时间：2023-08-16 17:05:47
序论：在您撰写生态工程基本原理时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
[中图分类号] G633.91[文献标识码] A[文章编号] 16746058（2016）140114
一、 教学过程
1. 巧用道歉视频，创设情境导入
播放冯小刚导演，葛优、李小璐、郑恺、白百何主演的2014年贺岁片《私人订制》最后一段“向大自然道歉”视频。学生观看视频，教师依次提出下列问题，引发学生思考分析：（1）四位主角为什么要向大自然道歉？（学生：雾霾天气频发、森林乱砍滥伐、煤炭过度开采、生态环境污染等问题都与人类的不当活动有关）（2）这些问题的背后又折射出怎样的问题？（学生：人口快速增长的压力、生产生活及经济发展所需等导致人类对资源的不合理开发与利用，由此引起的生态恶化和环境污染，充分暴露出传统经济发展模式的弊端，难以可持续发展。）（3）解决上述问题的有效途径是什么？（教师：建设生态工程，就是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，达到经济效益和生态效益的同步发展，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展，进而实现可持续发展。与一般的传统工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。）
2.运用模型构建，引导学生自主探究
[案例1]出示“石油农业”模式图。教师：“石油农业”模式是以美国为代表的西方经济发达国家的高投入、高产出的农业现代化模式，由于需要大量使用石油作为原料或动力而得名。该农业模式对解决粮食需求和提高粮食产量起到重要作用，但同时由于其高能耗、高污染，使粮食品质和安全不断下降，难以可持续发展。解决这一问题的有效途径之一就是要发展生态农业。
介绍“传统生态农业”模式。教师：“无废弃物农业”模式是我国古代最早、最生动的一种生态工程模式。请同学们利用所给的项目绘制“无废弃物农业”的物质和能量流动图，可分组讨论、交流与合作。在学生讨论出现疑惑的地方时，教师应协助学生解答，以完成概念图的模型构建。
根据上述模型构建活动，教师提出以下思考问题：上述“无废弃物农业”模式的突出优势是什么？（回答：充分利用废弃物中的能量，通过物质的循环利用和能量的多级利用，实现废弃物的资源化，达到无废弃物生产，减少环境污染。）进而引导学生归纳总结出“物质循环再生原理”。
引出“现代生态农业”模式。教师：上述“无废弃物农业”模式是我国传统农业的辉煌成就之一，但已无法满足人们对现代农业发展的需要。在上述传统农业的基础上，可增设沼气池、蘑菇等环节更好地利用物质能量。请同学们自主构建，完成下列“现代生态农业”的物质和能量流动图。
[案例2]出示“纯樟子松林、珊瑚礁区”图片。教师：我国“三北防护林”取得了巨大的生态效益和经济效益，但最初进行林带建设时，单一种植的樟子松林遇松毛虫害大量毁坏死亡；而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？这是为什么呢？
学生：纯樟子松林的生物多样性低，食物链短而简单，缺少松毛虫的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而导致树林的大量毁坏死亡。珊瑚礁区的生物多样性高，食物链复杂，不同的生物占据不同的生态位，通过食物链关系互相依存，充分利用了珊瑚礁生态系统的环境，实现了很好的物质循环和能量流动。
教师：从上述正面和反面的实例，你能得出怎样的结论？
学生：进行植树造林等生态工程建设时，必须要考虑生物的多样性，只有保持生态系统较高的生物多样性，才能维持生态系统结构和功能的稳定和平衡。（归纳总结出“物种多样性原理”）
[案例3]出示“灰色长城、水葫芦疯长、草原过度放牧”图片。教师：“三北防护林”的西北防护林早期栽种不适应当地环境的杨树林，导致“绿色”长城变成“灰色”长城。江苏、上海和浙江三省市交界孕育吴越的美丽太湖。近年来，由于富营养化促使太湖水体中水葫芦和藻类疯长，并导致鱼虾等水生生物大量死亡，给水生生态系统造成极大危害。如果在西北草原地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
学生：西北畜牧养殖应该注意牲畜数量不能超过草地的承载量（环境容纳量）；针对公共草地的过度放牧问题，应该实行草地承包，调动个人的管理积极性，减少过度放牧现象。另外，可以在有条件的地方，人工种植牧草，增加牧草产量。
教师：从上述3个实例，你能得出怎样的结论？
学生：进行生态工程建设时，要处理好生物与环境的协调与平衡问题，要栽种适宜树种，要考虑生物数量不能超出环境承载量。（归纳总结出“协调与平衡原理”）
教师：进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更要整体考虑经济和社会等的影响力。例如，进行林业生态工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面要考虑 [本文由WWw.DYLw.NET提供，第 一论 文网进行和服务，欢迎光DYlw.NeT 联系方式QQ 712086966]贫困地区农民的粮食、烧柴以及收入等生活问题。如果农民的生计得不到保证，随时会发生“前面造林，后面砍林”的现象。这体现了什么原理？
学生：整体性原理。
[案例4]出示“四位一体”农业生态工程模式图。教师：“四位一体”生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、厕所、蔬菜栽培与日光温室有机组合在一起，将农业生产、农村经济发展、生态环境保护、资源高效利用融为一体。图3为“四位一体”农业生态工程模式及物质和能量流动图。
