引論：我們為您整理了13篇給水工程設計原則范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

水利工程設計是一種為達到一定的水利目標而制定的工程方案、建筑物和實施方法以及經費預算等工作。目前，水利工程項目在全國各地全面開展興建，水利工程設計作為水利工程中的重點內容，根據水利工程設計現狀分析，必須抓好工程設計原則，以保證水利工程建設的有效展開。

一、水利工程設計的現狀

①施工組織設計簡單

水利工程設計對于全面開展水利工程項目有著直接的關系，設計的方案直接影響著項目的實施建造。目前，大多數的水利工程設計都非常的簡單，例如：施工導流、建筑材料來源、水電供應以及施工場地的環境等具體工作內容都只是簡單的敘述，甚至模棱兩可的闡述。這將會影響投標工作的有序展開，問題事件不斷出現。

②水資源的浪費

在我國的三大產業（農業、工業、服務業）中，農業用水量所占用比重較大。據調查研究顯示，農業用水重復利用率為五分之二。工業用水的重復利用率為五分之四，相比農業用水，工業在水資源方面所占優勢較大。農業用水的浪費，主要原因在于人們節約用水的意識并不強，不懂得水的珍貴。

③水質惡化

水資源正在面臨各種人為的破壞，例如：生活垃圾、工業廢水等方面的直接污染，水質遭受到嚴重的惡化。未經過處理的生活污水與工業用水，直接流向河流，滲入泥土，嚴重的影響了水質。根據相關部門的資料顯示，我國有四分之一的水資源已被受到嚴重污染，無法達到農業灌溉用水的基本要求。雖然現階段，已有污水處理廠專門處理污水，但因為設計不夠全面，設施、設備不齊全，造成污水處理的能力有限，且在不程度上都存在著許多問題。

④人為的“偷工減料”

水利工程設計中存在著“偷工減料”的行為。水利工程設計是一個循序漸進的工程，由于人為的“偷工減料”導致工作人員在下一個設計環節中直接采用上一環節資料，并未對設計方案進行進一步的深入探究。從工程的費用到結構圖的逐漸分化，工作人員沒有及時對基礎材料進行補充，沒有對設計方案進行加深一步的論證。

⑤缺乏服務意識

水利工程項目的實施主要是由業主進行負責的，業主負責水利工程的籌資、策劃、資金保值等一系列的事務，與此同時，肩負起對水利工程的成本控制與投資效益。但是，水利工程的設計者并不能體會業主的意識，無法理解業主所提出的各種要求。當水利工程設計的意見與業主的意識產生歧義時，設計單位總是尋找相關規則等借口敷衍業主。

⑥投資概算編制不夠準確

為了在水利工程設計分析方面節約時間，往往都是利用以往工程項目的單價分析表進行核定，沒有根據設計方案進行單價計算和分析，將會難以得出正確的單價。未按照實際原料價格進行合理的調整，將會引起單價核定價格過低或過高，最后將會導致整體水利工程產生不良影響。水利工程項目的投資概算編制不準確，具體敘述內容過于簡單。

二、現代水利工程設計原則

進行水利工程設計時，相關人員在對水利工程的整體籌劃設計方面，必須遵守相關制度要求，遵循以下幾點原則：

①安全第一的原則

水利工程實施是一種比較系統的、具有多種工程綜合在一起的項目。在制作水利工程設計時應遵循效益大，風險小的要求，達到合理的經濟要求。在滿足相關規則要求時，應確保水利工程設施、設備的安全使用，達到一定的穩定性和耐持久性。例如：在城市環境水利工程的設計方面，必須滿足能防止洪水的要求。城市人口聚集較多，人員出入量大，在景觀建設的水利工程時，既要做到讓人們能嬉水、親水的要求，又要保障人們的生命安全。

②以人為本的原則

水利工程設計的主要目的是供應人們使用，因此設計的主體應是以人為本的。水利工程的設計師們應該是以人為中心，注重工程的安全。運用巧妙的方法將情感融入到自然生態環境中去，做到人與自然和諧發展。

③合理利用水資源的原則

水利工程的設計必須保證水利工程的正常運作，水資源是水利工程中的重要角色。因此在設計水利工程時必須考慮到水資源的合理利用，節約用水，減少水浪費。

④堅持自然化和生態化的原則

一直以來，我們都在倡導著人與自然和諧相處，走可持續發展道路。因此，我們在水利工程設計方面要注重保護自然環境。學會善于利用自然環境，采取因地制宜的方法，進行水利工程設計，將自然與人相結合。

三、結語

水利工程項目具體實施是一個非常大的工程，它所涉及的因素較多，在工程施工條件差，工作環境復雜的環境中進行施工時，必須嚴格遵守水利工程設計方案，一旦產生問題，將會導致嚴重后果，因此，水利工程設計非常重要。在水利工程設計環節中，設計師們必須依照水利工程建設的各項規章制度以及程序，做好水利工程的建設準備。確保水利工程建設的安全，從而實現水利工程建設的最終目標。

人們在建設水利工程時，最初的目的是防止洪水侵害，為此修建防洪堤和水庫。傳統的水利工程建設可以緩解、防止農作物旱澇漬災害，同時還可以提供能源建設水利旅游景點。例如：在農作物方面，人們建設的水利工程有修建排水溝、灌溉渠道等；在能源使用方面，人們建設的水利工程有修建水電站；在旅游景點方面，人們建設的水利工程有修建水庫、人工湖泊等。這些都體現了水利工程的資源性、經濟性與社會性。水利工程設計必須要突出以人為本、人與自然和諧共處的理念。滿足生態環境的可持續發展，盡量提高水利工程的環境效益、經濟效益與社會效益的綜合效益。

參考文獻：

[1] 劉正茂，趙艷波． 生態水利工程設計應遵循的理論與技術路線［J］． 水利發展研究，2007，29( 08) : 26 －28．

篇2

水利工程是一項對自然界的地表水和地下水進行控制，管理，調配，保護，開發利用以達到除害興利的目的而修建的工程。隨著水利工程的發展，優于對環境的保護，生態水利工程應運而生。

1生態水利工程的基本設計原則

1.1安全性和經濟性原則

從安全角度來看，生態水利工程的設計原則務必要符合水文學和工程力學的相關規定，確保工程的規范性，要考慮雨水腐蝕河床侵蝕沖刷的特性，確保工程的安全穩固和持久性。在經濟方面要始終保持投入小，風險小，收益大的原則進行設計。

1.2空間異質性原則

空間異質性（spatialheterogeneity）是指生態學過程和格局在空間分布上的不均勻性及其復雜性，具體就是空間異質性一般理解為空間綴塊性（patchness）和梯度(gradient)的總和。而綴塊性則主要強調綴塊的種類組成特征及其空間分布與配置的關系,比異質性在概念上更加具體，空間異質性的程度越高，意味著能允許更多的生物生存，這對于生態水利工程而言是十分重要的。

1.3生態系統自我恢復原則

與傳統水利工程相比，生態水利工程還需要在設計的時候充分考慮保護生態的自我恢復原則也就是要維持生態系統的可持續性，因此不能一味用鋼筋混凝土來建造而是要在大自然的基礎上實現人造與“天造”的有機結合，這樣不僅僅能取得生態的保護以及恢復方面的成效，還能夠降低成本，降低工程造價，一舉多得，實現更高的經濟效益和生態效益。

1.4調整式設計原則

生態系統的調整是一個漫長的過程，生態的群落的演替，群落多樣性的增加都是需要很長時間去完成的。生態水利工程設計主要是模仿成熟河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統以后，就開始了自然生態演替的動態過程。生態的演替是不可控的，它不一定朝著人們所想的方向去發展，它在時間和空間上都具有一定的不確定性，因此，對于調整型原則，提倡科研人員，管理者，當地居民等社會各方面廣泛參與，共同對話，協商，以提高設計的科學性。

2生態水利的重要性

2.1滿足人們對于水資源的需求

水是生命之源，1個人每天需要喝水2L，早晚洗漱需要6L左右，加上餐飲用水，洗澡，洗衣服，衛生間等，1a1個人大概需540L，也就是0.54t,按地球的人口來算，每天所要消耗的水資源是1個很龐大的數字。而生態水利在傳統水利的基礎上對水工物進行優化，使它更高效，更環保地服務于人們。如果不對水加以調控，那么人們所需要的水的來源將會成為巨大的問題，生態水利的優勢在于其比傳統水利更加注重于未來，在自然界和人們每日所需之間做出一種平衡。

2.2拯救被破壞的生態環境

隨著工業的發展，地球的環境變得越來越不容樂觀，從1984年英國科學家發現，到1985年美國科學家證實南極上空存在臭氧洞，人類環境問題已發展到當代環境問題階段。在全球范圍內出現了不利于人類生存和發展的征兆，比如酸雨，霧霾等。水資源短缺在全球范圍內普遍發生，因為人類的活動，特別是大規模的治河工程，導致生態種類越來越單一化，水同樣也是動物們的生命之本，而生態水利的目標就是恢復群落的生物多樣性，我相信將來的某一天，在河流的兩畔不再是鋼筋水泥做成的大壩，而是被鳥語花香圍繞著的人工建筑。

3結語

傳統水利工程以建設水工建筑物為手段，改造和控制河流，滿足人們防洪和水資源利用等多種需求，而隨著人們時代的進步，人們意識到河流不僅僅是可供開發的資源，更是生命的載體。生態水利工程作為一門新興學科，旨在尋求社會經濟發展與自然環境保護的平衡點，隨著人們對人與自然和諧發展認識的逐漸加深，生態水利工程的發展前景將不可限量。

參考文獻

[1]李維俊.淺談生態水利發展現狀[J].內蒙古水利,2014(72).

