水利工程河流研究管理论文

摘要:中小河流的管理涉及到很多内容,是一项极为艰巨复杂的系统工程。中小河流的管理对时空信息的要求很高,应用传统的数据收集、管理方式已不适应。将3S技术应用到中小河流管理中,使中小河流管理信息系统作为一项非工程措施,为中小河流的管理、规划、治理、防洪减灾、预报预警提供技术支持。今天小编为大家精心挑选了关于《水利工程河流研究管理论文 (精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

水利工程河流研究管理论文 篇1：

“水利工程学”课程教学改革的思考

【摘 要】本文通过分析水利工程对河流生态系统存在一定的胁迫问题，针对现代水利工程学面临的紧迫形势，提出今后水利工程学课程教学要与时俱进，不断改进、完善和创新，由传统工程水利向现代资源水利、环境水利和生态水利的转变。正确处理水资源开发、利用、保护、管理、经营和生态环境之间的相互关系，以及实现水资源的可持续利用，为地方培养出更多水利事业方面的复合型工程技术人才。

【关键词】水利工程学 教学改革 胁迫 学科 建议

传统意义上的水利工程学学科理论基础主要是水文学和水力学、结构力学、岩石力学等工程力学体系，研究对象是河流、湖泊等组成的水文系统，研究内容是水利工程规划、设计、水资源合理配置、施工、运行和管理等;水体功能以资源功能为主，呈现出标准化、规范化和生硬化的水利工程措施。水利工程以工程设施为手段，控制和改造河流，达到为人类社会谋取经济利益的目的。随着现代人文、科学不断地发展，提出了人与自然和谐共处的理念，水利工程学学科要与时俱进，不断改进、完善和创新，由传统工程水利向现代生态水利的转变，正确处理水资源开发、利用、保护、管理、经营和生态环境之间的相互关系，以实现水资源的可持续利用。水利工程学教学应培养出为地方经济服务，在水利、水电等部门从事规划、设计、施工、科研和管理等方面工作的复合型高级工程技术人才。

一 水利工程的胁迫

1.河流的人工改造

在地球的演变历程中，喜马拉雅山在新生代第三纪中期崛起，导致我国出现西高东低的地势，从而形成了我国大部分河流由西向东的流向，又经过长期的演变，到第四纪在东部形成广大冲积平原，才出现当今主要河流的雏形。在数百万年长期演化过程中，自然河流与周围的生物种群交织在一起，形成了复杂、有序、动态稳定的河流生态系统，依据其自身规律良性运行。但是人类为了自身的防洪安全与经济利益，几千年里不断对河流进行人工改造，特别是近一百多年来利用现代工程技术手段，对河流进行了大规模开发利用，兴建了大量工程设施，改变了流域的地形地貌、河流的自然形态和水文泥沙的天然过程，在不同程度上降低了河流形态多样性，造成了河流形态的均一化和非连续化，河流形态多样性的降低促使水域生物群落多样性的减少，其结果将导致河流生态系统退化，降低河流生态系统的服务功能。河流经过一百年的人工变化就会超过数万年的自然演化。据统计，全世界大约有60%的河流经过了人工改造，包括筑坝、筑堤、自然河道渠道化、裁弯取直等。新中国成立以来，我国的江河湖海堤防总长达27.7万千米，保护人口5.31亿人;河流上的大、中、小水库8.5万座，总库容5542亿立方米，为河川年均径流总量的20.5%;供水总量5548亿立方米，为年均水资源总量的19.8%。

2.水利工程对河流的胁迫

水利工程可以简单理解为人类为实现水资源的再分配和水资源的利用而采取的工程措施或行为。水利工程最初主要作用是：(1)解决防洪问题，如修建防洪堤、水库;(2)提供稳定的水源，如修建水库、打井;(3)减缓或去除农作物旱涝渍灾害，如修建提水泵站、排水沟、灌溉渠道等;(4)提供清洁能源，修建水电站;(5)提供水利旅游景点，如修建水库、人工湖泊等，这主要体现了水利工程的资源、经济与社会性。一方面，水利工程为人类带来了巨大的经济和社会效益，另一方面却极大地改变了河流自然演进的方向。人们始料未及的是对于河流大规模的改造造成了对河流生态系统的严重胁迫，主要表现在自然河流的渠道化和自然河流的非连续化两方面。

