淺析生態(tài)水利工程規劃存在問(wèn)題及工作原則
對于生態(tài)水利工程來(lái)說(shuō)其建設的目標和任務(wù)與原有單一的水利工程建設來(lái)說(shuō)有所不同，那么生態(tài)水利工程規劃存在問(wèn)題及工作原則是?
本文主要闡述了建設生態(tài)水利工程的必要性，提出了生態(tài)水利工程工作面臨的困難，并對生態(tài)水利工程基本規劃原則進(jìn)行了探討。
1. 建設生態(tài)水利工程的必要性
水利工程指具有防洪、排澇、河道整治、發(fā)電、灌溉、供水、航運、生態(tài)環(huán)境等單一功能或多種功能的興利除害的工程，這就是傳統的水利工程。傳統的水利工程規劃規劃主要對象是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來(lái)風(fēng)險等問(wèn)題。生態(tài)水利，就是按照生態(tài)學(xué)原理，遵循生態(tài)平衡規律的法則和要求建立起來(lái)的滿(mǎn)足良性循環(huán)和可持續利用的水利體系，生態(tài)水利工程不僅需要滿(mǎn)足工程本身的生態(tài)規劃要求，又要滿(mǎn)足整個(gè)流域水系的生態(tài)要求，或者說(shuō)在滿(mǎn)足人類(lèi)社會(huì )需求的同時(shí)，兼顧水域生態(tài)系統健康與可持續性需求。生態(tài)水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進(jìn)行傳統水利建設的同時(shí)(如防洪、河道整治工程)，兼顧河流生態(tài)修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴重干擾河流重點(diǎn)進(jìn)行生態(tài)修復。生態(tài)水利工程將與傳統治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)和環(huán)境立法和資源管理一起，成為河流生態(tài)建設的主要手段。建設人類(lèi)美好的生存環(huán)境和社會(huì )持續發(fā)展，需要生態(tài)水利工程。
2. 當前生態(tài)水利工程工作面臨的困難
2.1 生態(tài)水利工程規劃缺乏基于不同區域的評價(jià)標準和規劃方法。
生態(tài)水利工程對于工程的服務(wù)目標具有明顯的地域性區別，因為對于不同地區的生態(tài)環(huán)境來(lái)說(shuō)它們都具有自己的特點(diǎn)，所以生態(tài)水利工程每個(gè)地區也應該具有不同的特點(diǎn)，必須因地制宜的進(jìn)行規劃。對于我國的生態(tài)水利工程建設來(lái)說(shuō)也有了一些大體的方法和規劃標準，但是對于不同地區的工程來(lái)說(shuō)就沒(méi)有具體的規劃指標和參考模式。因此，對于我國現階段的生態(tài)水利工程的規劃和建設來(lái)說(shuō)還具有很大的問(wèn)題，最主要的就是缺乏針對于不同地區生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)的把握以及因地制宜的不同規劃方案。
2.2 生態(tài)水利工程規劃工作的目標和標準的確定比較難。
對于生態(tài)水利工程來(lái)說(shuō)其建設的目標和任務(wù)與原有單一的水利工程建設來(lái)說(shuō)有所不同，它更加注意維護和保證生態(tài)環(huán)境的健康和發(fā)展，主要任務(wù)和目標就是實(shí)現人類(lèi)和生態(tài)系統的和諧相處。所以基于這種特殊的任務(wù)，生態(tài)水利工程建設的第一步就是確定好規劃的目標和建設標準，對于工程要達到的標準都要有一個(gè)具體的量化。目前我國的生態(tài)保護工作的目標還都處于定向描述的階段，沒(méi)有明確的目標和標準，也沒(méi)有具體量化的一些要求，所以這也就給工程的預期目標和標準的建設以及工程的建設質(zhì)量都帶來(lái)了一定的困難。
2.3 生態(tài)水利工程規劃缺少生態(tài)水文測驗資料。
對于工程的建設來(lái)說(shuō)，一些前期必備的資料是必不可少的，生態(tài)水利工程建設依然如此。生態(tài)水文的測驗資料是生態(tài)水利工程規劃的關(guān)鍵和重要參考內容。如果不能從水文測驗站的觀(guān)測資料去分析水文過(guò)程對生態(tài)過(guò)程的正負影響機理，就很難基于生態(tài)系統的自組織規律尋求生態(tài)水利工程的規劃理論、方法與技術(shù)參數。當前，我國水文測驗工作相對落后，水文測驗站還不能適應當前生態(tài)水利工程規劃對資料的需求。有關(guān)生態(tài)水文站方面的規劃與布局在我國還未正式開(kāi)展，國內也少有報道，不過(guò)我國已經(jīng)提高了對這方面工作的重視程度，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力也會(huì )有一定的發(fā)展的。
2.4 生態(tài)水利工程規劃技術(shù)人才匱乏。
