時間：2023-08-16 17:05:47
序論：在您撰寫生態工程基本原理時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
[中圖分類號] G633.91[文獻標識碼] A[文章編號] 16746058（2016）140114
一、 教學過程
1. 巧用道歉視頻，創設情境導入
播放馮小剛導演，葛優、李小璐、鄭愷、白百何主演的2014年賀歲片《私人訂制》最后一段“向大自然道歉”視頻。學生觀看視頻，教師依次提出下列問題，引發學生思考分析：（1）四位主角為什么要向大自然道歉？（學生：霧霾天氣頻發、森林亂砍濫伐、煤炭過度開采、生態環境污染等問題都與人類的不當活動有關）（2）這些問題的背后又折射出怎樣的問題？（學生：人口快速增長的壓力、生產生活及經濟發展所需等導致人類對資源的不合理開發與利用，由此引起的生態惡化和環境污染，充分暴露出傳統經濟發展模式的弊端，難以可持續發展。）（3）解決上述問題的有效途徑是什么？（教師：建設生態工程，就是指人類應用生態學和系統學等學科的基本原理和方法，通過系統設計、調控和技術組裝，對已破壞的生態環境進行修復、重建，對造成環境污染和破壞的傳統生產方式進行改善，并提高生態系統的生產力，達到經濟效益和生態效益的同步發展，從而促進人類社會和自然環境的和諧發展，進而實現可持續發展。與一般的傳統工程相比，生態工程具有少消耗、多效益、可持續的特點。）
2.運用模型構建，引導學生自主探究
[案例1]出示“石油農業”模式圖。教師：“石油農業”模式是以美國為代表的西方經濟發達國家的高投入、高產出的農業現代化模式，由于需要大量使用石油作為原料或動力而得名。該農業模式對解決糧食需求和提高糧食產量起到重要作用，但同時由于其高能耗、高污染，使糧食品質和安全不斷下降，難以可持續發展。解決這一問題的有效途徑之一就是要發展生態農業。
介紹“傳統生態農業”模式。教師：“無廢棄物農業”模式是我國古代最早、最生動的一種生態工程模式。請同學們利用所給的項目繪制“無廢棄物農業”的物質和能量流動圖，可分組討論、交流與合作。在學生討論出現疑惑的地方時，教師應協助學生解答，以完成概念圖的模型構建。
根據上述模型構建活動，教師提出以下思考問題：上述“無廢棄物農業”模式的突出優勢是什么？（回答：充分利用廢棄物中的能量，通過物質的循環利用和能量的多級利用，實現廢棄物的資源化，達到無廢棄物生產，減少環境污染。）進而引導學生歸納總結出“物質循環再生原理”。
引出“現代生態農業”模式。教師：上述“無廢棄物農業”模式是我國傳統農業的輝煌成就之一，但已無法滿足人們對現代農業發展的需要。在上述傳統農業的基礎上，可增設沼氣池、蘑菇等環節更好地利用物質能量。請同學們自主構建，完成下列“現代生態農業”的物質和能量流動圖。
[案例2]出示“純樟子松林、珊瑚礁區”圖片。教師：我國“三北防護林”取得了巨大的生態效益和經濟效益，但最初進行林帶建設時，單一種植的樟子松林遇松毛蟲害大量毀壞死亡；而珊瑚礁區卻能夠在養分稀少的深海中，保持著很高的生物多樣性？這是為什么呢？
學生：純樟子松林的生物多樣性低，食物鏈短而簡單，缺少松毛蟲的天敵，而成片單一的林木又為其提供了豐富的食物來源，因而導致樹林的大量毀壞死亡。珊瑚礁區的生物多樣性高，食物鏈復雜，不同的生物占據不同的生態位，通過食物鏈關系互相依存，充分利用了珊瑚礁生態系統的環境，實現了很好的物質循環和能量流動。
教師：從上述正面和反面的實例，你能得出怎樣的結論？
學生：進行植樹造林等生態工程建設時，必須要考慮生物的多樣性，只有保持生態系統較高的生物多樣性，才能維持生態系統結構和功能的穩定和平衡。（歸納總結出“物種多樣性原理”）
[案例3]出示“灰色長城、水葫蘆瘋長、草原過度放牧”圖片。教師：“三北防護林”的西北防護林早期栽種不適應當地環境的楊樹林，導致“綠色”長城變成“灰色”長城。江蘇、上海和浙江三省市交界孕育吳越的美麗太湖。近年來，由于富營養化促使太湖水體中水葫蘆和藻類瘋長，并導致魚蝦等水生生物大量死亡，給水生生態系統造成極大危害。如果在西北草原地區發展畜牧養殖業，你認為應該注意什么問題？
學生：西北畜牧養殖應該注意牲畜數量不能超過草地的承載量（環境容納量）；針對公共草地的過度放牧問題，應該實行草地承包，調動個人的管理積極性，減少過度放牧現象。另外，可以在有條件的地方，人工種植牧草，增加牧草產量。
教師：從上述3個實例，你能得出怎樣的結論？
學生：進行生態工程建設時，要處理好生物與環境的協調與平衡問題，要栽種適宜樹種，要考慮生物數量不能超出環境承載量。（歸納總結出“協調與平衡原理”）
教師：進行生態工程建設時，不但要考慮到自然生態系統的規律，更要整體考慮經濟和社會等的影響力。例如，進行林業生態工程建設時，一方面要號召農民種樹，另一方面要考慮 [本文由WWw.DYLw.NET提供，第 一論 文網進行和服務，歡迎光DYlw.NeT 聯系方式QQ 712086966]貧困地區農民的糧食、燒柴以及收入等生活問題。如果農民的生計得不到保證，隨時會發生“前面造林，后面砍林”的現象。這體現了什么原理？
