时间：2022-06-20 08:05:46
序论：在您撰写生态工程论文时，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。
随着科学进步,人们认识到水利工程对于河流生态系统可能造成不同程度的负面影响。这主要表现在以下两个方面:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形态直线化,河道横断面几何规则化,河床材料的硬质化。二是自然河流的非连续化,包括筑坝导致顺水流方向的河流非连续化,筑堤引起侧向的水流联通性的破坏。从保护生态环境的高度,充分认识这种负面作用,积极采取工程措施和生物措施对于受损河流生态系统予以必要的补偿,维护水域生态系统的功能,是流域生态建设的重要任务之一。
近年来,各地在进行防洪工程建设和河流整治工程中,已经采取了一些新技术和新材料加强河流的生态建设。比如生态型护坡技术,堤防绿化措施等。但是这些技术经验还缺乏系统的总结,也迫切需要有关技术规范和技术导则的指导,使之更具科学性和规范化。
2生态化建设的建议
2.1有关防洪工程规划的原则。工程经济效益和环境效益分析方面应加强,权衡满足人的需求的经济效益与环境效益之间的关系,即进行工程项目经济技术及生态环境效益评估,改变现行的单一经济技术评估指标体系。以往的治河工程着眼于河流本身,往往忽略了河流湖泊与岸上生态系统的有机联系,忽视了河流周围的生物群落的存在,也常常忽视了整治后原有生物群落的恢复。因此,在进行防洪工程的规划时,应明确河流与其上下游、左右岸的生物群落处于一个完整的生态系统中。建议按照“河流生态廊道”的范围,进行统一规划、设计和建设。在平时的设计当中除说明需进行常规的水文、地质的测量勘察外,还要补充加强相关范围的生态系统调查的要求,重点是生物群落(动物、植物)的历史与现状调查,对特定的生物群落与水体的相互依存的关系有明确的认识。
2.2堤线布置及堤型选择河流形态的多样化是生物物种多样化的前提之一,河流形态的规则化、均一化,会在不同程度上对生物多样性造成影响。因此,针对有关条款,建议补充或强调以下要点:在堤线布置原则中,补充说明应尽可能保留江河湖泊的自然形态,保留或恢复其蜿蜒性或分汊散乱状态,即保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩。在确定堤防间距时,遵循宜宽则宽的原则,要处理好行洪和生态保护要求与土地开发利用之间的矛盾,河槽和河漫滩不仅要能满足设计洪水行洪要求,还要保持一定的浅滩宽度和植被空间,为生物的生长发育提供栖息地,发挥河流的自净化功能。堤型的选择原则除满足工程渗透稳定和滑动稳定等安全条件外,还应结合生态保护或恢复技术要求,尽量采用当地材料和缓坡,为植被生长创造条件,保持河流的侧向联通性。
2.3河流断面设计。自然河流的纵、横断面也显示出多样性的变化,浅滩与深潭相间。因此设计规范中应提出河道尽量要做到河床的非平坦化,采用非规则断面。避免因规则断面而导致流场的均一化,增加与生物的亲和力,并有助于与自然风景相协调。与上述设计相对应,需要推广使用一些与非规则断面有关的水力学计算方法和配套的实用工具或计算机软件包。
2.4岸坡防护。在河流整治工程中,对生态系统冲击最大的因素是水陆交错带的岸坡防护结构。水陆交错带是水域中植物繁茂发育地,为动物的觅食、栖息、产卵、避难所,也是陆生、水生动植物的生活迁移区,至关重要。因此,岸坡防护工程的设计应从强调人与自然和谐的生态建设要求出发,采用与周围自然景观协调的结构形式,在满足工程安全的前提下,确保生态和景观的护岸形式多种多样。在典型的岸坡防护结构中,可尽量使用具有良好反滤和垫层结构的堆石,多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构,尽可能避免使用硬质不透水材料,如混凝土、浆砌块石等,为植物生长,及鱼类、两栖类动物和昆虫的栖息与繁殖创造条件。
2.5景观建设。城市水域整治的景观建设中,可以强调注意保留江河湖泊天然的美学价值,避免将水流置于过多的亭台楼阁等混凝土与砌石形成的人工环境之中。水利工程设施要造成一种人与自然亲近的环境,现代的城市景观设计,应更多注重生物栖息地建设。水利工程还应为公众广泛参与和对儿童进行水环境保护教育创造良好条件。如水生态公园等。
2.6工程施工。在工程施工中,建议强调施工期对生物栖息地进行保护和恢复,避开动植物发育期进行施工。对特殊区域的物种,在施工期要采取其它辅助保护措施,如它处养育等。取料场开挖后应进行适当处理,以满足美观和环境方面的要求,要求合理设置排水、平整地形和改善有利于植被生长的条件。料场区应进行植被恢复,与周围景观相一致。