不管對于什么類(lèi)型的工程來(lái)說(shuō)，人才都是工程建設中必不可少的關(guān)鍵組成部分。實(shí)現生態(tài)水利工程是水利工程和生態(tài)學(xué)的有機結合，需要生態(tài)水利工程的規劃人員不僅具備水利工程規劃的知識和經(jīng)驗，還要具備生態(tài)保護和生態(tài)恢復學(xué)的理論和知識。以往的人才培養目標和方向，使兩者分屬于不同的學(xué)科與專(zhuān)業(yè)，具有兩方面綜合知識和規劃能力技術(shù)人才匱乏，加之生態(tài)水利工程的實(shí)踐活動(dòng)的經(jīng)驗缺乏，可以參考與借鑒的規劃項目有限，難以保證生態(tài)水利工程的規劃水平和質(zhì)量。
3. 生態(tài)水利工程基本規劃原則
3.1 工程安全性和經(jīng)濟性原則。
(1)生態(tài)水利工程是一種綜合性工程，既要滿(mǎn)足人類(lèi)的需求，同時(shí)也要考慮可持續發(fā)展的要求。另外，生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理，也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。
(2)從生態(tài)水利工程的經(jīng)濟上分析，應準尋風(fēng)險小效益大的基本原則，由于生態(tài)系統的演變方向是隨機的，生態(tài)水利工程規劃具有一定的風(fēng)險，這需要在規劃規劃中進(jìn)行方案比選，更要重視生態(tài)系統的長(cháng)期定點(diǎn)監測和評估。另外，應該合理的利用生態(tài)系統的恢復能力，力爭以最小的投入獲得最大收獲的規劃路線(xiàn)。
3.2 生態(tài)系統自我規劃、自我恢復原則。
生態(tài)系統的自組織功能是其重要特征。生態(tài)學(xué)用自組織功能來(lái)解釋物種分布的豐富性現象，也用來(lái)說(shuō)明食物網(wǎng)隨時(shí)間的發(fā)展過(guò)程。生態(tài)系統的自組織功能表現為生態(tài)系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，也就是說(shuō)某些與生態(tài)系統友好的物種，能夠經(jīng)受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環(huán)境條件。在這種情況下，生境就可以支持一個(gè)能具有足夠數量并能進(jìn)行繁殖的種群。自組織功能原理與達爾文的進(jìn)化論有相似之處，只是研究的尺度不同而已。達爾文的進(jìn)化論研究是在地球生物圈所有種群的尺度上進(jìn)行的，而自組織功能是在生態(tài)系統中種群之間發(fā)生的。依靠生態(tài)系統自規劃、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，從而完成規劃和實(shí)現規劃。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗表明，人工與自然力的貢獻各占一半。
3.3 景觀(guān)尺度及整體性原則。
(1)河流生態(tài)修復規劃和管理應該在大景觀(guān)尺度、長(cháng)期的和保持可持續性的基礎上進(jìn)行，而不是在小尺度、短時(shí)期和零星局部的范圍內進(jìn)行。在大景觀(guān)尺度上開(kāi)展的河流生態(tài)修復效率要高。小范圍的生態(tài)修復不但效率低，而且成功率也低。所謂“整體性”是指從生態(tài)系統的結構和功能出發(fā)，掌握生態(tài)系統各個(gè)要素間的交互作用，提出修復河流生態(tài)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(wèn)題，也不僅僅是修復單一動(dòng)物或修復河岸植被。
(2)同時(shí)，必須重視水域和生態(tài)環(huán)境的易變性、流動(dòng)性和隨機性的特點(diǎn)，表現為流量、水位和水量的水文周期變化和隨機變化，也表現為河流淤積與侵蝕的交替變化造成河勢的擺動(dòng)。這些變化決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統是隨著(zhù)降雨、水文變化及潮流等條件在時(shí)間與空間中擴展或收縮的動(dòng)態(tài)系統。生態(tài)系統的變化范圍從生境受到限制時(shí)期的高度臨界狀態(tài)到生境擴張時(shí)期的冗余狀態(tài)。
(3)再者，要考慮生境邊界的動(dòng)態(tài)擴展問(wèn)題。由于動(dòng)物遷徙和植物的隨機擴散，生境邊界也隨之發(fā)生動(dòng)態(tài)變動(dòng)。
(4)最后，河流生態(tài)修復的時(shí)間尺度也十分重要。河流系統的演進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。每一個(gè)河流生態(tài)系統都有它自己的歷史。需要對歷史資料進(jìn)行收集、整理，以掌握長(cháng)時(shí)間尺度的河流變化過(guò)程與生態(tài)現狀的關(guān)系。河流生態(tài)修復長(cháng)期的工作。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15到20年的時(shí)間。因此對于河流生態(tài)修復項目要有長(cháng)期準備，同時(shí)進(jìn)行長(cháng)期的監測和管理。
