生态工程及其基本原理范例(3篇)
生态工程及其基本原理范文
【关键词】生态理念；水利设计；应用研究与分析
水利工程是城市经济的命脉，同时也是人民赖以生存的工程之一。水利工程的建设在某种程度上满足了人类社会的发展需求，并且根据可持续发展目标，目前提出了水域生态和可持续发展相结合的发展战略。在生态水利的设计过程汇总，其生态经济技术应用价值是技术的关键内容，打破了传统水利工程中的污染难治理、环境立法难实施，以及清洁生产技术较为落后的问题，发展生态水利设计成为生态工程建设主要手段，并且逐渐被人们所接受。
1.水利工程的建设环节中出现的生态问题
我国有些水利工程的建设开发，及其生产活动主要是由于设计的不合理、过度的使用地下水、无序性的开发和乱排污水等因素造成的，对人们生活的环境和自然环境造成严重影响，出现了很多环境问题，对我国的部分水运事业造成了一定的影响。我国目前出现的水利工程生态问题，是在生态化的水利工程的运行相继出现。生态水利技术不断更新发展，生态化的水利工程对于社会的发展具有很大的推动作用，在高质量高科技，以及低消耗现代化手段基础上，与自然进行生态平衡的协调。
2.重视生态化设计理念
所谓生态是指与自然和谐的、相协调的一种存在状态，生态平衡是指系统中多种因素可以相互融合的一个平衡方式。社会发展要协调和和谐，人与自然也要协调发展。但是从70年代起，河流和水利之间的生态系统关系，是国内外科技界关注的重点问题。
其次，生态系统体现了城市河道的独特特征，河网是城市的经济命脉和生活源泉，影响着城市规划建设。城市水岸作为现代化城市景观中的特色生态因素，也是比较密集的区域范围，人们活动和自然和谐相处活动场地，是关键性的位置。由于城市化的加速发展和科技更新改革，城市河道现已有泄洪排涝与蓄水引清的作用，并且增加了航运，在某些地区其旅游景观与周围的环境也更加的协调融合。
由于长时间的生态平衡失调，为了改善现有流域水域环境，恢复生态环境，水利相关部门需要加强流域治理工作力度，进行调度手段的调整，环节断流的不利局面。使逐渐恶化的生态环境得到恢复调整，由于生态技术的不断更新发展，例如：网络式挡土墙技术、软质透水护底技术和生态护坡技术等被广泛应用到水利工程中，并且起到了一定的作用效果。
3、生态水利设计基本原则介绍
3.1经济性与安全性原则
在生态水利的设计过程中，设计方案需要根据水利工程基本原理，还要以生态学基本原理为基础上，满足设计的经济性与安全性要求。安全性的需求是指设计方案需要满足水文学与工程力学基本规律，并且保障水利工程安全、耐久和稳定性，就需要设计人员在水利工程的设计过程中考虑侵蚀与淤泥、流泥沙的输移和河道的冲刷特征，根据动态河流变化规律，从而实现水利工程稳定性。选择水利工程的设计方案，需要从经济合理性进行分析对比，从而使水利工程的投资量最小，但是经济效益最高。
3.2保持与恢复河流空间的异质性原则
经过长时间的研究，其成果表明：河流中的生物群落存在多样性和非生物的环境空间异质性之间有着密不可分的关系，简言之非生物的环境空间复杂性越高，生物群落种类也就越多，说明非生命系统和生命系统之间有着相互依存与耦合的关系。水利工程的设计中需要维持非生物的空间异质性，需要在有限河流生态系统中进行小环境的创造，为了生物的生存与共存提供更多的空间，使生态环境协调发展，保证河流生态系统生物多样性。
3.3生态系统自设计和自我恢复的原则
生态系统自组织的功能意思是生态系统可持续性，对于自组织是指是指物种之间的自然选择，物种之间需要通过自然选择方式发现自己所需要的生存环境条件，保证物种数量和繁衍。并且在水利设计中需要根据生态系统自设计和自组织，选择合适的物种记性物种结构和生物群落的组成，体现多样性原则，充分发挥物种自我恢复的功能。
4、生态理念在水利设计中的应用研究
4.1河道的改造工程
水利工程中的大型河道建坝蓄水使用功能给城市居民带了很多的好处，同时也解决了生态环境问题。主要包括：大气破坏、泥沙淤积、鱼类等生物物种的死亡，其移民管理很难实施等问题。提高河道的生态工程的安全性和持久性，需要对河道工程进行改造，坚持“各个项目的综合原则”，遵从规划步骤进行分期实施。水利工程人员需根据河道生态设计进行整治，主要体现在以下两个方面：
（1）河道的整治中，生态理念在水利工程的应用需要坚持“因地制宜”的原则，并且在项目施工规划前期，调查河道生态环境，并且根据调查结果实施生态保护措施，实现了人与水道流域环境和谐统一。
（2）根据地域特色，需要对河道的护坡断面与定位河道岸线进行科学、合理设计，并且坚持河道的自我设计与自我修复，以及河道流域的生态环境保护原则，从而进行水利工程的设计，增强水利设计的实际应用性。
4.2建设堤岸工程
我国应该大幅度的提高和健全环境效益的综合技术指标，在水利设计中也要考虑经济效益与环境效益。技术人员在河道的整治中由于没有认识到河流自净能力需要在健康完整生物组织系统下进行的，以及水体在生态系统中的作用等问题，导致出现单一的经济技术评估指标体系。因此，在水利设计之前根据当地流域生态系统的生物组织群落进行调查分析提供全面的生态恢复资料。在建设堤岸工程，设计师一般选择景观生态学原理进行设计。并且在建设堤岸工程设计中，需要保持堤型与堤线选择多样化，最大限度的实现当地流域的生物物种的多样化。
结束语
生态理念在水利工程中得以发展，是可持续发展理念和生态保护意识的发挥在那体现，同时也是今后水利设计发展目标，设计人员子啊水利设计环节中根据生态水利工程学基本要求，在不断的技术更新和经验总结方面，进一步的提高我国的生态水利水平，从而从实际生活中实现人与自然和谐相处的发展模式。
参考文献
[1]李永乐.生态化理念在水利设计中的应用分析[J].现代商贸工业，2013（06-15）.