一、教学目标
1、简述生态工程的概念；
2、简述生态工程的基本原理。
3、举例说出生态工程建设的实例。
二、教学重点难点
教学重点
1、简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容；
2、尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
教学难点
尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
三、教学过程
1、创设生动情境，激活学生学习动机。
教师：讲新课前给同学展示长江流域的洪水照片资料，随着经济建设的快速发展，环境问题也日渐突出。请大家结合生活实际，简要分析洪水给人们的生活带来哪些灾害。
学生：房屋倒塌，土地被淹，造成巨大的经济损伤问题……
教师：刚才大家发言很踊跃，体会很真切，这些是环境破坏的结果，那除了这些环境问题，同学们还能想到哪些环境问题呢？
学生：雾霾、地震、酸雨、冰雪融化……
教师：环境问题很严峻而且有是全球性的，可见，爱护环境，人人有责，那么，如何保护环境呢？
2、引入生态工程的概念
师：1989年联合国会议提出了“可持续发展”的内涵：经济发展不仅要满足当代人的需求，还要不危害后代人的发展能力。旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科——生态工程应运而生。请同学们阅读课本p105右下角的一段文字，思考“生态工程的操作对象？生态工程的目的？原理？特点？”同学们以小组为单位，进行自主学习和讨论
学生：生态工程的概念：人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而达到自然环境与经济和谐发展的目的。
教师：为什么我们要进行生态工程建设呢？通过下面一个例子我们来了解一下生态工程相比传统经济模式有哪些优点。分析这两幅图的不同点，哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用?
为什么?
学生：图b比图a多了生产者的成分，能量得到充分利用。
教师：图b所示生态系统中流向分解者的能量还有一部分以生活能源的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率。可见，生态农业使废物资源化，提高能量转化效率，减少环境污染。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
3、生态工程的基本原理
教师：为了达到少消耗、多效益、可持续的目的，生态工程建设过程中势需要遵循一定的基本原理
请大家阅读课本p109页，思考我们的祖先如何长时间维持土壤肥力，引出物质循环再生原理。
学生：我们的祖先通过积极种植能够固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中，改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分加氮、磷、钾及微量元素的循环使用。
教师：“无废弃物农业“是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。所以生态工程建设过程中要遵循的第一个原理是物质循环再生原理
教师：我们学了物质循环再生的原理，你知道物质循环的主渠道是什么吗？如果食物链过于单一，很可能会使渠道不畅。请大家看p110的资料4，思考下面的问题。为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？
师生共同总结：物种越丰富，生态系统的自我调节能力越强，生态系统的抵抗力稳定性越强。因此，我们生态工程建设的第二个原理——物种多样性原理。
教师：同学们说得很对，我们在进行生态工程建设时应该遵循物种多样性原理，但是如何选择物种，是不是随意的增加新物种呢？这时候我们还需要考虑生物与环境的协调与平衡。另外，我们能不能为了保护环境，而不顾及农民的收入呢？那我们如何合理地设计生态系统才能全面解决这些问题呢？展示图片资料，请同学们小组合作分析：西北地区
“灰色长城”例子以及如果在西北地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
学生：两个例子说明生态工程建设过程中要因地制宜，考虑环境的承载力。
教师：也就是说生态工程建设过程中要遵循生物与环境的协调与平衡原理。其实，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，要考虑到经济和社会等系统的影响力。另外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响。请同学们阅读课本P112的一段文字，加深理解生态与经济的关系，只有把生态与经济结合起来，才能从根本上达到造林与护林的目的。可见，自然-社会-经济是一个复合系统，所以生态工程建设过程中还要遵循整体性原理，只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统平衡和稳定。同学们阅读课本P112最后两段话，思考生态工程建设过程中还需要遵循什么原理，以计算机网络结构示意图为例，还能举出别的例子吗？小组讨论。
学生：系统学和工程学原理中的系统结构决定功能原理，通过改善和优化系统结构，从而达到功能改善的效果，我国南方的桑基鱼塘也运用了这个原理，达到了高效的利用资源的目的。
教师：生态工程建设过程中在遵循系统学和工程学原理时还要考虑系统整体性原理，比如珊瑚礁形成的高效营养体系，得益于系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。同学们还能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？
