水利工程规划设计与生态平衡__墨水学术,论文发表,发表论文,职称

所属栏目：自动化论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:218

副标题#e#摘要：水利工程的修建，对生态平衡的良性循环有着巨大的副作用，任何一项水利工程其本质都应该是生态工程。因此在兴建水利工程的前前后后，要将环保意识贯穿于工程规划设计及施工组织管理的每一环节。
　　关键词：水利工程规划设计生态平衡
　　社会生活和自然界都有自身的规律，如何使人类改造自然争取社会生活进步的一切活动与这一活动而引起的自然界的变化相适应呢？兴修水利工程与生态平衡的保护则成为现实生活中反映这一自然辨证问题的突出表征之一。长期以来，对于兴修水利工程，人们总是褒贬不一。一些人总是用兴修水利工程必然破坏生态平衡，破坏了生态平衡就势必是一件坏事的心理定势去看待之。基于此点，本文谈谈兴修水利工程与生态平衡的关系。
　　一、兴修水利工程会打破原有的生态平衡
　　迄今为止，人类在地球上修建的水利工程无外乎两大类，即蓄水库和跨流域调水工程。它们的实质都是为解决水资源的时、空分布不平衡问题。为了解决水资源不足或充分利用水资源，可以发现其中对社会、环境的潜在影响是巨大和复杂的。简言之，其影响包含直接的或间接的、短期的或长期的、诱发的或积累的、一次的或两次的等等因素。所有这些影响，都会打破原有的生态平衡。
　　1.积极影响
　　（1）跨流域调水工程会解决“调水地区”易遭洪水威胁的灾害问题，挽救地区性生态危机。如原苏联的北水南调等工程除工农业用水之外，还可缓解里海水位下降而引起的生态环境恶化。我国的南水北调工程，将会很好地缓解因南涝北旱所带来的生态环境恶化问题。
　　（2）蓄水库（如我国的黄河小浪底工程）既能防沙除涝，又能增加库区空气湿度，改善其周围绿色植被的生长。如前苏联的中亚和哈萨克的沙漠，由于调入了大量的水，部分地区已变成繁茂的绿洲。
　　（3）优化水质，减少水污染和下游河道的泥沙淤积。水体不论是通过长距离输送，还是中、长、短期的贮蓄，都会使复氧过程充分，从而丰富了水体潜在的环境容量资源。污水或浑浊水通过水体的自净作用，获得合格用水，如我国在黄河上游修建的龙羊峡、李家峡、刘家峡、盐锅峡等特蓄水发电水利枢纽，浑浊的黄河水，每经过一处枢纽的水量调节，都得到一次净化。
　　2.消极影响
　　（1）诱发地震。由于大量水体的聚集，会使库区地壳结构的地应力发生变化，为诱发地震创造条件。
　　（2）输水渠道两岸由于渗漏，使地下水位抬高，造成大面积土壤次生盐碱化、沼泽化。高边坡地区还会因土壤含水过高而引起滑坡或泥石流。
　　（3）对调出水地区生态也有不利影响。如原苏联的北水南调工程造成原流入喀拉海的淡水量和热量减少，西伯利亚大片森林遭破坏，风速加大、春雨减少、秋雨骤增，严重影响农业生态环境。
　　（4）打破了原有水系内的生物（尤其是珍奇动物）生活环境，严重的会造成灭绝，或打破了原有的生态平衡系统，使食物链遭到破坏，可能引起瘟疫等灾难。如三峡库区的猿猴，据专家预测，到三峡大坝建成后，会有相当数量猿猴流离失所，再也没有“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”的盛景了。
　　（5）对生物、水文、水温等其它不利影响。水利工程改变了原有水文条件，影响了地下水质和水温，造成居民的迁徙、集中，加快城市扩展，导致可用耕地日趋减少。