篇3

隨著生態文明建設步伐的不斷加快，水利工程的設計和施工也越來越朝向生態化的方向發展，生態水利工程已經成為一個既定的概念映入人們的腦海，如何實現生態水利工程的設計是人們關注的重點。

1生態水利工程概述

為了使讀者能夠對生態水利工程有一個全面的認識，以下將分別從生態水利工程的分類、生態水利工程的功能以及生態水利工程的特點兩個方面來對生態水利工程做概要說明。

1）生態水利工程的分類。為了消除水患以及開發水資源而修的水利工程需要修建水閘，堤壩等不同水工建筑物，來有效的實現其目標，其中生態水利工程可以進行如下分類：①按期服務的防洪水利工程，比如長江三峽工程等；②農田水利工程，比如小浪底工程等。

2）生態水利工程的功能。①生態水利工程可以提高河道的蓄水能力，滿足人們的日常生活用水及農田用水。隨著社會的發展以及人口的劇增，人們對于水資源的需求與日俱增，所以說個地方政府在河流都建立起各種水利工程控制，調節水量以及開發和利用水資源，從而可以提高河道的蓄水能力，滿足人們的日常生活用水及農田用水；②生態水利工程具有非常顯著的經濟效益。除這兩項最基本的功能外，水利工程還可以在汛期進行防洪，發電、發展航運，旅游以及養殖漁業等需求，顯然經濟效益會十分的顯著；③生態水利工程具有很好的防洪排澇的功效。水是人類在生活和生產中必不可缺的珍貴資源。但其人類真正能利用的水卻只占地球總水量中很小的一部分，并不能完全符合人類的需求，水的存在直接就推動了巨大的經濟、社會雙效益。對于生態而言，也同樣具備了積極地作用，通過對水量的調節合理支配水資源，可以使河流長期的處在一個平穩的狀態，有效防止旱汛不均問題所造成的斷流或者是洪災，而且可以使污水再蓄水庫中有一個沉淀的過程，就干旱與半干旱為例，可以此地區生態環境得到良好的改善，使其充分地發揮了本身的調節功能，從而促進了經濟和社會不斷發展。只有在修建了水利工程的前提下，才能控制水流的平穩狀態，防止旱澇災害的發生，并通過對水量的分配和調節來滿足人民生產生活的需要。

3）生態水利工程的特點。水是人類日常生活中不可缺少的珍貴資源，但其存在的并不能符合人類對它的需求，所以我們要想更好地節約水，利用水，就要修建生態水利工程。設計在修建生態水利工程是尤為重要的因素。其中生態水利工程的特點如下：①有很強大的綜合性和系統性，統一流域及地區所組成了單項水利工程，它們相互聯系，相互制約，既緊密又相互矛盾。水利工程與其他也與國民經濟緊密相關，詳細的綜合分析才可以獲得最佳方案；②建設水利工程，對環境也有影響，水利工程不僅對經濟社會發生影響，而且也影響著江河湖泊以及生態環境，氣候等。這種影響有利也有弊。設計規劃時一定評估出利弊關系，使其消除弊端，充分發揮水利工程本身的積極作用；③建設水利工程的任務難度大，很難掌握自然條件下對施工建設的影響，其建筑比一般的建筑物更為復雜；④水利工程的效益具有不確定性，每一年的水文狀況都不會完全相同，所以利害每年也不相同。因此，制定合理的水利工程機制，就必須統籌兼顧以減少不利影響，實現經濟社會環境效益；⑤一般水利工程都是規模很大，難度大，因此所需要的資金也比較多，另外工期也長，所以工程施工時一定要充分考工程的實際環境和需求。

2生態水利工程設計和修建中的注意事項

結合大量的生態水利工程的實踐，筆者總結認為，生態水利工程在設計和修建中需要做好如下幾個方面的注意事項。

1）修建的水利工程可以同時為多種目標服務的水利工程，而且在建設生態水利工程時一定要遵循生態學的原理，以及生態平衡的相關要求和相應的自然規律。

2）生態水利工程的修建要從保護生態的角度出發進行水利工程建設，必須要滿足可持續發展以及良性循環的水利體系，從而達到人與自然能夠和諧相處。

3）考慮到水利與生態系統之間的緊密聯系。生態水利工程的建設可以使生態系統發生變化的關系。因此，在進行生態水利工程建設的過程，要對水資源進行合理利用和開發，在提高水資源利用效率的前提條件下，要采取有效舉措來充分保證生態系統的穩定和生態系統自身的良性發，這同時也在要求，在進行生態水利工程修建時必須把人與水體當作為一個整體去考慮問題，同時也要兼顧到人與自然共同的需求。

4）合理的做好生態水利工程設計、規劃、施工以及相應的工程運作機制控制工作。在有效完成以上工作的基礎上，達到改善和優化生態系統的目的，同時使相關的自然資源可以得到持續和反復的利用，真正實現人類社會的可持續發展。

3生態水利工程設計的基本原則

生態水利工程的設計最顯著的一個原則就是在設計時一定要凸顯其生態性，這是生態水利工程的本質體現，除此之外，生態水利工程的設計還需要遵循協調性，系統性和安全性的原則，以下將分別給予詳細的說明。

1）生態水利工程設計的基本原則之協調性原則。所謂的協調性原則，就是要確保水利工程要與周邊環境協調統一，我們不要著急的去建設，而是要與周圍環境實現和諧統一，只依靠人的力量是不可能控制自然的。與世界上沒有兩個相同的指紋一樣，世界上是沒有完全相同的兩條河，每一條河都有自己獨特的一面，所以我們在建設生態水利工程的時候，要具體問題具體分析，充分考慮周圍環境因素，更好地控制水的時間與空間的分布，防止災害發生，也為工農業及人們日常生活的正常需求提供了保障，如果違背了自然界的規律，那么災難就會來臨。

2）生態水利工程設計的基本原則之系統性原則。在設計整個生態水利工程的過程中，必須系統性的設計好，在設計時要充分考慮到自，然環境的易變性，不確定性，水域生態系統是在時間與空間不斷收縮或不斷發展的動態系統，河流生態系統屬于一個開放的系統，隨時都與周圍生態系統進行物質循環以及能量傳遞。一條河流是不能孤立存在的，它在生態修復中必須與相鄰的流域相互協調，必須從全局出發，綜合的，系統的進行討論，才能得到最佳方案。

3）生態水利工程設計的基本原則之安全性原則。在建設生態水利工程的時候，必須要從根本出發，考慮多方面因素，其中安全因素是非常重要的一環，生態水利工程作為一項綜合性工程，有航運、防洪、發電以及抗旱等相關的功能需求，因此，在進行生態水利工程的設計時，必須要符合工程學的相關原理，同時還要符合工程力學以及水文學的相關規律，有效確保生態水利工程的各項安全。

人們對生態文明的追求，促使水利工程也不得不向生態化的設計方向發展，然而由于水利工程作為一項綜合性的工程，其所要滿足的功能需求比較多，而且涉及的面也比較廣，所以在進行生態水利工程的設計時一定要嚴格遵循各項設計原則，這是有效發揮生態水利工程各種功能的重要前提。

參考文獻

篇4

1生態水利工程對河流的影響

水利工程在人們的生產生活中發揮著重要作用，是生產活動順利進行的保障。水利工程歷史悠久，在產生的初始階段，它的主要作用是灌溉、防洪和發電等，為社會生產的順利進行提供支持。隨著社會的不斷進步，水利工程的發展也進入到了一個新的階段。從建設角度來講，水利工程的施工工藝和施工技術有了明顯的改善；從社會效益角度來講，水利工程對社會發展的推動作用越來越重要，與人們的生活聯系得越來越緊密。但是，在水利工程建設規模不斷擴大的今天，生態環境破壞問題越來越突出，導致河流自身的多樣性、連續性等特點遭到破壞，河流的水深、水溫、流速等均發生了很大的變化。這些變化對生態系統造成了極大的影響。在當前貫徹落實可持續發展戰略的要求下，水利工程建設必須遵循節能和環保原則，以保護生態環境為中心，兼顧社會效益和生態效益，全面發展，并將對河流造成的不利影響降至最低，盡可能地保持河流的自然形態，遵循自然規律，必要時，采取相應的措施予以完善。

2生態水利工程建設的重要性

現階段，水利工程建設的最主要目的就是解決水資源時空分布不均勻問題和防止旱澇災害發生。但是，相關部門過度關注上述方面，忽略了自然生態平衡的動態化特點。自然生態系統的平衡是通過其自身的自我調節實現的，那么從這方面來講，要維持河流的多樣性，就必須加強對生態文明的調研和評估，對河流生物進行全面的調查，并將其納入生態水利工程設計方案的考慮范疇。在完成這一部分工作后，接下來要做的就是提高河流周圍土地的利用率，注重對生態水利工程設計的優化，盡可能地減少河流兩岸的占地面積，并對河流流段水平流量的數據庫進行合理分析，進一步優化水利工程的建設結構，從而提升水利工程的觀賞價值和生態價值。另外，生態水利工程的建設對于河道破壞的自我恢復也是十分有利的。

3生態水利工程設計的基本原則

3.1經濟性和安全性原則

當前，雖然人們對水資源的利用方式多種多樣，且不同的河流有著不同的水利工程設計類型，但是，無論哪一種水利工程，在對其進行設計時，都要遵循安全性和經濟性原則，這是水利工程發展完善的客觀要求。在對生態水利工程進行設計時，設計人員要深入施工現場，仔細評價河流總體水質，并對可能影響工程建設的因素予以充分考慮。此外，還需要了解河道的走勢和水流所攜帶泥沙的搬運、堆積狀況。只有掌握了全面的信息資料，才可以保證水利工程設計的科學性和合理性，不會出現顧此失彼的情況，才可以延長水利工程的使用壽命，進一步提升其安全性和經濟性，且便于管理工作的順利開展。

3.2水體內部環境的多樣性

自然界的生物是具有多樣性和相互性的一個循環系統。從生物學的角度來講，如果一個地區的自然環境種類較多，那么生物的種類也必然很多，這一地區的生物食物鏈也就更加復雜多樣。從這一層面來講，在進行生態水利工程設計時，設計人員就需要掌握河流近期和未來的水文狀況，并全面了解本地區生物種類與生態環境的具體關系，在此基礎上對水利工程的設計方案進行生態影響評估，聯合相關專家對設計方案作最后的評估和預測，分析方案的可行性和可靠性，從而保證方案設計不會對周圍的生態環境造成較大的影響，提升水利工程的生態環境效益。

3.3河流系統的自我修復功能

與過去傳統的水利工程相比，現階段的水利工程除了要考慮最基本的要素外，還需要在設計過程中重點考慮河流系統的自我修復功能。人為作用所修建的水利工程對河流系統自我修復功能的影響十分有限，只有自然作用在經過了長期的選擇之后所形成的河流生態圈才具備這一功能。基于此，在進行生態水利工程設計時，不能片面地夸大人為作用，要綜合考慮水利工程建設、大自然的生態狀況以及生物圈。這樣，不僅可以對生態系統起到保護的作用，還可以大大降低工程建設成本，進一步提升工程的經濟效益和社會效益。

3.4從整體上把握景觀尺度

在進行生態水利工程設計時，需要考慮水利工程自身的特殊性。這是因為大多數水利工程建設都是在河流流域開展的。因此，要從整體上把握景觀的尺度，并且綜合考慮生態系統的整體功能。此外，還要依據水文系統合理地設計景觀，不能單單從一個角度去分析，而要從生態環境的不同角度出發，綜合考慮多方面的因素。

4總結

隨著現代社會的快速發展，水利工程建設項目越來越多。水利工程是與人們生產生活息息相關的基礎設施，對社會發展有著重要影響。從可持續發展的角度來看，在對生態水利工程進行設計時，需要結合河流特點、地形特點和水文特點等多方面因素，從整體上把握，遵循相關原則，確保方案設計的科學性和合理性，從而使水利工程在最大程度上發揮自身價值。

作者:霍華山 單位:酒泉市三木工程設計有限公司

參考文獻:

［1］趙燦.淺談生態水利工程設計方面的基本原則［J］.工業C建筑，2015（21）：43.

