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1.1生態修復
水利水電開發會對生態環境造成一定程度的破壞,可通過規劃環評制定一系列的修復措施,盡快恢復生態環境的完善性,避免引發更大規模的生態問題。水利水電開發中的生態修復,必須以規劃環評技術作為依據,實行建設補償,與此同時跟蹤開發中生態變化的指標,充分利用監測途徑補償生態缺陷,體現規劃環評在生態修復中的作用與控制優勢。生態修復結合規劃環評的狀態,制定符合生態保護的方法,補償水利水電開發中的生態不足。
1.2構建制度
水利水電的開發速度越來越快,根據規劃環評的實況,我國相關部門應對水利水電開發提出制度約束,通過構建制度形成環境評價的體系,用于規劃環評的實踐中,科學保護水利水電中的生態環境,確保水利水電所處生態環境的可持續發展,優化環境評價。
2規劃環評技術在水利水電開發中的應用
根據水利水電開發與規劃環評技術的關系,分析規劃環評技術的實際應用,體現技術性的環境保護,由此確保環境保護下水利水電的順利開發。具體分析如下:
2.1環境評價
環境評價技術能夠提高規劃環評的應用效率,滿足水利水電開發的基礎應用。環境評價技術可以根據水利水電項目的基本情況,劃分評價的范圍,在此基礎上確定評價對象,深入研究水利水電項目中的多個差別,由此確保環境評價技術更加適用于水利水電項目的開發。水利水電開發中的環境評價技術,主要包括數學模型和情景分析等,利用系統的評價方式,得出水利水電開發的環境依據,避免水利水電開發偏離環境保護的要求。
2.2區域分析
不同區域的水利水電項目,對環境存在不同的影響。水利水電項目屬于國家基礎建設,呈現區域性建設,增加了規劃環評技術的應用壓力。為優化水利水電的開發,需在環境評價技術中引進區域分析,根據規劃環評的以往經驗,完善區域性的環評分析。區域分析決定了水利水電項目中的環境規劃,同時明確環境在區域中的表現特征,能夠降低水利水電項目中環境規劃的難度,有利于提高環境的穩定度。環境評價技術中的區域分析,歸屬于一類基礎性的措施,可以為水利水電開發的規劃環評提供技術性的保障。
2.3政策評價
政策評價是規劃環評技術的核心,輔助環境評價技術進行決策。政策評價具有一定的實用性,其可以發現環境評價技術中的差異點,全面反饋水利水電開發中環境因素之間的關系,同時滲透到政策評價中。政策評價在水利水電開發規劃環評中,可以分為三個階段,如:
(1)政策分析,利用價值觀念分析水利水電中的環境現狀,實行多維度劃分,進而實現多個層次的政策解析;
(2)政策預測,利用定性的分析,得出政策中的環評信息,通過判斷環境評價技術前后的政策形態,估計環評的價值;
(3)政策評估,利用實踐規劃出水利水電項目中的環評價值,評估環境評價技術在項目開發中是否具備效益和效率保障。
2.險預測
規劃環評技術在水利水電開發中,可以經過一系列的動態行為,找出開發過程中引發環境破壞的因素或潛在因素,并預測可能出現的風險。環境評價技術能夠根據水利水電開發中的環境風險,估計此類風險引發的損失,包括經濟損失和生態損失,而且風險預測具有一定的決策優勢,預先評估風險損失,有利于控制開發中的環境破壞,充分控制開發行為,保護生態環境。
3結語
關鍵詞:工程水文;水利規劃;可持續發展水利;工程水文及水資源
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)17-007-02
我國的水利工程專業、水利水電工程建筑專業以及農業灌排技術專業中,一般都設有“工程水文及水利水電規劃”或稱“工程水文及水利計算”課。水利水電工程技術人員所接受的主要是傳統的“工程水文及水利水電規劃”的思想方法。改革開放以來,代表性文獻有華東水利學院(現為河海大學)、西北農學院(現為西北農業大學)、武漢水利電力學院(現為武漢大學)合編的《水文及水利水電規劃》,都科技大學(現為四川大學)、華東水利學院、武漢水利電力學院合編的《工程水文及水利計算,長江流域規劃辦公室水文處主編的《水利工程實用水文水利計算》,蔣金珠主編的《工程水文及水利計算》。朱歧武、拜存有主編的《水文與水利水電規劃》這些文獻為水利水電工程的規劃、設計、施工、管理運用提供有關暴雨、洪水、徑流、泥沙等方面的分析計算,為合理開發水資源、治理河流、確定水利水電工程的開發方式、規模和效益。以及擬定水利水電工程的合理管理運用方式等提供依據。隨著工程水利向資源水利轉變,傳統水利向現代水利、可持續發展水利的轉變,傳統的“工程水文及水利水電規劃”的某些內容亦越來越不適應可持續發展水利的要求。為使水利工程專業、水利水電工程建筑專業以及農業灌排技術專業中的“工程水文及水利水電規劃”的內容適應現代水利、可持續發展水利的要求,筆者對傳統“工程水文及水利水電規劃”與可持續發展水利適應性進行了分析研究。
一、可持續發展水利內涵概述
