摘要：經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展速度的加快在很大程度上以生態(tài)環(huán)境的退化為代價，人類日益面臨水資源枯竭、環(huán)境惡化等問題。為了實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，必須對生態(tài)環(huán)境修復(fù)給予足夠的重視，通過生態(tài)水利工程的實施在改變流域生態(tài)環(huán)境的同時，盡可能降低對生態(tài)環(huán)境的破壞，加強生態(tài)理念在生態(tài)水利工程實施后中的應(yīng)用。對生態(tài)水利工程實施原則與措施進行了探討，所提出的生物群落多樣性、生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)等原則對生態(tài)水利綜合治理工程建設(shè)及水生物多樣性的恢復(fù)、水資源保護等具有重大的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞：生態(tài)水利工程；水資源保護；生物多樣性；生態(tài)系統(tǒng)
1概述
我國雖擁有長江與黃河兩大世界上最大的水系，但水資源區(qū)域分配不均衡，大部分地區(qū)水資源匱乏。新中國成立后，國家通過加強水利建設(shè)基本建成大江大河干流防洪減災(zāi)體系，城市防洪標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，同時，通過水庫等蓄水工程及跨區(qū)域引調(diào)水工程的修建使水資源時空分布不均的問題初步得以解決。當(dāng)前國內(nèi)農(nóng)田有效灌溉面積占耕地面積的55%左右，高效農(nóng)業(yè)灌溉體系基本建成，通過對重點區(qū)域?qū)嵭蟹庥Ｗo，使生態(tài)系統(tǒng)惡化得到有效遏制。然而，成績的背后仍存在許多問題，人們片面追求水利工程所帶來的短期經(jīng)濟效益，而忽略其對河流生態(tài)可能造成的破壞，例如河流原始形態(tài)改變的過程中改道和裁彎取直等工程措施的應(yīng)用，加劇了河流渠道化，河水流速加快，對河岸沖刷嚴(yán)重，使過去急流、緩流、彎道相間的河流型態(tài)不復(fù)存在，流域生物群落的生存環(huán)境也遭到嚴(yán)重破壞，流域生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重失衡；邊渠和堰壩工程等混凝土堤防結(jié)構(gòu)使河流原始形態(tài)不復(fù)存在，河道周圍河床的國度開挖與填高既破壞了河床，又使鳥類、兩棲動物和水生物失去了適宜的生存環(huán)境，大自然服務(wù)人類的功能嚴(yán)重弱化。
2生態(tài)水利工程相關(guān)理論
2.1生態(tài)水利工程的概念。許多專家從不同角度對生態(tài)水利工程進行了不同的界定，雖然說法各不相同，但是對生態(tài)水利工程內(nèi)涵的認(rèn)識基本一致，即進行部分河流流域生態(tài)環(huán)境建設(shè)過程中，必須采用科學(xué)的工程管理方式，科學(xué)調(diào)配和管理區(qū)域水資源，達(dá)到水資源合理利用之目的。生態(tài)水利工程的建設(shè)必須始終秉承自然的理念，水資源的開發(fā)必須盡可能保持河流的原始形狀，對流域周邊區(qū)域?qū)嵤┩烁�林，保持原始地貌，尊重流域原有地形，因勢利導(dǎo)，充分利用區(qū)域內(nèi)水利型式，并依托流域?qū)嶋H恰當(dāng)采取防洪措施。2.2生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能。生態(tài)水利工程的興建出于維護生態(tài)系統(tǒng)多樣性的目的，不同類型的生態(tài)系統(tǒng)具有不同的服務(wù)功能。通過改造流域河流形態(tài)與生態(tài)，擴大區(qū)域灌溉面積，促進作物生長，提升區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展水平；結(jié)合流域特色，在生態(tài)水利工程建設(shè)的同時發(fā)展林業(yè)和漁業(yè)，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者收入的提升；生態(tài)水利工程為流域發(fā)展航運事業(yè)創(chuàng)造有利條件，碼頭修建在平緩的岸邊，帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的同時提高水資源利用程度。