篇5

概況地講，被改造過的河流生 態系統是由三個子系統組成。即：由動物、植物和微生物組成的生命系統，這是生態系統的主體。廣義的水文系統，包括地表和地下水體、土地、氣候系統等。再有 就是工程設施系統，這是人類改造河流的結果。后面兩個子系統組成生境，是生命支持系統。由于水利工程系統改變了河流形態，水庫調度運行又改變了原有的水文 規律，造成河流生態系統的生境變化，其結果可能造成河流生態系統生物群落多樣性的下降，使生態系統退化。

對于水利工程對河流生態系統的脅迫，應該采取正視而不是回避的態度。傳統意義上的水利工程學作為一門重要的工程學科，以建設水工建筑物為手段，目的是改造和控制河流，以滿足人們 防洪和水資源利用等多種需求。現代科學發展使我們認識到，傳統意義上的水利工程學在力圖滿足人的需求時，卻在不同程度上忽視了河流生態系統本身的需求。而 河流生態系統的功能退化，也會給人們的長遠利益帶來損害。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人 類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象 是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學的理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水 利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學的新的學科分支－生態水利工程學（Eco-Hydraulic Engineering）。生態 水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學【2】 【3】。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴 重干擾河流重點進行生態修復。

生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）以及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建 設的主要手段之一。圖1表示了生態水利工程在河流生態建設中的地位。圖中右側表示人類活動對自然河流生態系統的干擾過程，左側表示人類活動對擾的河流 生態系統的修復過程。

這里討論的生態水利工程學的基本原則也是生態水利工程規劃設計的基本原則，筆者試歸納為以下五項內容。

1．工程安全性和經濟性原則

生態水利工程是一種綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運以及旅游等需求，也要兼顧生態系統可持續性的需求。 生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久 性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，必須充分考 慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。

對于生態水利工程的經濟 合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中需要進 行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。

2.提高河流形態的空間異質性原則

有關生物群落研究的大量資料表明，生物群落多樣性與非生物環境的空間異質性（spacial heterogeneity）存在正相關 關系。這里所說的“生物群落”是指在特定的空間和特定的生境下，由一定生物種類組成，與環境之間相互影響、相互作用，具有一定結構和特定功能的生物集合 體。一般所說的“生物群落多樣性”指生物群落的結構與功能的多樣性。實際上，生物群落多樣性問題是在物種水平上的生物多樣性。

非生物環境的空間異質性與生物群落多樣性的關系反映了非生命系統與生命系統之間的依存和耦合關系。一個地區的生境空間異質性越高，就意味著創造了多樣的小生 境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環境變得單調，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化，造成生態系統的某種 程度的退化。

河流生態系統生境的主要特點是：水－陸兩相和水－氣兩相的聯系緊密性；上中下游的生境異質性；河流縱向的蜿蜒性；河 流橫斷面形狀的多樣性；河床材料的透水性等。水－陸兩相和水－氣兩相的緊密關系，形成了較為開放的生境條件；上中下游的生境異質性，造就了豐富的流域生境 多樣化條件；河流縱向的蜿蜒性形成了急流與緩流相間；河流的橫斷面形狀多樣性，表現為深潭與淺灘交錯；河床材料的透水性為生物提供了棲息所。由于河流形 態異質性形成了在流速、流量、水深、水溫、水質、水文脈沖變化、河床材料構成等多種生態因子的異質性，造就了豐富的生境多樣性，形成了豐富的河流生物群落 多樣性。所以說，提高河流形態異質性是提高生物群落多樣性的重要前提之一【4】。

由于人類活動，特別是大規模治河工程的建設，造 成自然河流的渠道化及河流非連續化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態系統的不同程度的退化。生態水利工程的目標是恢復或提高生物群落的多樣 性，但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其它生物物種，生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性，使其符合自然河 流的地貌學原理，為生物群落多樣性的恢復創造條件。

在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流地貌歷史和現狀進行勘查和評估。 包括河流與相關濕地、湖泊的形狀與構成、水下地形勘測、水位變化幅度、河流平面彎曲度、河流橫斷面形狀及河床材料、急流與深潭比例、河床的穩定性及淤積及 侵蝕狀況等，建立河流地貌數據庫。河流生物調查，包括植物、魚類、鳥類、兩棲動物和無脊椎動物等的物種分布地圖以及規模和存量，建立生物資源數據庫。遙感 技術和地理信息系統（GIS）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。

關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因 子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉 化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分 類和評估。需要強調的是，在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地設計。

3．生態系統自設計、自我恢復原則

有關生態系統的自組織功能的討論始于上世紀60年代，以后有不同學科的眾多學者涉足這個領域。以各種不同形式構成的自組織功能，是自然生態系統的重要特征。

生態學用自組織功能來解釋物種分布的豐富性現象，也用來說明食物網隨時間的發展過程。生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種 的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。在這種情況下，生境就可以支持一個能具有足 夠數量并能進行繁殖的種群。自組織功能原理與達爾文的進化論有相似之處，只是研究的尺度不同而已。達爾文的進化論研究是在地球生物圈所有種群的尺度上進行 的，而自組織功能是在生態系統中種群之間發生的。

生態系統的自組織功能對于生態工程學的意義是什么呢？& nbspH.T.Odum認為：“生態工程的本質是對自組織功能實施管理。”（1989）【5】。Mitsch認為：“所謂自組織也就是自設計” （2004)【6】。將自組織原理應用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，建 筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中，建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或 者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人 工與自然力的貢獻各占一半【7】。

我國古代傳統哲學注重人與自然的和諧相處，老子主張：“人法地，地法天，天法道，道法自然”。 反映了一種崇尚自然，遵循自然規律的哲學觀。在建筑理念方面，提倡“工不曰人而曰天，務全其自然之勢”（《管氏地理指蒙》），“雖由人作，宛自天開” （《園冶》），都提倡一種效法自然，依靠自然的思想。國際生態學界一些學者認為，系統生態學的哲學理念應該追溯到公元前11世紀中國的周代。其中“陰陽五 行”、萬物競爭共存和相生相克等哲學思想，體現了促進與抑制，成長與腐朽，合成與異化之間的平衡與轉化，這些正是現代生態學的哲學基礎。

傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，要求工程師必須放棄控制自然界的動機，樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控 制自然界是不可能的，這種一廂情愿的企圖最終往往歸于失敗。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，地球 上沒有兩條相同的河流，每一條河流的特點都是各不相同的。因此，每一項生態水利工程必須因地制宜，充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值，尋求最佳的生 態工程方案。

自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。

要區分兩類擾的河流生態系統。一類是未超過本身生態承載力的生態系統，是可逆的。當去除外界干擾即卸荷以后，有可能靠自然演替實現自我恢復的目標。另 一類是被嚴重干擾的生態系統，它是不可逆的。在去除干擾即卸荷后，還需要輔助以人工措施創造生境條件，再靠發揮自然修復功能，有可能使生態系統實現某種程 度的修復。這就意味著，運用生態系統自設計、自我恢復原則，并不排除工程師和科學家采用工程措施、生物措施和管理措施的主觀能動性。轉貼于 4．景觀尺度及整體性原則

河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低，而且成功率也低。

所謂“整體性”是指從生態系統的結構和功能出發，掌握生態系統各個要素間的交互作用，提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法，而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。

這里說的“景觀”（landscape）是指生態學中的景觀尺度。關于生態學的尺度問題，O’Neill，認為：“生態學不可能建立在單一的時空尺度 上，它應該適應所有尺度的調查研究。”（1986）【8】。按照這種觀點，尺度和層次成為生態學發展的關鍵。目前生態學理論把生物圈劃分為11個層次， 依次是生物圈、生物群系、景觀、生態系統、群落、種群、個體、組織、細胞、基因和分子。景觀的尺度如何掌握？景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。

為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。一條河流的廣義水文 系統包括從發源地直到河口的上中下游地帶的地下水與地表水系統，流域中由河流串聯起來的湖泊、濕地、水塘、沼澤和洪泛區。廣義水文系統又與生物系統交織在 一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素 之間的相互關系進行綜合、整體研究。如果僅僅考慮河道本身的生態修復問題，顯然是把復雜系統簡單割裂開了。

其次，必須重視水域生 境的易變性、流動性和隨機性的特點，表現為流量、水位和水量的水文周期變化和隨機變化，也表現為河流淤積與侵蝕的交替變化造成河勢的擺動。這些變化決定了 生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。生態系統的變化范圍從生境受到限制時期的高 度臨界狀態到生境擴張時期的冗余狀態。

再者，要考慮生境邊界的動態擴展問題。由于動物遷徙和植物的隨機擴散，生境邊界也隨之發生 動態變動。Gosselink(1990)在研究水域生態系統物種管理的尺度問題時認為，對于給定需要修復的物種，考慮的范圍應是這個物種的分布區 【9】。舉例來說，為便于理解，可以借用“流域”這個概念，比如一個地區野鴨的種群也有一個“鴨域”。所謂“鴨域”的范圍應該包括物種個體在惡劣的條件下 遷徙到的任何地方以及支持此物種的生態系統。這個范圍的邊界，應劃定在某特定物種經常利用的一個很大的空間內。如果進一步擴展，還應該包括所謂“臨時生 境”，指在自然界對于物種產生脅迫的時期，成為該物種的避難所的地區。如果這個地區有若干種標志性動物，那么物種管理的范圍邊界將是這些物種“域”的包絡 圖。另外，還要考慮流域之間的協調問題。考慮到河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能 是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調，

最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過 程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。需要對歷史資料進行收集、整理，以掌握長時間尺度的河流變化過程與生態現狀的關系。河流生態修復是靠時間作工作 的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15到20年的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。

