2生态水利工程
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。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，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，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。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与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，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，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利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。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。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就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，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（GIS）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3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，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。像设计大坝这样的人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。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，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，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。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。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，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。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
意识到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以外，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不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种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。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中，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。
论文关键词：生态水利工程设计原则
论文摘要：阐述水利工程与水域生态的关系，介绍了生态水利规划的基本原则：工程安全性与经济性原则；提高河流形态的空间异质性原则；生态系统自设计与自我恢复原则；景观尺度与整体修复原则；反馈和调整设计原则。
参考文献：
［1］董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫［J］.水利水电技术，2003，（7）：1~5.
［2］董哲仁.生态水工学的理论框架［J］.水利学报，2003，（1）：1~6.
［3］董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性［J］.水利学报，2003，（11）：1~7.
［4］MitschW.J.，JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration［M］.PublishedbyJohnWiley&Sons，Inc.，Hoboken，NewJersey，2004：134~137.
［5］董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示［J］.中国水利，2003，（11A）：45~47.
［6］O’NeillR.V.，D.L.DeAngelis，J.B.Waide，etal.AHierarchicalCon－ceptofEcosystems［M］.PrincetonUniversityPress，Princeton，NJ.1986：153.
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
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。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，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，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。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与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，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，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利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。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。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高，就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，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（GIS）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3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，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。像设计大坝这样的人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。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，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，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。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。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，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。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。
意识到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以外，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不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种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。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中，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］董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫［J］.水利水电技术，2003，（7）：1~5.
［2］董哲仁.生态水工学的理论框架［J］.水利学报，2003，（1）：1~6.
［3］董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性［J］.水利学报，2003，（11）：1~7.
［4］MitschW.J.，JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration［M］.PublishedbyJohnWiley&Sons，Inc.，Hoboken，NewJersey，2004：134~137.
［5］董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示［J］.中国水利，2003，（11A）：45~47.
［6］O’NeillR.V.，D.L.DeAngelis，J.B.Waide，etal.AHierarchicalCon－ceptofEcosystems［M］.PrincetonUniversityPress，Princeton，NJ.1986：153.
1.1水资源承载力问题。长江流域虽然水资源丰富，但也经不起无节制地开发利用。长江流域水资源承载力到底有多大，对这个问题我们研究得还很不够。因此，“十一五”规划首先要研究透这个问题，否则，整个水利建设的布局就无从谈起。在摸清楚水资源家底的基础上，要对水资源配置有一个初步的说法。所谓配置，也不是计划经济下的“一平二调”，要按照市场机制来进行，不能无偿调用一个流域的水资源。如果大家头脑里都没有经济的概念，调水越多，越助长资源配置不公，也会助长资源浪费。而按照市场机制来配置，一个最根本的前提是要明确水权。现在，我们在这方面的工作可以说还没有起步。许多同志总是对长江流域要不要搞初始水权的分配有犹豫。现在不能犹豫了，要抓紧开展工作。明确初始水权受到很多因素影响，有现状因素，有经济发展战略的要求，有节水行为的影响，更有这个流域最大可用水量的制约。在确定经济社会发展对水资源的需求时，要把节水考虑进去。
1.2生态环境承载力问题。长江治理开发不能破坏生态，因此，在水资源开发利用上，首先是要维持河流自身的生态需水量，这是生态系统健康的基本条件。生态需水量包括河流基本生态环境需水量，即维持河流系统最基本的生态环境功能所需要的最少水量；包括河流输沙排盐需水量，即维持河流形态和盐分的动态平衡，在一定输沙、排盐要求下所需的水量；还包括湖泊洼地生态环境需水量，即维持湖泊洼地水体功能而消耗于蒸发的水量。生态需水与河流流量变化高度相关，美国1978年在估计每一个水资源分区内水生生物用水量时，以分区河流出流点的月流量作为判断，提出评判标准：①河道内径流为多年平均值的60％，这是为大多数水生生物提供优良至极好栖息条件所推荐的基本径流量；②河道内径流为多年平均值的30％，这是保持大多数水生生物有好的栖息条件所推荐的基本径流量；③河道内径流为多年平均值的10％，这是大多数水生生物短时间生存条件所推荐的瞬时径流量。在水能资源开发上，过去的规划，按照流域梯级开放模式，往往追求100％的开发率。由于移民和耕地的补偿费用会越来越高，考虑到库区的环境承载力，在规划时应因地制宜、选择适当的开发目标。