學生：整體性原理。
[案例4]出示“四位一體”農業生態工程模式圖。教師：“四位一體”生態農業是我國北方典型的生態農業模式，它以沼氣為紐帶，將沼氣池、豬禽舍、廁所、蔬菜栽培與日光溫室有機組合在一起，將農業生產、農村經濟發展、生態環境保護、資源高效利用融為一體。圖3為“四位一體”農業生態工程模式及物質和能量流動圖。
一、教學目標
1、簡述生態工程的概念；
2、簡述生態工程的基本原理。
3、舉例說出生態工程建設的實例。
二、教學重點難點
教學重點
1、簡述生態工程的原理，舉例說出各原理的內容；
2、嘗試運用生態工程原理，分析生態環境問題及解決對策。
教學難點
嘗試運用生態工程原理，分析生態環境問題及解決對策。
三、教學過程
1、創設生動情境，激活學生學習動機。
教師：講新課前給同學展示長江流域的洪水照片資料，隨著經濟建設的快速發展，環境問題也日漸突出。請大家結合生活實際，簡要分析洪水給人們的生活帶來哪些災害。
學生：房屋倒塌，土地被淹，造成巨大的經濟損傷問題……
教師：剛才大家發言很踴躍，體會很真切，這些是環境破壞的結果，那除了這些環境問題，同學們還能想到哪些環境問題呢？
學生：霧霾、地震、酸雨、冰雪融化……
教師：環境問題很嚴峻而且有是全球性的，可見，愛護環境，人人有責，那么，如何保護環境呢？
2、引入生態工程的概念
師：1989年聯合國會議提出了“可持續發展”的內涵：經濟發展不僅要滿足當代人的需求，還要不危害后代人的發展能力。旨在解決環境與經濟發展協調問題的一門新學科——生態工程應運而生。請同學們閱讀課本p105右下角的一段文字，思考“生態工程的操作對象？生態工程的目的？原理？特點？”同學們以小組為單位，進行自主學習和討論
學生：生態工程的概念：人類應用生態學和系統學等學科的基本原理和方法，通系統設計、調控和技術組裝，對已被破壞的生態環境進行修復、重建，對造成環境污染和破壞的傳統生產方式進行改善，并提高生態系統的生產力，從而達到自然環境與經濟和諧發展的目的。
教師：為什么我們要進行生態工程建設呢？通過下面一個例子我們來了解一下生態工程相比傳統經濟模式有哪些優點。分析這兩幅圖的不同點，哪個生態系統的能量能夠更多地被人類所利用?
為什么?
學生：圖b比圖a多了生產者的成分，能量得到充分利用。
教師：圖b所示生態系統中流向分解者的能量還有一部分以生活能源的形式被人類再度利用，因此，該生態系統實現了能量的多級、充分利用，提高了能量的利用率?？梢?，生態農業使廢物資源化，提高能量轉化效率，減少環境污染。與傳統的工程相比，生態工程是一類少消耗、多效益、可持續的工程體系。
3、生態工程的基本原理
教師：為了達到少消耗、多效益、可持續的目的，生態工程建設過程中勢需要遵循一定的基本原理
請大家閱讀課本p109頁，思考我們的祖先如何長時間維持土壤肥力，引出物質循環再生原理。
學生：我們的祖先通過積極種植能夠固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有機物質，包括人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥、炕土、老墻土以及農產品加工過程中的廢棄物等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉變為有機肥料，施用到農田中，改善了土壤結構；培育了土壤微生物；實現了土壤養分加氮、磷、鉀及微量元素的循環使用。
教師：“無廢棄物農業“是我國古代傳統農業的輝煌成就之一，也是生態工程最早和最生動的一種模式。所以生態工程建設過程中要遵循的第一個原理是物質循環再生原理
教師：我們學了物質循環再生的原理，你知道物質循環的主渠道是什么嗎？如果食物鏈過于單一，很可能會使渠道不暢。請大家看p110的資料4，思考下面的問題。為什么樟子松林的松毛蟲會肆虐，幾十億株楊樹會毀于一旦？而珊瑚礁區卻能夠在養分稀少的深海中，保持著很高的生物多樣性？
師生共同總結：物種越豐富，生態系統的自我調節能力越強，生態系統的抵抗力穩定性越強。因此，我們生態工程建設的第二個原理——物種多樣性原理。
教師：同學們說得很對，我們在進行生態工程建設時應該遵循物種多樣性原理，但是如何選擇物種，是不是隨意的增加新物種呢？這時候我們還需要考慮生物與環境的協調與平衡。另外，我們能不能為了保護環境，而不顧及農民的收入呢？那我們如何合理地設計生態系統才能全面解決這些問題呢？展示圖片資料，請同學們小組合作分析：西北地區
“灰色長城”例子以及如果在西北地區發展畜牧養殖業，你認為應該注意什么問題？
學生：兩個例子說明生態工程建設過程中要因地制宜，考慮環境的承載力。