学生：豆科作物和固氮菌的共生，固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。
教师：所以为了维护环境，生态工程建设过程中要遵循以上五大原理。
4、小结：1.生态工程的概念？
2.生态工程的优点？
3.生态工程遵循的原理
1）.物质循环再生原理
2）.生物多样性原理
3）整体性原理
4）生物与环境的协调与平衡原理
5）系统学和工程学原理
① 系统结构决定功能原理
②系统整体性原理
5、板书设计
1.生态工程的概念
2.生态工程的优点
3.生态工程遵循的原理
关键词：生态水利工程；设计原则；生态系统；自我修复功能
水利工程在现代社会的发展中发挥着重要作用，与人们的生活息息相关，且具有显著的经济效益和社会效益，因此，它的建设具有时展的必然性。近年来，基于经济发展的需要，水利工程建设项目不断增多，导致生态环境遭到严重的破坏，进而引发一系列问题，这与可持续发展战略的目标要求是不一致的。要改善这一状况，就要保证水利工程设计的基本原则与生态环境保护要求相符。
1生态水利工程对河流的影响
水利工程在人们的生产生活中发挥着重要作用，是生产活动顺利进行的保障。水利工程历史悠久，在产生的初始阶段，它的主要作用是灌溉、防洪和发电等，为社会生产的顺利进行提供支持。随着社会的不断进步，水利工程的发展也进入到了一个新的阶段。从建设角度来讲，水利工程的施工工艺和施工技术有了明显的改善；从社会效益角度来讲，水利工程对社会发展的推动作用越来越重要，与人们的生活联系得越来越紧密。但是，在水利工程建设规模不断扩大的今天，生态环境破坏问题越来越突出，导致河流自身的多样性、连续性等特点遭到破坏，河流的水深、水温、流速等均发生了很大的变化。这些变化对生态系统造成了极大的影响。在当前贯彻落实可持续发展战略的要求下，水利工程建设必须遵循节能和环保原则，以保护生态环境为中心，兼顾社会效益和生态效益，全面发展，并将对河流造成的不利影响降至最低，尽可能地保持河流的自然形态，遵循自然规律，必要时，采取相应的措施予以完善。
2生态水利工程建设的重要性
现阶段，水利工程建设的最主要目的就是解决水资源时空分布不均匀问题和防止旱涝灾害发生。但是，相关部门过度关注上述方面，忽略了自然生态平衡的动态化特点。自然生态系统的平衡是通过其自身的自我调节实现的，那么从这方面来讲，要维持河流的多样性，就必须加强对生态文明的调研和评估，对河流生物进行全面的调查，并将其纳入生态水利工程设计方案的考虑范畴。在完成这一部分工作后，接下来要做的就是提高河流周围土地的利用率，注重对生态水利工程设计的优化，尽可能地减少河流两岸的占地面积，并对河流流段水平流量的数据库进行合理分析，进一步优化水利工程的建设结构，从而提升水利工程的观赏价值和生态价值。另外，生态水利工程的建设对于河道破坏的自我恢复也是十分有利的。
3生态水利工程设计的基本原则
3.1经济性和安全性原则
当前，虽然人们对水资源的利用方式多种多样，且不同的河流有着不同的水利工程设计类型，但是，无论哪一种水利工程，在对其进行设计时，都要遵循安全性和经济性原则，这是水利工程发展完善的客观要求。在对生态水利工程进行设计时，设计人员要深入施工现场，仔细评价河流总体水质，并对可能影响工程建设的因素予以充分考虑。此外，还需要了解河道的走势和水流所携带泥沙的搬运、堆积状况。只有掌握了全面的信息资料，才可以保证水利工程设计的科学性和合理性，不会出现顾此失彼的情况，才可以延长水利工程的使用寿命，进一步提升其安全性和经济性，且便于管理工作的顺利开展。
3.2水体内部环境的多样性
自然界的生物是具有多样性和相互性的一个循环系统。从生物学的角度来讲，如果一个地区的自然环境种类较多，那么生物的种类也必然很多，这一地区的生物食物链也就更加复杂多样。从这一层面来讲，在进行生态水利工程设计时，设计人员就需要掌握河流近期和未来的水文状况，并全面了解本地区生物种类与生态环境的具体关系，在此基础上对水利工程的设计方案进行生态影响评估，联合相关专家对设计方案作最后的评估和预测，分析方案的可行性和可靠性，从而保证方案设计不会对周围的生态环境造成较大的影响，提升水利工程的生态环境效益。
3.3河流系统的自我修复功能
与过去传统的水利工程相比，现阶段的水利工程除了要考虑最基本的要素外，还需要在设计过程中重点考虑河流系统的自我修复功能。人为作用所修建的水利工程对河流系统自我修复功能的影响十分有限，只有自然作用在经过了长期的选择之后所形成的河流生态圈才具备这一功能。基于此，在进行生态水利工程设计时，不能片面地夸大人为作用，要综合考虑水利工程建设、大自然的生态状况以及生物圈。这样，不仅可以对生态系统起到保护的作用，还可以大大降低工程建设成本，进一步提升工程的经济效益和社会效益。
3.4从整体上把握景观尺度
在进行生态水利工程设计时，需要考虑水利工程自身的特殊性。这是因为大多数水利工程建设都是在河流流域开展的。因此，要从整体上把握景观的尺度，并且综合考虑生态系统的整体功能。此外，还要依据水文系统合理地设计景观，不能单单从一个角度去分析，而要从生态环境的不同角度出发，综合考虑多方面的因素。
4总结
随着现代社会的快速发展，水利工程建设项目越来越多。水利工程是与人们生产生活息息相关的基础设施，对社会发展有着重要影响。从可持续发展的角度来看，在对生态水利工程进行设计时，需要结合河流特点、地形特点和水文特点等多方面因素，从整体上把握，遵循相关原则，确保方案设计的科学性和合理性，从而使水利工程在最大程度上发挥自身价值。
作者:霍华山 单位:酒泉市三木工程设计有限公司
参考文献:
［1］赵灿.浅谈生态水利工程设计方面的基本原则［J］.工业C建筑，2015（21）：43.