汪恕誠部長曾指出,恢復和建設良好的生態系統,以水資源的可持續利用支持經濟社會的可持續發展,是現代水利、可持續發展水利工作的基礎性目標。具體而言:就是要實現環境水利、資源水利和信息水利,通過工程措施和非工程措施實現水多能控、水少能引、水臟能調,為社會經濟發展提供主要的防洪安全保障、水資源供給保障和水資源保護。為了滿足經濟社會發展需要,不斷提高水資源的利用效率,以水資源的可持續利用保證經濟社會的可持續發展是可持續發展水利的本質特征。具體包括四個方面:一是實現水資源的可持續利用;二是建立節水型社會;三是恢復和建設良好的生態系統;四是實現水資源的優化配置。水資源的可持續利用與傳統水利對水資源“竭澤而漁”的開發利用方式完全不同,它是循著生態經濟學的原理,實現生態水利的公平和高效發展,實現當代人與后代人、上游與下游、河道內與河道外、相鄰區域(或流域)等水資源開發利用的公平。水資源的可持續利用是在人口、資源、環境和經濟協調發展戰略下進行的,是在保護生態環境的同時促進經濟的發展和繁榮。建立節水型社會是一項涉及社會各層面的綜合性系統工程。以循環經濟理念推動節水型社會建設和區域經濟可持續發展是節水型社會建設的新路子,而循環經濟是運用生態學規律把經濟活動組成為一個“資源開發—產品生產—資源再生利用”的反饋式流程,實現低開采、低排放、高利用,以最大限度地提高資源利用效率,提升經濟運行的質量和效益。
恢復和建設良好的生態系統,實現人與自然的和諧,實現經濟社會和資源環境的協調發展是現代水利的基本目標。實現水資源的優化配置,也就是要實現資源、經濟、社會和生態環境的協調發展,這是建設現代水利的根本途徑。由此可見,可持續發展水利的本質特征是高等院校水利專業教學的理論指導,是現代水利水電規劃的思想方法,也是“工程水文及水利水電規劃”內容的參照系。
二、傳統“工程水文及水利水電規劃”內容與可持續發展
水利之要求差距剖析前文所提及的代表性文獻,不論內容還是形式基本是一致的,幾十年不變,只是本專科內容的多少有所不同,顯然與可持續發展水利對“工程水文及水利水電規劃”內容的要求不相適應,主要表現在以下四個方
1、強調河流的水文功能,忽略河流的生態功能水文循環(水分循環)是認識水資源可恢復性、有限性和時空分布不均勻性等的基礎知識,“工程水文及水利水電規劃”一般都在開篇對其做重點介紹。河流是水文循環過程中液態水在陸地表面流動的重要通道。大氣降水在陸地上所形成的地表徑流,沿地表低洼處匯集成河流。降水入滲形成的地下水一部分也復歸河流。同時,對河流的分段、河長、河系、縱橫比降以及河流的集水區域———流域等都有詳細的介紹,但是忽略了河流是形成和支持地球上許多生態系統的重要因素這一內容。河流在輸送淡水和泥沙的同時,也運送由于雨水沖刷而帶入河中的各種生物質和礦物鹽類,為河流內以至流域內和近海地區的生物提供營養物,為分子輸送種子,排走和分解廢棄物等,使河流成為多種生態系統生存和演化的基本保證條件。
2、強調人類活動對“量”的影響和“還原”,忽略對生態環境的影響和修復“工程水文及水利水電規劃”文獻中,都有對人類活動影響使徑流資料不一致而進行“還原量”計算的內容,但從不涉及由于水利水電工程的建設對生態環境的負面影響問題,更沒有對生態環境如何修復的內容。一方面,水利水電工程可以促進或帶動經濟社會發展,有利于解決“人口——資源——環境惡化”問題,消除因貧困求生存而導致生態環境破壞的根本原因。另一方面,對生態環境也有負面影響,比如河流上建水庫、電站,特別是梯級較多時,河流形態會發生顯著變化,會出現生物多樣性退化以及加劇水體污染等問題。
3、水利規劃不考慮生態環境用水需要在開發利用水資源時,需要對河川徑流進行水利規劃,以確定水利水電工程的興利規模。河川年徑流的分析計算在“工程水文及水利水電規劃”中一般作為一章內容介紹,其目的是提供長期年、月徑流量系列以及設計代表年的年、月徑流量,用于確定水利水電工程的興利規模,即為滿足工業、農業、城鄉生活、發電、航運、養殖等用水部門的用水需要所需的工程規模。但是,一個區域(或流域)的水資源合理開發利用,不僅要考慮本區域( 或本流域)用水部門的用水要求,還必須考慮本區域(或本流域)以及臨區域(或流域、或上、下游)的生態環境用水所要求的工程規模,本文稱為“生態環境庫容”。從現代水利、可持續發展水利的本質特征來分析,后者更為重要,可這恰恰是傳統“工程水文及水利水電規劃”所缺少的。
4、水庫調度圖的局限性和片面性“工程水文及水利水電規劃”中,一般都含有水庫調度的內容。水庫調度可分為興利調度、防洪調度和水庫群的聯合調度。水庫的興利調度是依據徑流資料以及用水( 用電)部門的用水(用電)要求,按照經濟效益最大(比如發電量最大,灌溉面積最大,供水保證率最高) 的所謂“最優準則”預先編制一組水庫蓄水的指示線組成水庫興利調度圖。防洪調度是依據工程地點的設計洪水資料經過防洪水利計算確定水庫的一系列防洪特征水位,其目的是確保水庫大壩安全和處理防洪與興利的矛盾。水庫群的聯合調度其目的是使庫群獲得較大的綜合經濟效益。由此可知,水庫調度圖不論是在水庫的規劃設計階段還是在其管理運用階段,都沒有考慮“生態環境庫容”,也沒有考慮水庫的放水如何使下游河道還原為天然狀態,維護下游河流生態的天然屬性,更沒有考慮“減污調度”、“調沙調度”。顯然,傳統水庫調度圖具有很大的局限性和片面性,與可持續發展水利的要求極不適應。
參考文獻
[1] 華東水利學院,西北農學院,武漢水利電力學院.水文及水利水電規劃[M].北京:水利出版社,1981.
[2] 成都科技大學,華東水利學院,武漢水利電力學院.工程水文及水利計算[M].北京:水利電力出版社,1980.
