水利工程中生態修復的擬自然理念

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摘要：本文以水利工程中的生態修復為研究對象,擬將自然理念融入其中，并展開深入的分析探討。進行水利生態修復工程建設，需要研究生態修復的原因，更需要研究如何進行水利生態修復。水利生態修復工程中的擬自然理念，有以下幾大內容，即①生態修復，需以人為本；②以擬自然環境的有益效果為標準；③以擬自然環境的有益功能為手段。通過本文著眼于促進水利工程的生態可持續發展，以期為水利工程實踐提供借鑒。

關鍵詞：水利工程；生態修復；擬自然理念

0引言

水利工程與我們的生活密切相關，在社會發展的歷程中具有重要影響。要真正落實好人與自然和諧相處的理念，必先在水利工程建設過程中，減少擾動自然生態系統，同時對已經損傷的系統進行修復。擬自然理念的引入，使得人們在強調自然界的自我修復功能的同時，也注重人為修復，如制定河川治理工程措施、打造園林化景觀，最終實現“人與自然和諧相處”。

1擬自然生態修復理念的提出

1938年，德國Seifert針對河溪提出了近自然整治的理論。當前，我國河流整治理過程中仍應該遵循這條理念。該理論認為，在實現傳統河流治理基本目標的基礎上，人們實現完成近自然生態系統的自我設計能力，使得系統向原始自然狀態近似回歸。該理論強調，通過自然環境與人為環境相互互動，最終達到人與自然環境互利共生的目標。近些年來，我國學者在前人的基礎上，提出了新的河川生態修復觀點———生態水工學理論，這是我國提出的具有代表性意義的理論之一。該理論認為，水利工程不僅僅要滿足人類社會需求，同時也要滿足水域生態系統健康發展性需求，以保證人類賴以生存的水資源可持續利用。以上這些理念的提出，為相關人員在進行水利工程建設時，指明了河流生態修復的方向，對我國水利生態修復工程事業的長足發展具有重要的意義。在實際工程中，就技術層面上實現生態修復這一目標仍需繼續探討和研究，并提出具體的技術指導和方法。也就是說，在工程中，我們除了要找到進行生態系統修復的原因，還要考慮制定生態修復具體措施及評估生態修復后的最終效果。為此，應從下面三個方面來思考這一問題。

1.1生態修復工程的實施需以防止對河流產生危害為基礎

人類及其他生物的生存和棲息，是任何生態修復工程必先提供的保障。因此，對河流生態系統進行修復，首先要避免人類和其他動物遭受河流可能產生的自然危害。自然能夠自我修復，也能自我破壞。自然生態系統的自我修復能力是有限的，當它遭受到人為或者是自然災害的破壞時，若超過了其自我修復的范疇，將產生與我們目標相悖的后果。因此，尊重自然，保護自然，才能保證人類與自然和諧相處。

1.2模擬自然而非恢復自然

當自然生態系統遭受到破壞后，對生態的修復工程并不能使得系統恢復到原始狀態，只能模擬成原來的狀態。隨著時間的不斷變化，“原始生態系統”也在不斷發生變化，這是一個演替的過程?！拔锤蓴_的自然狀態”只是一個標準，這個標準是模糊且不確定的，是生態修復過程中的參照系。除此之外，當河流生態系統被改變或被破壞后，如要恢復成原始狀態，這幾乎是不可能的。因此，水利生態修復工程，只能在被改變或者是被破壞的基礎上進行修復，這種修復只能是不斷朝著恢復自然的狀態發展，是一種模擬自然的效果，無法達到恢復自然。

1.3在水利設計中引入生態理念

水利科學與生態科學，是生態修復中相互交融，相互共存的兩個部分。在水利設計中引入生態理念，從生態學的原始意義來看，水利工程本質是生態工程。因為，它包含了人類在內的生命體及其物理與生態環境間相互作用的系統科學，這是生態學研究的主要內容。甚至可以說，水利工程是保護生物繁衍生息的最基礎的生態工程。這些年來，我國多個地區受天氣災害的影響。有的地方持續干旱，有的地方洪水泛濫，由于缺水或者水災對生態系統及人們生活帶來的危害不容忽視，水利工程的建設愈來愈受到政府和人們的重視。在水利工程建設中，生態修復是關鍵點之一。然而，在進行生態修復建設時，人們常否定水利防護工程的生態效應，而過于注重生物生存空間的異質性，主張加強硬件防護措施以抵抗洪水和沖刷，追求河流自然狀態時的形態而忽視凸岸、丁壩效應，這樣做的后果導致在水利建設的實際效果與生態效果之間，二者顧此失彼，失去平衡。過于強調水利工程的硬質化防護措施，或著片面追求生態效果，這樣的觀點和做法都需要相關人員慎重考慮。水利科學與生態科學并不矛盾，在做好硬質化防護設施與保護生態環境之間，應該找到它們之間的平衡點，兼顧二者，這并非不可能。以綠化混凝土技術為例，它既有效解決了堤防工程，同時又沒有危害環境，兼顧了“硬化”與“綠化”。

