Page 151 - 水利工程设计与施工技术管理

第六章 水利水电工程设计及管理

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。
（一）工程安全性和经济性原则

生态水利水电工程是一项综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，
包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生
态水利水电工程既要符合水利水电工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利
水电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。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、
风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。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。对于生态水利水电工程的经济合
理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先
难以把握，生态水利水电工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中
进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流
生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。

（二）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，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻

找到相应的能源和合适的环境条件。将自组织原理应用于生态水利水电工程时，
生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的水工建筑物是一
种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最
终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一
种“指导性”的设计，或者说是辅助性设计。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，从而完成设计和实现设计。成
功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。传统的水利水电工程设
计的特征是对自然河流实时控制。而设计生态水利水电工程时，要求工程师必须

放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是
不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自
然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是
各不相同的。因此，每一项生态水利水电工程必须因地制宜，充分尊重每一条河

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