(一)水利水電工程建設管理
水利水電工程不僅是一門學科,也是一項大規模的、需要大量的人力物力以及龐大的財政作為基礎,對人們有利的基礎設施建設活動。其涵蓋范圍相對比較廣,包含測繪、設計、勘探等多種工程,同時也是全面的理科人為項目。
(二)施工規劃
施工規劃實際上就是在完全進行施工建設之前切實做好工程的設計規劃工作,也就是說施工前的準備工作。水利水電工程作為一項有利于人們群眾的大型復雜工程,這就需要在進行實際施工之前,工程管理者與施工人員提前做好環境的勘察,掌握施工周圍的實際情況,盡可能保障施工不破壞周圍的地質結構,最大限度的降低對自然的破壞,避免出現大規模自然災害。
二、施工規劃的意義
水利水電工程是一項規模大、工序多、專業性強以及涉及范圍廣的大型生產化工程,也是一項錯綜復雜、內外聯系的工程項目。那么如何把設計輔助行動,怎樣科學的管理與建設工程項目具有重要的現實意義與經濟意義。由于我國地域比較遼闊,各地的地理條件差異比較大,施工工程的建筑形勢也大不相同,施工條件也千變萬化,因此,形成了不同的施工特點。在實際施工過程中由于受到水文以及地質結構的制約,施工具有一定季節性,地形復雜,使得施工技術要求也比較高,還有很多處在偏遠山區,運輸不是很便利,使得施工條件變得更加艱難。經過多年實際施工證明,施工規劃已經逐漸成為水利水電工程管理中重要的組成部分,是工程編制投資估算、招標以及總概算的重要依據,是施工方控制施工資金的重要保障,是施工管理與施工建設的指導性文件。因此,做好施工規劃對水利水電工程具有重要作用,在正確的選擇壩址、壩型、布局設計方案,合理的進行施工,保證施工質量,從而縮短周期、降低施工成本以及提高經濟效益方面都有重要意義。
三、水利水電工程管理中施工規劃的作用以及主要內容
水利水電工程在引入相對比較有競爭性的招標之后,工程建設過程需要很多合同共同作用才能進行組織實施,施工單位應該依據工程進行合理分標,并且要擇優選擇多家相對比較優秀的單位來實施工程。那么,施工規劃的基本內容就是讓工程可以最大限度的發展工程的能動性。依據相關法律法規,充分表現競爭機制。應該依據招標時候所了解的市場信息、基礎資料以及工程建設的實際要求來合理的進行施工規劃,以招標方案為基礎,從而落實施工方案以及工期,并且對合同管王吉棟黑龍江水運建設發展有限公司黑龍江哈爾濱150026理以及施工工程進行全面的安排與規劃。在實際的編制過程中,應該處理好合同干擾以及銜接的問題,進一步表明合同的責任與義務,避免出現賠償事件。進行施工規劃的基本內容:市場信息和基礎資料、合同劃分與組合、導流施工、主體施工前的邊界合同條件、主體施工、交通運輸施工、工廠設施施工、總布局與區域劃分施工、分標進度與總進度施工、施工標準與施工規范。一個完善的施工規劃最主要的就是能夠對施工工程進行劃分與合同組合方案設計出相對比較合理的規劃。水利水電工程是否分標以及怎樣分標應該取決于工程的構成情況和每部分工程量的多少。通常情況樞紐是由分散布置的多線工程組成,各個組成部分工程量大時,最好進行分標段招標,工程量較小不易分標。分標方案的選擇要與工程特點相結合,從施工方法、布置、進度等方面對各標段進行比較并分析,進一步完善優化擬定的分標方案,爭取提出一個工期短、施工方案合理、銜接良好、管理方便及經濟效果最好的分標方案。依據之前已經選擇的分標標準以及方案進行系統的分析,明確每個分標之間的銜接關系,確定關鍵路線。并且對每一段施工工程都進行合理的規劃與布置,最大限度體現施工方的施工意識,此外想要切實的做好施工規劃工作,不能缺少水電、造價、機電、業主以及相關勘測部分的密切配合。
四、水電工程建設管理中施工規劃工作的注意事項
第一,水利水電工程是一種比較復雜專業性比較強的工程,因此做好施工規劃工作就變的尤為重要,在進行施工之前,施工企業應該在建設之前對施工場地進行勘察,并且在施工過程中,進行施工規劃的時候必須做到實事求是,不可以為了追求經濟利益和美觀效果規劃不符合實際的施工方案。
第二,在進行水利水電工程施工過程中,相關部門應該做好施工質量監測,并且每時每刻都要關注施工的情況。一旦出現違反法律法規的行為,進行嚴格的懲罰,建立一定的監督管理體制,并且在建設的過程中盡可能的使用綠色環保材料,以便于減少環境污染問題,減少霧霾的出現。
第三,在施工過程中應該切實做好安全防范措施,從而保障水利水電工程建設者的人身安全,為我國水利水電工程的建設提供安全保障,提高施工的質量與水平。
五、結束語
1.在全市率先完成水管體制改革
從優化管理機構入手,本著精簡機關人員,充實壯大一線的原則,對全處人員實行“金字塔”布局,除機關留少部分人員從事機關管理服務之外,將其余人員實施“三三”制分流,即1/3的人員從事依法行政,1/3的人員從事工程管理,1/3的人員搞多種經營,徹底解決了人浮于事的問題。2011年1月,通過了濟寧市政府組織的水管體制改革驗收,管理處被定性為公益一類財政撥款全額事業單位,由原來依靠自身創收來維持其安全運行的公益性工程,轉變為相對穩定和有制度保障的投入機制和渠道,進一步理順了管理體制,破解了發展難題。
2.在全省率先推行了目標管理責
任制考核辦法推行目標管理責任制,實行目標管理考核,是實現規范化管理的重要措施和手段。濟寧市梁濟運河管理處于2000年就按照國家和省市有關規范標準,結合梁濟運河實際,探索制定了《濟寧市梁濟運河工程管理考核辦法》,并不斷修訂完善,考核也由原來的百分制改革為千分制,將崗位工資、效益工資、工作目標、單位效益與個人工資掛鉤,基本工資、崗位工資與效益工資相結合,實行了月考核、季講評、年評比,獎優罰劣,工程規范化管理水平大大提升,這些工作不僅填補了省內空白,其經驗被山東省水利廳在全省水管單位推廣,有力地推動了全省水利工程規范化建設。
3.管養分離,走活一盤棋
實行管養分離,工程維修養護工作走專業化、社會化的路子,是全國水管體制改革的核心內容之一。自2002年起,經市編委批準,濟寧市梁濟運河管理處在原經營科的基礎上成立了梁濟運河工程養護服務中心,工程管理職能與維修養護職能實行了內部分離,建立起了專業化的維修養護隊伍,維修養護工程實行了內部合同化管理。近幾年來承擔了梁濟運河工程全部維修養護任務,還承攬部分社會服務項目,為單位創造了巨大經濟效益,較好地解決了工資和單位發展問題。
4.大力推進競爭激勵機制
在人事制度改革上,按照干部四化標準和《黨員干部選拔任用工作條例》及國家有關政策,對中層以上干部、中級以上專業技術人員實行競爭上崗和評聘分離,定期考核,按崗定酬。建立了《中層干部年度考評暫行規定》《專業技術崗位設置和推行競爭上崗暫行規定》等制度。對中層以上干部,按年度考核結果確定崗位;對中級以上專業技術人員,每3年競聘一次,均按現崗位確定報酬,實現了干部能上能下、專業技術人員評聘分開的靈活用人機制,極大地增強了廣大干部職工的緊迫感,激發了干事創業的積極性。