［2］侯东平.生态水利工程的基本设计原则［J］.中国水运（下半月），2015，6（06）：200-201.
[关键词] 生态水利 设计原则 应用 可持续
目前，随着全球经济的发展，具有全球性影响的环境问题日益突出。且日渐显复杂化和多样化，但总体来讲可以分为三类，即生态系统的破坏，对人类健康的直接影响和自然资源的日渐耗竭。随着2009年底哥本哈根气候大会的召开，环境问题愈受关注。而在生态水利工程设计中，要求我们水利工程设计人员必须把对环境问题的考虑加入到各个过程之中，以最大限度地减少环境影响，真正实现水利工程的可持续发展。
1、 生态水利工程设计的意义
生态设计是环境管理领域的一个新概念，它指每一环节都需要考虑其可能带来的环境影响，通过设计上的改进使水利工程建设的环境影响降为最低。在这一过程中，决策者应把环境问题看作和经济效益、公司形象等同样重要。生态水利工程是一种综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运以及旅游等需求，也要兼顾生态系统可持续性的需求。水利工程结合生态建设，是一个发展的必然趋势。水利工程对于河流生态系统的威胁主要表现在两方面：一是自然河流的渠道化，包括将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线或折线型的人工河流。二是指自然河流的非连续化，筑坝是顺水流方向的河流非连续化，流动的河流生态系统变成了相对静止的人工湖，流速、水深、水温及水流边界条件都发生了重大变化。现代科学发展使我们认识到，传统意义上的水利工程学在力图满足人的需求时，却在不同程度上忽视了河流生态系统本身的需求。因此，生态水利工程的设计要实现人水和谐的设计理念。
2、 生态水利工程设计原则
2.1工程安全性和经济性原则
作为一项综合性的工程，水利工程不仅要满足人类对于供水、防洪、航运等基本需要，同时也要适应生态可持续发展的要求。因此在进行设计的时候，要同时运用水利工程学及生态学的相关理论原理，才可以得到安全、稳定、耐久的水利工程。
而从经济学方面看的话，水利工程还需要兼顾经济的合理性，因为我们很难掌握自然生态环境发展演变的过程与结果，因此水利工程不大不小都会带有某种程度的风险。这就要求一方面在进行设计之初就做好对工程周边生态环境的长期定点监测及评估。另一方面，最大化地运用河流生态系统的自我恢复功能，选取获得经济上投入最小，却能赢得最大化效果的技术路线。
2.2保证水体内部环境的多样性
相关调查显示，一个地区的非生物环境的多样性能够影响其生活群落的多样性。也就是说，如果一个地区的自然环境种类多样，当地的生物种类也会日渐丰富，食物链的组成也将更复杂，这样生态系统对外界变化的适应能力和抵抗能力越强。如果我们兴建的水利工程致使该流域内的水体内部环境日趋单一化，那么，就会导致水生生物种类多样性的减少、食物链结构逐渐简化、生态系统日趋单一化，造成水体对外界变化的适应能力和抵抗能力降低，自然净化能力逐渐下降，并逐步丧失其基本功能。所以，在水利工程设计过程中，设计人员需要对河流的近期及远期的水文情况进行深入了解，掌握生物种类与生态环境间的关系，进而对设计草案组建数学模型，对其可行性、可操作性进行论证，从而保证水利设施的兴建能够拥有足够的丰富多样的环境，进而将对自然环境的影响降到最低。
2.3确保河流生态系统的自我修复功能
与传统水利工程相比，生态水利工程除了要保证传统水利工程的基本原则外，还需要在设计的时候，充分考虑保护生态系统的自我修复功能，也就是要维持生态系统的可持续性。而在这一方面，人工建筑物所起的作用则十分有限，只有自然因素经过长期的自然选择后所形成的生态圈才具备良好的自我修复功能，发挥其作用。所以，在生态水利工程设计时，应尽量避免绝对化的人为力量，应充分将人为力量与自然的影响进行有机结合，从而利用生态系统的自设计功能和自组织功能，从大自然中选择合适的物种，形成良好的合力结构。这样，不仅仅可以取得生态系统保护及恢复方面的成效，还能降低工程的建设成本，降低工程造价，获取更高的经济效益和生态效益。
3.生态水利的应用
3.1永兴二级水电站枢纽工程生态环境设计是湖南省水电设计院开展生态水利设计的典范工程