1.3公平约束问题。坚持以人为本，实现“五个统筹”，都要求我们以促进人的全面发展为目的，以地区间经济社会的协调发展为原则。我们不能以牺牲一个地区的利益，来获取其他地区的利益；我们也不能牺牲一部分人的利益，来获取其他人的利益。在过去几十年中，我国水库移民安置经历了安置型和开发型两个阶段，尽管人均移民经费提高很多，但是很多问题仍然没有处理好。最近有专家建议研究“投资型”移民安置方式。即库区移民以其享有的居住权和土地使用权等作为资本入股，在电站经营中享有一定的股权，参与水电开发建设，使移民和开发方形成利益共同体，移民能长期共享水电开发的效益。移民区地方政府和移民代表作为股东参与工程建设的决策管理。这一建议值得研究探索。转1.4技术约束问题。这里所说的技术约束不是指传统的水工技术，对传统的水工技术，应当说，我们已经在世界上领先了，但是，基于生态学与水利水电工程学有机结合的水工技术在长江流域才刚刚起步。从维持长江健康生态角度来看，我们的水工技术还有许多需要改进和完善的地方。因此，在规划河流形态、设计河流断面时，应遵循河流自然演变的规律，科学确定水流主槽、滩地、护岸的功能，包括防洪、生态、亲水性、文化、体育、娱乐等。在护岸工程设计时，增加亲水空间和生态系统保护空间，建设亲水河岸。在堤防、护岸工程的材料选择上，应尽量少用硬质材料，多用自然材料，同时注重开发应用生态环保型的建筑材料。大型水利工程对生态环境的影响还表现在对鱼类的生长与繁殖，规划设计在这方面相应的研究工作还应加强。
2关于水利工程环境影响对策的探讨
2.1存在的主要难题①不可避免的环境影响:如水库诱发强烈地震、大面积库岸崩塌、濒危珍稀动植物灭种等。②以避免、减轻的环境影响:这类影响一般可以通过精心设计和施工，加强管理等多种手段可以避免、减轻、或通过自然因素自身的调整又可建立起新的生态平衡。③介于两者之间的环境影响:主要是过大的淹没损失而引起的社会问题和造成生态环境大面积恶化，修库地下水位抬高造成的大面积的土地盐碱化，如果治理不好则付出的代价将是极大的。
所以，水利工程的环境影响已成为我国环境科学研究的重要领域,这也是水利工作者在从事水利事业的同时要考虑的问题。
关于该灌溉工程而言，生态理念充分尊重了灌溉工程所在的区域的生态系统的自然属性，并坚持了人与自然的可持续发展和二者和谐为本的原则，可以有效地处理好农田灌溉以及生态环境建设之间的关系，从而实现人口和资源和环境以及经济协调发展。
1.2可以充分地发挥景观和人文等多个积极因素的作用
对于该工程而言，把生态理念引入工程设计当中就意味着在设计当中不单单要重视工程的防水防洪以及抗旱排涝的实用功能，还应当综合考虑国家的建设和经济还有社会等的效益，从而满足了以生态要求为基点来设计合理的灌溉工程，从而实现社会的建设发展以及水资源的合理利用的和谐统一。最后的施工所建出来的工程在如此的设计理念之下不仅仅有良好的抗洪排涝功能，还可以和工程周围的环境相融，使得工程具有景观以及娱乐功能，给两岸增加风景美。
1.3遵照“因地制宜”的科学理念
我国因为疆土广阔，所以不同的地区有着不同的文化习俗、经济和社会条件，灌溉工程的生态理念从一定程度上讲还可以为“因地制宜，适当超前”的坚持起到了正面且积极的作用。作用体现在：遵循因地制宜原则，在这项工程当中尽力进行就地取材并且随风就俗，从而让这项灌溉工程整治的标准在和地方经济相迎和的条件下达到审美的要求；基础设施建设的主要部分之一就是农田水利节水灌溉，这也为社会和经济的发展提供了保障以及服务，所以节水灌溉工程也要求一定的超前性，也就是按照生态原则把起点以及标准进行适当的提高，然后依照经济状况以及发展水平进行分期实施。
1.4坚持了我国的保护以及修复生态环境原则
现今，我们国家不断地在提倡生态环保，节水灌溉工程设计当中对于生态理念的应用，为我国生态环保政策的实行起到积极作用，其综合功能不会因此而被破坏，这不但满足了生态环境建设要求，而且全面和持久地保证了工程效益的发挥。
2设计的标准
在设计时有许多的变量是应当考虑进去的，比如，伴随季节变化的河流径流量以及种植农田的面积和农作物的种类等，因此灌溉的用水量也是不确定的，即不同年份的来水量以及用水量都是不一样的。所以，一个灌溉设计的标准作为依据是农田的灌溉工程建设规模所必要的，这也可以保证设计方案足够科学。灌溉设计的标准要以灌区的很多因素作为依照，进一步的综合考虑加以确定。表示灌溉水源对灌溉用水的保证的程度则是灌溉设计的标准。设计标准的高低也就代表着灌溉用水的保证程度的高低。所以，这也很大程度上影响了灌溉工程规模的大小。灌溉设计的标准一般来讲有：灌溉设计保证率还有抗旱的天数。
2.1灌溉设计保证率
某个灌溉工程在长期的试用期间，灌溉用水所得到满足的年数占据总年数的百分数就是灌溉设计保证率。其用符号“P”表示。P=70%，代表的就是某一工程在百年当中有70年可以满足全灌区的灌溉用水要求，其剩下的30年无法完全保证，存在缺水的现象。P=70%即为其灌溉设计保证率。所以，在进行农田水利灌溉工程的设计时，设计的一方应根据工程所在地的实际情况，去确定灌溉工程的规模的大小，尤其是当地水源的现实情况以及作物种的种类。水源缺乏的地区以及以旱作物较多的地区，其灌溉设计保证率取50%~80%；水源丰富的地区以及以水稻较多的地区，取70%~95%。
2.2抗旱的天数
以灌溉设施，例如塘坝等供水能力作为依照，以连续无雨的境况下，可以满足作物对水的要求的天数为基准就是所谓的抗旱天数。打个比方说，灌溉设施可满足持续80天的作物灌溉需水量，那么这个该设施的灌溉设计标准就是抗旱80天。抗旱时间应该规定成当地主要的作物对水的要求较为迫切的灌溉时期。这个天数的确定，应按不同的地区的实际状况加以确定，做到对具体情况进行具体分析。
3农田水利节水灌溉工程的设计中生态理念的应用
3.1在河流治理导线设计的应用
在设计传统灌溉工程河流治理导线的过程中，应当重点考虑的是该工程的防洪和排涝作用，不重视工程的环保生态性，会使得自然河流中的浅滩和急流还有主流和支流等等的格局被改得面目全非。倘若只从工程造价还有工程量上分析，这么做好像无关紧要，不仅能够达到缩短工程周期的目的，又可以在一定程度上降低工程成本，但它对生态环境却有着不可忽视的负面影响。首先，在被废弃的原有河道的附近，动植物的生活的环境会急速变差，恶劣的影响也会波及农田的灌溉；其次，环境也会因为新开的河道而被一定程度地破坏，严重的会发生水土流失。所以，维持工程所在的区域的生态功能是要尽力去做的，节水灌溉工程的过程要尽最大努力去保持河流既有状态以及周边的环境，局部的调整如果是必要的话，充分地论证也应进行。
