环境要求高。湟中县地处青藏高原高海拔地区,生态环境十分脆弱,水土流失的类型为风蚀和水蚀交互作用。2009年开始实施的上五庄、拦隆口、多巴三镇农村饮水安全工程,事关十万人的饮水质量和饮水安全,水源保护区的生态环境要求较高。湟水河生态治理湟中段二期工程关乎江河水体质量。
②项目区作业空间狭窄,水土流失防治难度大。青海省水利工程施工具有特殊性,具备施工气候条件的时间为每年的4月15日到11月17日,而青海省粮食作物种植时间为每年的4月-10月,两者时间几乎重合,在工程施工尽量少占用农田的前提下,使得水利工程的施工作业面呈较为狭窄的线状,土方的挖填和临时堆放空间较小,这就给水土流失的防治提出了更高的要求。如2011年实施的西纳川灌区高标准农田示范项目、2012年实施的小南川灌区高标准农田示范项目,上百公里的渠道衬砌,施工作业面仅有3m宽,是项目建设过程中的基础开挖、临时堆土、堆料区等作业空间受到极大的限制。
③施工工艺落后。西纳川灌区、小南川灌区高标准农田示范项目均采用人工开挖土方,使施工作业面增大,临时堆放空间压缩,土方的夯填也均采用人工,夯填的强度及连续性无法得到保障,也为水土流失留下了隐患。
④工程冻胀破坏严重,项目区生态环境重复破坏。西纳川灌区、小南川灌区高标准农田示范项目对渠道进行现浇混凝土衬砌,由于湟中县的气候环境是每年11月至来年3月气温在-20℃~10℃之间,而昼夜温差大,极易造成混凝土的冻胀破坏,渠道破坏后的修复和重建将对项目区的生态环境再次造成破坏,这种重复的破坏,将使生态环境进入恶性循环,甚至无法再恢复。
3、湟中县水利工程建设中水土保持监测
3.1 水利工程水土保持监测开展情况。自2008年上五庄、拦隆口、多巴三镇农村饮水安全工程开展水土保持监测工作以来,湟中县水利工程建设项目水土保持监测实施率为100%,湟中县水土保持预防监督站承担了7项水利工程建设中的水土保持监测工作,协助建设单位落实了水土保持方案,促进了项目区生态环境的有效保护和及时恢复。水土保持监测项目概况表见表1.
表1 湟中县水利工程水土保持监测项目概况
3.2 湟中县水利工程水土保持监测工作的特点。①与水源保护关系密切。在上五庄、拦隆口、多巴三镇农村饮水安全工程、云谷川水库除险加固及湟水河生态治理湟中段二期等工程建设过程中,除进行常规水土保持监测内容外,对可能影响水质的工程基础开挖、临时堆土、施工围堰的形式和拆除方式及可能产生的淤积进行必要、及时的监测,以确保不会因为施工对水源、库区水质、库容及河道水质产生不利影响。
②监测工作时效性强。冬暖式日光节能温室水利配套工程、西纳川灌区高标准农田示范项目及小南川灌区高标准农田示范项目等工程的水土保持监测中与建设单位保持密切联系,时刻掌握施工土方进展情况,以较强的时效性确保每一次开挖、临时堆放和运输都在监测中。
③对社会环境的影响大。上五庄、拦隆口、多巴三镇农村饮水安全工程、冬暖式日光节能温室水利配套工程等工程是事关民生的基础型工程,社会影响面广,关注人群多,所以水土保持监测工作者应当以高度的专业敏感性应对施工过程中可能产生的水土流失问题,发现隐患及时给施工单位以良好的预防建议,将水土流失问题处置在萌芽阶段,为工程建设保驾护航。
3.3 湟中县水利工程水土保持监测内容。湟中县水利工程水土保持监测内容除与其他类型的开发建设项目水土保持类似的水土保持生态环境变化监测、水土流失动态监测、水土保持措施防治效果监测等内容[1]外对于实施导流施工的工程,还对围堰的使用状况及拆除情况进行重点监测。