總之，生態(tài)水利工程具有顯著的生態(tài)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。2.3生態(tài)水利工程的實施原則與措施。2.3.1生物群落多樣性。生物群落的多樣性也可以解釋為生物物種的空間異質(zhì)性[1]，生物群落多樣性或物種空間異質(zhì)性越高，則意味著能夠同時形成多個數(shù)量很多的小環(huán)境，為更多、更豐富的物種同時提供適宜的生存空間；相反，較低的生物群落多樣性或物種空間異質(zhì)性意味著生物生存環(huán)境較為單調(diào)，且容易受到破壞，群落的密度、比例和性質(zhì)更容易受到影響，生態(tài)系統(tǒng)更容易出現(xiàn)某種程度的退化。各類水利工程的建設(shè)引起自然河流渠道化和非連續(xù)化，河流生物群落所的棲息環(huán)境遭到破壞，棲息地面積逐漸減小，河流生態(tài)自我修復(fù)功能也大大減弱。由此可見，生態(tài)水利工程的建設(shè)必須以恢復(fù)河流生態(tài)、保持生態(tài)平衡和生物群落的多樣性為前提，在工程實施前進行環(huán)境影響和生物物種動態(tài)的監(jiān)測，通常進行生態(tài)變量最優(yōu)值和最低值的監(jiān)測，并基于監(jiān)測結(jié)果的反差，繪制生態(tài)水利工程實施及影響的包絡(luò)圖[2]，并通過包含設(shè)計、執(zhí)行、監(jiān)測、評估與調(diào)整等環(huán)節(jié)循環(huán)往復(fù)的反饋調(diào)整設(shè)計，不斷優(yōu)化工程設(shè)計方案，最終得到對生態(tài)環(huán)境影響最小的最優(yōu)化方案。上述反饋調(diào)整設(shè)計過程必須建立在準(zhǔn)確而量化評估工程方案對周圍生態(tài)環(huán)境可能影響的基礎(chǔ)上，以水生態(tài)系統(tǒng)生物群落多樣性為依據(jù)進行總體方案設(shè)計與不斷調(diào)整，最大程度降低水利工程對生態(tài)環(huán)境的不利影響。與此同時，通過引入人工植被和本地物種加強生態(tài)環(huán)境的修復(fù)，不斷提高河流型式的異構(gòu)性，依據(jù)河流生態(tài)地貌學(xué)原理為維護生物群落多樣性提供可能。發(fā)達(dá)國家的大壩建設(shè)常常采用修建魚梯、魚道等工程措施有效解決魚類洄游問題，或者根據(jù)流域和生物物種的實際情況，人工繁殖洄游魚類，以大大降低工程建設(shè)對流域陸生生物、水生生物生存環(huán)境的永久性破壞及對局部氣候、土壤鹽堿化等的不利影響。2.3.2生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力。中國古代哲學(xué)十分崇尚天人合一、人與自然的和諧相處，正如老子所言：人法地，地法天，天法道，道法自然。生態(tài)水利工程設(shè)計時必須重視生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)能力的發(fā)揮，借助生態(tài)系統(tǒng)所存在的組織功能和修復(fù)功能，加強生態(tài)水利工程的輔助性設(shè)計，實現(xiàn)自然力與人力的充分結(jié)合。當(dāng)然這種結(jié)合必須建立在對流域水文水質(zhì)、土壤地貌、植被類型、生物物種等生態(tài)屬性充分了解的基礎(chǔ)上，深入挖掘類似生態(tài)屬性下生態(tài)水利工程實施的成功與失敗案例，積極探索最為適宜的工程措施與生物措施可能結(jié)合的模式，保有并增強生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)能力，因地制宜，充分利用生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)及發(fā)展的客觀規(guī)律，實現(xiàn)人類生產(chǎn)生活與自然環(huán)境的和諧共贏。進行流域生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的過程中，必須遵循持續(xù)、長期、宏觀、整體及大景觀等原則，而非在短期、局部、微觀和小尺度范圍內(nèi)實施，提高修復(fù)效率和成功率。所謂的持續(xù)、長期、宏觀、整體及大景觀原則，是指基于流域生態(tài)系統(tǒng)所具有的功能的結(jié)構(gòu)，對構(gòu)成系統(tǒng)的諸多要素及其之間的相互作用關(guān)系進行充分掌握，進而進行整個流域生態(tài)系統(tǒng)綜合性的、整體的修復(fù)，而不是僅在河道水文系統(tǒng)、單一的植被群落、局域水生物系統(tǒng)等微觀角度做文章[2]。