教師：也就是說生態工程建設過程中要遵循生物與環境的協調與平衡原理。其實，進行生態工程建設時，不但要考慮到自然生態系統的規律，更重要的是，要考慮到經濟和社會等系統的影響力。另外，社會習慣、法律制度等也都對生態工程建設有著重要影響。請同學們閱讀課本P112的一段文字，加深理解生態與經濟的關系，只有把生態與經濟結合起來，才能從根本上達到造林與護林的目的?？梢?，自然-社會-經濟是一個復合系統，所以生態工程建設過程中還要遵循整體性原理，只有應用整體性原理,才能統一協調當前與長遠、局部與整體、開發與環境建設之間的關系，保障生態系統平衡和穩定。同學們閱讀課本P112最后兩段話，思考生態工程建設過程中還需要遵循什么原理，以計算機網絡結構示意圖為例，還能舉出別的例子嗎？小組討論。
學生：系統學和工程學原理中的系統結構決定功能原理，通過改善和優化系統結構，從而達到功能改善的效果，我國南方的?；~塘也運用了這個原理，達到了高效的利用資源的目的。
教師：生態工程建設過程中在遵循系統學和工程學原理時還要考慮系統整體性原理，比如珊瑚礁形成的高效營養體系，得益于系統各組分之間要有適當的比例關系，只有這樣才能順利完成能量、物質、信息等的轉換和流通，并且實現總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。同學們還能舉出系統整體功能大于部分之和的例子嗎？
學生：豆科作物和固氮菌的共生，固氮菌為豆科作物提供氮素，而豆科作物為其提供能量和其他營養，當把它們分開時，兩者的生長都要受到損害。
教師：所以為了維護環境，生態工程建設過程中要遵循以上五大原理。
4、小結：1.生態工程的概念？
2.生態工程的優點？
3.生態工程遵循的原理
1）.物質循環再生原理
2）.生物多樣性原理
3）整體性原理
4）生物與環境的協調與平衡原理
5）系統學和工程學原理
①?系統結構決定功能原理
②系統整體性原理
5、板書設計
1.生態工程的概念
2.生態工程的優點
3.生態工程遵循的原理
關鍵詞：生態水利工程；設計原則；生態系統；自我修復功能
水利工程在現代社會的發展中發揮著重要作用，與人們的生活息息相關，且具有顯著的經濟效益和社會效益，因此，它的建設具有時展的必然性。近年來，基于經濟發展的需要，水利工程建設項目不斷增多，導致生態環境遭到嚴重的破壞，進而引發一系列問題，這與可持續發展戰略的目標要求是不一致的。要改善這一狀況，就要保證水利工程設計的基本原則與生態環境保護要求相符。
1生態水利工程對河流的影響
水利工程在人們的生產生活中發揮著重要作用，是生產活動順利進行的保障。水利工程歷史悠久，在產生的初始階段，它的主要作用是灌溉、防洪和發電等，為社會生產的順利進行提供支持。隨著社會的不斷進步，水利工程的發展也進入到了一個新的階段。從建設角度來講，水利工程的施工工藝和施工技術有了明顯的改善；從社會效益角度來講，水利工程對社會發展的推動作用越來越重要，與人們的生活聯系得越來越緊密。但是，在水利工程建設規模不斷擴大的今天，生態環境破壞問題越來越突出，導致河流自身的多樣性、連續性等特點遭到破壞，河流的水深、水溫、流速等均發生了很大的變化。這些變化對生態系統造成了極大的影響。在當前貫徹落實可持續發展戰略的要求下，水利工程建設必須遵循節能和環保原則，以保護生態環境為中心，兼顧社會效益和生態效益，全面發展，并將對河流造成的不利影響降至最低，盡可能地保持河流的自然形態，遵循自然規律，必要時，采取相應的措施予以完善。
2生態水利工程建設的重要性
現階段，水利工程建設的最主要目的就是解決水資源時空分布不均勻問題和防止旱澇災害發生。但是，相關部門過度關注上述方面，忽略了自然生態平衡的動態化特點。自然生態系統的平衡是通過其自身的自我調節實現的，那么從這方面來講，要維持河流的多樣性，就必須加強對生態文明的調研和評估，對河流生物進行全面的調查，并將其納入生態水利工程設計方案的考慮范疇。在完成這一部分工作后，接下來要做的就是提高河流周圍土地的利用率，注重對生態水利工程設計的優化，盡可能地減少河流兩岸的占地面積，并對河流流段水平流量的數據庫進行合理分析，進一步優化水利工程的建設結構，從而提升水利工程的觀賞價值和生態價值。另外，生態水利工程的建設對于河道破壞的自我恢復也是十分有利的。
3生態水利工程設計的基本原則
3.1經濟性和安全性原則
當前，雖然人們對水資源的利用方式多種多樣，且不同的河流有著不同的水利工程設計類型，但是，無論哪一種水利工程，在對其進行設計時，都要遵循安全性和經濟性原則，這是水利工程發展完善的客觀要求。在對生態水利工程進行設計時，設計人員要深入施工現場，仔細評價河流總體水質，并對可能影響工程建設的因素予以充分考慮。此外，還需要了解河道的走勢和水流所攜帶泥沙的搬運、堆積狀況。只有掌握了全面的信息資料，才可以保證水利工程設計的科學性和合理性，不會出現顧此失彼的情況，才可以延長水利工程的使用壽命，進一步提升其安全性和經濟性，且便于管理工作的順利開展。