　　然而，应该看到，包括生态平衡在内的自然平衡本来就是动态的，人类正是通过不断地打破那种不利于人类健康发展的平衡，才能发展到今天。自然条件发生了从气候适宜变为如今终年积雪的巨大变化。在这一系列的变化中，如果自然界本身不能建立起动态的平衡，很难想象高山栎化石能生存到今天。再如，陕西榆林地区的治沙，如果在原沙层中没有微生物与水分之间的孱弱平衡，生命力再旺盛的树种植后也难以存活。
　　自然界的生态平衡既是#p#副标题#e#动态的，同时又是随时存在着。问题在于人类怎样以一种最优的方式去分辨出那些不利人类生存发展的生态平衡，打破之，并更加自觉地重建一种新的平衡，即人工生态平衡。
　　二、修建水利工程要注意保护生态平衡
　　基于前述观点，保护生态平衡应是两个内容的总和：一是对那些良性的生态平衡应尽最大努力限制人类对其的消极影响，使其按自己固有的规律发展；另一个是对那些恶性的生态平衡施以人类的改造活动，扼制其继续发展的势头，使之良性发展。
　　在世界环发大会上一直明确提出经济发展要与环境保护相协调，否则人类必将遭到大自然的惩罚。然而，会议产生的公约尽管很好，但广大的第三世界国家尤其是发展中国家却面临着更加严重的经济建设的资金困难问题，因为在他们规划建设项目的同时，还要考虑到环保所必需的资金问题。从而导致发达国家与其它国家（尤其是不发达国家）的意见相悖。
　　有了保护生态平衡的认识，进行合理的开发规划，是使兴建与环保协调发展的必要手段。然而要真正达到这一共识，人类还要走相当长的一段路程。因为环保问题历来不是一个简单的问题，具有直接性和间接性、短期性和长期性、诱发性和积累性以及连带性等特点。长期以来，急功近利、损人利己的片面性观念，导致人们对自然资源掠夺式开发、无节制破坏以及只管自己发展建设而不管他人受害。
　　三、生态保护要作为水利工程规划、设计和施工重要的组成部分
　　在兴修水利工程的前后，只有对保护生态平衡的认识甚至是重视是远远不够的，重要的是要落实到具体的行动中，即要将环保思想贯穿于工程的规划设计及施工组织管理的每一环节。我们对自然界的整个统治，是在于我们比其他一切动物强，能够认识和正确运用自然规律”。我们必须清醒地认识到，水利工程的修建，对生态平衡的良性循环有着巨大的副作用，这就要求我们必须通过合理、科学的规划设计和管理将其减小到最低限度。除了有一个良好的政治经济条件外，更重要的是要依靠科学技术的革命。科学技术是协调人与自然关系的主要工具。由于生物圈的动态平衡是人类及其生命系统稳定性产生的前提，现代自然科学的发展所深刻揭示的自然规律，则是人类认识生物圈动态平衡机制的基础，而现代技术又为调节生物圈动态平衡提供了必要的手段。这种调节，必须考虑人的活动对自然界发生作用的性质和界限，必须把对自然界的保护和再生产纳入社会有机体内并作为其重要的组成部分。
　　我国目前在水库大坝的截流时，普遍采用的碾压式混凝土筑围堰技术，彻底排除了过去靠开挖岸边大量土石筑土石围堰而产生的对库区生态平衡的破坏现象，亦避免了大量的水土流失。对于不良的生态平衡，兴修水利工程本身就是对其进行良性改造，使之朝着有利于人类的健康方向发展。关键是我们在工程的规划设计施工过程中，怎样尽最大努力去减小人类对其的不良影响。这就给工程的建设者们提出了以下任务：
　　1．规划设计的前期，要切实搞好工程所在地的水文资料的收集及地质条件的勘测。如蓄水库，重点是水文资料和地质构造，充分考虑大坝的防洪能力、稳定性以及避免地震的诱发。
　　2．规划中还应设计一定的工程构造，以满足大坝流域内水生物的生活习性，减少库区淹没范围。如长江内的珍奇动物“中华鲟”，有着在上游产卵的习性，三峡大坝的修建，正好隔断了该鱼类去上游繁衍的路途，如果不采取一定的措施，势必会造成“中华鲟”这一珍奇动物的灭绝。三峡大坝的设计就充分考虑了对“中华鲟”。