设计之初，技术人员就确立了“绿色工程和生态环境人性家园”的指导思想，把工程定位于生态旅游风景区和水利工程科普园。通过采用高技术手段设计了电站大鹏展翅的屋顶结构，改变了传统水电站大坝加高压线单调的外形，使其既体现了水工建筑物的特点和功能，又富有韵律感，与周边植被、地貌等自然环境相协调。对建筑材料特别注意采用当地天然材料，加快生态修复速度。各种绿化植物尽可能就地取材，对引进外来植物物种持慎重态度。尽量减少人工建筑物对周围生态环境的破坏，留出生态环境的过渡区域和生态物种的习惯性空间等等。电站竣工后其生态设计效果赢得各级领导的肯定，被人亲切称为“生态电站”和“绿色电站”。
3.2生态水利工程应用应体现与环境有机结合
生态水利工程的设计应当充分吸收环境科学与工程的理论与技术，实现水量与水质同步科学配置的目的。当前尤其是应与水污染防治工程进行有机结合，由于水利工程作用的水量一般较大且具有明显的季节性变化，使生态水利工程的设计与实施存在较大的挑战与阻力。如黑龙江省扎龙湿地补水工程，虽然实现了连续几年的补水，但由于水质不符合湿地水质要求，导致湿地水域中底栖生物明显减少，部分物种消失，一些迁徙水禽不在此处停留。为了减少早田排水挟带泥沙或污染物进入下游湖泊或天然湿地，可以在进入湖泊或湿地的过渡带设计生态处理沟渠或氧化塘。而水田排水沟渠可以在植物生长季节充分蓄水，利用人工沟渠湿地对有机污染物质进行降解。在缺水地区种植水稻，特别是在开采地下水种植水稻的地区，应当进行以水量高效利用与水质净化为目的的生态水利工程设计。而这种设计思路来源于水污染的自然稳定塘处理理论与工艺。
结语：
生态水利工程的目标是促进生态学与水利工程的结合，要求工程不仅要满足人类社会生产发展需求，而且还要同时满足河流生态系统稳定性与生物多样性的需求。目前，生态水利工程设计由于经验积累问题上的不足，其发展较为缓慢，但是随着人们对人与自然的和谐发展认识的逐渐加深，生态水利工程的发展前景将不可限量。
参考文献：
[1]刘正茂.生态水利工程设计应遵循的理论与技术路线[J].水利发展研究，2012
[2]赵黎霞，崔建华.生态水利工程的规划设计基本原则[J].水科学与工程技术.2008（z2）.
传统水利工程在设计方面大多受到技术以及客观条件的限制，因此对于社会实际需求方面比较关注，往往忽略了有关生态方面的问题与原则，从而间接或直接导致水利工程在施工过程中对于周边环境和生态造成了较为严重的污染。随着我国当前社会经济的不断提升以及普通民众环保意识的不断加强，传统水利工程开始追求技术与生态的统一，这样不仅有助于提升对于水资源的开发与利用，同时还能为社会带来更多的生态效益。基于此，本文以“生态水利工程设计方面的基本原则”为主要研究对象，阐释了其安全性与经济性原则、水体内部多样性原则、实现河流生态系统自我修复原则以及水体原生态和生态要素关联性原则共4个方面内容。望本文的研究，能对生态水利工程设计提出具体的、有针对性意义的见解，推动其发展。
关键词：
生态水利工程设计；水体原生态；水体系统自我修复
由于我国地域较为辽阔，水系的分布也呈现出多元化的特征，不同地域、不同水域形态对于水利工程的建设也呈现出不同的要求，导致我国难以制定出较为明确和统一的生态水利工程设计准则。针对现阶段我国生态水利工程在设计方面所要面对的经济型、安全性、生态环境多样性以及生态系统的运营性等特征，水利工程的相关设计和施工操作人员可以从下文所述几个角度来把握其具体的操作原则。
1安全性与经济性原则
作为水利工程的重要分支，生态水利工程应该遵循水利工程最为基本的设计原则，因为只有这样才能保障其作为一项工程在技术上所必需秉承的安全性，从而实现其在最终运行和使用过程中，维护所有使用者的基本安全。水利工程设计师在设计过程中要充分考虑到水流、水体的水质等情况，深入实际去研究和考察水体对于泥沙的堆积和搬运作用、对建筑物的侵蚀作用，准确把握和考虑河道走势等自然定律。对于生态水利工程而言，只有充分把握建设基础的安全性、稳定性、持久性，才能确保其后期发挥自身应有的功能，从而实现以最少的资金投入、获取最多的经济效益和生态效益，完成对于经济性原则的秉承。
2水体内部多样性原则