3.2水體內部環境的多樣性
自然界的生物是具有多樣性和相互性的一個循環系統。從生物學的角度來講，如果一個地區的自然環境種類較多，那么生物的種類也必然很多，這一地區的生物食物鏈也就更加復雜多樣。從這一層面來講，在進行生態水利工程設計時，設計人員就需要掌握河流近期和未來的水文狀況，并全面了解本地區生物種類與生態環境的具體關系，在此基礎上對水利工程的設計方案進行生態影響評估，聯合相關專家對設計方案作最后的評估和預測，分析方案的可行性和可靠性，從而保證方案設計不會對周圍的生態環境造成較大的影響，提升水利工程的生態環境效益。
3.3河流系統的自我修復功能
與過去傳統的水利工程相比，現階段的水利工程除了要考慮最基本的要素外，還需要在設計過程中重點考慮河流系統的自我修復功能。人為作用所修建的水利工程對河流系統自我修復功能的影響十分有限，只有自然作用在經過了長期的選擇之后所形成的河流生態圈才具備這一功能?；诖?，在進行生態水利工程設計時，不能片面地夸大人為作用，要綜合考慮水利工程建設、大自然的生態狀況以及生物圈。這樣，不僅可以對生態系統起到保護的作用，還可以大大降低工程建設成本，進一步提升工程的經濟效益和社會效益。
3.4從整體上把握景觀尺度
在進行生態水利工程設計時，需要考慮水利工程自身的特殊性。這是因為大多數水利工程建設都是在河流流域開展的。因此，要從整體上把握景觀的尺度，并且綜合考慮生態系統的整體功能。此外，還要依據水文系統合理地設計景觀，不能單單從一個角度去分析，而要從生態環境的不同角度出發，綜合考慮多方面的因素。
4總結
隨著現代社會的快速發展，水利工程建設項目越來越多。水利工程是與人們生產生活息息相關的基礎設施，對社會發展有著重要影響。從可持續發展的角度來看，在對生態水利工程進行設計時，需要結合河流特點、地形特點和水文特點等多方面因素，從整體上把握，遵循相關原則，確保方案設計的科學性和合理性，從而使水利工程在最大程度上發揮自身價值。
作者:霍華山 單位:酒泉市三木工程設計有限公司
參考文獻:
［1］趙燦.淺談生態水利工程設計方面的基本原則［J］.工業C建筑，2015（21）：43.
［2］侯東平.生態水利工程的基本設計原則［J］.中國水運（下半月），2015，6（06）：200-201.
[關鍵詞] 生態水利 設計原則 應用 可持續
目前，隨著全球經濟的發展，具有全球性影響的環境問題日益突出。且日漸顯復雜化和多樣化，但總體來講可以分為三類，即生態系統的破壞，對人類健康的直接影響和自然資源的日漸耗竭。隨著2009年底哥本哈根氣候大會的召開，環境問題愈受關注。而在生態水利工程設計中，要求我們水利工程設計人員必須把對環境問題的考慮加入到各個過程之中，以最大限度地減少環境影響，真正實現水利工程的可持續發展。
1、 生態水利工程設計的意義
生態設計是環境管理領域的一個新概念，它指每一環節都需要考慮其可能帶來的環境影響，通過設計上的改進使水利工程建設的環境影響降為最低。在這一過程中，決策者應把環境問題看作和經濟效益、公司形象等同樣重要。生態水利工程是一種綜合性工程，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、航運以及旅游等需求，也要兼顧生態系統可持續性的需求。水利工程結合生態建設，是一個發展的必然趨勢。水利工程對于河流生態系統的威脅主要表現在兩方面：一是自然河流的渠道化，包括將蜿蜒曲折的天然河流改造成直線或折線型的人工河流。二是指自然河流的非連續化，筑壩是順水流方向的河流非連續化，流動的河流生態系統變成了相對靜止的人工湖，流速、水深、水溫及水流邊界條件都發生了重大變化?，F代科學發展使我們認識到，傳統意義上的水利工程學在力圖滿足人的需求時，卻在不同程度上忽視了河流生態系統本身的需求。因此，生態水利工程的設計要實現人水和諧的設計理念。
2、 生態水利工程設計原則
2.1工程安全性和經濟性原則
作為一項綜合性的工程，水利工程不僅要滿足人類對于供水、防洪、航運等基本需要，同時也要適應生態可持續發展的要求。因此在進行設計的時候，要同時運用水利工程學及生態學的相關理論原理，才可以得到安全、穩定、耐久的水利工程。
而從經濟學方面看的話，水利工程還需要兼顧經濟的合理性，因為我們很難掌握自然生態環境發展演變的過程與結果，因此水利工程不大不小都會帶有某種程度的風險。這就要求一方面在進行設計之初就做好對工程周邊生態環境的長期定點監測及評估。另一方面，最大化地運用河流生態系統的自我恢復功能，選取獲得經濟上投入最小，卻能贏得最大化效果的技術路線。
2.2保證水體內部環境的多樣性