第一，自然河流的渠道化。自然河流的渠道化是指：(1)平面布置上的河流形态直线化。将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线或折线型的人工河流或人工河网;(2)河道横断面几何规则化。把自然河流的复杂形状变成梯形、矩形及弧形等规则几何断面;(3)河床材料的硬质化。防洪工程的河床、河流堤防和边坡护岸的迎水面采用混凝土、浆砌块石等硬质材料。其结果是自然河流的渠道化改变了河流蜿蜒性的基本形态，改变了急流、缓流、弯道及浅滩相间的格局。横断面上的几何规则化，也改变了深潭、浅滩交错的格局，生境的空间异质性降低，水域生态系统的结构与功能随之发生变化，特别是生物群落多样性将随之降低，引起淡水生态系统退化，降低了河流生态系统的服务功能。

第二，自然河流的非连续化。河流生态系统是一种开放的、流动的生态系统。营养物质以河流为载体，随着自然水文周期的丰枯变化以及洪水漫溢，进行交换、扩散、转化、积累和释放。沿河的水生与陆生生物随之生存繁衍，相应地形成了上、中、下游多样而有序的生物群落，包括连续的水陆交错带的植被，由河口至上游洄游的鱼类以及沿河连续分布的水禽和两栖动物等，这些生物群落与生境共同组成了具有较为完善结构与功能的河流生态系统。研究表明，河流通过洪水周期变化对聚集在周围的生物传递一种特殊的信号，这些生物依据这种信号进行繁殖、产卵和迁徙，即河流肩负着传递生命信息的任务。大坝将河流拦腰斩断，形成了河流的非连续性特征，改变了连续性河流的规律。

构筑堤防引起的自然河流侧向的非连续化。堤防也有两面性：一方面具有防洪的作用，另一方面在利用滩地缩窄主河道进行堤防建设时，又妨碍汛期主流与岔流之间的沟通，阻止水流的横向扩展，形成了另一种侧向的水流非连续性。堤防把干流与滩地和洪泛区隔离，使岸边地带和洪泛区的栖息地发生改变。原来可能扩散到滩地、河汊和死水区的洪水、泥沙和营养物质，被限制在堤防以内的河道内。其结果是植被面积明显减少，鱼类无法进入滩地产卵和觅食，也失去了躲避风险的避难所，使鱼类、无脊椎动物等大幅度减少，导致滩区和洪泛区的生态功能退化，使河流最终失去了原有的生机与活力。

第三，人造景观对河流的胁迫。在水域整治的景观建设中，往往将水流置于诸如台亭楼阁等混凝土与砌石形成的人工环境之中，目的是使人们赏心悦目，取悦于人的感官。这种人工构筑物一方面会造成人为阻水和抬高水位，一方面也使河流失去了自身的美学价值，失去了在自然环境中生机勃勃的河流。

第四，旧投资理念对河流的胁迫。水利工程大多是国家投资的基础设施，以往的投资控制都是本着节约资金的观念，对资金的控制都是以满足防洪、引调水等功能为出发点，对环境保护和水土保持方面的投资尽量压缩到最低点，这些都制约了水利工程的发展。

二 水利工程学面临的问题

水是人类和自然界一切生物生存的必要条件，是人类社会进步不可缺乏的物质资源。水利作为国民经济的基础设施和基础产业，对实现我国经济可持续发展战略具有十分重要的作用。中国是一个水资源十分缺乏的国家，水资源总量约为2.8亿立方米，仅占世界水资源总量的5.6%，人均水资源占有量为2500立方米，约为世界人均占有量的1/4，是世界上13个贫水国之一。我国还是干旱、沙漠化、洪水灾害频繁的国家，其中平均每年受洪涝面积约1亿亩，成灾6000万亩，因灾害造成粮食减产上百亿公斤。近年来，我国农业生态环境土地沙漠化面积仍在扩大，水资源短缺，水利工程设施落后导致的水的利用率较低，环境污染、洪涝灾害等问题日益严峻，严重危害我国农业生产，因此，急需对河流进行综合治理，先进的灌排技术从而服务于农业。

由于人类利用河水发展灌溉、航运、发电、城乡供水等各种功能，从而改变了河流的原来面貌，如围垦河流两岸的洪泛土地，从而割断河流与两岸陆地的联系，并侵占洪水的蓄泄空间;引水到河道以外，从而减少河流的径流;筑坝壅高或拦截河水，从而阻拦或改变河水的流路;建造调节径流的水库，从而改变河流的水文律情;利用河流排泄废水，从而改变河流的水质。在改造河流的同时，也改变了河流所在地区的原有生态系统，并创造了城镇村庄、农耕地、人工湿地以及人工河流等各种人工生态系统。