生态工程及其基本原理范文
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.
生态工程及其基本原理范文篇3
关键词:水利生态规划设计生态系统
中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：
一、水利工程现状与生态
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。
人们为了满足一定的需求，大量兴建的水利工程，同时也造成了一些负面效应。为此，针对生态水利工程如何规划设计成为当务之急。生态水利工程对经济和社会发展有着举足轻重的地位。但是水利工程规划的同时，必须考虑到水利工程对生态系统的严重影响，因此在规划在生态系统规划时要考虑对生态系统的影响尽量减小到最小。本文通过对水利工程学的基本原则进行分析。
二、生态水利工程的规划设计基本原则
1、工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一种综合性工程，既要满足人类的需求，同时也要考虑可持续发展的要求。另外，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。
从生态水里工程的经济上分析，应准寻风险小效益大的基本原则，由于生态系统的演变方向随机的，生态水利工程规划具有一定的风险，这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，应该合理的利用生态系统的恢复能力，力争以最小的投入获得最大收获的规划路线。
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。
3、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。
所谓“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。
同时，必须重视水域和生态环境的易变性、流动性和随机性的特点，表现为流量、水位和水量的水文周期变化和随机变化，也表现为河流淤积与侵蚀的交替变化造成河势的摆
动。这些变化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。生态系统的变化范围从生境受到限制时期的高度临界状态到生境扩张时期的冗余状态。
4、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。
三、水利工程灌区设计
1、规划的建设规模预测分析
（1）国民经济和社会发展对小型灌区灌溉面积发展要求需根据当地保障粮食安全、增加农民收入的要求，小型灌区在当地农业生产的重要地位，依据大中型灌区以及当地旱作农业
发展规划确定的粮食生产目标，试分析农村、农业经济发展对小型农田水利设施建设的总体需求，进而确定小型灌区续建配套与节水改造规模、新建小型水源工程及发展灌溉面积的规
模。
(2)耕地资源对小型灌区灌溉面积发展的素质潜力分析根据当地耕地资源状况，分析小型灌区灌溉面积发展素质以及发展潜力。
(3)可供灌溉水资源对小型灌区灌溉面积发展潜力分析以县为单位进行水资源承载能力复核，从水资源角度论证小型灌区灌溉面积发展潜力。则需要根据水资源综合规划确定的灌溉用水总量控制指标及其使用情况等诸多因素，分析农业内部对水资源的需求情况，分析规划改造区域可供水资源量。进一步证明改造区域水资源供、需平衡状况。
二关于水利工程灌区规划设计的建设内容
（1)小型水库(即所谓的引水)自流灌区的取水枢纽、固定渠道(包括排水沟)续建配套以及涵闸等建设物的建设;
(2)小型扬水灌区的泵站、涵闸等建筑物的建设以及对于固定渠道续建配套节水改造;
(3)水源工程(小水池窖(水池)、新建塘坝、提水设施等等);
(4)灌排泵站的更新改造;
(5)排涝泵站的建设。
对于农业、农村、农民利用的工程，农田水利灌溉工程起到了决定性的作用。所以，我们应当以科学发展观，深入贯彻和实行，用正确的管理方式，管好，用好，保护好水资源，建设新农村，以方便建设农村，发展农业，应以惠农民为基本指导方针，设计出科学合理、高效安全的水利灌溉工程。通过强化流域为单元的水资源最为统一管理，监理有协调性的，有效率的水利运行体制。协调好水人关系。就一定能够妥善的解决合理需要和有效供给只见到重要矛盾，实现水资源的供求平衡，保障社会经济发展的可持续性。
参考文献：
董哲仁.生态水工学的理论框架［J］.水利学报，2003，（1）：1~6