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（湖北鸿渐水利水电工程建设有限公司）
【摘要】水利工程是为消除水害和利用水资源修建的工程，在我国经济和社会发展中起着极为重要的作用。然而工程的建成在天然河道上添加了人为因素影响了河流的自然形态，打破了河流生态系的平衡，影响到人类的可持续性發展。本文从新的历史时期，如何设计和构建生态水利进行浅要的研究，以推进生态水利建设的实施和发展。
【关键词】生态水利；可持续性发展；水利工程
1 引言
水利工程是为了消除水害和利用水资源而修建的工程，在我国经济建社和社会发展中起着至关重要的作用。但由于各方面的原因，水利工程对生态系统造成了一些不利因素，影响了人类社会的可持续性发展，已经成为一个不容忽视的问题。新的历史时期，如何从生态保护角度出发构建水利工程，使水利工程符合生态学的法则和要求，促进人类社会的可持续性发展和人与自然的和谐相处，成为专家学者乃至整个社会所广泛关注的问题，生态水利即是在这一背景下提出的。本文就如何设计生态水利发表一些浅要的看法，为推进生态水利建设的实施和发展贡献一点力量。
2 生态水利的内涵
生态水利就是在满足经济建设和人民生活需要的同时，按照生态学、生态平衡的原则和要求，从生态保护的角度所构建的水利工程。一方面生态水利要完成其基本功能，也就是满足经济建设的需要和人民生活的需要；另一方面生态水利还必须满足生态学、生态平衡的原则和要求，这也是生态水利同传统水利的根本区别。从宏观上来说，生态水利需要从水利工程与生态系统的和谐出发，从水资源开发利用与其对生态环境以及生态系统的演变的影响出发，从保障生态系统的自我恢复与良性发展角度出发，尊重生态法则，尊重生态系统，实现人与自然的和谐相处。生态水利对于人类社会的可持续性发展有着重要意义，是传统水利向现代水利发展的一大飞跃，是新期水利建设的必然要求。
3 水利工程对生态环境的负面影响
3.1 水利工程会影响河流分布
水利工程是通过改造河流，使其更好的满足人们的需要，但大多数水利工程对河流的改造和利用都避免不了河流的渠道化。河流渠道化一方面会使河流纵向平面布置发生改变，或新增支流，或使原本婉蜒曲折不规则形状的天然河流被改造成相对规则的直线或折线型人工河流；另一方面，河流渠道化会使河流横向几何断面规则化，将河流原本复杂的横向几何断面，改造成相对规则的梯形、矩形或弧形几何断面，或者使河道边坡及河床硬质化等，严重影响到河流的自然更新能力，影响到河流的自然分布能力。
3.2 水利工程易造成水流断面影响水流的连续性
造成水流断面，影响河流水流的连续性是水利工程另一个负面影响，包括横向水流面和侧向水流断面两种。侧向水流断面多是由于河流两岸建设的防洪堤等设施所造成的，防洪堤等设施的存在，使汛期河流主流与岔流之间的沟通受到巨大的影响，严重阻碍河流的横向扩展能力，失去横向扩展能力的河流，鱼类将会无法进入滩地和洪泛区产卵觅食，并失去避难场所，直接造成鱼类、无脊椎动物的减少，使原本依靠河流的横向扩展能力所维持的洪泛区、滩区生态系统失去支撑而退化。
3.3 水利工程会造成生态系统的相对静止
为了起到防洪抗旱的作用，水利工程大多会改变河流的连续性，影响河流水流时间分布，改变水深、流速、水流边界等，使河流在人工干预的情况下处于相对静止状态。如三峡库区的建立，原有大量森林、草地、农田等被淹没于水底，改变河流原有营养转移规律，甚至造成营养物质的截流。这种对营养物质的截流和营养转移规律的影响，会使藻类繁殖条件发生变化，使大植物生长萎缩，再加上死亡的藻类沉入水底腐烂并消耗氧气，使水生生物大量死亡。
4 生态水利设计应当遵循的基本原则
构建生态水利的根本目标，是为了降低甚至消除水利工程对生态环境的负面影响，促进水利与生态的和谐，促进人与自然的和谐，提高可持续性发展能力，因此生态水利的设计应遵循以下几条基本原则：
4.1 水土资源生态性原则
水土资源是世间万物生存的根本基础，水利工程对生态环境的负面影响，其根源都是来自于工程对水土资源的影响，因此构建生态水利工程首先应当注重水土资源的生态性原则，从保护水土资源的生态性，满足水土资源的良性循环要求，提高水土资源的可持续性利用能力入手。在构建现代生态水利工程时，要充分就项目对原地貌、地表植被、水系扰动和损毁等进行综合考虑，包括如浸没区土壤通气条件、地下水位上升、下游河道流量、下游地下水位、下游湖泊水位、河流自净能力。
4.2 生物群落的生态性原则
