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生态监测的特点

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生态监测的特点范文第1篇

关键词:自然保护小区;生态环境监测;3S技术;婺源月亮湾

中图分类号:X324 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)035(C)-0107-01

一、生态环境监测的概念

生态环境监测是通过各种物理、化学、生化、生态学原理等技术手段,运用可比的方法,在时间和空间上对特定区域范围内的生态环境各要素之间的生态系统结构和功能进行测试,为评价生态环境质量,保护生态环境,恢复重建生态,合理利用自然资源提供依据。国内外的研究表明,生态环境监测是环境监测的一个分支,监测的对象是以生态系统为中心的生态环境,包括环境监测和生物监测两部分。监测的目的是通过动态分析评价和预测人类活动对生态系统的影响,为保护生态系统和生态环境提供依据。

根据生态系统的类型,生态环境监测可划分为城市生态环境监测、农村生态环境监测、森林生态环境监测、草原生态环境监测和荒漠环境监测几种类型。自然保护小区的生态环境监测是介于农村、城市、森林生态系统之间过渡型特点明显的生态监测。

二、自然保护小区环境监测的特点

自然保护小区是农村村宅附近风水林、绿化林、水土保持林、水源涵养林、有保存价值的古树名木、原始次生林等,以自然村为单位由当地政府批准建立的一种小型独立生态系统,尤其是风水林是由于风俗文化进行了长达数百年不间断的保护,其生态系统稳定,生物多样性丰富,是鸟类、小型动物、昆虫的天然分布区域。而且具备人类生存的条件、可以被当代旅游者享用的自然生态或人文生态系统,是对现存生态环境的完善和提升,使旅游者能够亲近自然、观赏自然、体验自然、实现人与自然之间直接交流、满足当代人类回归自然愿望的旅游区域,不同于城市、农村等人类占主导地位的生态系统,也不用于森林、草原、荒漠和湿地等自然占主导地位的生态系统。对自然保护小区的生态生态环境监测不同于一般的生态环境监测类型,具有自己的特点。

(一)自然保护小区的环境监测是加入农田与人居生态系统和旅游因素的生态环境监测。在我国,自然保护小区一般位于各级别的保护区之外,但不同于保护区的生态环境监测,它是基本的生态系统与人类居住环境和农田生态系统的综合,是人与自然结合的纽带,其环境监测是自然生态监测的升级,监测项目除了非生命系统和生命系统外,还有包括旅游者和保护小区附近的村落的人文系统。自然保护小区的环境监测不仅能完成基本的生态环境监测任务,而且为农村和生态旅游可持续发展提供了有效的保障。

(二)自然保护小区的环境监测是包括人类和自然的综合性监测。自然保护小区一般是生态系统发育完好和自然资源丰富的地区,生物监测和环境监测十分必要。自然保护小区因为有农业生产者和旅游者的活动,这些活动都将对旅游区的生态环境产生影响。所以,对包括旅游者和当地社区的人文系统的监测是必不可少的,这就形成了自然保护小区环境监测不同于其他类型的环境监测的特点。

(三)自然保护小区的环境监测方法有多种多样。由于自然保护小区的特殊性,其环境监测方法多种多样。自然保护小区环境监测本质上属于微观生态环境监测,但又离不开宏观监测技术的支持。同时,既要注重地面监测在人文系统监测中的作用,又要利用“3S”等新技术监测方法的优势。“3S”技术和地面监测相结合,从宏观和微观角度来全面审视生态质量是生态监测的一个总体趋势。为了达到生态环境监测的综合目的,必须充分利用各种监测方法,如利用自然保护小区外的气象台、环境监测站等多个平台搜集相关资料。

(四)建立监测样地

保护小区应建立以国家级省级重点保护动物和植物等保护对象为目标的长期定位监测样地,并进行长期定位监测,对于了解保护对象动态和当地生态环境发展趋势十分重要,获得的资料和成果是十分有意义的。

当然,在自然保护小区内建立什么样观测样地和建立多少观测样地、观测项目多少都要实事求是地量力而行,可以根据自己的条件,从少量的最有代表性的小区建立样地开始,观测项目也从少量、必须的项目开始,但是现在就开始做起来,做得越早越主动。在小区内建立观测样地并形成观测网络,一次性投入即能力建设固然重要,但更重要的是长期坚持,为此,地方政府和社区的支持、以当地生态保护志愿者和学校为主的技术力量、长期监测的经费补助对于长期的开展监测更为重要。

作者单位:南昌市环境监测站

参考文献:

[1]马明国,陈贤章.基于遥感与GIS的黄土丘陵区生态监测系统研究――以定西地区4县为例.中国沙漠,2003,23(3):280―284.