3.4 湟中县水利工程水土保持监测方法。近年来,湟中县水利工程多为改续建工程,监测方法一般采用地面监测、调查监测、场地监测等。对于扰动面积、弃渣量、地表植被和水土保持设施运行情况等项目监测采用调查法和实测法。常用仪器和设备有自计雨量器、摄像摄影机等[2]。对于上五庄、拦隆口、多巴三镇农村饮水安全工程这类新建项目,还采用GPS定位仪,有效的提高了监测效率和质量。
3.5 取得的成果。在六年的水利工程水土保持监测工作中,通过不断的探索,逐步形成了一系列针对湟中县水利工程建设的水土保持监测技术体系,锻炼了一支具有较高水平的水土保持监测技术队伍,积累了水利工程建设过程中的水土流失治理数据和经验,为湟中县水利工程水土保持方案的顺利实施奠定了基础。
4、存在的问题
4.1 施工单位水土保持意识有待加强。在开展水土保持监测工作中发现,业主水土保持意识较六年前有了较大的提高,但施工单位负责人大多不了解水土保持和水土保持监测,这反映出施工单位水土保持法律、法规普及还没有真正的普及到相关行业中去。
4.2 灌草的水土保持和生态防护功能未引起重视。监测中发现,在一些无景观特殊要求的野外河道护坡工程中,主体工程的设计中列入大量乔木,单单乔木的苗木费、养护费就是一笔可观的支出,乔木还存在后期管理费用高、单一树种病虫害多的问题,而魏振铎[3]研究表明:青海省的大部分地方已不适于生长乔木 ,灌草是保持青海生态稳定的重要因素。所以,如何利用灌草特别是适应当地生态环境的天然灌草的生态防护作用应当引起决策层和主体设计单位的重视。
4.3 水土保持设施验收后的水土保持监测存在盲区。一些建设项目的水土保持防护措施虽然在工程完工后的恢复期表现出良好的景观和防护效果,但随着时间的推移,草种退化和养护管理水平下降,出现严重的土壤流失问题。而从时间上讲,这部分工程的水土保持监测,已属于开发建设项目水土保持监测的时间范畴,也容易被常规水土保持监测所忽略,是水土保持监测工作的盲区[4]。
4.4 生态护坡的技术标准有待进一步完善。在监测发现,很多护坡措施冠以“生态护坡”的名号,实则并没有发挥生态护坡的功能,有的甚至还存在着极其严重的土壤流失问题,流失的土壤会淤塞河道和排水系统,降低河道和排水系统的使用年限。这主要由于对“生态坡”的概念缺乏客观、科学的评价、“生态护坡”的判定标准不够完善造成的。
5、建议
5.1 加强施工单位水土保持专业知识的普及,实行施工单位水土保持执业上岗制度。在进一步加强施工单位水土保持宣传力度的同时,水行政主管部门应当协同建设施工资质管理部门开展水土保持专项技术执业资格培训,施工企业招标书中技术负责人要有水土保持执业上岗技术人员。
5.2重视天然灌草的防护作用。在一些景观要求不高的野外护坡设计中重视天然灌草的防护功能,不要一味的用人工灌草进行绿化和生态恢复,要进行天然灌草生态恢复论证,尽可能利用天然灌草的适应性进行植被恢复,实行灌、草综合措施护坡,可以节约大量的社会财富。
5.3 消灭监测盲区,实施“延伸监测”。一些存在水土保持潜在危害的工程项目在其水土保持设施验收合格后,水土保持监测工作基本结束,而后期管护工作的“缺位”就可能带来土壤流失,淤积河道、排水系统等严重的环境问题。所以,水行政主管部门应当进一步完善水土保持监督和监测制度,改变“工程完工,监测就基本结束”的现状,对一些可能存在水土保持的开发建设项目开展“延伸监测”或纳入常规水土保持监测中去,这一问题存在已久,应当引起有关部门的高度重视[4]。
5.4 完善“生态护坡”评价技术体系和技术标准。针对一些所谓“生态护坡”技术存在的水土流失的“生态护坡不生态”的现状,应当完善常用生态护坡措施的评价体系,制定相应的生态护坡技术标准,明确“什么样的护坡措施才满足生态护坡的要求”减少和杜绝“生态护坡不生态”的现象发生。
参考文献:
[1]水利部水土保持司. 水土保持监测技术规程(SL277-2002) [S].中国水利水电出版社,2002..