以上种种改造，都不同程度地改变了河流天然的水文律情，干扰了它的自然功能。河流是一个巨大的系统，具有较强的抵御干扰能力，但如果干扰超过它的自我调节和自我修复能力，其自然功能也将不可逆转地逐渐退化，最终将影响甚至威胁到人的生存和发展。

三 结论与建议

教材是由信息、符号、媒介构成，讲稿是教课前所写的底稿，即剧本，课件是根据教学大纲的要求，经过教学目标确定教学内容和任务分析，教学活动结构及界面设计等环节，而加以制作的课程软件，即布景，教师是演员。一部戏的演出成功，不仅要有好的原著和好的剧本，还要有好的舞台布景和好演员的表演。同样，水利工程学教学的成功，不仅需要老师掌握教材、讲稿、课件，而且要讲授好，激发学生的兴趣，做到教书育人，从而为我国水利事业培养出更多优秀人才。同时，根据“2011年中央一号文件”精神，要把水利作为国家基础设施建设的优先领域，把农田水利作为农村基础设施建设的重点任务，把严格管理水资源作为加快转变经济发展方式的战略举措，大力发展民生水利，努力走出一条中国特色的水利现代化道路。那么，“水利工程学”课程教学急需进一步改革。

1.教学方面

第一，水利工程学的实践性较强，基本概念、实例多、理论公式和交叉学科都较多，初学者往往没有实践经验，从而难以理解与掌握，加之开设的课时少，老师需要在较短的时间内，讲授大量内容，不但老师的教学任务重，而且学生的学习压力也大，所以老师要明确教学目标。教学目标是教学的基础，教学内容、方法、手段和教学评价管理体系等均以其为核心。为了适应我国社会发展的需要，老师不能只注意向学生传授知识，还要培养学生具有自如运用这门课程知识的创新能力，以及能解决实际水利工程方面的问题，服务水利现代化建设具有重要意义。

第二，教材始终是落后于社会现实的，老师应当以社会存在问题为重点，从生活中收集具有典型性的案例，结合教材开展教学，以讨论启发为主要形式，善于在课堂上展开讨论。学生在老师指导下，通过相互提问，可以进入一种全新的学习状态，获得独创性与多样化的结果。知识必然是有限的，而方法是永恒的。这里需要指出的是，创造方法的培养离不开课堂成就的有力支持。在本科生课堂教学中，要理论联系实际，运用多媒体教学手段，采用案例式、启发式、模拟式等教学方法，并不断加以改进和总结，了解并掌握本学科的发展动态，在备课和授课方法上对他们给予具体指导，如备课、课堂教学组织、教学方法、教学手段等。在研究生课课堂教学中，应注重培养研究生的独立思考能力、分析解决问题的能力、学术研究能力等。

第三，创新能力是在创新活动中培养与积累起来的，需要参与创新性的活动来获得培养的机会，强调实践环节是实施培养方案，达到预期目标的必然之路。实践环节分为基本能力模块、综合实践模块与科技创新模块。基础能力模块主要以培养学生具备必要的实践动手能力为目标，从测试仪器设备、测试方法、测试项目等方面训练学生的实际动手能力;综合实践模块主要以课程设计、毕业设计为手段，将其系统化、体系化，通过金工实训，到生产单位实习，培养从事水利建设的基本技能;科技创新模块主要依托高校大学生科技立项、实验教学示范中心和教师科研项目构建的科技创新体系，通过科技创新活动，培养学生的科研素养、科技创新能力和实践动手能力。

2.学科方面

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。生态水利是人类文明发展到“生态文明”时代的水资源利用的一种途径和方式。它以尊重和维护生态环境为主旨，开发水利、发展经济，为人类社会持续发展服务。生态水利涵盖了水利事业和水利产业目标，突出了环境目标，与可持续发展的三维目标即经济、社会、环境是一致的。水利工程学学科的进一步发展应借鉴生态学的理论及方法，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，形成水利工程学的新的学科分支—生态水利工程学。生态水利工程学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，则是对被严重干扰流进行的生态修复。