需要說明的是，對于規劃、評估、監測這些不同的任務，工作對象的空間尺度可能是不同的。監測工作應該在盡可能大的尺度內進行。比如修復一塊濕地以吸引鳥 類，經過一年或者更長的時間均告失敗。這就需要考慮是否有質量更好的生境吸引了候鳥而改變了它們的遷徙路線，監測工作可能在大陸的范圍內開展。而評估工作 可能在跨流域的尺度上進行。規劃工作的尺度可能是流域或河流廊道。所謂“河流廊道”（River corridor）泛指河流及其兩岸與 生物棲息地相關的土地，也有定義其范圍為河流與對應某一洪水頻率的洪泛區。至于河流修復工程項目的實施，一般在關鍵的重點河段內進行。

5．反饋調整式設計原則

生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統 有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代 替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。

生態水利工程設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求 最終形成一個健康、可持續的河流生態系統【10】【11】。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期 的目標發展，可能出現多種可能性。最頂層的理想狀態應是沒有外界脅迫的自然生態演進狀態。在河流生態修復工程中，恢復到未受人類干擾的河流原始狀態往往是 不可能的，可以理解這種原始狀態是自然生態演進的極限狀態上限。如果沒有生態修復工程，在人類活動的脅迫下生態系統的進一步惡化，這種狀態則是極限狀態的 下限。在這兩種極限狀態之間，生態修復存在著多種可能性。針對具體一項生態修復工程實施以后，一種理想的可能是：監測到的各生態變量是現有科學水平可能達 到的最優值，表示生態演進的趨勢是理想的。另一種差的情況是，監測到的各生態變量是人們可接受的最低值。在這兩種極端狀態之間，形成了一個包絡圖。一項生 態修復工程實施后的實際狀態都落在這個包絡圖中間。

意識到生態系統和社會系統都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了 自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式 的設計方法。是按照“設計－執行（包括管理）－監測－評估－調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物 監測和水文觀測。這就需要在項目初期建立完善的監測系統，進行長期觀測。依靠完整的歷史資料和監測數據，進行階段性的評估。評估的內容是河流生態系統的結 構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比 較。評估的結果不外乎有幾種可能：1）生態系統大體按照預定目標演進，不需要設計變更；2）需要局部調整設計，適應新的狀況；3）原來制定的目標需要重大調整，相應進行設計。

在反饋調整式設計過程中，提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與，通過對話、協商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設計的科學性。

Design Principles of Eco-hydraulics Engineering

Abstract :The concept of eco-hydraulic engineering is proposed.

It integrates the technology of hydraulic engineering with ecology.

Based on the analysis of stress of hydraulic engineering on river

ecosystem the requirements for ensuring healthy ecosystem and

sustainable development for river are suggested.These requirements

include the principles in five scopes: engineering safety and

economy， spatial heterogeneity of river morphology， self-design

and self-restoration of ecosystem， landscape scale and integrated

river ecosystems restoration and design methodology process based

on feedback and adjustment.

參考文獻

【1】董哲仁，水利工程對生態系統的脅迫[J]，水利水電技術，2003年7期，

P1-5

【2】 ASCE River Restoration Subcommittee& nbspon Urban Stream Restoration，

Urban stream Restoration[J]，Journal of Hydraulic Engineering ASCE，

July 2003， pp 491-493

【3】董哲仁，生態水工學的理論框架[J]，水利學報， 2003年第1期P1-6

【4】董哲仁，河流形態多樣性與生物群落多樣性[J]，水利學報，2003年第11期，

P1-7

【5】Odum， H. T. 1989. Ecological engineering and self-organization[D].

Pages 79-101. In: W. J. Mitsch and S. E. Jorgensen， eds.， Ecological

Engineering: An Introduction to Ecotechnology. Wiley， New York.

【6】 Mitsch W. J.& Jorgensen S E.， Ecological Engineering and Ecosystem

Restoration[M]. PP 134-137， Published by John Wiley& Sons， Inc.，

Hoboken， New Jersey， 2004

【7】董哲仁，荷蘭圍墾區生態重建的啟示[J].中國水利，2003年11A期，P45-47

【8】O’Neill， R.V.， D.L.DeAngelis， J.B. Waide， and T.F.H.Allen. 1986.

A Hierarchical Concept of Ecosystems[M]. Princeton University Press，

Princeton， NJ.153pp

【9】Gosselink，J.G.， 1990， Landscape Conservation in a forested Wetland

Watershed[J]. Bioscience 40:588-600

【10】 Mitsch， W.J. and J.G.Gosselink. 2000. Wetland[M]， 3rd ed. Wiley，

New York.920pp.

【11】董哲仁河流生態恢復的目標[J].中國水利，2004年第10期，P1-5

篇6

1、水利工程設計的重要性

水利工程在人類的發展過程中起著十分重要的作用，不僅保障著人們的生命和財產的安全，同時也為經濟發展起到了積極的推動作用。水利工程的建設，使人們在防洪、灌溉、發電、供水、航運、養殖和旅游等眾多領域都享受到了水利工程所帶給我們的安全作用和經濟作用。同時，水利工程建設可以有效的均衡不同地區水源的問題，從而促進植被和生物的生長。進行水利工程建設，能夠使人類與水實現和諧相處，使水利工程在服務過程中保證了生態系統的平衡發展，這也是未來水利工程發展的趨勢。

2、水利工程設計的原則

2.1以人為本的原則

現代水利工程設計應以人為本，以人為中心，以工程安全為基礎，做到人與自然和諧統一，設計者應該把更多的情感融入到自然生態環境中去，從而營造出高品位的景觀和環境。

2.2安全第一，經濟合理的原則

現代水利工程是一種綜合性、系統性工程，水利工程應滿足防洪、供水、發電、航運、旅游等要求，還應考慮生態環境的可持續性。現代水利工程的設計應滿足相關的規范要求，確保水利工程設施的安全性、穩定性和耐久性。現代水利工程設計應遵循風險最小和效益最大原則，做到經濟合理。例如現代城市環境水利工程的設計，除應滿足一般的防洪要求外，還是城市的重要景觀，工程建成后將會有大量的游人進入，因此，在工程設計中既要滿足人們親水、嬉水的要求，同時還要確保人們的生命安全。

2.3堅持生態化和自然化的原則

以人與自然和諧統一始終是可持續發展的長遠設計主題，在保護原有自然景觀和遵循自然規律的基礎上，考慮工程、景觀以及生態要求的條件下，充分發揮自然環境優勢，采取因地制宜，將自然景觀和人文景觀高度結合，體現人與自然的融合。

2.4人工景觀與自然景觀相結合的原則

人工景觀設計是現代水利工程的重要內容，景觀設計應當充分考慮原有天然景觀的類型、分布和特點，將人工景觀與天然景觀融為一體，真正體現人與自然和諧相處設計理念。

2.5合理利用水資源的原則

作為城市景觀的現代水利工程，要保證工程景觀功能的正常運行，蓄水是實現這一功能的重要手段，因此，在設計時應充分考慮水資源的合理利用，從而減少水資源的浪費。

3、現代水利工程設計要點

3.1采取設計監理體制

要想從根本上提高水利工程設計審核工作的有效性，就必須在工程設計中，采取設計監理體制。采取設計監理制，則能夠對設計的整個過程實施有效的控制及監控，促進設計方不斷改進自身設計水平，提高自身設計能力，保證工程質量。從而能夠在工程設計中，能夠對工程設計工作的全過程實施動態跟蹤、監理，從根本上控制工程設計的質量，提高設計工作的效率。

3.2注重美學研究，營造景觀工程

水利工程設計應重視美學研究與景觀設計，這將會給水利工程帶來良好社會、經濟和環境在內的綜合效益。人類已經從原始水利階段、工程經濟水利階段進入生態經濟水利階段，水利工程的設計必須與維護生態和保護環境相協調。

3.3注重科學性和可持續性

在進行工程設計之前，工程的設計單位及設計人員必須對工程所處區域的生態環境進行全面、細致的研究，保證在設計的時候可以通過相應的方法策略解決好工程與環境協調這一問題，保障資源利用的合理性。設計人員必須摒除傳統世俗的審美及評判標準，避免病態空間的構建和國務裝飾問題的發生，在減少視覺污染的同時，使整個工程設計的科學性和可持續性得到有效提升。

3.4生態及美學因素

水利工程設計要對各種生態環境理論和相應的生態技術進行充分的考慮與運用，以便于實現對水量和水質科學配置的同步化，將工程設計與生態環境設計進行有效結合。在保護生態環境的同時，將工程結構的建設與環境相結合，充分利用環境因素，將水利工程的建設的應用變得更加現代化和實用化。

3.5凸顯文化品味和文化內涵

不同于傳統的水利工程建設，現代水利工程從某一角度上看已經成為城市景觀的組成部分，其文化品味與城市的品味結合在一起，水利工程設計的文化品味和文化內涵能夠有效提升城市的文化氣息。因此在工程設計的過程中，設計人員需要對城市的人文風俗、自然文化等進行相對深入的了解和感知，以便于通過相應的建筑小品、景觀和水域等的布局與規劃，使整個水利工程的文化品味與城市的文化氣息融合在一起。

3.6設計中要強化質量管理，確保整個設計質量水平

設計單位在進行管理時，要樹立質量管理理念，將質量問題當做最根本的問題看待。緊緊圍繞著顧客需求進行設計，不斷提高項目設計質量，通過全方位質量控制來推動發展。設計單位在編制施工組織的過程中，要盡量做到具體詳盡，為施工單位的工作提供完整可靠的信息，以防后期階段發生一些本來可以避免的糾紛。與此同時，編制的概算也要盡可能完整以及準確，關于項目單價的確定，要結合當地的具體實際進行計算，這樣才能使工程造價得到有效控制。

3.7加強施工的機制和觀念創新

項目施工管理創新方案確定組織機構，明確了母、分公司的體制，并相應建立起了現代企業管理制度，創新的方案基本具備了。但這一方案的有效運行還需要有創新的機制，方能使這一創新方案具有極強的生命力。創新的機制就是要使項目經理部及分公司不斷增強市場的競爭能力，牢牢占有自己的市場，不斷開拓和占有潛在的市場。項目施工管理不斷創新的關鍵是企業高層管理者給予足夠的重視，加大人才的培養、引進和凝聚，切實加強創新意識，以創新的思維方式對企業進行管理，即以市場的需求為出發點，要深刻認識項目施工管理創新的緊迫性、重要性、艱巨性和長期性。施工企業應將項目施工管理的創新放在企業發展戰略的高度上來定位，并將創新工作切實落到實處，要根據時代要求和遵循創新原則去提出創新方案。