3.2河岸滩地在农田水利节水灌溉工程的应用
因为河岸滩地有经年和有明水以及地下水位高的这些特点，所以在它的整治过程当中就要充分地利用起河岸滩可以缓洪滞蓄等方面的优势，从而使其在防护植物中优先选择耐水淹的植物。经由这些年许多实践表明，倘若仍盲目采用之前的浆砌片石护坡来防护河岸滩地的话，就会因水流的冲刷还有冻胀等原因，使得这些护坡防护需进行经常性的维护，不然坍塌可能就会发生。而相对那些使用天然的芦苇这样的耐水淹植物用来防护河岸滩地，就会因为这些防护植物可以很好地保持水土而免去相应的修复等的环节。
3.3堤岸结构设计当中的应用
河道的骨架以及保证防洪安全的关键就是堤岸结构。以往的河流堤岸结构使用的是土料筑堤，之后为了达到防护的目的常在它的迎水面加一道浆砌片石护坡抑或是干砌片石护坡，借此来把水流控制于堤岸当中的河槽中。经由对自然仿生原理的融合以及伴随着生态理念的应用，以草皮这样的乔灌木来结合的生态堤岸也慢慢得以推广。不可置否的是，对这样的生态堤岸植物所进行的选择也应当是科学和合理的，应该从对其气候还有水土条件的相适应性还有耐旱耐涝的生命力和防护植物自身的经济性等多方面进行充分考虑。
3.4在灌溉渠系设计当中的应用
对灌溉渠系进行规划的时候，应当将其和国土整治，还有山水、田地、树林、路这些规划进行密切的结合，还应考虑别的用水部门的需要，使其实现经济效益还有社会效益之间完美结合。要充分地利用地形等条件的原则，灌溉渠应该布置于高处，和它布置于相对应的排水沟道的低处，使得自流灌溉以及排水各自独立的两套系统分开。对于局部的高地或者洼地，可以分别采用小片提渠等此类措施处理，不用为了顾及局部所以对全局造成影响。与此同时，要在渠道线路的布置上将经济因素考虑进去，渠线的布置可以尽可能地直、顺还有整齐，使交叉建筑物减少，对良田以及民房被占的情况加以避免。在对渠道进行布置的时候，要尽最大可能对深挖方和高填方以及难工险段加以避免。对山丘区地形的渠道所开展的设计要尽最大可能避免靠近沿河和溪进行布置，用来防止被山洪所冲毁。
水资源作为人类生存和发展的根本，具有不可替代的作用，但是对于我国而言，由于不同气候条件的影响，水资源的空间分布极不均匀，南方水资源丰富，在雨季常常出现洪涝灾害，而北方水资源相对不足，常见干旱，这两种情况都在很大程度上影响了农业生产的正常进行，影响着人们的日常生产和生活。而水利工程的建设，可以有效解决我国水资源分布不均的问题，解决旱涝灾害，促进经济的持续健康发展，如南水北调工程，就是其中的代表性工程。
1．2改善局部生态环境
在经济发展的带动下，人们的生活水平不断提高，人口数量不断增加，对于资源和能源的需求也在不断提高，现有的资源已经无法满足人们的生产和生活需求。而通过水利工程的兴建，不仅可以有效消除旱涝灾害，还可以对局部区域的生态环境进行改善，增加空气湿度，促进植被生长，为经济的发展提供良好的环境支持。
1．3优化水文环境
水利工程的建设，能够对水污染情况进行及时有效的治理，对河流的水质进行优化。以黄河为例，由于上游黄土高原的土地沙化现象日益严重，河流在经过时，会携带大量的泥沙，产生泥沙的淤积和拥堵现象，而通过兴修水利工程，利用蓄水、排水等操作，可以大大增加下游的水流速度，对泥沙进行排泄，保证河道的畅通。
2水利工程对生态环境的不利影响
水利工程对于生态环境的影响不仅有好的一面，也有不好的一面，需要相关人员的充分重视。其对于生态环境的不利影响主要表现在以下几个方面。
2．1污染
水利工程对于周边环境的污染一般都集中在施工过程中，其主要污染包括:(1)水污染:水利工程施工过程中排放的污水、废水以及施工人员生活中排放的污水，是导致水污染的主要原因，由于施工条件、施工环境、资金等因素的限制，这些污水往往没有经过处理直接排放到环境中，不仅能会污染地表水环境，同时还可能渗透到地下，污染地下水环境。例如，在对水利工程中的水坝进行施工时，如果混凝土的浇筑处理不当，就可能出现大量的废水和污水，这些污水排入河流中，会引起河流水质的变化。又如，在对工程设备的使用过程中，或多或少都会出现一定的废油，如果这些废油排放到河流中，不仅会造成水域环境的污染，还可能影响下游居民的健康。(2)空气污染:空气污染一般是在对施工材料进行运输，或者对地基进行平整的过程中，产生的灰尘或者部分废弃物，又或者是工程设备在运行过程中产生的废气、扬尘等，会对周边的环境造成一定的影响
2．2对局部气候的影响
水利工程的建设，会在一定程度上改变局部的气候环境条件，这些改变在气温和降水方面表现的尤为显著。(1)气温:在水利工程建设完成后，由于水库和大坝的蓄水功能，会大大增加水体面积，改变空气中的能量交换方式，从而引起气温的变化。一般来说，水深在7m以上的大型水库，与陆地相比，在冬季的平均气温要高出1.8－2.9℃。而在夏季则具有降温的作用，可以降低局部区域约1－4℃的温度，同时，对于地区的年平均气温也有着较大的影响。(2)降水:水利工程对于降水的影响主要表现在三个方面:首先，水面强烈的蒸发作用，会造成空气湿度的增大，从而为降水的增加提供基础保障;其次，气流在进入水域范围后，由于风速的增加和流线辐射，会产生下沉运动，从而减少降水;然后，在暖季，水面温度会低于陆地温度，其大气层的结构也更加稳定，对流不易产生，同样会在一定程度上抑制降水。而对于我国而言，降水多集中在暖季，因此水利工程的将是会减少周边区域的将降水量。而对于干旱地区，决定降水的主要因素，在于空气的湿度或者水汽来源，因此水域相对于陆地具有更好的降水条件，会使得区域降水增加。
2．3对土地的影响
水利工程的建设对于周边土地的影响是十分巨大的，表现出来的问题包括水土流失、地貌改变、土地盐碱化、河道冲刷等。在对水利工程进行建设的过程中，需要进行大量的土石方工程，而在开挖土石方的过程中，不仅会造成地形地貌的改变，还会对地面的植被造成破坏，进而引发水土流失现象;同时，水库蓄水后，库区周围的地下水面会有所提高，将大量的盐碱带到地面，造成严重的土地盐碱化问题等。
2．4对水质的影响
在水利工程完工后，会在大坝上游形成宽阔的水域环境，造成库区水动力条件的变化，不仅水深大大增加，而且水流的速度也会变得缓慢。在这种环境下，库区水体的水质和水环境会出现较大的改变，引发水体富营养化、泥沙含量增加、重金属沉降等问题。同时，受库区水质以及大坝下游河道水量变化的影响，下游的水体水质也会发生变化，影响水体的自净能力。通常情况下，如果河道水体自身的水质条件较好，则水利工程的建设虽然会对河道水体的水质造成一定的影响，但是这个影响并不明显;而如果河道水体的水质条件较差，或者有污染源的排入，水利工程自身的调蓄作用所造成的河道水量减少，会极大的加剧水污染的程度。