相關調查顯示，一個地區的非生物環境的多樣性能夠影響其生活群落的多樣性。也就是說，如果一個地區的自然環境種類多樣，當地的生物種類也會日漸豐富，食物鏈的組成也將更復雜，這樣生態系統對外界變化的適應能力和抵抗能力越強。如果我們興建的水利工程致使該流域內的水體內部環境日趨單一化，那么，就會導致水生生物種類多樣性的減少、食物鏈結構逐漸簡化、生態系統日趨單一化，造成水體對外界變化的適應能力和抵抗能力降低，自然凈化能力逐漸下降，并逐步喪失其基本功能。所以，在水利工程設計過程中，設計人員需要對河流的近期及遠期的水文情況進行深入了解，掌握生物種類與生態環境間的關系，進而對設計草案組建數學模型，對其可行性、可操作性進行論證，從而保證水利設施的興建能夠擁有足夠的豐富多樣的環境，進而將對自然環境的影響降到最低。
2.3確保河流生態系統的自我修復功能
與傳統水利工程相比，生態水利工程除了要保證傳統水利工程的基本原則外，還需要在設計的時候，充分考慮保護生態系統的自我修復功能，也就是要維持生態系統的可持續性。而在這一方面，人工建筑物所起的作用則十分有限，只有自然因素經過長期的自然選擇后所形成的生態圈才具備良好的自我修復功能，發揮其作用。所以，在生態水利工程設計時，應盡量避免絕對化的人為力量，應充分將人為力量與自然的影響進行有機結合，從而利用生態系統的自設計功能和自組織功能，從大自然中選擇合適的物種，形成良好的合力結構。這樣，不僅僅可以取得生態系統保護及恢復方面的成效，還能降低工程的建設成本，降低工程造價，獲取更高的經濟效益和生態效益。
3.生態水利的應用
3.1永興二級水電站樞紐工程生態環境設計是湖南省水電設計院開展生態水利設計的典范工程
設計之初，技術人員就確立了“綠色工程和生態環境人性家園”的指導思想，把工程定位于生態旅游風景區和水利工程科普園。通過采用高技術手段設計了電站大鵬展翅的屋頂結構，改變了傳統水電站大壩加高壓線單調的外形，使其既體現了水工建筑物的特點和功能，又富有韻律感，與周邊植被、地貌等自然環境相協調。對建筑材料特別注意采用當地天然材料，加快生態修復速度。各種綠化植物盡可能就地取材，對引進外來植物物種持慎重態度。盡量減少人工建筑物對周圍生態環境的破壞，留出生態環境的過渡區域和生態物種的習慣性空間等等。電站竣工后其生態設計效果贏得各級領導的肯定，被人親切稱為“生態電站”和“綠色電站”。
3.2生態水利工程應用應體現與環境有機結合
生態水利工程的設計應當充分吸收環境科學與工程的理論與技術，實現水量與水質同步科學配置的目的。當前尤其是應與水污染防治工程進行有機結合，由于水利工程作用的水量一般較大且具有明顯的季節性變化，使生態水利工程的設計與實施存在較大的挑戰與阻力。如黑龍江省扎龍濕地補水工程，雖然實現了連續幾年的補水，但由于水質不符合濕地水質要求，導致濕地水域中底棲生物明顯減少，部分物種消失，一些遷徙水禽不在此處停留。為了減少早田排水挾帶泥沙或污染物進入下游湖泊或天然濕地，可以在進入湖泊或濕地的過渡帶設計生態處理溝渠或氧化塘。而水田排水溝渠可以在植物生長季節充分蓄水，利用人工溝渠濕地對有機污染物質進行降解。在缺水地區種植水稻，特別是在開采地下水種植水稻的地區，應當進行以水量高效利用與水質凈化為目的的生態水利工程設計。而這種設計思路來源于水污染的自然穩定塘處理理論與工藝。
結語：
生態水利工程的目標是促進生態學與水利工程的結合，要求工程不僅要滿足人類社會生產發展需求，而且還要同時滿足河流生態系統穩定性與生物多樣性的需求。目前，生態水利工程設計由于經驗積累問題上的不足，其發展較為緩慢，但是隨著人們對人與自然的和諧發展認識的逐漸加深，生態水利工程的發展前景將不可限量。
參考文獻：
[1]劉正茂.生態水利工程設計應遵循的理論與技術路線[J].水利發展研究，2012
[2]趙黎霞，崔建華.生態水利工程的規劃設計基本原則[J].水科學與工程技術.2008（z2）.
傳統水利工程在設計方面大多受到技術以及客觀條件的限制，因此對于社會實際需求方面比較關注，往往忽略了有關生態方面的問題與原則，從而間接或直接導致水利工程在施工過程中對于周邊環境和生態造成了較為嚴重的污染。隨著我國當前社會經濟的不斷提升以及普通民眾環保意識的不斷加強，傳統水利工程開始追求技術與生態的統一，這樣不僅有助于提升對于水資源的開發與利用，同時還能為社會帶來更多的生態效益?；诖?，本文以“生態水利工程設計方面的基本原則”為主要研究對象，闡釋了其安全性與經濟性原則、水體內部多樣性原則、實現河流生態系統自我修復原則以及水體原生態和生態要素關聯性原則共4個方面內容。望本文的研究，能對生態水利工程設計提出具體的、有針對性意義的見解，推動其發展。
關鍵詞：
生態水利工程設計；水體原生態；水體系統自我修復
由于我國地域較為遼闊，水系的分布也呈現出多元化的特征，不同地域、不同水域形態對于水利工程的建設也呈現出不同的要求，導致我國難以制定出較為明確和統一的生態水利工程設計準則。針對現階段我國生態水利工程在設計方面所要面對的經濟型、安全性、生態環境多樣性以及生態系統的運營性等特征，水利工程的相關設計和施工操作人員可以從下文所述幾個角度來把握其具體的操作原則。
