生態水利工程的規劃設計原則

在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有着巨大的作用，同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。下面是YJBYS小編整理的生態水利工程的規劃設計原則，希望對你有幫助!

　　工程安全性和經濟性原則

生態水利工程是一項綜合性工程，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、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。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範圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、乾旱等自然力荷載。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、沖刷等河流特徵，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。

對於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。由於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。

　　提高河流形態的空間異質性原則

一個地區的生境空間異質性越高，就意味着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，生物羣落多樣性必然會下降，生物羣落的性質、密度和比例等都會發生變化，造成生態系統某種程度的退化。由於人類活動，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退化。生態水利工程的目標是恢復或提高生物羣落的多樣性，但是並不意味着主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其他生物物種，生態水利工程的重點應該是儘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，為生物羣落多樣性的恢復創造條件。

在確定河流生態修復目標以後，就應該對於河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估，建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。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係，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、水温、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文週期變化等。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係和制約條件，對於“關鍵種”或標誌性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中，識別那些對於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的設計。

　　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，也就是説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。

將自組織原理應用於生態水利工程時，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築物是一種確定性的設計，建築物的幾何特徵、材料強度都是在人的控制之中，建築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，或者説是輔助性設計。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佔一半。

傳統的水利工程設計的特徵是對於自然河流實施控制。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。人們要善於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於具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特徵等生態因子，也取決於生物的種類、密度、生物生產力、羣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。

　　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範圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小範圍的生態修復不但效率低，而且成功率也低。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。

景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什麼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。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，形成對於水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對於各種脅迫因素之間的相