二、以創建水利工程規范化管理單位為目標,全面提升工程建設管理水平
濟寧市梁濟運河處第一管理所成為全省第一個省一級水利工程規范化管理單位。創建之初,濟寧市梁濟運河管理處統籌結合國家南水北調東線一期征地移民、淮河治污迎查等工作,精心組織,周密安排,扎扎實實開展創建達標工作。
1.實施堤防規范化達標整治建設
按照“整體推進、重點突破、逐步實施、分段達標”的原則,投資300多萬元高標準完成下游段14.8km工程規范化達標整治建設,修筑右岸14.8km堤頂泥結碎石防汛道路8.88萬m2,修復堤防排水設施1530m2,埋設路沿石29.6km,整修左右岸堤防內外堤肩、堤坡、灘地、護堤地、戧堤區5.78萬m3,堵復馬道1.95萬m3;重新安裝埋設標志標牌、禁行桿29處,公里樁、界樁326塊。兩岸堤防堤頂順直,堤坡平整,各類護堤護岸林木整齊美觀,綠化率達到100%,實現了堤防“四化”目標。
2.徹底整治了下游段河道堤防環境
在沿河縣區防指、水務、公安、鄉鎮等部門的配合下,組織水政監察人員和工程管理人員,出動各類執法車輛、執法人員對下游16km河道堤防違章建筑物、構筑物和亂植樹木進行強制清除,優化了河道環境,確保了河道行洪暢通。同時,結合治污迎查工作,組織沿河縣區對河道堤防及周邊環境進行全面整治,有力促進了工程規范化建設和創建工作。
3.積極推行精細化管理
在工程管理工作中提出了管理方式物業化、管理標準保潔化的新要求,把工程管理工作提升到保潔的高度,建立了日巡查、日保潔制度,規范了巡查日志,加大了工程巡查維護力度,使工程巡查和維修養護工程更加制度化、常態化,工程面貌整潔美觀。
三、以政策法規研究為著眼點,進一步加大水政執法力度
多年來,濟寧市梁濟運河管理處積極探索新形勢下的依法治水、依法管理河道的可持續發展之路,致力于水法規體系建設,以水法規政策為支撐,不斷完善水政執法體系建設。
1.在全市率先出臺《濟寧市梁濟運河管理辦法》
為使工程管理走上法制化軌道,根據《中華人民共和國水法》《中華人民共和國防洪法》《河道管理條例河道管理條例》等法規,結合梁濟運河工程和本地實際進行了大量地調研工作,經過積極努力和爭取,濟寧市人民政府頒布了《濟寧市梁濟運河管理辦法》,從河道整治、建設、保護、利用、防汛等方面都做出了法規規定,為保護梁濟運河工程,充分發揮工程效益提供了法律保障。
2.在全省率先開征堤防養護費
在充分調查研究的基礎上,按照現行水法規政策和有償使用的原則,克服困難,主動工作,積極爭取,在上級主管和有關業務部門的大力支持下,經山東省財政廳、山東省物價局批準立項和核定標準,在全省率先出臺堤防養護費的收費政策,填補了全省空白,政策出臺后,管理處及時制定了切實可行的征收措施,確保政策的順利實施。目前,此項收費工作因濟寧市濱河路的開通,已停止執行。
3.水政執法工作進一步規范
隨著社會的發展,環境與發展的矛盾日益突出。可持續發展作為“解決環境與發展問題的唯一出路”已成為世界各國之共識。水是人類生存不可缺少的必要條件,水資源可持續利用是可持續發展的前提條件之一。然而,隨著人類社會的發展,對水資源的需求日益增長,在世界許多地區產生了水資源污染、水資源短缺等嚴重問題。如何使有限的水資源滿足不斷增加的需水要求,同時又不導致水質惡化呢?這就給研究水資源的學術界提出了一個十分嚴峻又富有挑戰性的課題。1996年,聯合國教科文組織(UNESCO)國際水文計劃工作組將“可持續水資源管理”定義為“支撐從現在到未來社會及其福利而不破壞它們賴以生存的水文循環及生態系統完整性的水的管理與使用”。這是針對現行水資源管理提出的新的思路,即在可持續發展思想的指導下。但是,如何去量化研究它?以及如何在定量上來尋找以可持續發展為指導的水資源規劃與管理決策?還是一個難題。
本文從量化的角度,提出一套定量研究方法,主要內容包括:面向可持續發展的水利規劃與管理的量化研究方法以及水資源優化配置模型;并給出在可持續發展思路指導下的水利規劃研究方法步驟;最后給出一個具體應用實例。
1水利規劃應該以可持續發展為基本指導思想
1.1可持續發展的概念與內涵
關于“可持續發展”這一術語的定義,目前有許多種。最常被引用的定義仍是1987年Brundtland夫人等在世界環境與發展委員會上提出的定義,即可持續發展是指“人類在社會經濟發展和能源開發中,以確保它滿足目前的需要而不破壞未來發展需求的能力”[7]。
綜觀可持續發展的定義和論述,可以把可持續發展的基本思想概括為:⑴可持續發展鼓勵經濟增長,但可持續發展所鼓勵的經濟增長決不是以消耗資源、污染環境為代價,而是力求減少消耗、避免浪費、減小對環境的壓力。⑵促進社會進步是可持續發展的最終目標。可持續發展鼓勵經濟增長,但短期的經濟增長不是可持續發展的最終目的,提高生活質量、促進社會進步才是可持續發展的最終目標。⑶可持續發展以資源、環境為基礎,社會進步、經濟增長必須同資源環境可承載能力相協調。⑷可持續發展戰略的實施以適宜的政策和法律體系為條件,必須有全社會公眾的廣泛參與。
1.2可持續發展——水資源~生態環境狀況與社會~經濟發展的綜合
面向可持續發展的水利規劃目標,是為社會經濟的發展和生態環境的保護提供源源不斷的水資源。實現水資源在當代人之間、當代人與后代人之間、以及人類社會與生態環境之間公平合理的分配。因此,水利規劃研究的對象系統應該界定在社會經濟—水資源—生態環境復合系統上。在這個復合系統中,社會經濟、水資源、生態環境三大子系統相互作用與影響,構成了有機的整體。
(1)生態環境系統和水資源系統是社會經濟系統賴以存在和發展的物質基礎,它們為社會經濟的發展提供持續不斷的自然資源和環境資源。
(2)社會經濟系統在發展的同時,一方面通過消耗資源和排放廢物對生態環境和水資源進行污染破壞,降低它們的承載能力;另一方面又通過環境治理和水利投資對生態環境和水資源進行恢復補償,以提高它們的承載能力。
(3)水資源系統在社會經濟系統和生態環境系統之間起到一條紐帶作用。它置身于生態環境系統之中,是組成和影響生態環境的重要因子。同時它又是自然和人工的復合系統,一方面靠流域水文循環過程產生其物質性;另一方面靠水利工程設施實現其資源性。
1.3現行水利規劃面臨的挑戰
就現行的水利規劃而言,主要考慮的是:經濟效益(economicbenefit)、技術效率(technicalefficiency)和實施的可靠性(performancereliability)。盡管它們仍然被應用,但已經不能滿足可持續發展的要求。從《21世紀議程》要求的社會、經濟、資源、環境相協調的高度,已迫切需要逐步轉變到新的行為準則。需要站在可持續發展的高度來研究和制定水利規劃。具體地說,現行水利規劃面臨以下挑戰:(1)不僅需要考慮經濟效益,而且迫切需要考慮社會效益、環境效益;(2)需要站在可持續發展的高度,考慮社會經濟發展與資源環境保護之間的協調、考慮當代人與后代人之間的協調;(3)不僅需要研究水資源、水利工程建設等問題,而且要研究社會經濟系統發展變化以及與水資源-生態環境間的協調問題。(4)不僅僅要考慮水資源的供需平衡,而且要考慮不同區域、不同時代人(現代與后代)用水間的平衡。以謀求社會經濟持續協調發展。