1安全性與經濟性原則
作為水利工程的重要分支，生態水利工程應該遵循水利工程最為基本的設計原則，因為只有這樣才能保障其作為一項工程在技術上所必需秉承的安全性，從而實現其在最終運行和使用過程中，維護所有使用者的基本安全。水利工程設計師在設計過程中要充分考慮到水流、水體的水質等情況，深入實際去研究和考察水體對于泥沙的堆積和搬運作用、對建筑物的侵蝕作用，準確把握和考慮河道走勢等自然定律。對于生態水利工程而言，只有充分把握建設基礎的安全性、穩定性、持久性，才能確保其后期發揮自身應有的功能，從而實現以最少的資金投入、獲取最多的經濟效益和生態效益，完成對于經濟性原則的秉承。
2水體內部多樣性原則
據有關調查數據顯示，一個地區的生物多樣性和群落多樣性受制于其非生物多樣性，也就是說一個地區如果能夠實現自然環境的多樣化，那么其生物種類也會呈現出多樣而豐富的特點，由此構成的生物鏈也會更加復雜，生態競爭會更為激烈，而這也必然會導致由生物所主要構成的生態系統，能夠強有力的適應和地域來自自然界的變化和非常規條件下所引發的自然災害的侵襲。這樣的道理沿用在對生態水利工程的設計上，就意味著如果水利工程所涉及到的水體以及由水體所主導構成的內部環境較為單一，那么圍繞其所產生的生物種類在多樣性上就會存在一定的缺陷，長此以往將對于生態系統所擁有和保持的基本功能也會逐漸喪失。因此相關設計人員在構建生態水利工程的過程中，要充分考慮到水體附近以及周邊區域內的生態環境與水文情況，充分了解與之相關的生物種類及基本生存情況，保障水利工程的新建能夠擁有足夠豐富的環境條件，將對自然生態的影響降到最低。
3實現河流生態系統自我修復原則
生態水利工程與傳統水利工程相比，其除了要維持和保障有關技術方面的基本原則外，還要充分考慮和實現河流系統的生態自我修復功能，也就是要維持生態系統的可持續性發展。因此，設計人員要充分考慮到將人文的力量與自然生態進行有機結合，充分利用和把握生態系統自身所具有的組織和設計功能，實現從大自然環境當中選擇適合的物種，組成良好而完備的合力結構。
4水體原生態和生態要素關聯性原則
傳統水利工程在設計的早期階段，水利工程往往會將水體依據其不同的功能劃分為若干區域，這就間接導致了水體之間生成嚴重的障礙性存在、無法流通，于是水體之間的不同物質難以得到有效的轉換，其與周邊自然環境所合力構成的生態系統也會在一定程度上遭到破壞。鑒于此，水利工程的設計人員在進行生態規劃時，要充分考慮到生態系統當中各個要素之間的關聯性，盡可能保障水體其原有的狀態，避免因外界因素的干擾而影響到生態系統的統一性和完整性，從而實現生態水利系統的可持續性發展與運作。生態水利工程作為水利工程的重要分支，其不僅對于中國水利事業的發展擁有重要的作用，同時是構建水體文化、實現生態平衡的重要步驟與手段之一。鑒于此，國家相關水利部門在興建生態水利工程時應充分把握經濟型和安全性、水體內部多樣性、實現河流生態系統自我修復以及水體原生態和生態要素關聯性4大原則，從而實現生態效益和經濟效益的和諧共生，提升我國水利工程建設的質量以及設計水平。
作者：郭勇 單位：沈陽市市政工程設計研究院
參考文獻
關鍵詞：生態；水利工程；設計；原則
中圖分類號：TV：文獻標識碼：A：文章編號：1673-9671-(2012)022-0192-01
隨著生態文明建設步伐的不斷加快，水利工程的設計和施工也越來越朝向生態化的方向發展，生態水利工程已經成為一個既定的概念映入人們的腦海，如何實現生態水利工程的設計是人們關注的重點。
1生態水利工程概述
為了使讀者能夠對生態水利工程有一個全面的認識，以下將分別從生態水利工程的分類、生態水利工程的功能以及生態水利工程的特點兩個方面來對生態水利工程做概要說明。
1）生態水利工程的分類。為了消除水患以及開發水資源而修的水利工程需要修建水閘，堤壩等不同水工建筑物，來有效的實現其目標，其中生態水利工程可以進行如下分類：①按期服務的防洪水利工程，比如長江三峽工程等；②農田水利工程，比如小浪底工程等。
2）生態水利工程的功能。①生態水利工程可以提高河道的蓄水能力，滿足人們的日常生活用水及農田用水。隨著社會的發展以及人口的劇增，人們對于水資源的需求與日俱增，所以說個地方政府在河流都建立起各種水利工程控制，調節水量以及開發和利用水資源，從而可以提高河道的蓄水能力，滿足人們的日常生活用水及農田用水；②生態水利工程具有非常顯著的經濟效益。除這兩項最基本的功能外，水利工程還可以在汛期進行防洪，發電、發展航運，旅游以及養殖漁業等需求，顯然經濟效益會十分的顯著；③生態水利工程具有很好的防洪排澇的功效。水是人類在生活和生產中必不可缺的珍貴資源。但其人類真正能利用的水卻只占地球總水量中很小的一部分，并不能完全符合人類的需求，水的存在直接就推動了巨大的經濟、社會雙效益。對于生態而言，也同樣具備了積極地作用，通過對水量的調節合理支配水資源，可以使河流長期的處在一個平穩的狀態，有效防止旱汛不均問題所造成的斷流或者是洪災，而且可以使污水再蓄水庫中有一個沉淀的過程，就干旱與半干旱為例，可以此地區生態環境得到良好的改善，使其充分地發揮了本身的調節功能，從而促進了經濟和社會不斷發展。只有在修建了水利工程的前提下，才能控制水流的平穩狀態，防止旱澇災害的發生，并通過對水量的分配和調節來滿足人民生產生活的需要。