2擬自然理念的基本內容

在水利生態修復中，擬自然生態理念,可簡要概括為以下幾個部分：

2.1生態修復要以人為本

生態修復要以人為本，以人的需要為宗旨。生態修復以保護河流生態系統的健康來保障人類自身的生存和發展，需時刻牢記生態修復以人為本而非以環境為本，不可主次倒置。但生態修復以人為本，并不意味著忽視我們的身邊環境。人類經濟社會在發展過程中，不可避免地要消耗自然資源，相應的會影響自然環境。堅持生態修復以人為本，應兼顧河流生態系統，在保障社會發展與生態系統相平衡的基礎上，實現生態與環境機會成本的最小化而不是經濟效益的最大化，以此來保證自然資源的可持續利用。

2.2生態修復要以仿擬自然環境的有益效果為標準

在河流整治、水土流失等水利問題的治理過程中，水利生態修復的是否實現的標準不是原始狀態恢復與否，而是仿擬仿擬自然環境的有益效果是否接近原始態環境，考量的是原生態系統的功能是否得以實現。原始生態環境恢復，這一目標過于理想化，于目前的情況而言，能實現的是對各種生物生存的自然條件較優、受人類活動影響少的環境進行仿擬，使之生態功能得以實現、達到近似理想狀態的生態環境。

2.3生態修復要以仿擬自然環境的有益功能為手段

盡管人類對自然的認識已經有了邁出了很大的一步，但不可否認人類對自然界仍然存在許多未知，對自然界的功能及規律的認知也存在局限性。當前，在生態修復上，我們只能根據目前已掌握的對自然界的認識，利用現有的科學技術，進行主觀能動的自然態環境仿擬，實現對人類生存發展有利的功能作用。仿擬自然環境雖不能完全取代原始態自然環境的各項功能，我們仍要在不斷探索運用自然環境，在更短時間內，更好地實現仿擬自然環境的有益功能。

3擬自然生態修復工程的基本要求

當我們運用擬自然生態修復的理念，需考慮以下幾點要求。

3.1安全要求

在水利工程修復治理過程中，無論采用何種生態修復技術必先符合相關施工規范。在具體項目改造中，首先必須按照有關技術規范，遵循修復治理提出的各項原則；同時相關工作人員也要結合生態治理原則，對水利工程做出合理改造和整治，保證河流流態的穩定，能夠抵抗一定重現頻率的洪水；同時還要避免引入外侵物種，保證生態系統的穩定與平衡。為治理生態系統引入鳳眼蓮、豚草等國外品種，導致本土物種生存受到嚴重威脅的教訓，我們必須謹記。

3.2生態系統的整體性要求

自然界是一個包含多個子系統的整體，在生態水利修復設計的過程中，要充分考慮生態系統的整體性要求。一個完整的生態系統，是由一定的時間和空間內匯集在一起的生物群落與其環境組成的，各個組成部分相互制約，相互聯系，具有自我調節的功能。在生態系統中，各個要素通過能量的流動而緊密聯系在一起，并非物理意義上的組成。因此，在河川生態修復工程的設計中，必須堅持整體性原則，充分考慮自然環境中的各個系統，如水文系統、生物系統和工程系統等。另外，在進行生態系統修復之前，相關人員應對需要修復的系統進行整體了解，充分掌握水利工程周圍環境的生物，盡量向原生態自然環境的功能和作用靠攏。

3.3因地制宜要求

我國是一個地域廣袤的國家，不同地區的自然環境、社會環境各有不同。在水利生態修復工程設計中，要堅持因地制宜原則，面對不同地區采用相應的措施，不可完全照搬。以河川生態系統修復為例，在中部，生態河流建設偏向園林亭臺風格；在沿海地區，更加接近原生態風格；而在東北地區，生態河流建設修復技術還沒被廣泛接受，還需多加普及。因此在生態修復設計中，還應根據不同地區經濟、社會、文化發展水平和公共決策水平等諸多方面的因素考慮進去，在改造中，充分考慮利用當地地理和社會條件，也以此來促進水利設計耐用性的不斷增強因地制宜地確定方案，真正實現以人為本的擬自然理念。

4結論

水利生態系統修復是一個漸進的過程，還有很多地方需要予以完善。水利生態修復工程建設不僅對經濟發展具有重要影響，也與人類生存、發展息息相關。水利生態修復工程中的擬自然理念，運用到水利工程中不僅能促進水利工程的可持續發展，對生態環境的保護也具有重要意義。研究生態修復的相關人員在設計中要充分考慮水利工程的基本功能，如防洪、防旱、水資源調度、灌溉等，更要全面考慮水利建設與自然環境之間的相互關系，將該理念滲透到水利工程中的各個環節，促進人與自然和諧健康綠色持續發展。

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作者:宋曉峰 洪振華 景湘婷 郭垚鑫 何剛 單位:西省引漢濟渭工程建設有限公司 西北大學生命科學學院