2.7工程管理。为降低施工环境对生态系统的冲击,保障工程效果的实现,并延长生态工程的寿命,宜强调加强前期的养护和后期的管理,包括维护、监测和评估,并积累数据和经验。
3结语
1.1主体空间利用的原则物种种群分布有两种模式，分别是平面分布和垂直分布。在水利工程施工中要确保物种种群不受影响，不要打破周边环境和物种原有的生态平衡。因此在进行水利工程施工的时候，就必须进行物质的分级，并建立多层次利用体系，在这个基础上相关部门根据生态系统内部物种的分布情况，总结经验提出了主体空间利用的原则［2］。主体空间的应用可以使空间组织结构面临的障碍得到有效的处理，人们在进行水利工程施工的时候可以根据这一原则来使水利工程生态系统和建设格局相互适应，还要合理的规划土地、水流等资源，这样可以达到对生物结构层次的合理安排的目的。
1.2循环利用可再生原则有效的降低水利工程的建设成本、实现生态效应的主要途径就是可再生循环利用，在进行水利工程施工的时候可以使用可循环利用材料，也可以使用可再生的原材料，这样可以充分的挖掘资源的价值能够达到处理、回收建筑垃圾再利用的目的，通过循环利用可再生原则可以使得生态环境得到切实的保护，变废为宝，进而在保护生态环境的同时还提高了经济效益。
1.3经济效益、社会效益和环境效益协调发展原则在进行水利工程施工的时候，想要实现经济效益、社会效益和环境效益协调发展这一目标，就必须确保生态系统的平衡，不要打破生态环境，要通过科学发展观的理念来指导施工，以环境保护作为立足之本，这样就能够协调人和自然的关系，在确保生态环境不受破坏，工程质量得到保证的同时，还要处理好经济建设的问题。在进行水利工程施工的时候，可以发展生态用水，也可以适当的发展水利方面的旅游业，这样可以促进经济效益的提升，还能够确保生态环境的平衡，实现良性循环，这样也可以很大程度上的降低水利工程施工对生态环境的不利影响。
1.4物种共生原则生态系统开放性的特征很明显，在一定生物集群范围内，物种的数量是恒定的不变的，但是在进行水利工程施工的时候，会使得生态系统和外部环境之间进行物质交换，这样就可能使得生态环境平衡被打破。在对生态环境现状进行细致的分析之后，要遵循物种共生的原则来进行水利工程的施工，这样能够使得工程和自然优势互补，还能够维护生态环境的稳定性，使得生物的多样性得以确保，还能够使得水利施工建设的生产发展得到满足，这样就能够使水利建设优化的积极作用得到发挥。
2提高水利工程施工生态工程环境措施
1)在进行水利工程建设的时候，要使施工对生态环境的破坏最小，这样就可以实现生态环境保护和水利工程和谐发展的目标。在水利工程建设过程中，要科学合理的进行施工方案的制定，在制定施工方案的时候要以保护施工地生态环境为前提，采用最合理的施工计划，这样才可以实现水利工程生态经济效益的最大化。
2)在进行水利工程施工的时候，要循环地使用施工中的各种材料和各种物品，并进行综合的利用，要尽可能的实现所有材料得到最大程度的利用，这样既能够保护水利工程施工地的生态环境，还能够使得水利工程的总成本降低，进而提高经济效益。
3)对于那些已经完工的水利工程项目和接近完工的工程项目，也要依据国家的相关规定来对施工地的生态环境进行严格的监测管理，要确保在整个施工期都能够有严格的环境监测，及时地发现施工中破坏生态环境的问题，进而采取对应措施来解决问题，这样才可以切实的保护生态环境，在施工过程中，要将相关环境保护人员的责任进行明确的划分，并配置最专业的监测设备来实现信息数据的收集，聘用最专业的人才来对信息数据进行整理和分析，这样才能够更好的保护生态环境。
4)工程区域系统和工程系统是构成生态工程系统的两部分，工程是工程系统的中心，而且要遵循经济规律，还要依照生态学原理的基础，并立足于运行的目标，进而使得生态工程系统结构的最优化得以实现，想要保证工程系统和生态系统正常的能量流动和物质循环，就必须具备好的生态工程系统结构，这样才可以确保生态系统和工程系统能够协调的发展，进而提高生态工程的效益。
5)在进行水利工程建设的时候，要有机的和生态环境建设结合。通过工程建设和生态环境建设的有机结合，可以使得施工中生态环境的问题被解决，还能够取得比较好的经济效益。
(1)由于施工单位进行水利工程施工时
在运输原材料以及进行开山炸石等工作过程中产生大量粉尘，而影响了空气质量。同时，施工机械工作时所产生的废气与运输车辆排放的尾气共同造成了对周遭空气的污染，从而使得空气质量快速下降。这对水利水电工程施工人员以及施工现场附近的居民生存环境会造成严重影响，进而使得施工人员与附近的居民很容易感染呼吸道等疾病。
(2)水利工程施工单位进行施工工作时
常常需要利用当地的土地资源进行施工工作。这就使得并未建立健全施工管理体制的施工单位经常会出现浪费土地资源与胡乱处理水利工程废弃物现象的出现，这对施工当地地质环境的影响是异常严重的。并且施工单位进行拦河筑坝与开山炸石等施工工作，会在不同程度上影响当地的地质构造，进而为水土流失等问题的出现埋下了隐患。