2面向可持續發展的水利規劃方法量化研究
可持續發展的目標是,使社會經濟發展與生態環境保護相協調。在文[1]中,作者曾對社會經濟發展與生態環境保護相協調進行了度量,引進了發展綜合指標測度DD。它是社會經濟發展水平綜合指標EG與生態環境質量綜合指標LI的集成,計算式如下:
它是一個涉及社會經濟、生態環境兩大方面、且在社會經濟系統與生態環境系統的耦合系統中運行、滿足一定約束條件、要求總體效益最大的優化模型。該模型是一個十分復雜的多階段非線性優化模型,其求解比較困難。對此,作者在文[3]介紹了采用計算機模擬技術的方法,求得模型的近似最優解。這樣可以大大減少計算工作量。
3面向可持續發展的水利規劃研究思路與技術路線
基本的研究思路和過程介紹如下:
(1)根據研究區的具體實際,制定水利規劃的依據、具體任務、目標和指導思想。重點要體現可持續發展的思想;
(2)了解社會經濟發展現狀和發展趨勢,建立社會經濟主要指標的發展預測模型,對未來不同規劃水平年的發展狀況進行科學預測;
(3)分析研究區水資源量和可供水資源量,并建立水量模型,以作為研究的基礎模型;
(4)綜合社會經濟系統和水資源與環境系統之間的聯系,建立“水資源與社會經濟生態環境耦合模型”。作為面向可持續發展的水資源優化配置模型的基礎模型;
(5)研究可持續發展的量化方法,并建立面向可持續發展的水資源優化配置模型;
(6)通過優化模型的求解和優化方案的尋找,來制定水利規劃的具體內容。
詳細的研究過程及技術路線如圖1所示。
4應用實例——新疆博斯騰湖流域水利規劃與水資源管理研究
博斯騰湖位于新疆維吾爾自治區巴音郭楞蒙古自治州境內,是目前我國最大的內陸淡水湖泊。它既是開都河的尾閭,又是孔雀河的源頭,兼有開都河來水的水資源調控、孔雀河流域農田灌溉、工業及城鄉生活用水、流域生態環境保護和向塔里木河中下游緊急調水等多種功能。在水資源十分珍貴的新疆南部地區,有著十分重要的地位。
流入博斯騰湖的常年性河流只有開都河。開都河發源于西部積雪的高山(天山中部),由冰雪融水補給,也是天山南坡水量豐富的河流之一。在寶浪蘇木處,該河流又分為東、西兩支,東支注入博斯騰湖大湖,西支注入博斯騰湖小湖。以開都河為界(寶浪蘇木分水樞紐以下,以東支為界),把開都河流域分成左、右兩個灌區。灌區從開都河引水進行農田灌溉,并不斷向大、小湖排水(鹽)。經過博斯騰湖的調節,從大湖出口——西泵站、小湖出口——達吾提閘匯入到孔雀河,肩負著孔雀河流域農田灌溉、工業及城鄉生活用水等重擔。
如何協調該區工業、農業發展與生態環境保護的關系?如何協調上游灌區(即開都河灌區)發展規模與下游灌區(即孔雀河灌區)發展規模的關系?目前該區發展態勢如何?采取什么樣的措施,才能保證走可持續發展道路?等等。這些都是急待回答的問題。
由于在博斯騰湖流域,影響社會經濟發展的最主要因素是水資源,水資源可持續利用是保證該區可持續發展的重要前提。本文作者與新疆巴音郭楞蒙古自治州水利局合作,開展了《博斯騰湖流域可持續水資源管理應用研究》。
首先,進行水文學、生態學基礎研究、社會經濟系統動態變化系統研究,得到全流域水量水質生態耦合系統模型和社會經濟發展預測模型;
論文摘要:主要闡迷在編制縣級農田水利基本建設綜合規劃應注意的問題并提出了具體的解決措施,按照技術上可行、經濟上合理的原則,保證規劃中各項指標的順利實現。
新疆水利廳于2005年12月下發了關于編制新疆縣級農田水利基本建設綜合規劃(以下簡稱規劃)的通知,該通知下發后,各縣紛紛開展了該規劃的編制工作,在編制規劃報告過程中,筆者發現以下問題需要設計人員注意。
一、水土平衡計算后缺水原因的分析問題
該規劃農田水利建設水資源合理配置部分,通常先對縣區所轄行政范圍水資源進行綜合評價,根據水土平衡分析,計算出缺水量。大部分平原灌區在水土平衡時,缺水原因主要有以下3點:①河道天然來水過程與區域用水過程不匹配;②區內水利工程不配套,尤其受調蓄能力限制;③灌區內部渠系防滲率低,水資源損失較大。而規劃水平年解決供需矛盾主要是通過渠系防滲、開采地下水、對平原水庫進行除險加固、跨流域調水等工程措施來滿足灌區的用水需求。
由于該規劃是以縣為基本編制單位,在實際編制過程中,往往把該縣做為一個獨立的單元來考慮問題,忽略了該縣在整個流域中所處的位置以及與上下游其它用水單位之間的關系。筆者認為要解決灌區的缺水問題,首先應該從整個流域出發分析缺水原因,而不單是立足于本縣來解決缺水問題。有些流域中已建的引水樞紐工程可能控制下游幾個縣的分水,特別是各縣的分水比例由于歷史原因在該流域管理規劃中已經確定,一般不允許隨便改動,各縣的分水量只會隨河道來水的變化而變化。例如南疆某河流域,在該條河流上有一引水樞紐控制下游兩縣一市的分水,各縣按分水比例引水。2005年,該地區召開會議,把A縣的三個鄉劃分到了B市,但A縣、B市在大河上的分水比例卻沒有因行政區劃的改變而做出相應的調整,這樣一來,在分析B市灌區內水土平衡時,勢必會加大供需矛盾。從水賬的角度簡單分析:假設現在B市從大河上的分水比例是20%,大河多年平均來水量按2x1護耐計算沖口果B市的分水比例提高1個百分點,就可以多分配2x1護耐的水量,大河水量損失按20%考慮,仍有1.6x1護耐的水量可以進人灌區,而如果灌區內部通過開采地下水的方式來解決的話,要得到相同的水量則最少要打8眼井(每眼井的提水能力按2x105m3/a計算)。
在解決灌區此類缺水問題上,應該首先根據重新劃分后的行政區劃,充分考慮各縣市的經濟發展差異后,在流域規劃中對相關縣、市的分水比例做相應的調整。按照調整后的分水比例重新進行水土平衡分析后,如果仍然存在供需矛盾,再考慮通過開采地下水、跨流域調水等其它工程措施來解決供需矛盾。按照以上步驟確定出的水資源配置規劃目標不但能提高地表水資源的利用效率,也減少了工程建設項目,節省了國家投資。
二、農村人畜飲水工程問題
在調查B市的農村飲水不安全人口數量時筆者發現,該市的農村飲水不安全人口數量在近3年之內呈下降的變化趨勢,而近3年之內農村人口數量卻是以平均每年10.7%的增長率在遞增。B市近3年也沒有新建人畜飲水工程,主要是對已建工程的維護和設備更新,按常規應該是飲水不安全人口數量隨農村人口數量的增加而遞增加。經過進一步的深人調查,其原因是:近幾年隨著B市經濟快速發展,工業化進程的加快和相關產業的飛速發展對外來勞動力的需求量也是逐年增加,每年都有大量的農村勞動力來到B市務工,這一部分勞動力的戶籍所在地是農村,而他們的用水地點卻從農村轉移到了城市。當從農村轉移到城市的勞動力數量大于農村人口的增長數量時,就造成了農村人口數量在增加而農村飲水不安全人口數量在減少的現象。所以在確定該市的飲水不安全目標和相應的工程措施時,不能單一的按照統計部門提供的農村人口數量和人口自然增長率來預測飲水不安全人口的發展趨勢,而應充分考慮近幾年隨著城鄉一體化步伐的加快,農村勞動力不斷向城市轉移這一因素,根據該市的“十一·五”規劃報告,對飲水不安全人口的發展趨勢做出相對合理的預測,制定出了相應的工程措施。