生态监测的特点范文第2篇

关键词:生态监测;环境监测;监测技术

中图分类号:X835 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-06-0138-2

近年来,由于水土流失、土地沙漠化、洪水泛滥等各种生态系统破坏问题日益严重,促使人们开始重新审视环境监测问题。人们意识到,对环境监测,常规情况下一般采用理化指标和生物指标监测,这种着眼局部的监测方法只单纯的测定了环境中的有害因子,不能对整个环境综合评价。而生态环境监测则可以对整个环境生态进行综合评价,对其发展趋势、存在的问题进行监测和评估[1]。

1 生态监测的概念

所谓生态系统是指生物群落与其生存环境间的相互作用、相互依存的关系。一个成熟而稳定的生态系统,例如农田、森林、草原、荒漠、湖泊、海洋、动植物等生态系统,其系统内部以及系统与外部系统的物质交换和能量交换处于相对稳定状态。生态系统的形成需要漫长的时间,一旦破坏,其恢复或形成新的平衡系统,同样需要漫长的时间。我们所指的生态监测对象指的就是上述生态系统。

生态监测,目前尚未有统一的定义。有观点认为生态监测就是生物监测,认为生态监测包括生物监测和地球物理化学监测,是对自然因素和人类活动对生态系统的影响所做的观察和监测。但生态监测涉及的范围远比生物学科更广泛,且不能以固定的生物物种来进行评价,因此科尔克威茨和马森(Kolkwiz and Marsson)认为生态监测就是利用生物群落的变化来评价环境,重点是评测自然生态系统的生物反应。2011年,我国环境保护部的《环境生态评价技术导则-生态影响》(HJ 19-2011)对生态监测的定义是:运用物理、化学或生物方法对生态系统或生态系统中的生物因子、非生物因子状况及其变化趋势进行的测定、观察。这一定义从方法、对象、目的方面做了一个较为全面的阐述。

2 生态监测的类型

按照对象及其空间范围来分,生态监测可分为宏观生态监测和微观生态监测。

2.1 宏观生态监测

宏观监测的空间范围比较宽泛,至少应在一定区域范围之内,最大可扩展到一个国家、一个区域,甚至全球,主要监测区域范围内具有特殊意义的生态系统的分布、面积及生态功能的动态变化。宏观生态监测主要采用遥感技术、地理信息系统和生态制图技术,辅以区域生态调查和生态统计手段。监测的信息多以图件的方式输出,将其与自然本底图和专业图件比较,评价生态系统质量的变化[2,3]。

2.2 微观生态监测

微观生态监测范围较窄,是对一个或几个生态系统内部的各生态因子进行的物理和化学的监测,其对象是具体的生态因子在人类活动下的变化。这项工作以大量的野外生态监测站为基础,辅以流动监测或空中监测。每个监测站点的地域面积并不确定,最大可包括由几个生态系统组成的景观生态区,最小也应代表单一的生态类型,只是监测的对象是生态系统内部的具体生态因子。微观生态监测按照内容,可分为:

2.2.1 干扰性生态监测 指对人类特定生产活动干扰生态系统的情况进行监测,如砍伐森林所造成的森林生态系统结构和功能、水文过程和物质迁移规律的改变;草场过度放牧引起的草场退化,生产力降低;湿地的开发引起的生态改变;污染物排放对水生生态系统的影响等。