4、結語

總而言之，水利工程設計工作是保證水利工程可以順利進行的基礎，也是保證水利可以獲得更多的經濟效益的保證。水利工程在進行施工的時候，安全是非常重要的，這就需要在進行工程設計的時候對工程的細節也進行很好的控制。水利工程的設計工作可以受到很多因素的影響，在設計的時候要能夠克服出現的問題，保證水利工程設計工作可以順利完成。筆者衷心希望，以上關于對我國現代水利工程設計的探究能夠被相關負責人合理的吸收和采納，進而更好的發揮水利工程的作用，為我國人民群眾謀福利。

篇7

1.水利工程的優勢與不足之處

水利工程對于人類社會的發展具有重要意義，其優勢重要體現在如下方面：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，對城市夏季高溫有顯著的調節作用；三是水利工程能夠儲備一定量的水資源，實現水資源的調用，滿足人類社會的生產與生活需要；四是水利工程能夠有效地減少水土流失的現象。

盡管水利工程給人類社會的發展作出了巨大貢獻，但其也產生了諸多不利影響，主要表現為：一是水利工程給上游的生態環境帶來一定影響，在建設的過程中，上游水面會升高很多，原本為陸地的部分可能會成為水庫或濕地，陸地上的景觀也會淹沒；二是水利工程給下游的生態環境也帶來嚴重的影響，下游很有可能出現浮游生物惡性繁殖的狀況；三是水利工程會給自然生物帶來嚴重的影響，影響其正常的繁衍。比方說，很多魚類都在上游產卵，在水利工程的影響下，其無法到上游產卵，嚴重時會出現物種滅絕的后果；四是水利工程會給周邊地貌帶來很大影響，地質穩定性被破壞，使得自然災害頻發。除了這些以外，水利工程還會帶來深層次的影響，如水文形勢等。興建的水壩改變河流的流速、水深等，水體自凈能力有所下降，水體密度、水體溫度都發生變化。倘若水壩位于上游，那么河道內徑流量就會增加很多，徑流的速度會降低，使得水體流體變化，甚至導致地殼運動更為活躍，引發洪水與地震等嚴重災害。

2.生態水利工程的基本設計原則

（1）整體性原則

在對河流生態進行修復規劃的時候，倘若只是在小范圍內進行短時間修復，那么生態效率將難以提高，修復效果也大打折扣。所以，在設計生態水利工程的過程中，應從大景觀的角度出發，只有這樣，生態效率才能夠被恢復，修復效果才比較理想。從整體的角度來看，這是依托于生態系統的結構與功能，在各種要素相互作用的基礎上，制定出的河流生態系統修復的方案。該方案具有極強的綜合性，并不簡單的植被修復。生態學領域下的景觀尺度涵蓋時間與空間兩方面。在河流修復的過程中需要采用大尺度景觀，這是由于：一是水域生態系統是由多個子系統構建而成的，其包括生物系統與人造工程設施系統。這些系統和生物系統有機融合在一起，共同組建了整個生態系統。如果水域系統被破壞，單純從河道而進行生態修復是難以達到修復效果的，相關人員必須靠綜合各種因素之間的作用關系而制定出可靠的修復方案。二是在進行生態系統修復的過程中，必須考慮水域生態環境的多種特性，如隨機性、流動性與可變性等，因為這些特性直接對生物種群產生影響。三是在設計的過程中要考慮河流生態系統的開放性。河流生態系統本身會與周邊生態系統進行物質交換，所以僅對河流進行生態修復是難以達到修復效果的。四是河流生態修復需要一定的時間，并非一蹴而就的。相關資料顯示，要重建或修復一個濕地，所耗費的時間大約為15年到20年。所以，相關部門與工作人員應做好充足的準備，對所修復的河流進行長時間的監測與管理。綜上所述，在進行生態水利工程設計的過程中，必須立足于整體，做好長期性的規劃，綜合考慮各種因素，制定出大尺度的景觀方案。

（2）充分利用生態系統自我修復的原則

和以往的水利工程相比，生態水利工程在考慮水利工程的相關原則外，還要充分考慮生態系統本身的自我修復能力，最大限度地促進生態系統的可持續發展。要想實現這一點，單純地依賴人工建筑物是不可能的。事實上，任何一個生態圈的出現都是經過了漫長的自然考驗的，是各方面因素相互作用的最終結果，其往往具有極強的修復能力。因此，在設計生態水利工程的過程中應充分利用生態系統自我修復的功能，否則單純依靠人為力量，很有可能會適得其反，導致生態環境的進一步惡化。最有效的路徑是，將人為力量和大自然有效地結合在一起，充分利用生態系統的組織功能，由大自然的選擇恰當的物種。在這一方式下，一方面生態系統的修復效果顯著提升，另一方面能夠節約大量的成本，兼顧經濟效益與生態效益，實現雙贏。

（3）保護水體環境多樣性的原則

對于生活群落來說，非生物環境會對其產生多種影響。也就是說，某一地區，倘若其自然環境具有多樣性，那么其生物也會具有多樣性。通常，這種多樣性強的生態系統具有很強的適應性，可以應對一系列的外部變化。如果水利工程導致水體內部環境趨于單一化，那么其自身m應能力將會大幅度下降，難以抵御外界的變化。這樣一來，生態系統的功能也會逐步喪失。所以，在設計水利工程的過程中，相關設計人員應充分了解水域情況和周邊生態環境，推出合理的設計方案，并從多方面對設計方案進行反復論證。只有這樣，生態水利工程才會修復與改良生態系統，造福人類。

3.結束語

在當前社會下，人們的環保意識不斷提高，生態水利工程開始出現。和以往的水利工程不同，生態水利工程從水域的生態環境出發，充分考慮多種因素，有效地利用生態系統的自我修復功能，實現經濟效益與生態效益的雙贏。在設計生態水利工程的過程中，設計人員應立足于整體，構建大尺度景觀，充分利用生態系統自身的功能，在確保生態系統多樣化的前提下，推出合理的生態水利工程設計方案。

篇8

一、水利工程建筑設計中的原則

水利工程建筑設計應遵循的原則：（1）.持續發展的原則。綜合考慮工程建設各個階段，對不同工程建設的建筑與環境設計進行規劃，做到統一規劃，實施持續發展。（2）.統籌規劃的原則。統籌考慮水道、水閘、橋梁等工程布局，統籌考慮管理功能區的功能劃分、設置，統籌考慮建筑物與環境的調水、節水、保水等功能統籌規劃。（3）.和諧協調的原則。工程功能與景觀設計、原有工程與新建工程、新建工程與地域環境、工程建筑與管理設施、建筑風格與地域特點等和諧協調。（4）.特色鮮明的原則。體現現代水利工程特色、傳統的水利工程特色、調水沿線區域特色和工程建設歷史文化特色，具有明星的辨別標識，既和諧協調，又特色鮮明。（5）突出重點的原則.針對工程的自身特點，不求面面俱到，有所為，有所不為，突出重點，兼顧一般。（6）.節約簡樸的原則。不貪大求洋，堅持節約型規劃，將工程功能和景觀設計融為一體，充分利用自然條件和天然建材的特性，實現規劃起點高、設計方案新、工程投資少、土地資源省的目標。

二.水利工程建筑設計的分析

1、總平面設計。水利建筑總平面設計一般包括水利工程主體建筑物和其他配套設施的總平面布局，主體建筑物一般包括閘、壩、泵站等，配套設施包括管理用房、生活用房、綠化、活動場地等。以泵站為例進行總平面設計，泵站樞紐一般包括的建筑物有：泵房、配電房、辦公樓以及職工宿舍、食堂、車庫、鍋爐房、大門傳達室等附屬建筑。水利建筑的總平面設計不僅要滿足基本的使用要求，做到功能分區布局合理。內部交通流線簡潔、順暢、有序，建筑物之間聯系方便，減少不同使用功能之間的交叉干擾，而且應注重環境設計，考慮設計綠化、休息空問.職工體育運動場地等，豐富整體空間造型。同時各個建筑物也有集中和分散各種布置方式，各有其優點，具體采用哪一種布置方式，則應因地制宜.根據具體環境而定，或突出建筑，或強調環境。

2、建筑造型設計.建筑造型的設計往往反映一幢建筑的性格特征：或粗獷豪放，不拘一格，或溫文爾雅，小家碧玉；或強調現代高科技韻味，或注重歷史文脈，運用符號、象征等手法表現一種文化底蘊。總之一幢或一組建筑所表現出來的性格，應與它所處的具體環境相協調，而不是靠在設計時憑空想象，或單純為追隨某種所謂“時尚”而臆造出來的東西。同時，即便是在一個整體環境下的一組建筑之間，由于體量的不同，各個建筑物也存在著性格上的個體差異，而這種差異是存在于統一性之中的。如：泵房一般平面為簡單的矩型.高度較高，體量較大，這是它的體量本身所表現出來的性格就是大度豪邁。對于這類建筑，由于其本身不可能像公共建筑一樣有什么大的形體上的組合、對比關系，設計中要注意“粗中有細”，盡量利用其本身大的體量，通過開窗方式、墻面與柱子關系的進退等手法豐富其細部，以使其看起來不那么單調。如泵房配電房毗鄰設計，還可利用與其靠在一起的配電房，使泵房體量作為形體組合的一部分，泵房、配電房一并考慮，以取得形體對比較豐富的組合效果。對于像啟閉機房加兩側橋頭堡類的建筑，由于機房本身一般長度較長，有時可達到幾百米，設計中應充分運用“韻律”的造型手段，使每跨作為一個造型因素，形成一系列有節奏、韻律的線性體量。橋頭堡作為端部的收尾，則形成類似交響曲尾部的，較高的體量同時成為整個工程的標志性建筑，達到令人過目不忘的效果。至于建筑具體的風格是采用現代風格還是仿古甚至所謂歐陸式，一方面多多少少要受到一些流行因素和建設單位喜好的影響，更主要的則是建筑設計師要根據當地的地理、人文環境設計出因時、因地，與環境相宜的建筑。

3、建筑平面設計.一般水工建筑物的設計程序首先是由水工專業、水機專業、電氣專業等提出專業設備布置要求，然后由水工專業和建筑專業共同確定水工建筑物的平面布置形式，建筑專業主要把握建筑在總圖布置中與交通的關系，建筑物本身在建筑防火、使用尺度、安全性、內部交通關系等方面是否滿足規范以及使用需要。同時建筑設計人員應積極發揮主動性，考慮建筑空間的有效使用和綜合利用。水工建筑有其固有的特點，其結構的布局是按水工設計規范，滿足水力條件和機泵設備安裝的要求，在與建筑專業的配合上，需要多方面、多回合的商討，才能相互協調。水工設計不僅為水利建筑藝術化創作設計提供了技術保障，更是為營造新型的景觀水利、城市化水利工程打下了堅實的基礎。水工與建筑設計巧妙結合，可達到減少投資，優化設計，美化環境多重目的。做好水利工程建筑藝術創作設計，樹立創新意識，對設計思想的發展非常重要。只有大膽探索，勇于嘗試，才能創造出一流品質的現代化水利工程。