3）生態水利工程的特點。水是人類日常生活中不可缺少的珍貴資源，但其存在的并不能符合人類對它的需求，所以我們要想更好地節約水，利用水，就要修建生態水利工程。設計在修建生態水利工程是尤為重要的因素。其中生態水利工程的特點如下：①有很強大的綜合性和系統性，統一流域及地區所組成了單項水利工程，它們相互聯系，相互制約，既緊密又相互矛盾。水利工程與其他也與國民經濟緊密相關，詳細的綜合分析才可以獲得最佳方案；②建設水利工程，對環境也有影響，水利工程不僅對經濟社會發生影響，而且也影響著江河湖泊以及生態環境，氣候等。這種影響有利也有弊。設計規劃時一定評估出利弊關系，使其消除弊端，充分發揮水利工程本身的積極作用；③建設水利工程的任務難度大，很難掌握自然條件下對施工建設的影響，其建筑比一般的建筑物更為復雜；④水利工程的效益具有不確定性，每一年的水文狀況都不會完全相同，所以利害每年也不相同。因此，制定合理的水利工程機制，就必須統籌兼顧以減少不利影響，實現經濟社會環境效益；⑤一般水利工程都是規模很大，難度大，因此所需要的資金也比較多，另外工期也長，所以工程施工時一定要充分考工程的實際環境和需求。
2生態水利工程設計和修建中的注意事項
結合大量的生態水利工程的實踐，筆者總結認為，生態水利工程在設計和修建中需要做好如下幾個方面的注意事項。
1）修建的水利工程可以同時為多種目標服務的水利工程，而且在建設生態水利工程時一定要遵循生態學的原理，以及生態平衡的相關要求和相應的自然規律。
2）生態水利工程的修建要從保護生態的角度出發進行水利工程建設，必須要滿足可持續發展以及良性循環的水利體系，從而達到人與自然能夠和諧相處。
3）考慮到水利與生態系統之間的緊密聯系。生態水利工程的建設可以使生態系統發生變化的關系。因此，在進行生態水利工程建設的過程，要對水資源進行合理利用和開發，在提高水資源利用效率的前提條件下，要采取有效舉措來充分保證生態系統的穩定和生態系統自身的良性發，這同時也在要求，在進行生態水利工程修建時必須把人與水體當作為一個整體去考慮問題，同時也要兼顧到人與自然共同的需求。
4）合理的做好生態水利工程設計、規劃、施工以及相應的工程運作機制控制工作。在有效完成以上工作的基礎上，達到改善和優化生態系統的目的，同時使相關的自然資源可以得到持續和反復的利用，真正實現人類社會的可持續發展。
3生態水利工程設計的基本原則
生態水利工程的設計最顯著的一個原則就是在設計時一定要凸顯其生態性，這是生態水利工程的本質體現，除此之外，生態水利工程的設計還需要遵循協調性，系統性和安全性的原則，以下將分別給予詳細的說明。
1）生態水利工程設計的基本原則之協調性原則。所謂的協調性原則，就是要確保水利工程要與周邊環境協調統一，我們不要著急的去建設，而是要與周圍環境實現和諧統一，只依靠人的力量是不可能控制自然的。與世界上沒有兩個相同的指紋一樣，世界上是沒有完全相同的兩條河，每一條河都有自己獨特的一面，所以我們在建設生態水利工程的時候，要具體問題具體分析，充分考慮周圍環境因素，更好地控制水的時間與空間的分布，防止災害發生，也為工農業及人們日常生活的正常需求提供了保障，如果違背了自然界的規律，那么災難就會來臨。
2）生態水利工程設計的基本原則之系統性原則。在設計整個生態水利工程的過程中，必須系統性的設計好，在設計時要充分考慮到自，然環境的易變性，不確定性，水域生態系統是在時間與空間不斷收縮或不斷發展的動態系統，河流生態系統屬于一個開放的系統，隨時都與周圍生態系統進行物質循環以及能量傳遞。一條河流是不能孤立存在的，它在生態修復中必須與相鄰的流域相互協調，必須從全局出發，綜合的，系統的進行討論，才能得到最佳方案。
3）生態水利工程設計的基本原則之安全性原則。在建設生態水利工程的時候，必須要從根本出發，考慮多方面因素，其中安全因素是非常重要的一環，生態水利工程作為一項綜合性工程，有航運、防洪、發電以及抗旱等相關的功能需求，因此，在進行生態水利工程的設計時，必須要符合工程學的相關原理，同時還要符合工程力學以及水文學的相關規律，有效確保生態水利工程的各項安全。
人們對生態文明的追求，促使水利工程也不得不向生態化的設計方向發展，然而由于水利工程作為一項綜合性的工程，其所要滿足的功能需求比較多，而且涉及的面也比較廣，所以在進行生態水利工程的設計時一定要嚴格遵循各項設計原則，這是有效發揮生態水利工程各種功能的重要前提。
參考文獻
[1]張愛玲.淺析生態水利工程的設計原則[J].沿海企業與科技,2008,10.