2.2.2 污染性生态监测 主要指对农药及重金属等污染物在生态系统食物链中的传递及富集进行监测。

2.2.3 治理性生态监测 指已破坏的生态系统经过人类治理后,对其生态平衡恢复过程中的监测,如对沙漠化土地治理过程的监测。

以微观生态监测为基础,以宏观生态监测为导向,把两种不同空间尺度的生态监测结合起来,才能全面地了解生态系统受人类活动影响发生的变化。

3 生态监测指标体系

3.1 生态监测指标体系

生态监测指标体系主要是指能够代表生态系统基本特征的具体项目。设置指标体系时,首先要考虑生态系统类型及系统的完整性,并且要充分考虑生态系统的功能以及不同生态类型之间的相互影响。一般说来,陆地生态系统(农田生态系统、森林生态系统、草原生态系统荒漠生态系统等)指标体系包括气象、水文、土壤、植物、动物和微生物六个要素,水文生态系统(淡水生态系统和海洋生态系统)指标体系包括水文、水质、底质、浮游植物、浮游动物、游泳动物、底栖生物和微生物八个要素,不同生态系统的要素的基本指标有所不同。

3.2 生态监测指标确定原则

进行生态监测首先要选择生态监测指标。其选择的原则是:具有代表性,能反映生态系统的层次及主要生态环境问题;选取敏感性高、受外界条件影响大、改变快的指标作为优先监测指标;综合反映生态环境问题,需要多种指标;可操作性及实际监测能力。除设置常规性指标外,每种类型的生态系统还应该根据自身特点设置反映各自特点的选择性指标,二者共同构成生态监测站的指标体系。

4 生态监测技术方法

生态监测的特点范文第3篇

关键词:生态环境监测;RS技术;GPS技术;

GIS技术近年来我国在经济快速发展中对生态环境带来了较大的破坏,环境污染问题日益严重,森林植被锐减,土地沙漠化严重,沙尘暴及雾霾天气增多,给人们的生产生活带来了严重的影响。人们越来越重视到生态环境保护的重要性,国家也加大了生态环境保护的力度。并通过生态环境监测来了解和掌握人类活动对生态环境的破坏及影响,从而更好的指导我们对生态环境进行保护。

1生态环境监测的概述

随着人们环境保护意识的不断增强,环境监测工作越来越重要,其作为环境保护工作中非常重要的一个环节,通过对生态环境进行监测,能够有获得重要的数据资料,以来引对环境质量及受污染程度进行判断,从而为相关部门制定政策及开展环境保护工作提供重要的依据。生态环境监测主要是利用各种生态学方法和手段来监测生态系统的结构及功能,通过对生态条件及变化因素进行分析,从而有效的反映环境压力及环境变化的趋势。相较于城市环境卫质量监测及工业污染监测,生态环境监测具有自身的独特性。主要是对人类活动对人类所处的生态环境的综合影响进行监测,以草原、湿地、湖泊、海洋、森林、农田、气候及动植物等作为生态环境监测的对象。可以说生态环境监测是在环境监测的基础上发展起来的,以环境监测的理论和实践作为其发展的重要基础。通过生态环境监测能够为更深层次的环境管理和决策部门服务,从而制定出生态环境规则及生态设计方案,实现对生态环境的有效保护。

2生态环境监测技术

生态环境监测作为一项系统性工程,在具体监测过程中会受到来自于多方面因素的影响,如气候变化、动植物生存规律及环境周期性变化等。在生态环境开展的早期,监测工作都是由人工来完成,监测人员在利用简单监测工具的同时还需要通过肉眼的仔细观察来监测环境的变化情况,这样所获得的监测效果较差,在问题发生后才能采取有效的补救措施,不利于实现对生态环境的保护。近年来在科学技术快速发展的新形势下,生态环境监测主要依赖于科技手段和利用先进的监测仪器来完成监测作务,而且生态环境监测技术也取得了较快的发展,特别是3S技术在生态环境监测中的应用,有效的提高了生态环境监测的水平。