[2]刘震主编.水土保持监测技术[M].中国大地出版社,2003,7(7):260.
[3]魏振铎. 试论恢复与发展灌木林在青海生态建设中的地位[J].青海环境,2003(3).
关键词: 生态水利工程 设计原则 面临问题 技术路线
Abstract: the ecological water conservancy project is a comprehensive engineering, both must meet all the needs of human beings for water, and should take the ecosystem health and sustainable development needs. This paper, from the water conservancy project and ecological water conservancy project on the difference, this paper expounds the characteristics of the ecological water conservancy project and design principle of the design of the main problems faced in summarized analysis, put forward the design technical route.
Keywords: ecological water conservancy project design principle problem faced technical route
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
0 引言
随着经济的发展和人口的增长,人类对水资源的需求日益增加,水利工程满足了人们供水、防洪、灌溉、发电、航运、渔业及旅游等各种需求,效益显著,但也给生态环境带来了深远影响,引发了一系列问题,如水生生物减少、水体自净能力下降、湿地退化等。在这种情况下,人们开始思考水利工程给人类及生态带来的效应,水利工程结合生态建设已然是一个发展的必然趋势。
1水利工程和生态水利工程的区别
1.1水利工程内涵
水利工程可以理解为人类通过采取工程措施或行为实现水资源的再分配和利用,其最初的作用是:①解决防洪问题;②提供稳定的水源;③减缓或去除农作物旱涝渍灾害;④提供清洁能源;⑤提供水利旅游景点等,这主要体现了水利工程的资源性、经济性与社会性。
1.2生态水利工程内涵
生态水利工程强调其服务目标是生态,其内涵是:对新建工程进行传统水利建设的同时兼顾河流生态修复的目标;对已建工程则是对于被严重干扰河流进行生态修复。生态水利工程是现代水利的标志,应具备以下科学内涵:①生态水利工程的开发应有明确的生态服务目标与功能,设计时应将维持生态系统的健康放在首位,使水利工程符合生态环境发展要求;②防止在生态水利工程施工造成巨大的环境破坏;③生态水利工程强调基于生态需水规律的运行管理;④生态水利工程选址或布局,强调工程生态负面影响最小化原则。
1.3生态水利工程优点
1)对环境影响小:生态水利工程以水利建设与生态环境和谐共存为出发点,在设计过程中考虑了水利工程开发与利用对生态环境的影响,在保证水资源得到充分有效利用的前提下,通过生态措施使自然环境自我恢复和良性发展,保证区域自然环境的稳定。
2)对地质活动影响小:生态水利工程建设充分利用河流自我修复功能,在设计中贯彻因地制宜的原则,摒弃了一味追求经济利益、忽视对地质影响的做法,将水利工程对地质活动影响降到最小。
3)符合可持续发展建设要求:生态水利工程是在不超出自然界承受能力的基础上进行各种生态建设,符合科学发展观的要求,有利于提高自然环境的自我恢复能力,将水资源开发对自然环境的影响降到最低,是人与自然和谐发展的一种水利工程模式,能够实现自然和社会的双重价值。
2生态水利工程设计原则
2.1工程安全性和经济性原则
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,确保工程设施的安全、稳定和耐久性。须充分考虑河流的特征,按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计,动态地研究河势变化规律, 保证河流修复工程的稳定性。
对于生态水利工程的经济合理性分析应遵循投入最小而经济效益和生态效益最大的原则。在规划设计中需要进行方案比选,重视生态系统的长期定点监测和评估,充分利用河流生态系统自我恢复规律。
2.2保持和恢复河流形态的空间异质性原则
