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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:水利時(shí)間:瀏覽:次
摘要:在2002年召開的討論環(huán)境與發(fā)展的聯(lián)合國約翰內(nèi)斯堡峰會(huì)上,水問題被列為全球可持續(xù)發(fā)展的五大問題之一,全球范圍的水資源短缺、洪水威脅和飲水安全問題成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)。為解決這些難題,世界各國特別是發(fā)展中國家計(jì)劃建設(shè)部不同類型的水利工程。但是,在不少國家,當(dāng)某一項(xiàng)水利工程計(jì)劃一旦提出,立即面臨來自以環(huán)保組織為核心的非政府組織等強(qiáng)大的社會(huì)壓力。主要反對(duì)意見是認(rèn)為水利工程破壞了環(huán)境,改變了生態(tài)系統(tǒng)。在世界范圍的頻頻發(fā)生的這種社會(huì)現(xiàn)象,不能不引起水利工程界的反思。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步,公眾的社會(huì)參與程度會(huì)越來越高,新建水利工程的建設(shè),有可能面臨來自社會(huì)各方面的壓力。
在面對(duì)環(huán)境保護(hù)方面的批評(píng),與其被動(dòng)地解釋說明水利工程的效益,不如主動(dòng)地?cái)U(kuò)展與更新水利工程自身的工程理念,吸收來自環(huán)保、生物界合理的意見和建議。進(jìn)一步講,時(shí)至今日,傳統(tǒng)意義上的水利工程學(xué)需要革新,或者說在水利工程學(xué)的基礎(chǔ)上,吸收、融合生態(tài)學(xué)的理論,建立和發(fā)展新的工程學(xué)科,即生態(tài)水工學(xué)。
在歐美已經(jīng)提出“自然設(shè)計(jì)方法”日、韓等國提出“與自然親近的治河工程”理念,中國臺(tái)灣也開發(fā)“生態(tài)工法”技術(shù)。世界各國一些示范性工程正在建設(shè),一些河流生態(tài)工程咨詢與技術(shù)開發(fā)公司也應(yīng)運(yùn)而生,他們提供技術(shù)咨詢和產(chǎn)品。這些局部的進(jìn)展,說明在國際上水利工程結(jié)合生態(tài)建設(shè)可謂是方興未艾,漸成潮流。在這樣的背景下可以預(yù)計(jì),生態(tài)水工學(xué)作為一門新興的學(xué)科有可能更為系統(tǒng)、更為科學(xué)地得到發(fā)展。
渠道或改造過得河道斷面、江河堤防迎水坡面采用硬質(zhì)材料,如混凝土、漿砌塊石等,使得植物難以生長,進(jìn)而有影響到魚類、兩棲類動(dòng)物和昆蟲的棲息,而這些動(dòng)物有是鳥類的食物,于是食物鏈就此中斷。
人們?yōu)闋?zhēng)取土地,江河兩岸堤防間距縮窄,使得河流失去淺灘和濕地。淺灘具有曝氣作用,使水凈化,又增加氧氣供給,為無脊椎動(dòng)物生存提供方便,淺灘還為魚類產(chǎn)卵提供棲息地。
治河工程常對(duì)河流形態(tài)的多樣化重視不足。自然狀態(tài)的河流多呈彎曲形狀,也有不少自然狀態(tài)的河流處于分岔散亂狀態(tài)。在自然界長期的演變過程中,河流的河勢(shì)也處于演變之中,使得彎曲與裁彎兩種作用交替發(fā)生,但是彎曲或微彎是河流的主要形態(tài)。當(dāng)人們?yōu)榱朔篮樾枰驅(qū)恿鬟M(jìn)行開發(fā)時(shí),為了水流流動(dòng)平段,不阻水,往往將散亂狀態(tài)的河流集中成一條主流。對(duì)于彎曲的河流未經(jīng)充分論證而實(shí)施裁彎取直工程,把河流自然狀態(tài)的彎曲形狀改變成直線或折線。
在自然河流的橫斷面上,淺灘與深槽相間,也顯示出多樣性的變化。改造過的河床常用輸水性能好有便于施工的梯形斷面等規(guī)則斷面,使得水流流速均一化。另外,河道疏浚工程,往往忽視原有河道斷面的生態(tài)合理性,也使得河道斷面出現(xiàn)均一化傾向。這些都可能使生物群落失去棲息生長的條件。
以往的治河工程著眼于河流本身,往往忽略了河流湖泊與岸上生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)聯(lián)系。忽視了河流周圍的生物群路的存在,也常常忽視了整治后原有生物群落的恢復(fù)。
水利工程學(xué)結(jié)合生態(tài)學(xué)規(guī)律,是一個(gè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在實(shí)踐上,要根據(jù)我國國情逐步實(shí)施,特別是依據(jù)國家的經(jīng)濟(jì)不同發(fā)展階段以及不同地區(qū)的實(shí)際情況分步實(shí)施。生態(tài)水工學(xué)是一門交叉學(xué)科,需要水利工程界與環(huán)保界、生物界的密切合作,通過科學(xué)研究、典型設(shè)計(jì)、工程師范、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和制定技術(shù)規(guī)范從而得到發(fā)展完善。
“負(fù)載定額”規(guī)律,即任何生態(tài)系統(tǒng)都有一個(gè)大致的負(fù)載(承受)能力。上限包括一定的生物生產(chǎn)能力、吸收消化污染物的能力,忍受一定程度的外部沖擊的能力。當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)所供養(yǎng)的生物超過它的生物生產(chǎn)力時(shí),它就會(huì)萎縮乃至解體;當(dāng)向生態(tài)系統(tǒng)排放的污染物超過它的自凈能力時(shí),生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)被污染進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化;當(dāng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)施加的外界沖擊的周期短于它的自我恢復(fù)周期時(shí),生態(tài)系統(tǒng)也將因不能自我恢復(fù)而被破壞。