2.1RS技术

遥感技术在我国生态环境中的应用,标志着我国生态环境监测迈向了新台阶。特别是部分省市生态环境遥感监测中心的成启运,更是为我国环境部门注入了新的活力。遥感技术在生态环境监测中进行应用,可以通过卫星实现远距离的监测,通过被测范围内物体电磁波信息的变化来对监测物体的状态和发展趋势进行分析,并及时将监测到的信息进行反馈。在遥感技术应用过程中,能够在高空通过对物体进行扫描和拍摄,提高了信息采集的准确性和快速性,能够对森林覆盖面积、植被生长状况、空间环境污染及气温闭环等进行监测,以此来推测出环境的变化趋势,并制定具体的处理方案。利用遥感技术有效的实现了人力资源的节约,实现监测的高效性,监测数据准确度也有了大幅度的提升。

2.2GRS技术

GPS全国定位系统在陆、海、空三大领域都有着很广泛的应用,它的三维导航能力和定位能力非常强大,是全新一代的卫星导航定位系统。GPS全球定位系统区别于RS遥感技术之处在于,GPS全球定位系统可以动态地跟踪被监测物体的状况。这一技术在监测动物及海洋生物生活习性中有着很大的作用。检测人员首先需要在被检测者的体内注入特殊的晶片,然后将动物放生。在几个月甚至长达几年的时间内,检测者都可以跟踪到动物的行踪,从它的迁移情况,可以掌握到该种动物的习性,外界环境变化是否影响到动物的生活等等问题。这些问题的探究在以前是非常困难甚至无法完成的,通过GPS全球定位系统我们就可以了解不同生物的内心世界,甚至能够看见另外一个神奇的世界。GPS全球定位系统除了能够跟踪动物,还可以跟踪无生命的物体。监测人员可以监测某一地区的汽车数量,推测出这些汽车的尾气排放量,过多的尾气排放量对环境和人类身体将抗有着很大伤害,如果已经达到上限的话,就需要采取一些措施进行管制。

2.3GIS技术

GIS地理信息系统就是一个大型的地理信息数据库。它通过计算机、地理信息系统软件、后方数据库和管理员四部分组成,GIS地理信息系统中包含每一种地形、地理环境所存在的性质(这些性质由先关地理研究人员提供),管理员将搜集到的地理信息输入计算机数据库内,GIS地理信息系统将能够将这些信息与原有的地理信息相比对,分析总结出所需要研究的这一地区的地理信息特点。GIS系统还可以将这些信息模拟成图像信息,供人们更加直观地了解地理环境特点。地理信息系统技术现今已经应用在生态规划、地理资源管理、农业农田管理、灾害监测等多个领域。我国地域辽阔、地理环境复杂多样,很适合应用这套GIS地理信息系统。

结束语

相较于其他发达国家,我国生态环境监测工作起步较晚,但在近年来却取得了较快的发展。而且我国也特别重视生态环境监测人员的培训,从基础教育方面开始重视人们环保意识的培养,同时为专业环保技术人员制定了相关的培训机制,并积极引进一些先进的技术装备,这在一定程度上提高了我国生态环境监测的水平,而且生态环境监测成果也为其他国家在生态环境保护方面提供了重要的参考。当前我国生态环境监测工作更重视环境破坏预防及对环境的改善,通过3S技术和地面监测相结合,从宏观和微观角度来全面审视生态质量,考虑全球生态质量变化,在生态质量评价上逐步从生态质量现状评价转为生态风险评价,以提供早期预警;在信息管理上强调标准化、规范化,广泛采用地理信息系统,加强国与国之间的合作。以此来更好的实现对我们生存环境的保护。但生态环境的改善还需要全社会的共同努力,只有这样才能确保我们生存环境的健康、持续发展。

参考文献

[1]张绪良,王树德,张朝晖等.GIS湿地生态环境监测与管理信息系统的建设与应用[J].中国农学通报,2010(13).

[2]谢庆剑,杨再雍,李明玉.生态监测及其在我国的发展[J].广西轻工监测分析,2010.