生态水利是人类未来水资源利用的一种途径和方式，我们需要吸收生态学知识，促进水利工程学与生态学的结合，改善水利工程的规划设计方法，发展生态水利工程学，尽量减少对于生态系统的胁迫，充分考虑生态系统健康的需求问题;我们要积极借鉴发达国家的经验，立足自主创新，并在工程示范和实践的基础上提升理论，总结技术标准和规范，为社会主义经济建设培养更多的水利事业复合型人才。

参考文献

[1]余兴明.生态水利工程的设计原则[J].中国水运，2008

[2]董哲仁.试论生态水利工程的基本设计原则[J].水利学报，2004(10)：06

[3]李永和.试论水稻灌溉节水的途径[J].灌溉排水，1997

[4]翟光红.论三农问题的本质及其根本解决途径[J].安徽农业大学学报(社会科学版)，2005(2)：16

[5]熊治平.我在专业课教学中的几点体会[J].中国电力教育，2005(3)：74

[6]田斌、刘依松.水利水电工程专业人才培养模式改革的研究与实践[J].三峡大学学报(人文社会科学版)，2007(4)：105

[7]傅春、冯尚友.水资源持续利用(生态水利)原理的探讨[J].水科学进展，2000(4)：436～440

[8]ASCE River Restoration Subcommittee on Urban Stream Restoration, Urban stream Restoration[J]. Journal of Hydraulic Engineering ASCE, July 2003, 491～493

〔责任编辑：冯琰〕

作者：方荣杰 代俊峰

水利工程河流研究管理论文 篇2：

关于建设中小河流管理信息系统的构想

摘 要:中小河流的管理涉及到很多内容,是一项极为艰巨复杂的系统工程。中小河流的管理对时空信息的要求很高,应用传统的数据收集、管理方式已不适应。将3S技术应用到中小河流管理中,使中小河流管理信息系统作为一项非工程措施,为中小河流的管理、规划、治理、防洪减灾、预报预警提供技术支持。

关键词:中小河流 3S技术 管理

我国中小河流数量众多,分布广。近些年来中小河流洪水灾害频发,造成的损失非常大。中小河流在频繁发生洪涝灾害的同时,还存在着水污染加剧、河流生态环境遭到破坏、水资源短缺等一系列问题,已对区域经济社会的可持续发展造成了一定的威胁。

近年来,3S技术在水利信息化方面的应用日益成熟。尤其是GIS对属性信息、空间信息的管理以及空间分析功能日益渗透到水利行业的方方面面,尤其是对河流、水利工程、水资源等的管理上来。中小河流的管理对时空信息的要求很高,应用传统的数据收集、管理方式已不适应。因此,将3S技术应用到中小河流管理上,构建中小河流管理信息系统,是十分可行的。

1 系统建设构想

1.1 业务需求

通过构建“中小河流管理信息系统”平台,能够实现中小河流对实时水雨情信息、气象及国土部门发布的信息进行汇总、分析,通过计算机网络,实现灾害预报预警;对中小河流基本信息进行管理;建设中小河流专题GIS模块能够对中小河流、水库、雨量站、水文站等空间信息、属性信息进行管理。所建设的系统,能够大大提高中小河流管理的信息化水平,改变中小河流灾害日趋严重的局面,对减少人员伤亡和财产损失有积极的意义。

1.2 功能需求

中小河流管理信息系统应是中小河流综合管理平台、预报预警平台、辅助决策平台,应充分考虑系统拓展和信息共享,并为气象、国土等相关部门留有接口,为中小河流管理及灾害防治提供统一管理平台。

1.3 性能需求

系统应做到界面友好、使用方便、步骤简捷;对软件系统的人机交互操作、信息查询、图形操作等应实时响应;采用WebGIS方式执行GIS的分析任务,通过IE访问地图服务,对于实时水雨情的监测、灾害预报的相关处理,均能在GIS上进行可视化查询及处理,并能实现无级缩放。