三、鹽堿地改良中排水系統規劃問題
鹽堿地改良也是規劃中的一個重要內容,鹽堿地改良的效果如何直接關系到耕地的利用率和農作物產出效率,從而影響到農民的收人和當地社會生產力的發展。近些年各縣在治理鹽堿地方面已做了很多工作,如田間排水溝的開挖,種植耐鹽作物改良土壤,采用豎井排灌降低地下水水位,通過各種水利工程措施和生物措施來控制耕地鹽堿化。在鹽堿地的改造過程中雖然取得了一定的成績,但也存在很多問題。大部分排水溝建設時沒有經過規范的設計、計算,淤積、坍塌現象嚴重,每年都要組織大量的勞動力清淤;大部分排水系統沒有合理的排水出路,部分排水直接進人河道,影響下游灌溉用水水質,還有部分排水則就近排人灌溉渠系中與渠水混合后繼續灌溉,其結果是一部分地區耕地鹽堿化現象有所改善,下游另一部分地區耕地鹽堿化現象加重或產生次生鹽堿地。
目前排水系統配套、完善仍然鹽堿地改良的主要水利工程措施,若想使各級排水溝充分發揮作用,使整個排水系統取得良好的排水效果,首先要從各縣所在流域的角度出發,統籌規劃,建設流域內控制性總干排,使各縣都能將鹽堿地內高礦化度的排水按統一出路排到容泄區,而又不影響下游灌區的灌溉水質。
如果流域中有已建或已經規劃的控制性總干排,在規劃縣級排水系統時應當保證本縣最末一級排水溝內設計排水流量時相應的水位應大于總干排內設計排水流量時的水位,否則排水將沒有出路,開挖的各級排水溝也起不到應有的作用。
如果流域中沒有建設控制性總干排的條件,那么在規劃縣級排水系統時應當充分考慮本縣的最末一級排水溝與鄰縣最末一級排水溝的銜接問題。做到水流銜接平順,互不影響,充分保證排水通暢。
20世紀90年代,隨著社會經濟的不斷進步和發展,在城市現代化建設中對于改善水域環境的要求不斷提高。以改善水域環境和生態系統為主要目標的“城市環境水利工程”建設,成為水利現代化建設的重要內容。按照現代城市的功能,對流經市區的河流歸納起來有兩類要求:①對河中水流的要求是:水質清潔、生物多樣性、生機盎然和優美的水面景觀。②對濱河帶的要求是:能反映本地獨特歷史、文化、風俗的濱河景觀;能提供一充滿鮮花、有人工景點、公園化的休閑、娛樂、體育活動空間;能營造一充滿文化、藝術、科學氣氛,具有現代氣息、人水關系協調、引人勝、便于人水親近的濱河帶。
人們提出這些要求是社會進步的體現,也是社會經濟發展的必然。水利建設者應當適應這種趨勢,滿足社會的要求。在水利工程的規劃、設計、施工等方面進行調整和完善,注入更多的人文、藝術、科學和現代氣息,注重工程的環境效益和美學效益。從這個角度來說,現代水利可以稱之為“大水利”,即“通過流域的綜合整治與管理,使水系的資源功能、環境功能、生態功能都得到完全地發揮,使全流域的安全性、舒適性(包括對生物而言的舒適性)都不斷改善,并支持流域實現可持續發展。”
水利工程,改造山河、興利除害、綜合開發、合理利用、積極保護、科學管理水資源,使之更好的服從人們的意志,更好地為人類造福,這不僅改變了自然界中天然水流的形態,也改變了周圍的自然環境和社會環境.國內外的大量實踐都表明,許多水利工程不僅發揮了它們正常的工程效益,而且也越來越顯示它們的環境效益,成為一種新穎的,十分引人注目的旅游資源,在發展旅游業方面發揮了重要的作用,作出了重要的貢獻。開發水利工程旅游,已經成為水資源利用的一個重要方面。在生態經濟環境水利階段,人們普遍關注環境與生態問題,普遍重視資源開發與環境保護、生態保護的協調發展。在這樣的前提下,強調水利工程建筑物的環境功能和美學價值,己成為國際、國內在水利工程設計方面的新趨勢。
2.水利工程景觀設計的原則
2.1技術與美學相結合的原則
水利工程建筑物和樞紐布局不能單純追求美學效果,它首先要實現工程的基本功能,并滿足技術優化的要求.即使是城市環境美化水利工程,其基本要求是保證工程的安全、穩定、技術可行和經濟合理等。因此,水利工程的美學設計必須首先滿足工程的技術、經濟要求,并在此基礎上對景觀構成元素進行美學調整。技術美是水利工程的美學基礎。
2.2生態環境(改善)保護原則
從生態學角度來說,河流是生態環境中能量轉換和生物活動的廊道,為生態環境敏感區域。在河道上修建水利工程,一方面在一定程度上會破壞河流生態環境、打破生態系統的平衡;另一方面,水利工程能改善河流的水質,提高河流的自凈能力。盡管河流生態系統有自我恢復的能力,恢復期與河流生態生命力有關,但不能百分百的恢復,有些河流的生態甚至完全不能恢復。因此,水利工程建設應注意對周邊環境以及流域的生態進行保護,不應以生態的破壞、環境的退化為代價。注重環境和生態的保護是水利工程景觀(美學)設計應遵循的原則之一。
2.3強調個性和創新的原則
水利工程常常因其獨特性和大空間的跨越帶來景觀特質和震撼的效果,給人留下深刻的映象,具有地標的意義。要發揮水利工程景觀特點,必須在設計中注重水工建筑物的個性發揮,注重建筑物的布局和色彩方面的創新。同時,也要注重與周圍環境(如:城市建筑)的和諧,綜合考慮工程所在地區的地域性、文化性、整體性等方面的因素。
3.水利工程景觀規劃策略
3.1沿河綠地
濱水環境的總體構思應盡可能擴大沿河綠地,形成較為連續性綠化帶,用綠色來勾畫古城的輪廓,延續城市文脈。同時,以良好的綠色空間,優化環境景觀質量,體現現代化城市的新形象。
3.2閘壩結合,擴展沿河水面。
規劃河道可修建彩色橡膠壩,泵房外觀可按風景區房屋標準設計,橡膠壩的主要功能是增加蓄水面積,以形成水面,形成人工湖美景。水邊設置親水步道、平臺、橋梁、濱水建筑物等,供游人欣賞水面景色。
通過新建濕地連通閘向人工濕地定期供水,以增加水面及綠地面積,改善和美化生態環境、給市民和游人提供良好的視覺效果。同時可為生態化污水凈化技術的引進提供良好的試驗場所。
3.3生態護堤
可規劃采取自然土質岸坡、自然緩坡、植樹、植草等生態工程護堤,既防止水土流失,又為水生植物的生長、水生動物的繁育、兩棲動物的棲息繁衍活動創造條件。對于河岸邊坡較陡的地方,采用木樁、木框加毛塊石等工程措施,這種護工程既能穩定河床,又能改善生態和美化環境,避免了混凝土工程帶來的負面作用。在應用草皮、木樁護坡時也可以運用土工編織物,袋內灌泥土、粗沙及草籽的混合物,既抗沖刷,又能長出綠草。有利于堤防保護和生態環境的改善。
3.4綠化樹種及花草
沿河綠化樹種,以合歡、國槐、銀杏、楊樹、柳樹等喬木為骨干樹種,以桂花、雪松、紫薇、黃楊球、桃樹等灌木和牡丹、月季、三葉草、金邊書帶草、馬尼拉草坪等花草為主要植被,形成多種類、多層次生態群落。
參考文獻
[1]王蜀南,王鳴周.環境水利學[M].北京:中國水利水電出版社,1996