3应对措施
经过大量的调查分析发现，水利工程对于生态环境的影响是不可避免的，因此在建设过程中应该充分考虑工程的生态效益，分析水利工程对于生态环境可能造成的近期和远期影响，并采取相应的措施，确保有利影响的充分发挥，对不利影响进行改善。同时，要建立相应的环境监测部门，对环境进行跟踪评价，尽可能减少水利工程对于生态环境的破坏。
第二，水利工程在施工过程中会对该区域的地理环境产生影响。土壤的品质会被改变，一系列地理因素会在施工中被改变。水利工程可以利用间坝蓄水与打通河道等一些手段来确保当地的农用田地正常使用，避免了一些自然灾害对其的负面影响，洪涝干旱等会造成非常大的破坏。雨水可以让土壤中水分充分互补，实现自我调节，这样很大程度上来使当地的土壤肥沃的程度得以加大。当水利工程施工完毕后，由于上游存在很多的泥沙以及其他沉淀物，水库的水位会有所上升，进而致使附近的地下水位也上涨，以此为基础，环境就要发生变化，如气温的上升导致水快速蒸发，水库周边土壤的含水量会增加，这样土壤盐碱化的现象就容易发生。
第三，水利工程实施中必然会对周边居民产生噪音污染，一般来说水利工程的实施地点在山区等地，在施工过程中需要进行路段的爆破和挖填等工作，不可避免的带给居民噪音困扰，影响人们的日常生活。第四，水利工程带来的环境问题，同时对当地居民也产生影响。水利工程还会对当地的空气质量有一定影响，这是因为施工中会使用一些材料，如石灰、水泥，这些基础的建筑材料在使用的过程中会根据山地的地貌特征有一定形变和挥发，这样就会对空气质量有影响。
2.水利工程中的环境措施
2.1准备前期工作在工程施工开始之前，施工单位要开始准备工作，对现场进行勘察和数据的收集工作都在其中，除此之外还要进行地质机构的考虑，自然资源的因素也要算在内，之后进行规划，规划要有科学性，要能改善周围的生态环境，尽可能的降低负面影响。
2.2增强环保意识环保意识要被提高，这是新时期对人们发展经济的新要求，施工单位要有环保意识，督促施工人员在是施工过程中也要注意环保观念，要把环保的理念渗入每个环节。施工中要把污染的风险降到最低，维持社会效益与生态效益的同时发展，不能偏激的倾向一面。再者，对开山炸石等方式则是能免则免，这样能有效的减弱噪音，施工后的废水在处理后才可以排放，不能直接排放，从而全方面的对环境污染的问题进行有效实施。
2.3完善监督管理制度建立一个监督管理制度，这是任何一项工程顺利实施的保证，施工单位要建立对于生态工程系统的管理制度。对工作人员的工作方法、行为进行约束。此外，生态补偿的机制要被建立，提前预测水利工程对周边环境造成的潜在问题，预防的工作要坐在前面。水利工程中的生态工程要坚持可持续发展战略，从而使生物资源减少的情况得到缓解，对周边的生态环境的影响要降到最低。
2.4生态工程系统的建立生态工程系统的建立可以减少水利工程在实施过程中对生态环境的影响和破坏。该系统的建立要考虑工程效益和生态效益，在此基础上对水利工程的施工单位要进行规范，施工单位利用生态资源的行为要有严格的规章制度，按准则办事。这样才能减少生态工程中的环境问题，对水利工程与生态环境的互相协助发展问题有所帮助。按照国家的相关法律法规规定，已经完工的水利工程要对环境实行监测管理，对相关工作人员的责任明细化，把责任落实到个人，这样可以更高效的实施管理，加之专业化的环境监测器材配备，把监测收到的数据与信息进行整合，仔细分析，从而保证生态环境的持续发展。
2.5分管施工单位要有生态保护意识各个分管的施工单位都应该在水利工程实施的过程中加强生态保护意识，准确掌握自己施工的范围与具体任务，在自己的施工环节要尽力去降低对周遭生态环境的破坏，每个人都应该有这种意识。
2.6重视综合利用要在水利施工过程中重视共生互补、综合利用。在施工过程中有很多问题，面对多种问题有多种解决措施，合理规划与协调，在自然环境与项目工程和谐共生的基础上，选择最佳的措施组合。
[论文摘要]水体是生态系统的重要组成部分，水体与生物群落共存，通过气候系统、水文循环、食物链、养分循环及能量交换相互交织在一起。水体与生物群落相互依存，相互作用，形成了江河湖泊的自净能力。水利工程建设应吸收、融合生态学的规律，建立和发展生态水利工程学理论与规则。在满足人们对水的各种不同需求的同时，水利工程还应满足水生态系统完整性、依存性的要求，恢复与建设洁净的水环境，实现人与自然的和谐。 [论文关键词]生态学规律；水利工程；建设；应用 生态学规律是人类与环境相互作用中的基础规律，是具有普遍意义的客观存在。生态多样性包括自然环境多样性、人类需求与创造多样性以及人类与环境相互作用多样性。我国江河、湖泊和水库普遍受到污染，直接威胁着饮用水的安全和人民的健康，影响到工农业生产和农作物安全，水污染也加剧了水资源短缺，水环境整治的重点是对污染源的治理与控制，特别是抓好工业和生活废水的源头治理是解决问题的关键。水利工程不但在防洪、供水等方面作用巨大，而且在改善江河湖泊流域的生态系统方面也是大有作为的，生态建设已经成了水利工程建设的重要任务。 生态方法水体修复技术主要包括：人工湿地处理技术、生物膜法处理技术、土地处理技术及生物操纵技术等。比如深圳沙田镇人口10万人，有小工厂300余家。工业污水排入附近的田角河，造成水质严重恶化。为解决污染问题，建立人工湿地污水处理厂，种植芦苇、香蒲草和再力花等植物，日处理能力5000t/d，使废水达到河流排放标准。韩国的汉江支流良才川地下生物廊道，利用河卵石表面形成的生物膜，使河流的BOD，SS等有较高的处理率。研究结果表明：在适宜的条件下，挺水植物如慈菇、菱白以及沉水植物伊乐藻、菹草等对水体中的氮和磷都有较高的去除率。常用的芦苇对于磷的去除率达65%。自然界本身对于江河湖泊就具备一种很强的自我修复能力或称自净能力，这种技术不过是对自净能力的一种强化，是人们遵循生态系统自身规律达到治污目的的一种尝试。 1.水利工程建设的不足与改善 水利工程建设是人们为了控制水流，或者改变了自然的水生态系统，或者把水从生态系统中分割出来，放到了一个在空间上由人工设定的特定的或规则的形状中，再用人工材料如混凝土、金属、塑料等材料为水体制作出的某种人工环境。当水体在改变的生态系统中或在某种人工环境中，水体脱离了生物群落，自净能力降低，稍有外界干扰因素的出现，比如污水加入，水体的腐败就将是时日早晚的问题。