　　3．施工阶段的任务：
　　（1）在施工承包合同的签订时，承包商对施工现场污染物的扩散和施工人员的劳动保护所应负的责任，应写进合同书内，要有环保措施，对各种污染物排放要限制在标准以内。
　　（2）施工前要在施工现场建立必要#p#副标题#e#的环保监测机构，进行水质、大气、噪声的本底测定，便于和施工阶段不同时期监测结果进行对比。
　　（3）施工人员进入工地后，还要建立卫生防疫机构，以避免施工期数万工人集中在一起，引起流行病的传播和扩散。这方面的教训，在我国大跃进时期的兴修水利中是十分深刻的。
　　（4）施工后期的任务。特别要对施工阶段破坏的植被景观及时恢复，制订工区的全面绿化规划，以保护已经形成的生态平衡。在工区范围内的生物圈内，研究生物资源的利用、保护和生产的合理的方式，控制规划人群自身的发展，保持生物种群的恰当比例。
　　四、水利工程与河流生态系统关系
　　水利工程在为人类社会发展带来福祉的同时，也往往对生态系统产生各种影响，有的甚至是持续而深远的影响。疏导河流、整治河道、筑坝壅水和大规模引水等，不仅会改变地形地貌，影响河流生态，使生态系统的健康和稳定性都受到不同程度的影响。
　　一方面，水利工程对河流生态系统有积极作用，即通过兴建大量的水利工程，保护了生态系统，使其免受侵害。如通过调节水量丰枯，可以抵御洪涝灾害对生态系统的冲击，同时也改善了干旱与半干旱地区生态状况以及调节生态用水。
　　但另一方面，水利工程对河流生态系统也产生了许多不利影响，主要是一些水利工程建设造成河流形态的均一化和不连续化，其后果是生物群落多样性水平下降。人们容易看到水利工程在供水、灌溉、发电等方面给人们带来的直接、有形的利益，却往往忽视水域生态系统为人类带来的利益，更难于看到因水利工程改变河流形态的多样性，对人类的利益造成的长远的隐形的损害。一旦生态系统遭到破坏，大自然无偿提供给我们的服务功能将下降，但破坏到某种程度时，这种服务功能甚至会丧失。
　　五、针对水利工程的不利影响所应采取的技术对策
　　对于水利工程对生态系统的不利影响，我们应该正视这些不利影响，对水利工程的工程理念进行反思，以“趋利避害”的态度，改进和完善水利工程的规划和设计技术。未来的水利工程既要具有直接功效的供水、防洪、发电、航运工程，还要有利于生态系统健康与稳定的生态工程。因此，我们可以采取下列技术对策：
　　1、加强库区生物群落调查，开展已建水库的生态系统健康评估与预测；
　　2、合理调度水库及其它水利设施，提高水枯水体的自净能力和自我修复能力。
　　3、保持河流的蜿蜒性来保护河流形态多样性。即在河道整治工程中，应尊重天然河道形态，避免直线和折线型的河道设计。
　　4、保持河流断面形状的多样性，尊重河流原有的自然断面。
　　5、河道防护工程的岸坡采用有利于植物生长的透水材料，特别注意采用当地天然材料。
　　6、水利工程设计应为植物生长和动物栖息创造条件，提供鱼类产卵条件以及鸟类和水禽栖息地和避难所。
　　7、利用生态系统自我净化和自我修复功能，开发与推广生态系统治污技术。
　　水利工程的生态影响问题，实质上是人与自然关系在水利工作上的具体体现。从水利实际看，任何一项水利工程其本质都应该是生态工程，水利工程在改变自然的同时不能以破坏生态为代价，保护生态是水利工作的应有之义。树立和落实科学发展观，按照人与自然和谐相处的理念，认识和处理水利工程生态影响问题，实现水利工程与生态环境的协调发展。