生态监测的特点范文第4篇

3S技术就是将RS、GIS、GPS三种技术集合在一起进行运用。RS是遥感技术的缩写,GIS是地理信息系统的简称,GIS和RS结合一起可运用于生态环境的评价与监测。GPS是全球定位系统的简称,GIS可以和GPS相互结合,运用GPS检测的数据和环境生态的监测相结合,可以将生态环境的监测方面得到更多的研究成果。3S是GIS、RS、GPS三者互相结合,运用三者的各自优点完成生态环境的监测工作。RS优点是实时性和高效性,可以较大范围的获取目标信息内容,但是不能有效分类收集的信息和不能定位。GIS可以将获取的数据进行综合性的分析和归类,但是不能得到目标的一系列数据。GPS可以短时间定位目标的具置,而且非常准确,但是得不到目标的地理的属性特点。将三者结合发挥各自优势,更好的为环境生态的监测服务。

2运用3S技术的生态环境监测

近些年来我国的经济得到了长足的发展,环境问题也越来越严重,环境监测问题得到了极大的重视,以往的监测方法都存在监测范围非常小等缺点,很难客观的反映实时的监测情况。3S技术可以解决以上问题,具体的操作过程是运用GPS和RS获取监测区的位置和地貌数据,运用GIS将检测区域数字化,规划和评价评价区的环境生态问题。下面介绍3S技术对环境监测的具体方面。2.1运用3S技术的城市生态环境监测3S技术在城市的生态监测的过程中运用比较早,很多城市如北京、天津等都建立了完善的3S数据库监测系统。建立监测数据库可以很大程度上使环境污染的防治数据库系统更加的完善。GPS和RS可以获得城市的植被绿化的分布情况,再运用GIS软件分析数据,从整体把握城市的绿化情况。2.2运用3S技术的林业生态环境监测3S技术近几年也广泛使用在林业生态系统的环境监测之中,还包括监测森林生态、荒漠化等方面。RS技术可以动态的监测林业环境的生态情况,可以绘出详细的林业分布图和植被的覆被图,可以评价林业的生态环境。3S技术也可以用于实时监控森林火灾情况和灾后的损失评估等问题。2.3运用3S技术的水资源环境监测3S技术应用在水质监测,不仅可以准确的掌握监测区域的水环境的情况,还可以预测出水质将来的变化情况。可以推断出污染源、排出口等环境因子的空间分布情况。3S技术在水文模拟和水环境调查等方面也广泛运用,3S技术也可以运用在监测水质的富营养化等污染问题。2.4运用3S技术的海洋生态环境监测3S技术广泛运用在海洋生态监测的问题,3S技术的运用可以得到海洋污染物的一系列的情况,如可溶性的有机物、非可溶性的污染物等,可以用于检测石油污染的问题。现在我们对海洋的了解非常有限,海洋中还有很多未开发的能源,若我们运用3S技术实时的监测海洋的生态情况,人类可以更加直观地了解海洋的生态情况,为以后人类更近一步的开发海洋能源提供科学的依据。2.5运用3S技术的农业生态环境监测3S技术在农业的生态环境的监测方面运用也很多,主要应用在评价土地的连续使用的能力、评价土地的生产能力、土地沙化、土壤侵蚀、土壤盐碱化、土壤污染情况等方面的监测。3S技术可以叠加和对比不同时期的农业的生态环境,分析农业生态的变化问题,寻找出农业产业最大化的方法,最终达到农民增收的目的。2.6运用3S技术的矿产资源开发生态环境监测3S技术也运用在矿产资源的开发中生态环境的监测方面,运用3S技术可以实时监测矿产的开发程度,减少矿产开发对环境造成的不可逆的破坏,使矿产开发的利益最大。2.7运用3S技术的生态环境灾害监测我国的各个省份的自然灾害都频频发生,我国的自然灾害的种类有台风、龙卷风、冰雹、暴雨、暴雪、泥石流、旱灾、水灾、虫灾等。运用3S技术可以监测各类环境灾害等问题,RS将泥石流的影响因素和获得的信息相结合,分析出泥石流产生的因素,也可以监测其他灾害的发生。运用3S技术监测生态环境的问题,建立3S数据库,结合以往的数据库可以分析灾害的规律。

3结束语

3S技术在生态环境的监测方面得到了广泛的应用,运用3S技术获得信息并处理和分析信息,可以对生态环境问题进行实时的监测。虽然3S在生态环境方面得到了广泛的应用,但是还有很多细节问题没有得到解决,研究人员应该从生态环境的实际出发,结合3S技术解决更多的生态环境问题,为我国的生态环境有序良好的发展贡献出应有的力量。