(3)在施工单位进行水利工程施工工作的过程当中
往往需要频繁地进行车辆运输以及开山炸石等工作，这会对水利工程附近的居民造成极其严重的噪音污染，从而影响附近居民的生产以及生活质量;同时，由于水利工程施工单位并未及时并且恰当地对水利工程建设过程中所产生的各种废弃物进行处理，这会对施工现场的空气质量以及水体质量造成污染，从而引起其他生态污染问题的产生。所以，针对水利工程建设对生态环境所造成的影响，施工单位需要采取恰当的手段予以有效解决，从而才能满足我国走可持续发展道路以及建设生态文明社会的根本需求。
2生态工程在水利工程环境问题当中应用的原则
在水利工程当中应用生态工程原理，一般需要遵循经济效益协同发展的原则、共生互补的原则、循环再生综合利用与主体空间利用原则、时程需求协调原则等四个基本原则，下文将就这四个原则进行分析。
(1)所谓经济效益协同发展的原则
主要指的是施工单位在进行水利工程施工时，要协调处理好生态环境与社会经济效益的关系，从而才能够在水利工程的施工过程中走可持续发展道路，才能够在加强施工管理的过程当中规范水利工程的施工工作，以有效减少甚至是杜绝水利工程施工对周遭环境所造成破坏。现代化社会要求施工单位转变思维方式，注重对施工现场以及附近生态环境的保护，进而才能够在最大程度上保证水利工程施工充分遵循生态环境效益与社会经济效益协同发展的原则。
(2)从一般情况下来讲，共生互补原则主要指的是施工单位进行水利工程施工时要遵循合作共存、互惠互利原则
以切实避免土地资源的浪费。从而才能够在水利工程施工时有效节约土地资源，才能够有效减少水利工程施工时的社会资源消耗。并且，施工单位在遵循共生互补原则时，可以通过采取多种方式进行规划管理工作，继而才能够协调好水利工程与自然生态环境之间的关系，才能够在优化资源配置的同时走可持续发展道路。
(3)循环再生综合利用原则
一般指的是施工单位在水利工程施工过程中，施工单位要在遵循循环再生综合利用原则的基础上，对施工过程中所产生的废弃物以及剩余的施工材料进行充分利用，继而才能够达到节省资源与创造社会经济效益的目的;并且在充分遵循主体空间利用原则的基础上，施工单位要结合施工当地生物种群分布规律合理地安排生物种群，从而在保护生态环境的基础上有效解决施工现场空间组织结构的问题。进而在合理规划、统筹全局的前提下起到保护周遭自然生态环境的效果。
(4)施工单位遵循时程需求协调原则
需要在进行水利工程施工工作时观察并且协调好因子量值与施工工期、运行期之间的关系，从而在统筹兼顾的基础上能够有效提高水利工程的生产能力，能够有效提供水利工程的施工进度。所以，施工单位在进行水利工程施工时，需要充分遵循以上所提及的经济效益协同发展的原则、共生互补的原则、循环再生综合利用与主体空间利用原则、时程需求协调原则等四个基本原则，从而才能够在保护环境的同时有效减少资源的浪费。
3应用生态工程原理解决水利工程施工中的环境问题
针对上文提及的水利工程对生态环境所造成的影响以及生态工程在水利工程中应用的原则，施工单位可以采取科学、合理的措施将生态工程原理应用到水利工程当中来，从而有效地解决水利工程施工中的环境问题。
(1)在水利工程施工施工的前期，施工单位要加强对水利工程施工现场数据的勘测收集工作
设计人员在进行水利工程设计时要综合当地的地质结构、自然资源等勘测数据进行短期以及中长期的规划，从而才能够尽量减少水利工程施工时对生态环境所造成的影响，进而才能够使得施工单位按照水利工程设计图纸规范地进行工程施工工作。这是保证不破坏自然环境的一个基础性前提。
(2)施工单位要不断深入、普及施工人员对生态环境的保护意识
并且在水利工程施工过程中要尽量减少对生态环境的污染，从而才能够真正协调社会经济效益与生态环境效益的发展。同时，在施工的过程中，要采取尽量减少开山炸石等工作对周遭居民所造成的噪声污染，对施工过程中产生的废水要经过处理后才能排放，加强对施工过程中所产生空气污染等防范措施，这样才能够有效解决水利工程施工过程中所产生的环境问题。
(3)建立健全施工监督管理体制能够有效规范施工人员的施工工作。
第一，水利工程在施工中对当地的生态环境会造成了影响，蓄坝拦谁肯定要对下流的用水造成影响，水利工程的施工对地方生态环境会有破坏最优，改变了动物和植物的生存条件，由于生存环境的改变，一些生物和植物可能会消失，因此在水利工程的实施过程中尽可能管理好现场，在生态环境方面要尽量减少破坏。