4、大壩設計。大壩景觀，包括攔水壩（含溢洪道）、溢流壩頂附近的建筑物、溢洪槽、溢洪道的消能段、進水口、出水口、欄桿、照明設備、階梯、開挖邊坡、控制室、觀望臺等，是眾多景觀元素的集合體。各景觀元素既獨立，又互相作用、互相影響，形成復雜的景觀體系。設計的原則首先是適用、安全、經濟；其次是藝術、美觀、協調。（1）.整體和諧。大壩是整個壩體景觀的一部分，它的形體、材料、顏色、質感等的選擇既影響周圍其他景觀元素，也受其他景觀元素的制約。景觀設計不是把各單體設計成景觀精品，然后匯聚在一起，而要從整體出發，有主有次。互相協調。如石頭河水庫壩體外形簡單，在兩岸層疊起伏、蔥翠妖嬈的山體襯托下，顯得格外清秀。（2）.重點突出。對攔水大壩和溢洪道合二為一的壩體，其頂部必有閘門啟閉機，它們相對壩體體量小，位置突出，不是大壩景觀的主體，但卻影響整體景觀效果。這部分的處理通常有兩種辦法：一是弱化附屬設備。強調大壩的整體性。附屬設備相對于壩體不能太顯眼，能隱藏的隱藏，不能隱藏的盡量簡單化，減少附屬設備的視覺吸引，重點突出大壩。二是兩者都考慮，以大壩為主，附屬設備為輔，通過對附屬設備的外形設計或顏色區分，使附屬設備錦上添花或畫龍點睛。壩頂防浪墻及各種欄桿具有很好的裝飾和陪襯作用，圖案以簡潔、大方為宜，色彩不宜過濃、過艷，要與建筑物的色彩相協調。景觀設計時，需要同時考慮視點和對象。視點設計師確定視點的位置和視點場的修建，對象設計師確定對象的大小、形狀、材料、色彩等。

結束語

水利工程建筑設計過程中應重視工程的景觀設計，重視工程人文、藝術及自然環境景觀之間的調和關系。創造條件進行全面規劃、合理布局、統籌兼顧、綜合治理，實現“以人為本，水利工程建設與生態環境協調發展”的新發展戰略，高質量地進行水利工程建筑設計，從而適應當今社會對水利發展的要求。

參考文獻：

篇9

農村水利灌溉工程不僅在旱季能用來灌溉農作物，還能在雨季排洪抗澇，如何做好農田水利灌溉工程，規劃設計好取水方式尤為重要，本文就農田水利灌溉工程的規劃設計做細致分析。

1設計標準

河流的徑流量會隨一年四季的變化而持續處于變化之中，同時農作物對應的種類以及種植面積都將會發生較大的改變，這種改變將造成灌溉用水量的大幅度變化。因此，灌溉工程既要保證規劃設計的標準，也要保障規劃設計的科學性，又要滿足灌溉用水量隨氣候和灌溉面積的變化而變化。目前，我國的灌溉設計最常見的有以下兩種：

灌溉設計保證率，首先應該調查當地灌溉工程的規模，清楚當地農作物的種植種類，最重要的是當地的水源情況，這些是確定灌溉設計保證率的關鍵因素。

抗旱天數，了解當地的氣候條件，確定旱季的時間周期，摸排了解灌溉設施的供水能力，保證滿足農作物的供水需求，才能確定抗旱天數。

2灌溉渠系的規劃設計

2.1總體規劃布局

要結合當地的水資源、地勢、發電能力、飲水情況等諸多方面的因素，系統地做出合理的統籌規劃，因地制宜做出科學的規劃設計，實現更好的管理和工程高效施工。做好農田水利灌溉渠系規劃設計。

2.1.1利用地形優勢 旱季是灌溉農作物的關鍵時期，要達到自流灌溉的要求，首先要把灌溉渠道布置在地萁細叩牡胤劍以便提高水的流速，實現自流灌溉。到了雨季，排洪抗澇是首要任務，排水溝渠的布置要選擇地勢相對低的地方，便于農田內多余水量的排出，達到排洪抗旱的目的。由于排水的地勢較低而灌溉渠道的地勢較高，所以要分開修建。為了不影響全局基礎又能有效照顧到局部，所以采取小片灌溉的方式是針對局部高地，采取小片提排的措施是針對局部洼地。在進行渠系布置時，盡量直、整、齊，減少交叉建筑物，這樣可以節約渠系規劃的成本。

2.1.2安全是主要原則 在農田水利灌溉工程施工過程中，保證安全是否順利完成農田水利灌溉工程的前提，要做到減少挖方，盡量減少高填方，避免存在難工險段。在地形為山丘時，為避免渠道被破壞，在渠道布置時要盡可能避開小溪和河流，選擇透水性極低甚至不透水的土質地帶。避開風化巖石層，在滿足灌溉要求的同時做好排洪、泄洪的措施。

2.1.3綜合利用 因各個地方地勢條件不同，在山丘進行渠道布置時，首先要考慮水源和供電設施，提高水土資源利用率，真正實現多種用途和一水多用。使用集中落差的渠道布置方式是最可行的，如果在平原地區，地勢較為平坦，基本沒有太大的起伏和落差，灌溉模式可以選擇河井相結合的方法。

2.2干、支渠的規劃設計

結合當地的地形地貌對灌溉渠道的干、支渠進行有效的規劃設計。對平原灌溉區的干、支渠規劃設計進行系統的分析。平原地區耕地面積多，地勢廣闊，結合平原的地勢情況和旱澇具體嚴重程度，對平原地區干、支渠的規劃與設計做出行之有效的安排和部署。

3取水方式與規劃設計

灌溉水源決定灌溉取水方式，在農田水利灌溉工程規劃和設計中確定好取水方式非常重要。根據灌溉水源的地勢等因素，有以下兩種灌溉方式，即自流灌溉和提水灌溉。自流取水灌溉是以河流作為水源，進行有壩取水和無壩取水。在進行取水方式的設計時要考慮開渠建閘，引水地點水位的高低、地點和引水口的長度，方便農民對農田進行灌溉，同時還能節約工程成本。

3.1無壩取水

是否需要修建水閘是進行無壩取水的關鍵所在。如果不修建水閘，會使引水口無法控制水流量和流速，導致渠道在水的沖擊下損壞，嚴重的還會淹沒農田。需要結合實際情況來決定是否需要修建水閘，將引水角度掌握在30°～45°之間，這個角度能保證水流相對平穩流入渠道，引水口能夠承受相對大的引水量。

3.2有壩取水

3.2.1溢沙壩 通過攔截河流提高水位，可以將雨季多余的水量排出。

3.2.2進水閘 進水閘是引水灌溉的根本，可以有效控制進水量，不讓多余的水流入。

3.2.3排沙閘 泥沙流入渠道會造成渠道堵塞，排沙閘的作用就是有效防止和控制泥沙流入渠道。可以考慮修建沉沙槽、沉沙池等防止泥沙的設施。

3.2.4防洪堤 防洪堤的主要作用是在雨季防洪，保護城鎮居民的人身安全和財產安全，平時還可減少攔河壩對上游的損失。

4結語

隨著我國農業經濟的不斷發展，興修農田水利灌溉工程是大力推進農村發展農業經濟的基石，是“功在當代，利在千秋”的惠民工程。要綜合實際情況，建設科學合理的農田水利灌溉工程，造福百姓，讓更多的農民受益，從而提高我國的農業經濟水平。

篇10

一、生態水利工程的概念分析

生態水利工程是一門正處在發展階段的新學科，以水利工程學科為基礎，著重研究在水利工程建設過程中的水資源利用情況，以及在滿足人類需求的基礎上，促進生態健康發展。生態水利工程主要包括以下幾個方面的內容：首先，在進行工程開發的過程中，要將生態系統考慮其中，減少對生態環境造成影響，視水利工程為生態系統的重要組成部分；其次，由于傳統的水利工程建設通常會對生態環境造成一定的影響，所以生態水利工程的建設過程中，要盡量避免對環境的破壞；第三，生態水利工程投入運營之后，要根據生態規律控制水資源，防止對原有生態環境的破壞，生態水利工程建設的過程中要在滿足實際需求的基礎上，全面考慮生態規律；第四，在進行生態水利工程地址的選擇時，要將對生態系統的影響程度視為重要因素來考慮，一定選擇在對生態環境影響較小的地方，這樣便可以減少工程建設過程中，以及水利工程投入使用后對生態環境造成的破壞。

二、生態水利工程的設計原則與方法

（一）工程的安全性與經濟性的原則

生態水利工程具有非常強的綜合性，在河流、水域的綜合治理過程中，不僅要滿足社會的需求，還要滿足防洪、灌溉、發電、旅游以及航運的需求，并且還要兼顧到生態系統的可持續性需求。生態水利工程，在原理上應當符合水利工程學以及生態學的要求。在工程建設的過程中還要符合工程力學以及水文學的相關規律，進而保證工程設施的穩定、耐久以及安全性。工程設施在設計的過程中應當在設計標準所規定范圍之內，要能承受住洪水、干旱、侵蝕、風暴等自然產生的載荷。除此之外，還要依照河流地貌學的原理對河流的縱斷面與和斷面進行合理的設計。對于泥沙的輸移、沖刷、淤積以及河流的侵蝕等特征要進行充分的考慮，對其河勢的變化規律進行動態的研究，確保在河流修復的過程中，工程具有良好的耐久性。在建設過程中，還要分析工程經濟、合理性，應當遵循小風險、大利益的原則。因為生態演替過程以及所得到的結果事先很難得到把握，造成生態水利工程往往都具有一定的風險。在這樣的背景下，就需要在設計規劃的過程中進行方案的比選，對于生態系統長期的定點監測與評估要給予足夠的重視。

（二）提升河流形態所具有的空間異質性的原則

通過對大量相關的生物群落資料進行的研究，能夠清晰的發現，生物群落是否具有多樣性同非生物環境所具有的空間異質性之間存在很大的關系。這里所說的生物群落指的是在特定環境、特定空間下，由一定的生物種類所組成，并且同環境之間能夠互相作用、互相影響，具有特定功能以及一定結構的生物的集合體。通常所說的生物群落的多樣性指的就是群落中功能與結構的多樣性。事實上，生物群落的多樣性問題指的是物種水平上存在的生物多樣性。在一個地區中，空間異質性若是非常高，那么就說明其能夠形成許多的小環境，這樣就能夠為更多的物種提供生存的空間。反之，若是非生物環境非常單調，那么生物群落的多樣性就會降低，群落的密度、比例以及性質都會發生相應的改變，漸漸的就會導致生態系統出現某種程度上的退化。