3生態(tài)水利綜合治理工程建設(shè)
傳統(tǒng)的水利工程只注重對流域的治理，而不顧流域生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的破壞現(xiàn)狀，更是忽略了流域自身所具有的自我修復(fù)與調(diào)節(jié)能力。而與之相對應(yīng)的生態(tài)水利工程則注重工程措施與流域生態(tài)修復(fù)的有機結(jié)合，實現(xiàn)進行科學(xué)的分析與設(shè)計、監(jiān)測與評估，在充分了解微觀生態(tài)系統(tǒng)特征的基礎(chǔ)上，提出了更加科學(xué)、合理的改造計劃。3.1防洪工程規(guī)劃。防洪工程的規(guī)劃必須綜合考慮防災(zāi)減損、經(jīng)濟效益及生態(tài)效益，在確保行洪安全的基礎(chǔ)上，進行流域改造與生態(tài)環(huán)境保護之間的權(quán)衡，經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的比較，進而選擇對流域生態(tài)破壞程度最小的工程方案。3.2堤線去人工化。堤線與堤型的充分結(jié)合才能確保河流型態(tài)的多樣化和生物物種的層次化，在生態(tài)水利工程實施過程中，必須始終堅持環(huán)境保護與工程的經(jīng)濟性，充分維護流域自身的凈化能力。因此，在堤線選型和布置過程中必須盡可能保持其江河湖泊的初始自然型態(tài)，盡量不破壞其蜿蜒曲折且分散的原始狀態(tài)，從而防止破壞生物物種的多樣性和整個生態(tài)系統(tǒng)的惡化[3]。在堤型的確定方面，盡可能從生態(tài)水利工程自身的穩(wěn)定性與安全性出發(fā)，并考慮生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)之要求，盡可能就地取材，保證堤線、堤岸和堤型的豐富程度，符合大眾審美習(xí)慣的基礎(chǔ)上盡可能去除人工痕跡，保持堤線堤防結(jié)構(gòu)的本土化與原生態(tài)。3.3河岸防護。生態(tài)水利工程實施后將直接影響和改變水陸連接區(qū)域的河岸防護型式，水陸連接區(qū)域往往是水生物棲息和繁衍的基礎(chǔ)地帶，也是水生物與兩棲生物覓食、避難、遷徙、生活的重要場所，生態(tài)水利工程的建設(shè)必須基于水生物棲息地保護和生態(tài)系統(tǒng)維護的基礎(chǔ)，加強自然景觀與人文景觀協(xié)調(diào)設(shè)計，以保護生態(tài)景觀與生物物種多樣性為原則，避免硬質(zhì)不透水材料等的使用，為物種的生存繁衍和生態(tài)環(huán)境多樣性的保存提供條件。河岸景觀設(shè)計能夠成為生態(tài)水利工程建設(shè)與流域生態(tài)環(huán)境保護的點睛之筆，以原有自然河岸為基礎(chǔ)，進行水生、濕生和中生性河岸植物的搭配種植，加強園林綠化和生態(tài)綠化手法的結(jié)合運用，加強河岸綠化格局的層次性與景觀性。
4結(jié)論
生態(tài)水利工程的建設(shè)與河流水體生態(tài)系統(tǒng)的良性運行密切相關(guān)，更是水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)和水資源保護的基礎(chǔ)性措施，傳統(tǒng)水利工程僅以改造和控制流域為目的，并不注重因勢利導(dǎo)，雖在一定程度上滿足了人們開發(fā)利用水資源以及防洪防澇等方面的需求，但擾亂和破壞了水生物物種原本的生存環(huán)境，引起了生態(tài)系統(tǒng)的惡化和水資源更為嚴(yán)重的匱乏。為此人們開始重新思考傳統(tǒng)水利工程所具有的弊端，工程水文學(xué)與生態(tài)水文學(xué)理論充分結(jié)合，探索水生物多樣性保護、流域生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的行之有效的治理措施，為生態(tài)水利工程的實施與水資源的保護提供可行之策。
參考文獻：
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