[關鍵詞]生態水利工程；功能；原則
1 生態水利工程的概述
1.1生態水利工程的概念
水利工程是一項要依賴許多重要的的工程力學的工程項目，而生態水利工程的側重點就不僅在這些傳統的體系建設，而是在水利工程建設的基礎上考慮更多有關水利工程建設對其周圍生態環境造成的一系列影響，所以會結合一定的生態學理論和工程建設的部分方法，所以可以說一門綜合性的工程體系。
1.2生態水利工程的分類
生態環境主要可分為兩大類，包括像三峽工程這樣的防洪水利的工程，以及像小浪底工程這樣的農田水利的工程。
1.3生態水利工程的特點
生態水利工程有以下特點：首先，生態水利工程有較強的綜合性，它能把許多單個的水利項目相互聯系起來在形成一個系統，而系統內部之間又是互相制約而又不可分割的，同時工程的建設也會聯系到其他的經濟建設類項目工程[1]；其次，生態工程建設必然要聯系到生態環境，所以對從前項目建設都會忽略掉的江海河流的環境以及生態氣候都會加以關注，對生態環境發揮更好的作用；再者，生態水利工程的建設由于會考慮到很多因素，并且工程建設的難度也會很大，是對傳統水利建設的挑戰，因而所需要的建設資金也會更多。
1.4生態水利工程的功能
而關于生態水利工程的功能也作如下介紹：首先最重要的一點，生態水利的建設必然會產生經濟效益，因為可以利用水利建設中的防洪期來發電，還可以發展養殖業和旅游業等；其次，生態水利工程會更好的利用水資源，因為蓄水能力的增強可以更好的利用到農業發展以及自來水行業等，還可以再干旱的時期滿足人畜的正常飲水以及農業應用。所以在生態方面來說，生態水利工程起到了調節的作用，是人類在水資源的需求上達到一個平穩的狀態，還可以調節作用工程項目對水資源的利用，從而促進社會的經濟發展[2]；再者，生態水利工程的建設將會加強防洪抗洪的能力，這樣能在一定程度上減少洪災的發生，保護生態環境。
2 生態水利工程設計中注意事項
生態水利工程不同于傳統的水利工程，其難度更大、技術要求更高，所以更需要進行科學合理的設計，以達到造福社會的目的。所以工程的設計當中需要關注以下的注意事項：首先，生態水利工程顧名思義要遵循生態學的原理，所有的水利工程的建設都要把遵循自然規律當作首要任務；其次，在水利工程修建的前期，應該把生態保護當作設計的重要方向，而可持續發展也要擺在首位；再者，水利工程和生態環境的聯系要把握好，二者在利弊權衡上要分析的當。因為在生態水利工程建設當中必然要在一定程度上改變生態系統，而對于生態系統的平衡也要做好分析，避免破壞生態系統平衡。所以在工程建設中，對于水資源的利用和開發一定要合理，以達到良性發展的效果；最后，生態水利工程的建設一定要把前期的工程設計和規劃，以及實際操作中的具體施工做好合理的預算。只有把這些最基本的要點完成，生態水利工程的建設才會達到改善生態系統、促進經濟發展的目的，最后達到真正的可持續發展。
3 生態水利工程的基本設計原則
3.1針對生態水利工程，發揮其對整個河流的自我修復能力
這種自我修復能力的發揮，就需要尋找到合適的環境條件和相應的能源條件，并且依靠系統的修復能力來選擇適合的物種，進而形成合理的生態結構。一個好的水利工程就需要把人工建設和自然保護的比重分配好，二者應該比重相當，不要違背生態水利建設的初衷，去破壞環境來尋求經濟效益的提升，應該從尊重自然、尋求平衡入手，把河流的自我修復功能發揮最大化。在工程的設計上更多的選擇因地制宜，尊重自然，選擇最合理的方案。
3.2積極保護河流多樣性
河流的多樣性的保護也就是對生物多樣化的維持。河流多樣性生物環境的形成主要是由于河流里生長著很多不同種類的動植物。河流的水文環境多樣性主要有河寬、河流的形狀和連續性以及流速等等方面的內容。河流的生態方面的特點主要是兩相聯系，指的是水―陸和水―氣兩個方面的兩相，這樣形成的生境條件較為開放；因為上中下游的生境不同，即具有異質性，這就促成了流域生境的豐富多樣化。因此，設計生態水利工程時，應該對要保護生物多樣性予以充分的考慮，對于原有的多樣性生物棲息環境應該盡可能地予以保護和恢復，這樣生物的多樣性才能有一個良好的生存環境。
3.3 重視對生態水域整體生態系統性的修復
河流的生態系統還包括其周邊的村莊和田園、森林等，其還承擔著為生物提供棲息地的作用。所以說水域是一個大的生態系統，它還包括水文系統，而水文系統不但包括地下和地表的水系統，好包括和河流相關的湖泊、水塘、濕地和洪澤區等[3]。水文系統還與很多生物聯系形成復雜的河流生態系統。還有，生態水利工程的建設的過程當中需要考慮到河道的問題，因為河道會對總的河流生態系統產生重要影響，并且河流生態系統的其他要素也要考慮周全，他們也是生態系統修復的關鍵因素。
3.4兼顧安全性和經濟性
生態水利工程建設的目的就是在滿足人類經濟發展的需求的同時，還能對生態環境起到保護作用。所以在水利工程建設的過程當中一定要符合相關科學的工程學原理和生態學原理。所以在工程設計時，要根據實際情況，考慮到洪水、寒凍等情況的最大負荷能力；還要根據地理學原理分析河流橫斷面和縱斷面的情況，以及河流的動態變化趨勢來分析規律，從而保證河流的生態修復的持久性。要保證工程的風險最小而創造的利益最大。
4 結語
總體來說，生態水利建設是一門追求經濟發展和生態環境保護相平衡的學問，但由于發展的時間較短，相關的經驗技術不是很成熟，所以在項目建設上不是很完善，要想更好的為人類的生態環境服務，就必須遵循自然的規則，人與自然的相互和諧。
參考文獻
[1]閻世忠.淺析生態水利工程的規劃設計基本原則[J].硅谷，2009（ 18） .