（三）生態系統本身的自我設計與自我恢復的原則

生態工程在設計上可以說是一種指導性設計，也可以稱為是輔的設計。通過生態系統說具有的自組織與自設計的功能，能夠從自然界中選擇適合的生物物種，構成合理結構，進而實現設計。通過對成功的工程案例調查表明，自然與人工所做的貢獻分別占據一半。在傳統的水利工程建設過程中，主要的目的就是為了對自然的河流與水域進行控制。在對生態水利工程進行設計時，工程的設計人員必須放棄對自然進行控制這一動機，運用新的工程建設理念，善于運用系統本身所具有的設計、組織能力，更深層次的達到人與自然和諧相處的目的。除此之外，任何生態水利工程的建設都應該重視因地質疑，給予每一條河流所具有的美學價值以及自然屬性以充分的尊重，進而找到最合理的生態工程建設方案。在自設計理論的適用性方面，有很多具有決定性的因素，其中包括水的流量，水的質量，水文特征，土壤與地貌等生態因子，此外，生物種類、密度以及群落的穩定性等因素也對其起著決定性的作用。

（四）景觀尺度以及整體性的原則

在對河流以及水域的生態系統進行修復、規劃以及管理的過程中，應當將可持續性、長期、大景觀尺度作為實施的基礎，而不是在短期、局部、小尺度的范圍內來實施。在大景觀的尺度上進行河流的修復具有修復效率高的優勢，而在小范圍內進行生態修復，不僅效率比較低，其成功率也得不到保證。所謂的整體性就是從生態形同所具有的功能以及結構出發，對系統各要素之間交互的作用進行充分的了解與掌握，進而提出一個能夠綜合的、整體的對河流生態系統進行修復的方法，而不是只在河道的水文系統修復上下功夫，更不是修復某一單一的動物或者植被群體。

（五）反饋調整式的設計原則

對生態水利工程進行的設計，主要還是對成熟完善的河流生態系統結構進行模仿，爭取最終能夠形成一個可持續、健康的生態系統。在河流的工程項目實施之后，就揭開了自然生態不斷演替的一個動態的過程。但是這個過程可能會與預期目標之間存在一定的差異，出現各種各樣的可能性。除去自然系統進行的自主演替之外，人類系統對其造成的干擾以及產生的變化也能導致生態系統進行自我調整。生態水利工程在設計上的這種不確定性與傳統工程再設計上的確定性存在著很大的不同，其使用的是反饋調整式設計方法。主要是依照設計――執行――監測――評估――調整這樣一套流程，并且以一種反復循環方式來運行的。整個流程之中，監測是整個工作的基礎。監測的任務主要包括水文監測與生物監測兩種。要想達到良好有效的監測目的就需要在工程建設的初始階段建立起一套完整有效的監測系統，并且進行長期的檢測。

總結

生態水利工程建設對于河流、水域治理與修復，生態保護、以及國家的可持續發展策略都就有巨大的促進作用。通過文章的論述能夠發現，生態水利工程的設計原則牽涉到以下的四個方面，分別是安全性和經濟性的原則，提升河流形態空間異質性的原則，生態系統本身的自設計、自恢復原則、景觀尺度以和整體修復原則以及最后的反饋調整式原則。只有完全了解與掌握以上的五種原則，才能更好的進行生態水利工程的建設，進而使其能夠發揮更大的效用。

參考文獻

篇11

1、水利工程建設的現狀

隨著經濟的發展以及社會人口的不斷增加，水越來越被人們所重視，人們對水資源的需要日益增加，從另一方面想工，工業的進步會產生許多難處理的工業三廢。，這些三廢就會排放的水體里從而污染了水域，水利工程建設就顯得尤為重要。現在的水利工程在調節農業的發展的同時反而污染了環境形成了惡性循環，造成了河流的形態發生了變化，河流的多樣性降低，導致了生態系統的退化。總體來講現在的水利工程的生態化是亟待建成的。

2生態水利工程的重要性

水利工程學是一門綜合性的學科，它是由工程力學和水文學的綜合。從它的組成來看它即需要有現代化的科學知識也同樣需要水生態方面的知識。生態水利工程的建設重點是在生態方面，建成的目的是要它具有對河流生態系統的恢復的能力，對河流進行改造，從而達到一個健康的循環。

在水域生態系統紊亂的今天，建設好生態水利工程顯得尤為重要而水利工程對水域系統的破壞性很大，所以在規劃和施工過程中都要本著生態性原則進行操作，可以說生態水利工程以后將是水利工程學領域一項不可或缺的工程。

綜上所述，水利工程對生態系統具有雙重影響，要充分利用其正面影響，可以帶來生活上的便利、經濟上的發展、環境上的改善等等，利用不合理將會帶來許多方面的危害。

3生態水利工程建設的基本原則

3.1水利工程建設要做到既安全又經濟

生態水利工程是一種綜合性工程，在河流綜合治理中既要滿足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、發電、航運以及旅游等需求，也要兼顧生態系統健康和可持續性的需求。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。同時施工方應當嚴格按照圖紙要求操作，不得擅自修改，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性，在確保質量問題的前提下，做到合理利用材料、合理布置人員分布，避免浪費不必要的錢財。

3.2保持和恢復河流形態的異質性的原則

從對生物群落的大量研究資料表明，生物群落的多樣性和生境空間異質性存在著正相關的關系，某個地區的生境空間異質性越高，就表示創造了多樣性的小生境，能容納的物種也自然多，生態水利工程旨在恢復或者提高生物群落的多樣性，維持生物群落在一個穩定的基礎上，但修復過程也不是人為的增加某些物種或者生物，生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性，使其符合自然河流的地貌學原理，為生物群落多樣性的恢復創造條件。

在生態水利工程的設計過程中，必須要有效的促進河流生態的空間異質性的提高，這樣才能促進河流生態環境中物種的數量不斷增加，從而促進生物群的多樣性的回復。當確定河流生態系統的修復目標以后，需要對河流生態系統中的生物種類和密度進行詳細的勘察，建立詳細的資料庫，同時對于河流的自然環境也要有詳細的勘察，包括河流的水溫、流蘇、泥沙、營養鹽的遷移轉化等等，只有對自然生態環境有詳細的掌握，才能為生物群落的生長創造最佳的條件，在此基礎上實現河流生態系統的自我修復功能。生態水利工程在具備人們所期望的水利功能實現的基礎上，依靠自組織的功能實現自我修復，依靠生態系統的自組織功能形成科學的河流生態環境，自我選擇適合的生物物種，進而形成一個完整的河流生態系統。

3.3景觀尺度及整體性原則

河流生態系統的恢復應當是建立在對景觀的長期保持的基礎上實現的，而且必須是大尺度和整體性的，并不是針對某一范圍內的系統進行恢復，小范圍的生態修復成功率較低，而且在生態系統的恢復效率方面也較低，所以，生態水利工程的設計過程中，必須要注重大尺度、整體性的修復。景觀大尺度的原則包括空間尺度和時間尺度兩種，而在河流系統受到威脅時，往往也會從這兩個角度體現，所以需要對尺度的要素進行綜合的研究，科學的掌握河流生態系統本身所具有的流動性、易變性等特點，對生物群落生存的基本條件進行整體性的創造與恢復，才能保證生態水利工程的運行與河流的動態演進過程保持一致，從而促進河流生態系統的恢復。

需要說明的是，對于規劃、評估、監測這些不同的任務，工作對象的空間尺度可能是不同的。監測工作應該在盡可能大的尺度內進行。比如修復一塊濕地以吸引鳥類，經過一年或者更長的時間均告失敗。這就需要考慮是否有質量更好的生境吸引了候鳥而改變了它們的遷徙路線，監測工作可能在大陸的范圍內開展。而評估工作可能在跨流域的尺度上進行。規劃工作的尺度可能是流域或河流廊道。所謂河流廊道泛指河流及其兩岸與生物棲息地相關的土地，也有定義其范圍為河流與對應某一洪水頻率的洪泛區。至于河流修復工程項目的實施，一般在關鍵的重點河段內進行。

3.4符合生態反饋調節的原理

生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。

生態水利工程設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。最頂層的理想狀態應是沒有外界脅迫的自然生態演進狀態。在河流生態修復工程中，恢復到未受人類干擾的河流原始狀態往往是不可能的，可以理解這種原始狀態是自然生態演進的極限狀態上限。如果沒有生態修復工程，在人類活動的脅迫下生態系統會進一步惡化，這種狀態則是極限狀態的下限。在這兩種極限狀態之間，生態修復存在著多種可能性。針對具體一項生態修復工程實施以后，一種理想的可能是：監測到的各生態變量是現有科學水平可能達到的最優值，表示生態演進的趨勢是理想的。另一種差的情況是，監測到的各生態變量是人們可接受的最低值。在這兩種極端狀態之間，形成了一個包絡圖。一項生態修復工程實施后的實際狀態都落在這個包絡圖中間。

結語：這片文章闡述了水利工程的現狀、重要性。簡單的介紹了生態水利工程建設的四項基本原則。生態水利工程的建設要在保證正常的生活生產的需要也要基于保護生態環境出發。這有利于實現可持續發展的原則。在為人類取得利益的同時，保護環境也是一個很重要的戰略思想。在建設的過程中要通過科學家、管理者以及當地的居民的共同協商而得出一個較為合理的實施方案。

參考文獻：

篇12

 

1.在生態水利建設當中應該遵循的原則

 

1.1加強對水利工程所在地的河流生態系統的保護原則

 

生態水利工程是一項系統性、整體性的工程，在水利工程建設中既要科學化、合理化又要廣泛涉及到各方面，需應對防洪、澆灌、供水、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。建設生態水利工程既要把水利工程學原理與生態學原理相結合。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的的相關規定，以此來確保工程質量確保其順利進展。工程設施必須符合相關設計標準，能夠承受一系列自然災害造成的影響。按照河流地貌學原理進行動態地探究河勢變化規律，保證河流工程建設的質量，降低修復工程的次數幾乎不同河流都有自己各自的生態環境特點，在進行河流生態環境保護的時候要具體問題具體分析，依據不同的生態環境特點采用不同的治理保護措施，從而更合理的確保河流生態環境質量。

 

1.2保護水體系統的完整性

 