論文摘要:闡述水利工程與水域生態的關系,介紹了生態水利規劃的基本原則:工程安全性與經濟性原則;提高河流形態的空間異質性原則;生態系統自設計與自我恢復原則;景觀尺度與整體修復原則;反饋和調整設計原則。
1水利工程對河流生態系統的影響
在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用,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。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性,使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面,似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統的健康和可持續性。
2生態水利工程
從學科發展角度看,現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學,水利工程規劃設計主要對象是水文系統,往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法,促進水利工程學與生態學的交叉融合,用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論,形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支,是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是:對于新建工程,是指進行傳統水利建設的同時(如治河、防洪工程),兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程,則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產(生態產業)及環境立法和資源管理一起,成為河流生態建設的主要手段之一。
3生態水利工程的規劃設計原則
3.1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范圍內,能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。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、沖刷等河流特征,動態地研究河勢變化規律,保證河流修復工程的耐久性。
對于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。由于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。
3.2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,就意味著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,生物群落多樣性必然會下降,生物群落的性質、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。由于人類活動,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群落的多樣性,但是并不意味著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盡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,為生物群落多樣性的恢復創造條件。
在確定河流生態修復目標以后,就應該對于河流進行生物調查、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系,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、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。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系和制約條件,對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中,識別那些對于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。
3.3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,也就是說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。
將自組織原理應用于生態水利工程時,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筑物是一種確定性的設計,建筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中,建筑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,或者說是輔設計。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占一半。
傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。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。人們要善于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于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子,也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群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。