2 系统总体设计

2.1 建设目标

中小河流管理信息系统的具体建设目标如下。

(1)建设中小河流专题地理信息系统模块,对中小河流分布及雨量站、水文站等进行管理;根据易发生灾害等级对中小河流进行分级显示,动态交互管理空间数据、属性数据。

(2)中小河流灾害预报预警模块,根据实时天气情况及水雨情信息,对灾害发生区域及等级进行预报及预警信息发布。

(3)对中小河流基本情况进行管理,包括河流基本情况、河流现状、已有防洪工程、流域特征、流域内人口密度、社会经济水平等。

(4)对中小河流治理情况进行管理,包括中小河流治理项目布局,项目分类及项目基本情况、治理规划期、规划目标等信息。

(5)应用遥感技术提取土壤、植被、地质、地貌、地形、土地利用和水系水体等许多有关下垫面条件的信息,获取降雨的空间变化特征,为确定产汇流特性和预报模型参数所服务。

2.2 系统框架

中小河流管理信息系统框架如图1所示。

3 系统功能

3.1 基础信息管理子系统

对中小河流基本情况、中小河流规划、社会经济概况、历史灾情等基础信息进行管理。基础信息管理子系统能够提供信息检索、查询、添加、修改、删除、数据导入导出等服务。

3.2 中小河流专题GIS子系统

中小河流分布面广且极为分散,对中小河流现有防洪标准状况以及现有工程现状进行展示,对中小河流、水文测站、水库、闸坝等空间信息进行管理;建立中小河流数字高程DEM,为子流域的提取提供基础平台,应用DEM提取中小流域的特征信息及水系分布,确定水流的汇流方向,为建立中小河流灾害预报模型提供支持。

3.3 水雨情监测子系统

水雨情监测子系统可以用于对实时水雨情信息的接收和查询,信息类型主要包括雨量和水位信息。根据地形、降雨分布、群众居住条件、地方经济发展等实际情况,对水雨情监测站点进行布设,实现水雨情信息的自动采集、传输。建议与水利信息中心网、防汛抗旱网等实现信息共享,实现降雨量等值线图或等值面的动态生成。

3.4 气象国土信息子系统

通过预留与气象部门、国土部门的网站接口,在其技术支持下,系统能够查询气象部门和国土部门发布的实时信息,为灾害预警提供支持。

3.5 洪水预报子系统

建立分布式洪水预报模型,其基本思路是利用数字高程模型(DEM)生成数字流域,在每个小的子流域(或DEM网格)上应用现有的水文模型(如新安江模型等)来推求径流,再进行汇流演算(瞬时地貌单位线法、等流时线法等),最后求得每个子流域(或网格)出口断面的流量过程、峰值流量及峰值流量出现时间等洪水预报数据。

3.6 预警子系统

对预警信息和状态进行显示,实现对预警记录的查询等功能。预警信息和状态以预警地图和预警列表形式显示,为预警警报的发布提供基础信息支持。

3.7 系统管理子系统

对系统的用户及权限进行管理。

4 结语

中小河流的管理涉及到很多内容,是一项极为艰巨复杂的系统工程。中小河流管理信息系统可以作为一项重要的非工程措施,在中小河流的管理、规划、治理、防洪减灾、预报预警等方面发挥积极的作用,为最大限度地减少人员伤亡,减少人民生命财产安全损失发挥重要作用,为决策者提供重要的技术支持。因此,系统的建设是非常必要的。

参考文献

[1] 全国重点地区中小河流近期治理建设规划工作大纲.

[2] 原立峰,周启刚.基于DEM的流域水文特征提取方法研究[J].人民黄河,2006,5(28):20～42.

[3] 我国中小河流治理存在的问题及对策,张晓兰[J].水利发展研究,2005,1:68～70.

作者：孟晓路 于向东 马涛 姜于 黄晓闯 周娜

水利工程河流研究管理论文 篇3：

论水利工程设计与生态河流基本分析

【摘要】生态水利工程设计主要是模仿河流生态系统的结构，为可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，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。

【关键词】生态水利工程;设计;耐久性

生态水利工程是一项综合性工程，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。

1 生态水利工程学的内涵

1.1 传统意义的水利工程学

对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时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。传统意义上的水利工程可以简单理解为人类为实现水资源的再分配和水资源的利用而采取的工程措施或行为。水利工程最初主要用来为人类：

1.1.1 提供稳定的水源(如修建水库、打井);

1.1.2 减缓或去除农作物旱涝渍灾害(如修建提水泵站、排水沟、灌溉渠道等)。

1.1.3 提供清洁能源(修建水电站);

1.1.4 提供水利旅游景点(如修建水库、人工湖泊等)，这主要体现了水利工程的资源、经济与社会性。

1.2 生态水利工程学的概念

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和技术方法的工程学。它包含以下4个方面的科学内涵：

1.2.1 生态水利工程的开发应强调生态系统的自组织原理。在设计阶段，应当将生态系统健康过程的维持置于重要位置，并作为设计制约因子，使水利工程能满足适宜的生态水文过程要求;