保护生物群落的生态性，是构建现代生态水利的根本目的之一。生物群落的结构和功能是多种多样的，与该空间和范围内的环境有着直接关系，是一种非生命系统与生命系统之间的契合。水利工程极容易因为对非生物环境的改变而影响生物群落的生态性，导致生物群落的性质、密度、结构、功能以及比例等发生变化。在具体应用时，需要从水陆、水气两个方面进行考虑，包括对上、中、下游整个区域范围。在设计生态水利时，必须对河流生物、地貌历史和现状等进行综合考察和评估，并建立相应的数据库，在必要情况下还需要建立数据模型确定环境因子与生物因子的关系。
4.3 生态系统自我修复原则
生态系统的自我修复能力，也就是生态环境的可持续性发展能力，是整个生态环境自我组织功能的表现，这种自我组织功能主要体现于物种的自然选择。生态环境需要能够支持相应数量和相应种类的物种繁殖的能力。在进行设计时，要充分考虑到保护并加强生态系统的自我修复能力，促进水利工程影响区域内生态环境自由选择物种形成合理的结构，完成生态环境对生态系统的自我设计和自我实现。这就包括各类生态因子如水文、地貌、水质、水量等，以及物种、比例、生物密度、种群关系等。
4.4 水域生态整体性原则
河流水域的生态系统是极为复杂的大系统，包括生物系统、水文系统和人造系统几个部分，这向导个部分又相互关联相互交织。其中，生物系统同水文系统构成了自然河流生态系统，而人造系统的存在则会对水域生态系统造成胁迫，尤其是对于水域生态系统易变性、流动性和随机性的胁迫。因此，在设计现代生态水利时，要注重水域生态系统整体性原则，不仅仅是关注水利工程所在河流的生态性，还需要关注于相邻水域的生态性，遵从水域生态系统在时间与空间上的扩展和收缩的动态性与开放性。
5 结束语
总之，人类的生存不是一百年、两百年的事，生态水利是事关人类社会可持续性发展的重要内容，是未来水利工程建设发展的最高目标。在现代生态水利设计和建设中，必须着眼于人类社会的长期发展，构建出真正意义上的生态水利，而不能仅关注于对水资源的利用和改造，仅盲目的关注于社会短斯发展和人民目前生活的需要。
参考文献：
[1]孙宗风.生态水利的理论与实践[J].水利水电技术，2008（04）
[2] 汪恕诚.为实现水资源可持续利用而努力[N].北京：中国水利报，2009（03）
[3] 董哲仁.河流生态恢复的目标[J].中国水利，2009（02）
[4] Mitsch W.J & Jorgensen S E. Ecological Engineering and Ecosystem Restoration [M].PP 134-137，Published by fohn wiley & Sons ，Inc.，Hoboken，New Jersey，2004
【摘要】水利工程是为消除水害和利用水资源修建的工程，在我国经济和社会发展中起着极为重要的作用。然而工程的建成在天然河道上添加了人为因素影响了河流的自然形态，打破了河流生态系的平衡，影响到人类的可持续性發展。本文从新的历史时期，如何设计和构建生态水利进行浅要的研究，以推进生态水利建设的实施和发展。
【关键词】生态水利；可持续性发展；水利工程
1 引言
水利工程是为了消除水害和利用水资源而修建的工程，在我国经济建社和社会发展中起着至关重要的作用。但由于各方面的原因，水利工程对生态系统造成了一些不利因素，影响了人类社会的可持续性发展，已经成为一个不容忽视的问题。新的历史时期，如何从生态保护角度出发构建水利工程，使水利工程符合生态学的法则和要求，促进人类社会的可持续性发展和人与自然的和谐相处，成为专家学者乃至整个社会所广泛关注的问题，生态水利即是在这一背景下提出的。本文就如何设计生态水利发表一些浅要的看法，为推进生态水利建设的实施和发展贡献一点力量。
2 生态水利的内涵
生态水利就是在满足经济建设和人民生活需要的同时，按照生态学、生态平衡的原则和要求，从生态保护的角度所构建的水利工程。一方面生态水利要完成其基本功能，也就是满足经济建设的需要和人民生活的需要；另一方面生态水利还必须满足生态学、生态平衡的原则和要求，这也是生态水利同传统水利的根本区别。从宏观上来说，生态水利需要从水利工程与生态系统的和谐出发，从水资源开发利用与其对生态环境以及生态系统的演变的影响出发，从保障生态系统的自我恢复与良性发展角度出发，尊重生态法则，尊重生态系统，实现人与自然的和谐相处。生态水利对于人类社会的可持续性发展有着重要意义，是传统水利向现代水利发展的一大飞跃，是新期水利建设的必然要求。
3 水利工程对生态环境的负面影响
3.1 水利工程会影响河流分布
水利工程是通过改造河流，使其更好的满足人们的需要，但大多数水利工程对河流的改造和利用都避免不了河流的渠道化。河流渠道化一方面会使河流纵向平面布置发生改变，或新增支流，或使原本婉蜒曲折不规则形状的天然河流被改造成相对规则的直线或折线型人工河流；另一方面，河流渠道化会使河流横向几何断面规则化，将河流原本复杂的横向几何断面，改造成相对规则的梯形、矩形或弧形几何断面，或者使河道边坡及河床硬质化等，严重影响到河流的自然更新能力，影响到河流的自然分布能力。