3.4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范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范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。為什么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,形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時,需要對于各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體研究。其次,必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點,這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者,河流生態系統是一個開放的系統,與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環,一條河流的生態修復活動不可能是孤立的,還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后,河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出,濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備,同時進行長期的監測和管理。
3.5反饋調整式設計原則
生態系統的成長是一個過程,河流修復工程需要時間。從長時間尺度看,自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進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,同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看,生態系統的演替,即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間,期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。
生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構,力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后,就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展,可能出現多種可能性。
意識到生態系統和社會系統都不是靜止的,在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外,人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法,而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行(包括管理)—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中,監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。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似但未進行生態修復的河流比較。
在反饋調整式設計過程中,提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與,通過對話、協商,以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合,提高設計的科學性。
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1.1農田水利的規劃建設前瞻性不夠
不但是新疆地區,在全國都存在這種情況,就是農田水利的建設程度及發展水平遠遠落后于農業的發展速度,滿足不了現代農業的生產需要,對農業生產水平的進一步提高產生了制約。新疆地區現有的農田水利工程設施,大部分都是上世紀建設的,受當時的經濟發展、建設水平、設計能力等條件限制,使得這些工程建設標準低、質量不高,已經落后于現代農業生產需求,加之一些工程設備設施,缺乏維護,年久失修,本就建設水平很低的工程,有些已經無法正常運行。即便是新建設的一些農田水利工程,在規劃上往往缺乏前瞻性,工程的運行也只能滿足現在的農業需要,工程規劃和建設很少考慮到幾十年后的農業發展需要,很多工程在農業的不斷進步中,暴露出工程規劃的短視,對現代農業、高效農業、綠色農業的發展形成制約。
1.2水利隊伍需要加強建設
在水利工程建設項目上,由于多數工程都是政府主導,地方負責操作,工程完成后由工程所在的群眾使用,這就產生了建設、使用、管護的主體不同,尤其是多數工程的管護主體都不明晰,特別是農田水利工程,管護的主體責任人多數都不明確,造成工程管理缺位,農田水利工程的管理和養護不當、維修不及時、設備設施人為損壞的情況普遍存在。在工程后期管理上沒有專門的隊伍進行管護,有的地方雖然有管護隊伍,但人員素質、技術水平都很弱,需要加強提高。
2加強農田水利工程規劃建設的相關對策
2.1立足長遠袁通盤考慮
農田水利的規劃建設是一項偉大的工程,對于合理調配水資源在時空上的分布,充分利用水資源有著十分重要的作用。水利工程建設是農業生產的基本保障,對于確保穩產、豐產,促進產量和品質的提高意義重大,也是提高當地經濟水平的基礎,對于現代農業、高效農業來講是必不可少的。在農田水利的規劃建設中,要結合當地的實際發展水平,立足長遠,全面規劃,規劃要科學合理,注重高效,充分考慮各種因素,因地制宜,使得水資源、土地資源都能充分得到利用,而且要對農田的生態有改善效果,協調各業共同發展。
2.2大力發展節水灌溉袁合理開發地下水
新疆地區常年干旱少雨,在農田水利工程建設時,要考慮到當地的氣候變化特點,大力發展節水灌溉工程,盡可能采用滴灌、噴灌、微灌等灌溉方式,改變傳統的大水漫灌的耕作方式。要大力發展自壓灌溉,新疆得天獨厚的自然條件為大力發展自壓灌溉提供了廣闊天地。自壓灌溉系統無需動力,不消耗能源,不但能大大降低灌溉系統的運行成本,而且輸配水管網的造價相對較低,是現代灌溉系統規劃設計時首選的灌溉方式。新疆多為盆地地形、地貌,水源在高處,山前平原地形坡度大,綠洲一般在低處,建設自壓灌溉系統具有十分便利的優勢。在農田水利工程規劃時,要深入現場進行考察,結合農田的實際情況,采取合適的灌溉技術,科學安裝灌溉工程設備,在節水灌溉技術的采用上,要考慮到當地的經濟水平以及種植者的接受程度,切忌不顧當地實際情況而盲目上馬一些造價昂貴的新產品、新技術。對于地下水的開發要科學合理,充分發揮地下水的優勢,減少引渠的建設成本,盡可能發揮每一滴水的最大作用。
2.3完善制度及水利隊伍建設