据有关调查数据显示，一个地区的生物多样性和群落多样性受制于其非生物多样性，也就是说一个地区如果能够实现自然环境的多样化，那么其生物种类也会呈现出多样而丰富的特点，由此构成的生物链也会更加复杂，生态竞争会更为激烈，而这也必然会导致由生物所主要构成的生态系统，能够强有力的适应和地域来自自然界的变化和非常规条件下所引发的自然灾害的侵袭。这样的道理沿用在对生态水利工程的设计上，就意味着如果水利工程所涉及到的水体以及由水体所主导构成的内部环境较为单一，那么围绕其所产生的生物种类在多样性上就会存在一定的缺陷，长此以往将对于生态系统所拥有和保持的基本功能也会逐渐丧失。因此相关设计人员在构建生态水利工程的过程中，要充分考虑到水体附近以及周边区域内的生态环境与水文情况，充分了解与之相关的生物种类及基本生存情况，保障水利工程的新建能够拥有足够丰富的环境条件，将对自然生态的影响降到最低。
3实现河流生态系统自我修复原则
生态水利工程与传统水利工程相比，其除了要维持和保障有关技术方面的基本原则外，还要充分考虑和实现河流系统的生态自我修复功能，也就是要维持生态系统的可持续性发展。因此，设计人员要充分考虑到将人文的力量与自然生态进行有机结合，充分利用和把握生态系统自身所具有的组织和设计功能，实现从大自然环境当中选择适合的物种，组成良好而完备的合力结构。
4水体原生态和生态要素关联性原则
传统水利工程在设计的早期阶段，水利工程往往会将水体依据其不同的功能划分为若干区域，这就间接导致了水体之间生成严重的障碍性存在、无法流通，于是水体之间的不同物质难以得到有效的转换，其与周边自然环境所合力构成的生态系统也会在一定程度上遭到破坏。鉴于此，水利工程的设计人员在进行生态规划时，要充分考虑到生态系统当中各个要素之间的关联性，尽可能保障水体其原有的状态，避免因外界因素的干扰而影响到生态系统的统一性和完整性，从而实现生态水利系统的可持续性发展与运作。生态水利工程作为水利工程的重要分支，其不仅对于中国水利事业的发展拥有重要的作用，同时是构建水体文化、实现生态平衡的重要步骤与手段之一。鉴于此，国家相关水利部门在兴建生态水利工程时应充分把握经济型和安全性、水体内部多样性、实现河流生态系统自我修复以及水体原生态和生态要素关联性4大原则，从而实现生态效益和经济效益的和谐共生，提升我国水利工程建设的质量以及设计水平。
作者：郭勇 单位：沈阳市市政工程设计研究院
参考文献
关键词：生态；水利工程；设计；原则
中图分类号：TV：文献标识码：A：文章编号：1673-9671-(2012)022-0192-01
随着生态文明建设步伐的不断加快，水利工程的设计和施工也越来越朝向生态化的方向发展，生态水利工程已经成为一个既定的概念映入人们的脑海，如何实现生态水利工程的设计是人们关注的重点。
1生态水利工程概述
为了使读者能够对生态水利工程有一个全面的认识，以下将分别从生态水利工程的分类、生态水利工程的功能以及生态水利工程的特点两个方面来对生态水利工程做概要说明。
1）生态水利工程的分类。为了消除水患以及开发水资源而修的水利工程需要修建水闸，堤坝等不同水工建筑物，来有效的实现其目标，其中生态水利工程可以进行如下分类：①按期服务的防洪水利工程，比如长江三峡工程等；②农田水利工程，比如小浪底工程等。
2）生态水利工程的功能。①生态水利工程可以提高河道的蓄水能力，满足人们的日常生活用水及农田用水。随着社会的发展以及人口的剧增，人们对于水资源的需求与日俱增，所以说个地方政府在河流都建立起各种水利工程控制，调节水量以及开发和利用水资源，从而可以提高河道的蓄水能力，满足人们的日常生活用水及农田用水；②生态水利工程具有非常显著的经济效益。除这两项最基本的功能外，水利工程还可以在汛期进行防洪，发电、发展航运，旅游以及养殖渔业等需求，显然经济效益会十分的显著；③生态水利工程具有很好的防洪排涝的功效。水是人类在生活和生产中必不可缺的珍贵资源。但其人类真正能利用的水却只占地球总水量中很小的一部分，并不能完全符合人类的需求，水的存在直接就推动了巨大的经济、社会双效益。对于生态而言，也同样具备了积极地作用，通过对水量的调节合理支配水资源，可以使河流长期的处在一个平稳的状态，有效防止旱汛不均问题所造成的断流或者是洪灾，而且可以使污水再蓄水库中有一个沉淀的过程，就干旱与半干旱为例，可以此地区生态环境得到良好的改善，使其充分地发挥了本身的调节功能，从而促进了经济和社会不断发展。只有在修建了水利工程的前提下，才能控制水流的平稳状态，防止旱涝灾害的发生，并通过对水量的分配和调节来满足人民生产生活的需要。