1.2.2 生态水利工程强调施工过程的环境友好性，防止在施工过程中造成巨大的环境成本付出;

1.2. 3 生态水利工程更强调基于生态需水规律的运行管理。如水库要有效地发挥其生态功能，可能需要一个符合下游生态需水规律的水资源调配方案与制度;

1.2.4 生态水利工程选址或布局，强调工程生态负面影响最小化原则。这可能是生态工程最难以操作的一个内容，但又是最为关键的一个方面，需要基于系统多目标决策方法与技术进行科学比选。

2 生态水利工程学的基本原则

2.1 工程安全性和经济性原则

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。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稳定性。对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循投入最小而经济效益和生态效益最大的原则。

2.2 保持和恢复河流形态的空间异质性原则

有关生物群落研究的大量资料表明，生物群落多样性与非生物环境空间异质性存在正相关关系。非生物环境的空间异质性与生物群落多样性的关系反映了非生命系统与生命系统之间的依存和耦合关系。一个地区的生境空间异质性越高，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，造成生态系统的某种程度的退化。

2.3 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，某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源与合适的环境条件。在这种情况下，生境就可以支持一个具有足够数量并能进行繁衍的种群。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1/2。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。

2.4 流域尺度及整体性原则

河流生态修复规划应该在流域尺度和长期的时间尺度上进行，而不是在河段或局部区域的空间尺度和短期的时间尺度上进行。所谓“整体性”是指从生态系统结构和功能出发，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。水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和工程设施系统。

2.5 反馈调整式设计原则

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呈一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计-执行-监测-评估-调整”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，需要在项目初期建立完善的监测系统，进行长期观测。同时还需要建立一套河流健康的评估体系，用以评估河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。

3 生态水利工程设计基本理论和方法

随着生态学的发展，人们对于河流治理有了新的认识，认识到水利工程除了要满足人类社会的需求外，还要满足维护生物多样性的需求，相应发展了生态工程技术和理论。生态水利工程设计应遵循如下三个方面的理论与技术路线。

3.1 以生态水文与工程水文为基础进行水文过程的分析与计算

将生态水文学应用于工程设计在当前还较少见。这可能与从事生态水文的科技工作者不从事实际水利工程的设计有关。但今后应当高度重视生态水文学与工程水文学的结合，这样才能为生态水利工程的设计提供基础。因为生态水利工程的服务对象比较广，往往同时涉及湿地、林业、草原、农业、畜牧业和江河湖泊等生态用水和工业、城镇、消防、居民等经济社会生活用水，所以弄清楚生态目标对水资源的时空要求规律，才能使生态水利工程的设计建立在科学的基础上。

3.2 应识别工程可能影响的关键生态敏感目标

生态水利工程的设计应当能准确识别受工程直接或间接影响的生态目标，并在工程规划阶段给予充分考虑。但当前在许多水利工程的设计中很少或没有对流域生态敏感点加以考虑。又如三江平原早期实施的防洪治涝工程中，有的地方出现了跨流域排水。

3.3 生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合

生态水利工程的设计应当充分吸收环境科学与工程的理论和技术，实现水量与水质同步科学配置的目的，尤其是应与水污染防治工程进行有机的结合。为了减缓旱田排水挟带泥沙或污染物进入下游湖泊或天然湿地，可以在进入湖泊或湿地的过渡带设计生态处理沟渠或氧化塘。对于水田排水沟渠可以充分利用其生长季节蓄水，利用人工沟渠湿地对有机污染物质进行降解，其实，人工沟渠在蓄水状况下，如果沟渠两坡生长有水生植被，对水质处理效果较为明显。所以，在缺水地区种植水稻，特别是开采地下水种植水稻的地区，应当进行以水量高效利用与水质净化为目的的生态水利工程设计。这种设计思路应该来源于水污染的自然稳定塘处理理论与工艺。

4 结语

总之，发展生态水利工程学，需要鼓励多学科的合作与融合;需要积极借鉴发达国家的经验。立足自主创新。同时还要不断改进工程规划设计理念和技术，在工程示范和实践的基础上提升理论，总结技术标准和规范.探索、发展与生态友好的水利工程技术体系。在设计过程中，要提倡科学家、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。

【参考文献】

[1]刘正茂，吕宪国，武海涛.生态水利工程设计若干问题的探讨[J].水利水电科技进展，2008，(1).

作者：张万里