笔者这里对目前的水利工程建设规则体系需要改善的问题作些初步的讨论： （1）治河工程常对河流形态的多样化重视不足。自然状态的河流多呈弯曲形状，也有不少自然状态的河流处于分岔散乱状态。在自然界长期的演变过程中，河流的河势也处于演变之中，使得弯曲与裁弯两种作用交替发生。但是弯曲或微弯是河流的主要形态。当人们为了防洪需要或对河流进行开发时，往往将散乱状态的河流集中成一条主流。对于弯曲的河流未经充分论证而实施裁弯取直工程，把河流自然状态的弯曲形状改变成直线或折线。其影响除了河段冲刷与淤积可能影响行洪外，也使自然河流中主流、浅滩和急流相间的格局改变。这导致浅滩中的湿地消失，而习性在急流中游泳或在浅滩产卵的鱼类减少甚至绝迹，也会使其他动植物种类减少。 （2）在自然河流的横断面上，浅滩与深潭相间，也显示出多样性的变化。改造过的河床常用输水性能好又便于施工的梯形断面等规则断面，使得水流流速均一化。另外，河道疏浚工程，往往忽视原有河道断面的生态合理性，也使得河道断面出现均一化倾向。这些都可能使生物群落失去栖息生长的条件。 需要强调的是，河流形态的多样化是生物物种多样化的前提。 河流形态的规则化、均一化，会在不同程度上对生物多样性造成影响。 （3）以往的治河工程着眼于河流本身，往往忽略了河流湖泊与岸上生态系统的有机联系，忽视了河流周围的生物群落的存在，也常常忽视了整治后原有生物群落的恢复。 （4）渠道或改造过的河道断面、江河堤防迎水坡面采用硬质材料，如混凝土、浆砌块石等，使得植物难以生长，进而又影响到鱼类、两栖类动物和昆虫的栖息，而这些动物又是鸟类的食物，于是食物链就此中断。 （5）人们为争取土地，江河两岸堤防间距缩窄，使得河流失去浅滩和湿地。浅滩具有曝气作用，使水净化，又增加氧气供给，为无脊椎动物生存提供方便，浅滩还为鱼类产卵提供栖
在建设中，必须对地表进行挖掘，让水利设备牢固地安置。因此地表植被破坏，蓄水能力降低，如果在风沙大的地区则会导致水土流失。另外，地表植被破坏，土壤碎石于外，如果在雨量充沛的季节里还会引起泥石流。而水利水电的建设，对地表的破坏是最初的，而后紧接着的是对地质造成的影响。大坝的修建最体现着地质破坏，大坝需要在险峻狭小的山口修建，此过程中会对山体进行挖掘建基，如果遇到断层或者岩性松软的山体时，对其进行开凿则是致命性的。而顺利开凿成功的山体随着时间的推逝，加上风沙等外力因素的压力，岩体会逐渐磨损，到一定时期后出现崩塌、滑体等现象是很有可能的。在建设前期，对地质的勘探和对建材特征的把握一定得是专业严谨的。
（2）对湖泊河流水位的影响。
水利设施中的水坝建设，具有拦截泥沙的功能。在进行泥沙拦截时，河道内泥沙减少，流速增快，对大坝的发电具有一定利处。而另一方面，水库的修建，原本流动的水因为水库的围栏，水流变缓，水温上升，水质变差，引起水库内水污染现象，甚至出现水体富营养化。并且水库修建后，由于流速减缓，区域内的水面起伏小，水面扩大，蒸发量增加，致使水蒸气聚集，空气内湿气增大，降雨量增大，河流水量增大，容易引起水库内的泛洪。
（3）对生物多样性的影响。
以江河内的淡水洄游鱼类为例。每到秋末，它们要到江河中下游度过季冬，而次年的春天它们再原路返回，到中上游产卵。而水利工程的建设阻碍了洄游生物的正常运动，它们的生命活动也会受到严重的影响，更对鱼类繁殖造成迫害，这就是生物物种越来越少的原因，以致生物的灭绝。
（4）对降雨量的影响。
降雨量的增加，是由于水库修建后，库区大面积的蓄水，蒸发量会增加迅速。降雨在地区分布上的变化，水库蓄水后会对库区和周边地区的降水量有着一定影响。一般来说，库区和近库区的降雨量会有所减少，在库区的地区降水量增加。在地势高的地区，且是迎风，降水量会增加。相反的情况，降水量则减小。
（5）对气温的影响。
水利工程的建设，让下垫面有所变化，使原本的陆地变为水面。而之前陆地比水的比热容小，再将陆地变为水面后，比热容上升，所以气温总体上来说是升高的。
（6）对湖泊的影响。
湖泊对生态的调节起着非常有利的作用：净化空气、防沙除尘、美化环境、维持生物多样性、提供氧气等，在生态系统中如一个净化器，对周围的生态环境的持续发展发挥着重要作用。水利水电工程的建设对湖泊也有着两面性的影响。一方面，在湖泊区建水库，能够加大对湖泊内泥沙的拦截，为湖泊周围的农业生态发展提供着大量的肥料来源，间接促进着该区域的经济发展。另一方面，湖泊内本身流动性较差，水电设备在此建设，继续减少了湖泊水流动性，泥沙沉淀后也为湖内有机生物的繁衍提供饵料，如果不及时清理这些生物，久而久之会对水体造成富营养化现象。
（7）对人群生活的影响。
人群的居住地成为水利水电工程实施地点时，大量的人群移民状况也是十分严峻的挑战。人类长期的居住，用时间和生态系统构成了一个较为和谐稳定的体系。而水电设施取而代之，人类不再成为此生态系统中的生产消费者，这些设备也对生态系统的发展构成了新的威胁。而人类作为生物中的一类，对环境的依耐性也是靠时间来磨合的，人类迁移也对迁入区的生态环境造成了一定程度上的威胁。两者的融合也需要花费很长时间。
2水利水电工程在建设过程中对生态环境的影响
水利水电的建设过程是一个耗时长，任务重，范围广，参与人员多，参与设备种类繁的庞大工程。在这样一个过程中，各个细节都会制造出污染。在施工过程中，大气污染，水污染，噪声污染，土壤污染都是亟待注意的问题。除此之外，机械占地、土料占地、废物堆积、建设营地等活动再次对地表进行了破坏。这种形式的地表破坏也是大气污染的直接原因，加上其施工时间之久，对地表的损害程度远远超过了环境自净能力程度，所以尽管在搬除机械设备、恢复好植被、清理掉垃圾后，环境的承载力也会大大降低，对整个生态系统仍然会造成巨大损失。施工中，废水渗漏、油污的产生、生活废水的排放，加上生产中烟尘、灰沙的侵蚀力度进一步扩大，也大大加重了整个施工区域的土地、空气、水质的污染。废料在堆砌时，随着时间的长远，有些金属、碱性物质和空气产生的化学反应制造出的一系列有害气体，不仅给大气造成染污，也威胁着人类的身体健康。基于这些，施工过程造成的不利影响还是一个亟待解决的问题。水利工程工程量巨大，且施工时间长，施工人员也较多，对整个施工系统，不管是操作还是人员生活，都是一个漫长而艰巨的考验。所以在这个过程中，要严格把关，不论是施工还是施工滞泄物，都得做到生态环保。在施工人员的管理方面，也要做到以人为本，人员的专业素质不仅要提高，生活质量也要有所改善，在保证人身安全的前提下，再考虑专业技能的培训和实践。
1水利工程建设对自然环境的影响