水體系統由地表水和地下水構成，我們在對水體保護時要綜合考慮多方面的因素，從而實現對水體的整體保護。

 

1.3要加強對水利工程周邊生物物種的保護

 

在水利工程建設當中要符合生物多樣性原則，為在水利工程建設中保護生物多樣性，在工程開始建設之前要對當地環境和生物多樣性進行調查。

 

1.4提高河流形態的空間異質性原則

 

為發展經濟，我們不得不進行經濟建設。由于不合理的工程建設，對河流帶來不少污染，使河流生態環境在不同程度上單一化，引起河流生態系統的不同程度退化。進行生態水利工程建設的目標是通過采取相關治理措施來保護生物的多樣性，生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性，使其符合自然發展規律，最大限度的保護生物群落。

 

1.5生態系統自設計、自我恢復原則

 

生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。

 

生態水利工程建設是基于傳統的水利工程設計的基礎上，通過應用現代科學技術，采用新的工程理念。使工程建設發展和生態環境保護相統一。

 

河流生態修復規劃和管理是在大規模、周期性長和可持續性的基礎上進行，這樣才能確保河流生態修復的高效率。整體性是指從生態系統的結構構造和性能出發，使生態系統各個要素交互結合，提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法。

 

水域生態系統是一個大系統，當水域生態系統受到脅迫時，需要對各種造成因素進行綜合性、整體性探究。其次，還要重視生物種群的基本生存條件。再者，由于河流生態系統和四周生態系統能隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動需要和周圍流域的生態修復活動協調發展。最后，由于河流生態修復周期性長，需掌握好河流生態修復的時間尺度。河流生態修復是靠時間做工作的。對于河流生態修復項目要有長期預備，同時進行長期的監測和管理。

 

2.生態水利工程的作用和價值

 

2.1加強生態工水利工程建設可以對河床岸坡進行更加有力的保護

 

為確保生物多樣性和生態和諧，我們需進行生態水利工程建設。在生態工程建設中采用更加生態環保的技術手段，對河床的岸坡進行更加合理的保護。此外還有加強材料的質量檢驗，確保河床穩固，從而避免由河床岸坡的局部透水造成河流堤岸的潰堤。所以采用生態水利工程可以對河流坡岸有更好的保護。

 

2.2生態水利工程建設可以保護河流生態環境的多樣性

 

在生態水利工程建設的當中，需要事先對周邊環境進行調查，然后根據調查的結果對水利工程的建設過程進行有效的技術改進。

 

2.3生態水利工程建設可以節約土地資源

 

因為事先對水利工程進行了綜合性有效性的評估，所以采用生態水利工程建設可以縮小水利工程的面積覆蓋范圍，提高土地的有效利用率。而且減少水利工程的占地面積可以減少水利工程對生態環境的影響，從而實現對生態水利工程建設的目的。

 

3.水利工程對河流生態系統的影響

 

在享受水利工程對經濟和社會帶來巨大功能的同時，也要看到水利工程對河流生態系統造成的一些影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性性能等，造成自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程應使社會經濟需求和生態系統健康協調發展，使水利工程在滿足人類社會需求的同時，確保水域生態系統的健康和可持續性。

 

4.對生態水利工程的經濟合理性分析

 

應確保風險最小和效益最大化發展原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。精質量高要求的完善做工

 

我們對生態水利工程建筑的材料質地和主體設計構造及工程外型設計有著高要求，以此來盡可能滿足人們對生活環境品質的追求。

 

節能工程是重點，為貫徹落實可持續發展觀，綠色生產，低耗能生產、提高資源的回收利用等節能方針，人們一直努力著。不僅在生活中要貫穿低碳節能理念，在生態水利工程建設中同樣更應注意節能環保。合理利用材料資源，回收利用，這樣不僅可以節約建筑成本更重要的是減少了資源的浪費和對生態環境的破害。最大限度的做好生態水利工程建設。

 

總結

 

篇13

隨著社會的不斷發展，人們對于生態環境的關注逐漸提高，因為人們已經深刻意識到生態環境的重要性了。因此，水利工程生態環化已經成為了一個必然的趨勢。生態水利工程就是基于這樣一個大的環境而出現的新興學科。因為，是一門新興學科所以有很多方面的東西還在不斷的探索和研制當中。但是我國還沒有相關領域的研究，所以只能借鑒國外相關方面的研究經驗，再結合我國自身的環境特點，研制出符合我國的生態水利工程技術，為我國人們造福的同時，還能盡最大努力減少對自然境的傷害。下面，將具體分析生態水利工程的重要性和規劃設計的基本原則。

1.水利工程對生態環境造成的影響分析

水利工程的出發點是好的，為的是充分利用大自然資源，為人們造福。但是水利工程對于生態環境來說卻是一把雙刃劍，既有有利的一面，又有有害的一面，有很多時候都是壞處大于益處。下面將具體分析水利工程對于生態環境的利與弊。其中利處：第一點，可以通過對水資源的充分利用來代替其他自然資源，實現資源的轉型，例如：水可以代替石油進行發電。第二點，誰可以改變局部環境，例如：在城市中建造一個小型的湖泊，來增加城市的美感，在暑期的時候還可以降低城市溫度。第三點：可以增大水資源的利用率，在水資源過勝的時候把水儲存起來，在用水的短缺的時候把水放出來。第四點，在一定程度上，可以防止水土流失，降低植被損害率。缺點主要有一下幾點：第一點，大型水利工程往往會造成上游水平面上升，會淹沒一些名勝古跡，造成歷史文化流逝。第二點，下游水質容易發生改變，造成浮游生物的大量繁殖對水下生物產生致命影響。第三點，有一些魚類是需要回到上游產卵的，因此，一些水利工程會阻礙這些魚類的回游，造成物種的繁殖困難，最終滅絕。最后一點，大型的水利工程，容易引起當地地形的改變，極容易發生自然危害。

2.水利工程生態化的重要性

上面的文章中已經簡短的介紹了水利工程生態化的重要性，但是沒有具體分析。下面我們先來看看水利工程生態化對于這個時代的重要性。近些年來，我國經濟發展十分迅速，隨著而來的人類對于水資源的需求也不斷的增大。為了滿足現代人們的需求，我國開始在很多河流上大興水利工程，滿足人們日益增長的對供水、防洪、灌溉、發電、航運、漁業及旅游等方面的需求。同時，水利工程還能夠促進當地經濟的發展，推動社會的進步。對于自然環境的作用也不容小看，可以提高當地的防洪抗旱干能力，通過對水資源的調節，可以實現對水資源的最大利用，充分發揮河流的作用，為人們造福。由此可見水利工程生態化的重要性。

3.基于生態的水利工程設計的基本原則分析

基于生態的水利工程是一種綜合性開發的工程，這種水利工程既要滿足人們對于防洪、抗災、灌溉等方面的需求，還要符合大自然可持續發展的規定，盡最大可能不傷害自然環境。因此，基于生態的水利工程在進行施工時就要遵守一些設計基本原則，下面我們來看看基于的生態水利工程都需要遵守哪些設計原則。

3.1基于生態水利工程的安全性和經濟性原則

安全是所有工程的最基本的原則，只有一個安全的工程才能達到為人們服務的目標，而經濟性則是施工單位一直在追求的終極目標。從名字上我們就可以看出，基于生態的水利工程的建設，必須滿足生態學原理和工程力學原理，但是由于該項目的建設基礎是在水，所以也要滿足水文學原理。只有在設計和施工的時候，同時滿足這些原理，才能最大程度的保證工程的安全性和經濟性。具體應該考慮的方面包括：河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征，動態地研究河流流勢變化規律，保證河流修復工程的穩定性。對基于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循投入最小而經濟效益和生態效益最大的原則。

3.2生態環境的自我恢復原則

生態系統是脆弱的也是堅強的，為什么這么說呢，因為生態環境十分脆弱，一旦遭受到破壞很難恢復，所以是脆弱的。但是，由于生態環境已經經過了歷史的洗禮，在遭受破壞的時候已經能夠自我修復了，所以是堅強的。正因為這種堅強性，這種自我恢復能力，所以，我們在施工時只要不造成過大的破壞，就不會對當地的自然環境長生難以挽回的破壞，只要我們保證植被的種群足夠發展，就可以讓生態環境重生。同時，我們也可以引進一些適應改變后的自然環境的外來物種來彌補我們對當地自然環境的破壞，但是一定要十分小心，要明確物種之間的那種相互制衡的關系，切勿引進來一種霸王物種，導致更可怕的后果。

3.3基于生態的水利工程景觀尺度及整體性原則

水利工程的施工地點多是河流旁，而河流這種河流生態系統是一個復雜的系統，因此基于生態的水利施工的時候需要一個大規模的景觀尺度設計原則，這個原則也建立在一個長遠的、有利于整個河流生態系統發展的基礎上，即，景觀尺度整體性原則。所謂的整體性就是指從生態系統的結構和功能出發，掌握生態系統各個要素間的交互作用，提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法，而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。同時我們也要清楚，河流生態系統的修復是一個長時間的事情，它的修復時間尺度很長，我們要做好充分額度準備，長時間來對待和處理這件事情，并不能急功近利，一蹴而就。同時，還要查閱當地的生態環境資料，最后形成一個最適合當地生態系統的景觀整體性原則，從而讓建筑與環境相互融合，構造出另一番獨具特色的美景。

3.4反饋調整性原則

什么是反饋調整原則呢？指的就是，在工程施工結束后，要長期對當地的生態系進行監測，看看當地的生態系統是否恢復和恢復的情況怎么樣。為什么要這么做呢？因為所有生態系統的演變都是經過了歷史的洗禮，一旦遭到破壞，是很難修復的，就算能夠修復，也不是一朝一夕的事情，而且，在修復的工程中很容易因為天氣環境的變化，造成環境修復失敗的后果。所以，反饋調整性原則是一個十分重要的原則，它是生態系統是否修復成功的最后一步，也是最長久的一步。它會時刻的關注生態環境的一些細微的變化，以便可以及時的發現問題，然后采取補救措施，從而降低水利工程對于生態環境的影響。

4.結語：基于生態的水利工程這項技術的出現，可以說是對于環境保護的一個福音，也是對人們的造福。但是，再好的技術如果沒有規范也很難發揮其自身的價值，所以基于生態的水利工程的規劃設計基本原則是生態水利工程的領路人，沒有規則的約束，就沒有工程的順利施工，也就達不到造福人類，造福自然環境的效果。希望相關水利部門，能夠給予基于生態水利工程的規劃設計基本原則足夠的重視，讓這些規則能夠真正的發揮作用。

參考文獻：