大量研究资料表明,生物群落多样性与非生物环境的空间异质性存在正相关关系。一个地区的生境空间异质性越高,意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。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,引起河流生态系统的不同程度的退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,其重点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。通过对河流地貌历史和现状进行调查确定环境因子与生物因子的相关关系,识别那些对系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地设计。
2.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性,其机理是物种的自然选择。生态工程设计是一种依靠生态系统自设计、自组织功能的辅助设计,可以由自然界选择合适的物种形成合理的结构,从而完成设计和实现设计,经验表明人工与自然力的贡献各占一半。生态水利工程必须应地制宜,根据具体条件寻求最佳方案。
2.4流域尺度及整体性原则
河流生态修复规划应该在流域尺度和长期的时间尺度上进行,从生态系统结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,考虑生境边界的动态发展和河流生态修复的时间尺度问题,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法。
2.5 反馈调整式设计原则
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。因生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性,使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法,即按照“设计-执行-监测-评估-调整”流程反复循环进行。
3生态水利工程设计面临的问题
3.1缺乏基于不同区域的生态水利工程设计方法与评价标准
生态水利工程对服务目标具有特定性和地域性,决定了其因地制宜的特点。当前,生态水利工程的功能有一些理论评价指标和评价方法,但对具体工程实践缺少可操作的评价方法与标准。水利工程涉及工程力学的稳定性与安全性,虽然国家对水利工程结构建筑物执行了一系列的强制性标准,但因当前的科研成果积累较少,还是缺少足够的技术标准来规范工程的生态服务目标。
3.2水利工程设计人员与生态科技工作者缺少合作的机会与机制
水利工程设计人员将生态服务目标作为常规设计要素考虑的意识还不普及,与生态环境科技工作者缺少合作的机会与机制,大部分环境影响评价工作是在水利工程可行性研究方案确认后才进行的,对生态环境考虑不足,设计相对滞后,导致许多负面影响。
3.3生态水利工程与原有水利工程设施难以协调运行
在一个流域内,新的生态水利工程可能要在原有水利工程设施的基础上进行改造和优化设计,对区域来水量进行重新分配或对水的去向进行重新调整,因两者的服务目标是有差异的,如此必然影响原来水利工程设施的服务对象与功能,给原有水利工程的安全运行带来一定风险。如何实现生态水利工程与原有水利工程设施的协调运行是生态水利工程设计应全面系统考虑的问题。
3.4生态水利工程设计缺少生态水文测验资料
当前,我国水文测验工作相对落后,水文测验站还不能适应当前生态水利工程设计对资料的需求,因此很难基于生态系统的自组织规律寻求生态水利工程的设计理论、方法与技术参数,这是今后的一个发展研究方向。
4生态水利工程设计技术路线
4.1以生态水文与工程水文为基础进行水文过程的分析与计算
当前将生态水文学应用于工程设计还较少见,今后应当高度重视生态水文学与工程水文学的结合,为生态水利工程的设计提供基础。因生态水利工程的服务对象比较广,往往同时涉及湿地、林业、草原、农业、畜牧业和江河湖泊等生态用水和工业、城镇、消防、居民等经济社会生活用水,所以弄清楚生态目标对水资源的时空要求规律,使生态水利工程的设计建立在科学的基础上。
4.2应识别工程可能影响的关键生态敏感目标
生态水利工程的设计应当能准确识别受工程直接或间接影响的生态目标, 并在工程规划阶段给予充分考虑。当前在许多水利工程的设计中很少或没有对流域生态敏感点加以考虑。
4.3生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合
因水利工程中水量具有明显的季节性变化,使得生态水利工程设计与实施存在较大的挑战与阻力。在设计应当充分吸收环境科学与工程的理论和技术,实现水量与水质同步科学配置的目的。将生态水利工程与水污染控制工程的结合是以后生态水利工程的一个重要发展方向。
水利工程的生态化理念应通过不断实践、总结、分析提出相应的修复措施以保证生态的平衡。水利工程生态设计顺应了自然,积极能动地利用与改造自然,符合社会发展的需求,其应用将越来越广泛。
参考文献