水利水电工程通常不直接产生污染问题，属非污染生态项目，其影响的对象主要为区域生态环境。水利水电工程的环境影响区域一般可分为库区、大坝施工区、坝下游区。库区的环境影响主要源于水库淹没和移民安置、水库水文情势的变化，受影响最大和最为重要的通常是生物多样性、水质、水温、环境地质、景观、人群健康、土壤侵蚀、土地利用、社会经济等因子，受影响的性质多数为不利影响；坝下游区的环境影响主要源于大坝调蓄引起的水文情势变化，受影响的主要是水文、河势、水温、水质、水生生物、湿地资源、入海河口生态环境、社会经济等因子，影响的性质有利有弊，影响的时间一般是长期的，影响的范围因区域的特点不同各异，有时可延伸至河口区。水利水电工程的环境影响，有些是不可避免的，有些通过采取一定的措施可以避免或减小。水利水电工程环境管理是避免或减小工程不利环境影响的有效方式，而环境监测则可为工程的环境管理提供依据。因此，制订水利水电工程的环境管理与监测计划是工程规划和设计的重要内容，在项目可行性研究阶段的环境影响报告书和初步设计阶段的环境保护初步设计中均需要详细地拟订并列出有关内容。
2水利水电工程对环境影响的具体问题分析
2.1因水库淹没，库区移民安置中毁林开荒将造成水土流失。因安置不当及生活环境改变，移民生活不安定会产生一些社会问题。在我国人多、耕地少的条件下，应尽量减少水库的淹没损失，对库区内尽在高水位时才被淹没的土地适当采取措施加以利用。
2.2水库蓄水后，有可能引起库岸崩坍，诱发地震等。此外，河流情势变化对坝下与河口水体生态环境产生潜在影响。岸坡浸水后，岩体的抗剪强度降低，在水库水位降落时，有可能因丧失稳定而坍滑。将给工程的正常施工和运行带来极为不利的后果。
2.3水库蓄水后，会引起库周围地下水位抬高，导致土地盐碱化等。
2.4水库蓄水后，因水流变缓，水体稀释扩散能力降低，水体中污染物浓度增加，库尾与一些库湾易发生富营养化。
2.5一些水库蓄水后，水温结构发生变化，可能出现分层，对下游农作物产生危害。
2.6水库淹没会影响陆生生物的生活环境；修坝对水生生物特别是洄游性鱼类将产生直接影响。
3减小水利水电工程对环境的影响，促进人与自然和谐发展的对策
3.1建立环境影响评价制度。环境影响评价制度是指在某地区进行可能影响环境的工程建设，在规划或其他活动之前，对其活动可能造成的周围地区环境影响进行调查、预测和评价，并提出防治环境污染和破坏的对策，以及制定相应方案。在进行水利工程建设时，实行环境影响评价制度，是实现经济建设、水利建设和环境建设同步发展的主要手段，水利工程建设项目不但要进行经济评价，而且要进行环境影响评价，科学地分析开发建设活动可能产生的环境问题，并提出防治措施。通过环境影响评价，可以为水利工程建设项目合理选址提供依据，防止由于布局不合理给环境带来难以消除的损害。在进行水利工程建设前，首先要进行环境状况调查，对当地的气候环境、水文、水质、土壤、水生生物、人口等进行调查。其次就是根据调查的结果进行环境影响预测，对拟建水利工程建设可能对当地的环境能造成的影响进行预测，并预测造成影响的程度。最后对拟建水利工程建设进行综合评价，对水利工程建设进行综合评价就是通过一定的原则和方法，从整体上评价拟建工程的各要素和过程可能对环境和社会环境的改变及改变程度，为比较选择方案提供依据。
3.2把生态环境保护融入到水利建设工程的各个环节之中。在水利工程建设中，我们要把生态环境保护融入到水利建设工程的各个环节之中。在水利工程的设计阶段，我们应本着和谐发展的理念，为植物生长和动物栖息创造条件，同时为鱼类产卵提供条件以及为鸟类和水禽提供栖息地和避难所。在工程的建设阶段，应优先考虑采用环保的技术措施，在水利工程建设时，要采用有利于植物生长、动物成长的环保材料。在水利工程完成阶段，应建立水利工程环境影响监测和反馈机制，及时进行环境跟踪评价，发现有明显不良影响的，应及时采取改进措施，把破坏程度降到最低水平。
3.3尽快建立和实施生态补偿机制。为防止和缓解水利工程建设对该区域的经济及生态平衡的破坏，应尽快建立和实施生态补偿机制。由于水利工程的建设对该区域的经济造成很大的影响，尤其是对当地的生态环境造成很大的破坏，而且依靠当地自身的能力很难使生态得到平衡，经济得到发展。因此，在水利工程建设建设方面，应实行生态补偿机制，坚持“谁损害，谁补偿”的原则，明确生态补偿的主体及补偿的范围。在进行水利工程建设时，应在水利工程建设资金中提留一部分资金，用于对当地的生态进行补偿，来改善当地的生态环境，促进当地的生态平衡。可以说构建生态补偿机制，还原生态以价值，不仅是缓解水利工程在建设过程中对环境的破坏，而且也有利于促进当地的经济发展，符合构建和谐社会的精神。
4总结
水利工程的生态影响问题，实质上是人与自然关系在水利上的具体体现。从水利实际看，任何一项水利工程基本质都应该是生态工程，水利工程在改变自然的同时不能以破坏生态为代价，保护生态是水利工作的应有之义。树立和落实科学发展观，按照人与自然和谐相处的理念，认识和处理水利工程生态影响问题，实现水利工程与生态环境的协调发展。超级秘书网：
参考文献：
二影响相关流域的水质
1积极影响水利工程的建设
对流域的水质有一定的积极影响，主要体现在:一是库区河道的水流速度变缓，使得浮游生物活动频繁，其产生的CO2和水中的镁离子、钙离子、钾离子等形成碳酸化合物，沉淀水底，降低水质硬度;二是河水停留时间较长，可使水中杂物沉降，提高水体清晰度。
2消极影响因库区内水流速度变小
降低了水体与空气交换速率，使得污染物不易扩撒迁移，最终造成复氧能力降低，水体的自净能力减弱;水流速度变小使得水体透明度提高，有助于藻类的光合作用，如河水长时间储存，则会导致藻类大量生长而导致水体营养化;腐烂的植被、有机物会消耗水中大量的氧气，而释放出沼气和CO2，造成温室效应;水体含有大量的重金属和有毒物质会造成大量沉积，不能及时得到降解，造成水体次生污染而降低水质。
三影响工程所在地的土壤及地质
1影响土壤水利工程建设
还会对库区的土壤造成严重的影响，主要表现为:(1)盐碱化，这是库区蓄水后常见的土壤问题。水库的建设，会把下游区域的地水位提升，而地下水的矿化程度较高，抬升到地面后经过蒸发、日照作用，盐碱类物质留存于地表，导致盐碱化，降低了土壤的肥力;(2)沼泽化，因水位抬升使得植物根系过于湿润而衰败，当潜水层提升到耕作层，会导致土壤湿度加大而造成包气带破坏，造成土壤沼泽化;(3)浸没，水位抬高，土壤被浸没，使得土壤的通气环境变差，造成土壤中微生物活动变弱，肥力降低，影响农作物生长。
2影响地质水利工程修建
