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摘要：
針對水利工程對生態系統的影響進行較深入地分析，結合生態水利工程規劃基本原則有針對性地提出規劃設計方法。有效降低水利工程對生態系統的影響，使生態系統明顯提高穩定性。
關鍵詞：
生態水利；水利規劃設計；規劃設計方法
1概述
水利工程的建設在滿足水利規劃需求的同時也產生很多負面效應，生態水利工程在社會經濟發展中具有重要地位，規劃設計生態水利工程的方法亟待解決。但在水利工程規劃過程中，應對水利工程建設影響生態系統的因素進行綜合考慮，有效降低水利工程對生態系統的影響。
2生態水利工程規劃設計方法
2.1安全性和經濟性。
生態水利工程屬于綜合性工程，不僅要要與水利工程學原理相符，也要與生態學原理相符。其工程設施應與水文學和工程力學規律相符，才能保證工程設施具有安全及穩定性。生態水利工程在經濟方面，應嚴格按照降低風險增加效益的原則，因生態系統具有隨機的演變方向，在規劃方面也具有風險性，這更應科學比較規劃設計方案，提高對長期評估及定點監測生態系統的重視程度。此外，還應對生態系統恢復能力進行合理利用，采取投入最小且利益最大的規劃方法。
2.2生態系統自設計及自我恢復。
自組織功能是生態系統的一個重要特征。在生態學中對分布的豐富物種采用自組織功能進行解釋，也充分表明食物網的發展與時間具有一定關系，可持續的生態系統是充分體現了其自組織功能。自然選擇的物種就是自組織機理，即部分物種與生態系統友好，可經受自然選擇考驗，積極探尋適宜的能源和環境條件。受此影響，生態環境能夠對具有足夠數量繁殖的種群提供一定的支持。自組織功能原理類似于達爾文進化論，只是在研究尺度方面存在一定的差異。達爾文進化論主要是針對生活于地球生物圈的種群開展相關研究，而生態系統種群間產生自組織功能。通過生態系統自設計、自組織功能，自然界可對適宜物種進行科學選擇，具有結構合理性，進而實現設計要求，生態工程的成功經驗充分說明人工與自然力的貢獻難分伯仲。
2.3景觀尺度及整體性。
河流生態修復規劃及管理應基于大景觀尺度、長期和可持續性的保持而避免在小尺度、短期及小范圍實施，河流生態修復在大景觀尺度上開展具有較高的效率。生態修復小范圍不僅具有較低效率，也具有較低的成功率。整體性主要是基于生態系統結構功能，對其要素之間具有的交互作用加深了解，河流生態系統綜合、整體的系統修復方法，不只是修復河道水文系統，更不是對單一動物或植被進行修復。而且，應對水域和生態環境的特點提高重視程度，具有隨機的水位、流量及水量的水文周期變化等表現，也具有因河流侵蝕與淤積產生的交替變化而形成河勢擺動等表現，這對于生物種群基本生存條件具有決定性作用。隨不斷變化的降雨、水文及潮流等條件動態系統在時空中收縮或擴展而構成水域生態系統，生態系統由限制生態環境時的高度臨界狀態變化到擴張時的冗余狀態。而且，還要對動態擴展的生態環境邊界進行綜合考慮。因動物遷徙和植物擴散的隨機性，生態環境邊界也產生動態變化。另外，在時間尺度方面，河流生態修復也非常重要。演進河流系統的過程具有動態性，各河流生態系統都具有歷史淵源，應收集、整理有關歷史資料，對生態現狀與長時間尺度的河流變化之間的關系加深了解，河流生態修復工作具有長期性。根據有關研究結果發現，濕地大約需15~20年才能進行重建或修復。所以，應長期準備河流生態修復項目，并開展長期監測和管理。
2.4反饋調整式設計方法。
生態系統的發展是一個漸進過程，在長時間尺度方面，河流修復工程需要一定時間，自然生態系統需數百萬年才能進化。結構復雜性、系統有序性、生物群落多樣性及內部穩定性都具有一定程度的提高是進化的趨勢，并增強抵抗外界干擾的能力。在短時間尺度方面，生態系統演替也就是生態系統類型的替代也需要較長時間，希望在短時間內河流修復能獲得顯著效果不現實。對成熟的河流生態系統結構模仿就屬于生態水利工程設計，以構建健康、可持續的河流生態系統為目標。按照設計規劃，對河流工程項目執行后，逐漸產生自然生態演替的動態過程。此過程并非遵循預期設計目標，并產生多種可能性，不受外界影響的自然生態演進狀態是最頂層的理想狀態。在河流生態修復工程中，通常難以將其恢復到河流原始未受干擾的狀態，自然生態演進過程中，這種原始狀態是極限狀態上限。若不實施生態修復工程，生態系統受人類活動影響而不斷惡化，這是極限狀態下限，生態修復在兩種極限狀態之間具有較多的可能性。對于實施完成的具體生態修復工程，比較理想的結果為：各生態變量的監測結果是目前科技水平可達到的最優值，表明生態演進符合理想趨勢。此外，各生態變量監測值是可接受的最低值，包絡圖產生在兩種極端狀態之間，實施生態修復工程后的實際狀態都處于此包絡圖中。生態和社會系統可意識到并非靜止，在時間與空間方面表現出不確定性。不僅自然系統演替，變化的人類系統及其產生的干擾也造成一定程度的調整生態系統。生態水利工程設計受其不確定性影響而導致與傳統確定性的設計方法之間存在一定區別，屬于反饋調整式的設計方法。采取反復循環方式，遵循“設計－管理－監測－評估－調整”的流程實施。在此流程中，基礎工作是監測。監測工作涉及生物監測和水文觀測，在項目建立初期需對監測系統進行完善，以實現觀測的長期性。根據歷史資料及有關監測數據，采取階段性評估方法對河流生態系統結構功能及其發展趨勢進行客觀評估。參照比較方法是比較常用的方法，一是比較河流系統歷史及項目初期狀況，二是比較相似自然條件下沒有實施生態修復的河流。評估結果主要分為：一是生態系統基本上按照預定目標發展，無需進行設計變更；二是需對設計進行局部調整，對新狀況進行適應；三是調整原制定目標，采取適宜的設計方法。反饋調整式設計積極倡導各界群體參與，具有廣泛性，采取協商溝通方式，積極爭取多方的共同利益。交流融合多學科特征，使生態水利工程設計提高科學性。
3結論
綜上所述，在水利工程規劃設計中應嚴格遵循基本原則，對突發情況采取有效方法進行處理，不僅達到水利建設發展的實際需求，還可明顯減輕對自然的不利影響，使生態系統得到優化，進而提高生態系統穩定性。
作者：周林 單位：五常市供水公司
參考文獻
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