第二，水利工程在施工过程中会对该区域的地理环境产生影响。土壤的品质会被改变，一系列地理因素会在施工中被改变。水利工程可以利用间坝蓄水与打通河道等一些手段来确保当地的农用田地正常使用，避免了一些自然灾害对其的负面影响，洪涝干旱等会造成非常大的破坏。雨水可以让土壤中水分充分互补，实现自我调节，这样很大程度上来使当地的土壤肥沃的程度得以加大。当水利工程施工完毕后，由于上游存在很多的泥沙以及其他沉淀物，水库的水位会有所上升，进而致使附近的地下水位也上涨，以此为基础，环境就要发生变化，如气温的上升导致水快速蒸发，水库周边土壤的含水量会增加，这样土壤盐碱化的现象就容易发生。
第三，水利工程实施中必然会对周边居民产生噪音污染，一般来说水利工程的实施地点在山区等地，在施工过程中需要进行路段的爆破和挖填等工作，不可避免的带给居民噪音困扰，影响人们的日常生活。第四，水利工程带来的环境问题，同时对当地居民也产生影响。水利工程还会对当地的空气质量有一定影响，这是因为施工中会使用一些材料，如石灰、水泥，这些基础的建筑材料在使用的过程中会根据山地的地貌特征有一定形变和挥发，这样就会对空气质量有影响。
2.水利工程中的环境措施
2.1准备前期工作在工程施工开始之前，施工单位要开始准备工作，对现场进行勘察和数据的收集工作都在其中，除此之外还要进行地质机构的考虑，自然资源的因素也要算在内，之后进行规划，规划要有科学性，要能改善周围的生态环境，尽可能的降低负面影响。
2.2增强环保意识环保意识要被提高，这是新时期对人们发展经济的新要求，施工单位要有环保意识，督促施工人员在是施工过程中也要注意环保观念，要把环保的理念渗入每个环节。施工中要把污染的风险降到最低，维持社会效益与生态效益的同时发展，不能偏激的倾向一面。再者，对开山炸石等方式则是能免则免，这样能有效的减弱噪音，施工后的废水在处理后才可以排放，不能直接排放，从而全方面的对环境污染的问题进行有效实施。
2.3完善监督管理制度建立一个监督管理制度，这是任何一项工程顺利实施的保证，施工单位要建立对于生态工程系统的管理制度。对工作人员的工作方法、行为进行约束。此外，生态补偿的机制要被建立，提前预测水利工程对周边环境造成的潜在问题，预防的工作要坐在前面。水利工程中的生态工程要坚持可持续发展战略，从而使生物资源减少的情况得到缓解，对周边的生态环境的影响要降到最低。
2.4生态工程系统的建立生态工程系统的建立可以减少水利工程在实施过程中对生态环境的影响和破坏。该系统的建立要考虑工程效益和生态效益，在此基础上对水利工程的施工单位要进行规范，施工单位利用生态资源的行为要有严格的规章制度，按准则办事。这样才能减少生态工程中的环境问题，对水利工程与生态环境的互相协助发展问题有所帮助。按照国家的相关法律法规规定，已经完工的水利工程要对环境实行监测管理，对相关工作人员的责任明细化，把责任落实到个人，这样可以更高效的实施管理，加之专业化的环境监测器材配备，把监测收到的数据与信息进行整合，仔细分析，从而保证生态环境的持续发展。
2.5分管施工单位要有生态保护意识各个分管的施工单位都应该在水利工程实施的过程中加强生态保护意识，准确掌握自己施工的范围与具体任务，在自己的施工环节要尽力去降低对周遭生态环境的破坏，每个人都应该有这种意识。
2.6重视综合利用要在水利施工过程中重视共生互补、综合利用。在施工过程中有很多问题，面对多种问题有多种解决措施，合理规划与协调，在自然环境与项目工程和谐共生的基础上，选择最佳的措施组合。
3.结语
论文摘要：阐述水利工程与水域生态的关系，介绍了生态水利规划的基本原则：工程安全性与经济性原则；提高河流形态的空间异质性原则；生态系统自设计与自我恢复原则；景观尺度与整体修复原则；反馈和调整设计原则。
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程，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、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（GIS）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的，在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外，人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中，监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中，提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与，通过对话、协商，以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合，提高设计的科学性。