在一定程度上改变了地质，会引起地质灾害的发生，主要有:(1)地震，因巨大体积的蓄水加大了水压，在此状况下岩层出现断裂，是岩层和地壳原有的地应力平衡被打破，加大了地震发生的可能性;(2)滑坡，水库蓄水后使得山坡山地的强度降低，易引发坍塌、山体滑坡等灾害。另外，一些大型水利水利工程需要大量泥土来填充，被挖掘区因受外力影响易发生坍塌和滑坡;(3)渗漏，主要是因为对库区周围水文环境的改变，如水库出现污染则会对周边区域及地下水造成污染。
四水利工程建设对生态环境的保护对策
要实现水利工程建设和生态环境的和谐统一发展，应积极做好这几点:(1)强化生态环境保护，提升环境的承载力。在水利工程设计中应充分遵循因地制宜的原则，将环境承载力为基础，选择最佳区域进行建设;(2)在实际建设中，应重视生态环境的保护。在建设的不同阶段，应采取相应的措施保护生态环境。比如:施工前应明确各方环境保护的责任和义务，并制定严格的限污标准;施工中，应强化生态环境的监测，对工程所在地的水体、水质、土壤、植被等进行密切监测;在竣工后，应及时恢复被破坏的植被，保护耕地;(3)强化生态环境保护的监管，在建设中应严格按照我国的环境保护相关的法律、制度进行监管，对出现严重破坏生态环境的行为进行严惩。
1．1洪涝灾害频繁
20世纪90年代至21世纪初，我国几大江河流域频频发生洪灾，1998年发生在长江、嫩江和松花江流域的特大洪水，造成全国29个省（自治区、直辖市）农田受灾面积2229万hm2，死亡4150人，房屋倒塌685万间，直接经济损失2551亿元，这充分暴露了我国江河堤防薄弱、湖泊调蓄能力较低等问题。近年来，国家加大了对防洪工程的投入，一些重要河流的防洪状况得到了改善。
1．2水资源短缺
农业方面，现有的0．44亿hm2灌溉面积中尚有0．067亿hm2灌溉保证率低，不能满足干旱年份的灌溉要求；工业及城市用水方面，230个被调查城市中，严重缺水的有40多个，占17％，一般缺水的140个，占63％。鄱阳湖、洞庭湖、太湖、巢湖、洪泽湖五大淡水湖，面积已缩小1／4甚至1／2，水资源短缺问题越来越严重。
1．3水污染严重
中国七大水系和内陆河流水质评价的123个重点河段中，符合《地面水环境质量标准》1、2类的占25％，符合3类的占27％，属4、5类的占48％。具有监测资料的200多条河流中，有850条受到污染，230条受到严重污染，有60％的水质达不到饮用水标准，有11％的水质不符合农业灌溉要求，有6％的毒物含量超过污水排放标准。
2生态工程定义
不同的学者对生态工程定义有不同的认识。Teal（1991）认为生态工程是基于自然的生态系统设计而非传统的工程技术。美国H．T．Odum将生态工程定义为“人类利用自然能源对环境进行控制”，20世纪80年代后，生态工程在欧洲及美国逐渐发展起来，提出了生态工程技术，即“依据对环境生态的了解，以最小的投入达到对环境损害最小的一些技术”。我国生态学家、生态工程建设先驱马世骏先生给生态工程下的定义为：“生态工程是借助生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则，结合结构最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统。
3生态工程的应用实例
3．1生态工程在解决水资源污染中的应用
3．1．1湿地生态工程设计
湿地介于陆地生态系统和水生生态系统，水位接近地表，或以浅水形式覆盖地表。湿地中有周期性的水生植物生长、终年饱和的土壤水分和不透水层。通过物理、化学、生物等过程使湿地中污染物降解。刘鹏指出可以通过自然人工湿地减缓水流的速度，增加水力停留时间，吸收输入湿地的营养成分，湿地植物如芦苇和水葫芦能有效地吸收有毒物质，有利于毒物和杂质的沉淀和排除，截留了68％的氮、43％的鳞；除此之外，还指出人工湿地利用可以吸收氮磷的经济作物，一方面减少了水体的富营养化，另一方面，增加了一定的经济收入。朱棣等以山东南四湖为例，进行人工湿地生态工程设计，利用不同植物种类对水生生活的适应性状不同，吸收水体中的特定污染物质，分别设立了浮水植物区、挺水植物区、沉水植物区三级处理污水工艺，对BOD5处理率为90．8％，COD为80．9％，悬浮物为91．1％，N和P的处理率为80％和75％。
3．1．2缓冲带截留技术
缓冲带，全称保护缓冲带，最早是由美国农业部国家自然资源保护局。缓冲带是指利用有一定宽度的植被与受纳水体隔开，减少污染源和河流、湖泊之间的直接连接并且能够控制土壤侵蚀伴随的养分流失。刘鹏指出水体岸边的缓冲林带通过控制侵蚀，减少径流中氮、磷浓度，防止流失泥沙、养分进入河道水体。毛战坡等指出氮在缓冲带内的截留作用主要是随泥沙沉降、反硝化作用、植物吸收；磷在缓冲带内的截留主要是磷随泥沙的沉降及溶解态磷在土壤和植物残留物之间的交换，以及缓冲带土壤中植物根孔的形成有利于过滤作用的增强和吸附容量的扩大。
3．1．3水塘系统
天然的或人工的水塘，通过其间歇性的雨与河流进行水、养分的交换，同时降低流速，使悬浮物得到沉降，增加水流与生物膜的接触时间，水塘对非点源污染物的滞留和净化能力很强。刘兴国等以水塘系统技术为基础，设计了一种生态工程化循环水池塘养殖系统，通过水质交换，使水体水质变好，同时还起到节水、减排效果。刘鹏利用多水塘系统，以水塘为点、沟渠为线的流域系统，表明多水塘系统能截留来自农业的氮、磷污染负荷94％以上。
3．1．4土地处理系统
土地处理系统是将土地处理技术与多种符合生态、环保要求的技术整合成一个系统，实现区域污水的循环处理和资源化利用。刘明辉等利用土壤、微生物、植物组成的生态系统通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、微生物转化和植物吸收等来净化污水。刘鹏利用高分子如PAM能与水相互作用增加入渗、减少径流的特性来改善土壤的结构和增加土壤中团聚体的稳定性。
3．2生态工程在解决水资源不足问题中的应用
当前最主要的就是雨水的资源化，不仅可以减轻区域洪涝，还能够充分地利用雨水资源。汪毅将生态工程应用到雨水收集利用中，指出利用南方院区普遍存在的水塘和鱼塘，配以必要的钢筋混凝土调节池，利用天然防渗材料，实现了利用自然条件来为工程服务的初步设想。王一钧等采用了自然回收净化、部分间接利用的雨水回收利用生态工程，指出利用雨水生态塘调蓄雨水净化的同时，也提高雨水的利用率上；另外提出水保耕作技术如带状间作技术、粮草等高带状轮作技术、等高耕作技术等在不同程度上起到拦蓄径流、减少土壤冲刷、提高粮食产量的作用。