3）生态水利工程的特点。水是人类日常生活中不可缺少的珍贵资源，但其存在的并不能符合人类对它的需求，所以我们要想更好地节约水，利用水，就要修建生态水利工程。设计在修建生态水利工程是尤为重要的因素。其中生态水利工程的特点如下：①有很强大的综合性和系统性，统一流域及地区所组成了单项水利工程，它们相互联系，相互制约，既紧密又相互矛盾。水利工程与其他也与国民经济紧密相关，详细的综合分析才可以获得最佳方案；②建设水利工程，对环境也有影响，水利工程不仅对经济社会发生影响，而且也影响着江河湖泊以及生态环境，气候等。这种影响有利也有弊。设计规划时一定评估出利弊关系，使其消除弊端，充分发挥水利工程本身的积极作用；③建设水利工程的任务难度大，很难掌握自然条件下对施工建设的影响，其建筑比一般的建筑物更为复杂；④水利工程的效益具有不确定性，每一年的水文状况都不会完全相同，所以利害每年也不相同。因此，制定合理的水利工程机制，就必须统筹兼顾以减少不利影响，实现经济社会环境效益；⑤一般水利工程都是规模很大，难度大，因此所需要的资金也比较多，另外工期也长，所以工程施工时一定要充分考工程的实际环境和需求。
2生态水利工程设计和修建中的注意事项
结合大量的生态水利工程的实践，笔者总结认为，生态水利工程在设计和修建中需要做好如下几个方面的注意事项。
1）修建的水利工程可以同时为多种目标服务的水利工程，而且在建设生态水利工程时一定要遵循生态学的原理，以及生态平衡的相关要求和相应的自然规律。
2）生态水利工程的修建要从保护生态的角度出发进行水利工程建设，必须要满足可持续发展以及良性循环的水利体系，从而达到人与自然能够和谐相处。
3）考虑到水利与生态系统之间的紧密联系。生态水利工程的建设可以使生态系统发生变化的关系。因此，在进行生态水利工程建设的过程，要对水资源进行合理利用和开发，在提高水资源利用效率的前提条件下，要采取有效举措来充分保证生态系统的稳定和生态系统自身的良性发，这同时也在要求，在进行生态水利工程修建时必须把人与水体当作为一个整体去考虑问题，同时也要兼顾到人与自然共同的需求。
4）合理的做好生态水利工程设计、规划、施工以及相应的工程运作机制控制工作。在有效完成以上工作的基础上，达到改善和优化生态系统的目的，同时使相关的自然资源可以得到持续和反复的利用，真正实现人类社会的可持续发展。
3生态水利工程设计的基本原则
生态水利工程的设计最显著的一个原则就是在设计时一定要凸显其生态性，这是生态水利工程的本质体现，除此之外，生态水利工程的设计还需要遵循协调性，系统性和安全性的原则，以下将分别给予详细的说明。
1）生态水利工程设计的基本原则之协调性原则。所谓的协调性原则，就是要确保水利工程要与周边环境协调统一，我们不要着急的去建设，而是要与周围环境实现和谐统一，只依靠人的力量是不可能控制自然的。与世界上没有两个相同的指纹一样，世界上是没有完全相同的两条河，每一条河都有自己独特的一面，所以我们在建设生态水利工程的时候，要具体问题具体分析，充分考虑周围环境因素，更好地控制水的时间与空间的分布，防止灾害发生，也为工农业及人们日常生活的正常需求提供了保障，如果违背了自然界的规律，那么灾难就会来临。
2）生态水利工程设计的基本原则之系统性原则。在设计整个生态水利工程的过程中，必须系统性的设计好，在设计时要充分考虑到自，然环境的易变性，不确定性，水域生态系统是在时间与空间不断收缩或不断发展的动态系统，河流生态系统属于一个开放的系统，随时都与周围生态系统进行物质循环以及能量传递。一条河流是不能孤立存在的，它在生态修复中必须与相邻的流域相互协调，必须从全局出发，综合的，系统的进行讨论，才能得到最佳方案。
3）生态水利工程设计的基本原则之安全性原则。在建设生态水利工程的时候，必须要从根本出发，考虑多方面因素，其中安全因素是非常重要的一环，生态水利工程作为一项综合性工程，有航运、防洪、发电以及抗旱等相关的功能需求，因此，在进行生态水利工程的设计时，必须要符合工程学的相关原理，同时还要符合工程力学以及水文学的相关规律，有效确保生态水利工程的各项安全。
人们对生态文明的追求，促使水利工程也不得不向生态化的设计方向发展，然而由于水利工程作为一项综合性的工程，其所要满足的功能需求比较多，而且涉及的面也比较广，所以在进行生态水利工程的设计时一定要严格遵循各项设计原则，这是有效发挥生态水利工程各种功能的重要前提。
参考文献
[1]张爱玲.浅析生态水利工程的设计原则[J].沿海企业与科技,2008,10.