3.2 水利工程易造成水流断面影响水流的连续性
造成水流断面，影响河流水流的连续性是水利工程另一个负面影响，包括横向水流面和侧向水流断面两种。侧向水流断面多是由于河流两岸建设的防洪堤等设施所造成的，防洪堤等设施的存在，使汛期河流主流与岔流之间的沟通受到巨大的影响，严重阻碍河流的横向扩展能力，失去横向扩展能力的河流，鱼类将会无法进入滩地和洪泛区产卵觅食，并失去避难场所，直接造成鱼类、无脊椎动物的减少，使原本依靠河流的横向扩展能力所维持的洪泛区、滩区生态系统失去支撑而退化。
3.3 水利工程会造成生态系统的相对静止
为了起到防洪抗旱的作用，水利工程大多会改变河流的连续性，影响河流水流时间分布，改变水深、流速、水流边界等，使河流在人工干预的情况下处于相对静止状态。如三峡库区的建立，原有大量森林、草地、农田等被淹没于水底，改变河流原有营养转移规律，甚至造成营养物质的截流。这种对营养物质的截流和营养转移规律的影响，会使藻类繁殖条件发生变化，使大植物生长萎缩，再加上死亡的藻类沉入水底腐烂并消耗氧气，使水生生物大量死亡。
4 生态水利设计应当遵循的基本原则
构建生态水利的根本目标，是为了降低甚至消除水利工程对生态环境的负面影响，促进水利与生态的和谐，促进人与自然的和谐，提高可持续性发展能力，因此生态水利的设计应遵循以下几条基本原则：
4.1 水土资源生态性原则
水土资源是世间万物生存的根本基础，水利工程对生态环境的负面影响，其根源都是来自于工程对水土资源的影响，因此构建生态水利工程首先应当注重水土资源的生态性原则，从保护水土资源的生态性，满足水土资源的良性循环要求，提高水土资源的可持续性利用能力入手。在构建现代生态水利工程时，要充分就项目对原地貌、地表植被、水系扰动和损毁等进行综合考虑，包括如浸没区土壤通气条件、地下水位上升、下游河道流量、下游地下水位、下游湖泊水位、河流自净能力。
4.2 生物群落的生态性原则
保护生物群落的生态性，是构建现代生态水利的根本目的之一。生物群落的结构和功能是多种多样的，与该空间和范围内的环境有着直接关系，是一种非生命系统与生命系统之间的契合。水利工程极容易因为对非生物环境的改变而影响生物群落的生态性，导致生物群落的性质、密度、结构、功能以及比例等发生变化。在具体应用时，需要从水陆、水气两个方面进行考虑，包括对上、中、下游整个区域范围。在设计生态水利时，必须对河流生物、地貌历史和现状等进行综合考察和评估，并建立相应的数据库，在必要情况下还需要建立数据模型确定环境因子与生物因子的关系。
4.3 生态系统自我修复原则
生态系统的自我修复能力，也就是生态环境的可持续性发展能力，是整个生态环境自我组织功能的表现，这种自我组织功能主要体现于物种的自然选择。生态环境需要能够支持相应数量和相应种类的物种繁殖的能力。在进行设计时，要充分考虑到保护并加强生态系统的自我修复能力，促进水利工程影响区域内生态环境自由选择物种形成合理的结构，完成生态环境对生态系统的自我设计和自我实现。这就包括各类生态因子如水文、地貌、水质、水量等，以及物种、比例、生物密度、种群关系等。
4.4 水域生态整体性原则
河流水域的生态系统是极为复杂的大系统，包括生物系统、水文系统和人造系统几个部分，这向导个部分又相互关联相互交织。其中，生物系统同水文系统构成了自然河流生态系统，而人造系统的存在则会对水域生态系统造成胁迫，尤其是对于水域生态系统易变性、流动性和随机性的胁迫。因此，在设计现代生态水利时，要注重水域生态系统整体性原则，不仅仅是关注水利工程所在河流的生态性，还需要关注于相邻水域的生态性，遵从水域生态系统在时间与空间上的扩展和收缩的动态性与开放性。
5 结束语
总之，人类的生存不是一百年、两百年的事，生态水利是事关人类社会可持续性发展的重要内容，是未来水利工程建设发展的最高目标。在现代生态水利设计和建设中，必须着眼于人类社会的长期发展，构建出真正意义上的生态水利，而不能仅关注于对水资源的利用和改造，仅盲目的关注于社会短斯发展和人民目前生活的需要。
参考文献：
[1]孙宗风.生态水利的理论与实践[J].水利水电技术，2008（04）
[2] 汪恕诚.为实现水资源可持续利用而努力[N].北京：中国水利报，2009（03）
[3] 董哲仁.河流生态恢复的目标[J].中国水利，2009（02）
[4] Mitsch W.J & Jorgensen S E. Ecological Engineering and Ecosystem Restoration [M].PP 134-137，Published by fohn wiley & Sons ，Inc.，Hoboken，New Jersey，2004