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在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程，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、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（GIS）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的，在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外，人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中，监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中，提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与，通过对话、协商，以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合，提高设计的科学性。
论文关键词：生态水利工程设计原则
论文摘要：阐述水利工程与水域生态的关系，介绍了生态水利规划的基本原则：工程安全性与经济性原则；提高河流形态的空间异质性原则；生态系统自设计与自我恢复原则；景观尺度与整体修复原则；反馈和调整设计原则。
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公路生态工程技术的开展实施以及应用是在其环境保护面临问题的时候，创新发展出的新技术。目前，我国公路施工在环境保护上还存在很多问题：第一，环境保护管理体制不健全。环境保护管理体系是工程技术发挥作用的前提，但是公路建设在施工前并没有制定科学制度，环境影响评价报告内容不够全面，部门工作不协调，无法引导公路生态工程技术的应用。第二，公路生态工程技术问题。公路生态工程技术包含的内容众多，有公路选线规划、生态环境影响评价以及生态恢复技术，选线技术对施工能力要求甚高，目前我国技术人员对其的认知还处于基础阶段，技术发展缓慢。传统的选线技术一般由设计人员完成，费时耗力，环保因素少，选项效率低。另外，公路建设的迅速性、绿化工程技术的实用性，导致植物选择研究严重滞后于绿化工程的发展，早期边坡大量应用外来草坪草种的弊端日益显现，公路生态工程技术问题较为突出。
2.公路生态工程技术分析发展
根据上述内容，我们已经直观明确了解了公路生态工程技术的相关概述，明确了其在工程建设施工中存在的主要问题。为了有效缓解这些不足，弥补其弊端，我们一定要结合实际，找到公路生态工程技术准确应用的对策，协调好技术与工程建设之间的关系。
2.1建立公路生态工程技术体系
俗话说“没有规矩不能成方圆”，想要做好任何事情都要有健全完善的制度体系作基础，公路生态工程技术涉及到的内容多样复杂，系统繁杂化，缺乏建设的良性循环体系，以及成为制约我国公路工程技术进一步发展的巨大阻碍。对此，我国公路生态工程施工企业要根据建设实际，制定系统的工程技术施工方案，完善技术条例规范，从政策上、技术上加以研究，做好环境评估和恢复理论的应用，细化技术工程施工重点，明确责任制，从而保证技术应用的科学化。
2.2完善公路生态工程技术研究工作
公路生态工程技术的科学开展，一定要以工程技术的精准研究为基础，以科技的探讨为前提。首先，加强生态系统优化设计研究，将关注点转向生态问题，逐步加深研究领域，结合生态系统空间分布规律选择适合的技术建造和恢复自然建设，打造较高级别的生态系统。其次，做好关键技术研究。在公路生态建设区域，对结构功能相似的生态系统加以保护，例如湿地、荒漠、草原以及森林等等，都是生态系统和公路生态建设需要研究的重点。最后，完善生态系统评价技术，对公路建设景观美学、自然度等予以精准评价，做好等级评定，强化生态多样性，为绿化工程施工创设基础。
2.3促进公路生态工程可持续发展
可持续发展是现代化公路生态工程建设追求的关键内容，是需要长期系统强化的项目。公路生态工程在施工作业之前，要配套建立合理的绿化工程，将系统管理与绿化工作紧密结合，从长远性上考虑公路生态环境的恢复与重建。具体而言，国家公路生态工程在施工的时候，要加强技术管理，发挥技术优势，提高植物残体和表土的利用效率。在具体建设过程中，路线布设时应尽量避开村镇,减少汽车噪音、废气、震动对沿线村镇居民的影响，同时应考虑线位不要出现大填大挖,从而减少对原有环境的破坏，并做好完善的排水系统设计，路基两侧设置边沟和排水沟,以截流路面污水,保护农田免受污染。
3.结束语