[关键词]生态水利工程；功能；原则
1 生态水利工程的概述
1.1生态水利工程的概念
水利工程是一项要依赖许多重要的的工程力学的工程项目，而生态水利工程的侧重点就不仅在这些传统的体系建设，而是在水利工程建设的基础上考虑更多有关水利工程建设对其周围生态环境造成的一系列影响，所以会结合一定的生态学理论和工程建设的部分方法，所以可以说一门综合性的工程体系。
1.2生态水利工程的分类
生态环境主要可分为两大类，包括像三峡工程这样的防洪水利的工程，以及像小浪底工程这样的农田水利的工程。
1.3生态水利工程的特点
生态水利工程有以下特点：首先，生态水利工程有较强的综合性，它能把许多单个的水利项目相互联系起来在形成一个系统，而系统内部之间又是互相制约而又不可分割的，同时工程的建设也会联系到其他的经济建设类项目工程[1]；其次，生态工程建设必然要联系到生态环境，所以对从前项目建设都会忽略掉的江海河流的环境以及生态气候都会加以关注，对生态环境发挥更好的作用；再者，生态水利工程的建设由于会考虑到很多因素，并且工程建设的难度也会很大，是对传统水利建设的挑战，因而所需要的建设资金也会更多。
1.4生态水利工程的功能
而关于生态水利工程的功能也作如下介绍：首先最重要的一点，生态水利的建设必然会产生经济效益，因为可以利用水利建设中的防洪期来发电，还可以发展养殖业和旅游业等；其次，生态水利工程会更好的利用水资源，因为蓄水能力的增强可以更好的利用到农业发展以及自来水行业等，还可以再干旱的时期满足人畜的正常饮水以及农业应用。所以在生态方面来说，生态水利工程起到了调节的作用，是人类在水资源的需求上达到一个平稳的状态，还可以调节作用工程项目对水资源的利用，从而促进社会的经济发展[2]；再者，生态水利工程的建设将会加强防洪抗洪的能力，这样能在一定程度上减少洪灾的发生，保护生态环境。
2 生态水利工程设计中注意事项
生态水利工程不同于传统的水利工程，其难度更大、技术要求更高，所以更需要进行科学合理的设计，以达到造福社会的目的。所以工程的设计当中需要关注以下的注意事项：首先，生态水利工程顾名思义要遵循生态学的原理，所有的水利工程的建设都要把遵循自然规律当作首要任务；其次，在水利工程修建的前期，应该把生态保护当作设计的重要方向，而可持续发展也要摆在首位；再者，水利工程和生态环境的联系要把握好，二者在利弊权衡上要分析的当。因为在生态水利工程建设当中必然要在一定程度上改变生态系统，而对于生态系统的平衡也要做好分析，避免破坏生态系统平衡。所以在工程建设中，对于水资源的利用和开发一定要合理，以达到良性发展的效果；最后，生态水利工程的建设一定要把前期的工程设计和规划，以及实际操作中的具体施工做好合理的预算。只有把这些最基本的要点完成，生态水利工程的建设才会达到改善生态系统、促进经济发展的目的，最后达到真正的可持续发展。
3 生态水利工程的基本设计原则
3.1针对生态水利工程，发挥其对整个河流的自我修复能力
这种自我修复能力的发挥，就需要寻找到合适的环境条件和相应的能源条件，并且依靠系统的修复能力来选择适合的物种，进而形成合理的生态结构。一个好的水利工程就需要把人工建设和自然保护的比重分配好，二者应该比重相当，不要违背生态水利建设的初衷，去破坏环境来寻求经济效益的提升，应该从尊重自然、寻求平衡入手，把河流的自我修复功能发挥最大化。在工程的设计上更多的选择因地制宜，尊重自然，选择最合理的方案。
3.2积极保护河流多样性
河流的多样性的保护也就是对生物多样化的维持。河流多样性生物环境的形成主要是由于河流里生长着很多不同种类的动植物。河流的水文环境多样性主要有河宽、河流的形状和连续性以及流速等等方面的内容。河流的生态方面的特点主要是两相联系，指的是水―陆和水―气两个方面的两相，这样形成的生境条件较为开放；因为上中下游的生境不同，即具有异质性，这就促成了流域生境的丰富多样化。因此，设计生态水利工程时，应该对要保护生物多样性予以充分的考虑，对于原有的多样性生物栖息环境应该尽可能地予以保护和恢复，这样生物的多样性才能有一个良好的生存环境。
3.3 重视对生态水域整体生态系统性的修复
河流的生态系统还包括其周边的村庄和田园、森林等，其还承担着为生物提供栖息地的作用。所以说水域是一个大的生态系统，它还包括水文系统，而水文系统不但包括地下和地表的水系统，好包括和河流相关的湖泊、水塘、湿地和洪泽区等[3]。水文系统还与很多生物联系形成复杂的河流生态系统。还有，生态水利工程的建设的过程当中需要考虑到河道的问题，因为河道会对总的河流生态系统产生重要影响，并且河流生态系统的其他要素也要考虑周全，他们也是生态系统修复的关键因素。
3.4兼顾安全性和经济性
生态水利工程建设的目的就是在满足人类经济发展的需求的同时，还能对生态环境起到保护作用。所以在水利工程建设的过程当中一定要符合相关科学的工程学原理和生态学原理。所以在工程设计时，要根据实际情况，考虑到洪水、寒冻等情况的最大负荷能力；还要根据地理学原理分析河流横断面和纵断面的情况，以及河流的动态变化趋势来分析规律，从而保证河流的生态修复的持久性。要保证工程的风险最小而创造的利益最大。
4 结语
总体来说，生态水利建设是一门追求经济发展和生态环境保护相平衡的学问，但由于发展的时间较短，相关的经验技术不是很成熟，所以在项目建设上不是很完善，要想更好的为人类的生态环境服务，就必须遵循自然的规则，人与自然的相互和谐。
参考文献
[1]阎世忠.浅析生态水利工程的规划设计基本原则[J].硅谷，2009（ 18） .