3.4 反饋調整式規劃原則。
3.4.1 生態(tài)系統的成長(cháng)是一個(gè)過(guò)程，河流修復工程需要時(shí)間。從長(cháng)時(shí)間尺度看，自然生態(tài)系統的進(jìn)化需要數百萬(wàn)年時(shí)間。進(jìn)化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高，同時(shí)對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時(shí)間尺度看，生態(tài)系統的演替，即一種類(lèi)型的生態(tài)系統被另一種生態(tài)系統所代替也需要若干年的時(shí)間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實(shí)的。
3.4.2 生態(tài)水利工程規劃主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統的結構，力求最終形成一個(gè)健康、可持續的河流生態(tài)系統。在河流工程項目按照規劃執行以后，就開(kāi)始了一個(gè)自然生態(tài)演替的動(dòng)態(tài)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程并不一定按照規劃預期的目標發(fā)展，可能出現多種可能性。最理想狀態(tài)應是沒(méi)有外界脅迫的自然生態(tài)演進(jìn)狀態(tài)。在河流生態(tài)修復工程中，恢復到未受人類(lèi)干擾的河流原始狀態(tài)往往是不可能的，可以理解這種原始狀態(tài)是自然生態(tài)演進(jìn)的極限狀態(tài)上限。如果沒(méi)有生態(tài)修復工程，在人類(lèi)活動(dòng)的脅迫下生態(tài)系統的進(jìn)一步惡化，這種狀態(tài)則是極限狀態(tài)的下限。在這兩種極限狀態(tài)之間，生態(tài)修復存在著(zhù)多種可能性。針對具體一項生態(tài)修復工程實(shí)施以后，一種理想的可能是：監測到的各生態(tài)變量是現有科學(xué)水平可能達到的最優(yōu)值，表示生態(tài)演進(jìn)的趨勢是理想的。另一種差的情況是，監測到的各生態(tài)變量是人們可接受的最低值。在這兩種極端狀態(tài)之間，形成了一個(gè)包絡(luò )圖。一項生態(tài)修復工程實(shí)施后的實(shí)際狀態(tài)都落在這個(gè)包絡(luò )圖中間。
3.4.3 意識到生態(tài)系統和社會(huì )系統都不是靜止的，在時(shí)間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外，人類(lèi)系統的變化及干擾也導致了生態(tài)系統的調整。這種不確定性使生態(tài)水利工程規劃不同于傳統工程的確定性規劃方法，而是一種反饋調整式的規劃方法。是按照“規劃-執行(包括管理)-監測-評估-調整”這樣一種流程以反復循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個(gè)流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀(guān)測。這就需要在項目初期建立完善的監測系統，進(jìn)行長(cháng)期觀(guān)測。依靠完整的歷史資料和監測數據，進(jìn)行階段性的評估。
3.4.4 評估的內容是河流生態(tài)系統的結構與功能的狀況及發(fā)展趨勢。常用的方法是參照比較方法，一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較，一種是與自然條件類(lèi)似但未進(jìn)行生態(tài)修復的河流比較。評估的結果不外乎有幾種可能：
(1)生態(tài)系統大體按照預定目標演進(jìn)，不需要規劃變更;
(2)需要局部調整規劃，適應新的狀況;
(3)原來(lái)制定的目標需要重大調整，相應進(jìn)行規劃。
4. 結束語(yǔ)
生態(tài)水利工程是一門(mén)將生態(tài)學(xué)和工程學(xué)很好的結合在一起的一門(mén)學(xué)科，也是將人與自然和諧相處的思想很好的運用于實(shí)際的學(xué)科。因此在生態(tài)水利工程的規劃過(guò)程中，提倡科學(xué)家、管理者和當地居民及社會(huì )各界的廣泛參與，通過(guò)對話(huà)、協(xié)商，以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合，提高規劃的科學(xué)性。
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