作者:魏杰 王伟 刘丽娜 马云霞 王振峰 单位:河南省环境监测中心

参考文献

生态监测的特点范文第5篇

关键词:水利工程;生态环境;环境监测;保护措施

中图分类号:B845 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)5-0147-02

我国水利水电工程的建设不仅在防洪、发电、灌溉、航运等方面对社会经济发展贡献巨大,而且在促进资源合理利用方面也发挥了重要作用,搞好水利水电工程对于我国的经济和社会发展都有重要意义。中国是一个经济迅速崛起的国家,目前正面临着发展经济和保护环境的双重任务。但是随着建设投入的不断加大,过多的水利工程建设项目会对生态环境造成相当大的影响,尤其是在水利工程建设的过程中,它往往破坏大量的生态环境导致生态环境失衡。因此,在流域的开发,水利工程的规划、设计、施工、调度及水库运行中,应充分考虑生态与环境的要求,使工程在造福人类的同时,对生态环境的不利影响降至最低。衡量一个水利工程的成败不仅要看它的工程技术解决的如何合理,还要看它在建设中对环境的影响是否有具体的、完善的解决措施。加强水利水电工程施工期和运行期的生态环境监测和管理,在生态保护方面探索出符合我国国情的方法和技术是至关重要的,工程建设与环境保护同时并重,才能把经济效益、社会效益和生态效益有机地统一起来。重视环境保护工作,落实措施,狠抓管理,才能实现工程建设、生态环境及经济发展的良性循环。

1 水利工程对生态环境影响评估

1.1 正面效益

水利工程在防洪、灌溉、供水方面起到重要的作用,不仅有着巨大的经济效益与社会效益,同时也有着巨大的环境效益,有效减轻和防止了生态环境灾难的发生。水利工程能有效的控制河流洪水的主要要来源,减少因防洪、分洪产生的生态环境问题。某些水利工程能改善局部小气候和生态环境,改变当地环境和景观。通过库区综合的开发计划,能够改善水生环境和促进渔业、栽培业,改善当地人民的生活条件。成功例子可在葛洲坝、丹江口、东江库区发现。

1.2 负面影响

水利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。而在河流上建坝,阻断了天然河道,导致河流态发生变化,进而引发整条河流上下游和河口的水文特征发生改变,这是修坝带来的最大生态问题。水库蓄水后,随着水面的扩大,蒸发量的增加,水汽就会增多等等,容易发生水污染。一些水利工程建设造成河流形态的均一化和不连续化,造成河流形态多样性的降低,进而使生物群落的多样性降低。需要强调的是,在不同的地区、不同的地河流上修建水利工程影响是不同的,要对具体的河流进行具体分析,不能一概而论。

影响的性质有利有弊,对生态环境的影响有短期和长期的,在水利水电工程的环境影响中,有些是不可避免的,有些则可以通过采取一定的措施加以减免。流域和区域原来的生态系统平衡被打破后,需要经过一定时间才能达到新的平衡状态。因此,制订水利工程的生态环境监测和保护计划是水利发展过程中必不可少的。

2 水利工程环境监测中应重视的问题

为了掌握水库建库后流域生态系统的时空变化,对水利工程兴建前后库区及

大坝下游地区的生态环境实行全过程系统的跟踪监测,预测不良趋势并及时警报,发现问题并提出减免不利影响的措施,及时为水库影响区域生态环境建设与管理提供科学依据等,建立水利工程生态环境监测系统都是十分必要的,具有重要意义。

环境监测系统是一个具有多因子、多层次监测功能的统一管理系统,应统一领导、统一规划,并分期实施,以保障监测系统高效率正常开展监测工作。水利工程涉及因素众多,相关关系复杂。监测规划应以库区为重点,兼顾下游及河口地区,实现以较少的监测站点获取较完整的有代表性的生态与环境监测资料。水利工程生态与环境监测系统是一个跨学科、跨部门、跨地区的系统工程,根据监测需要,应将现有机构优化组合,以获得最大效益。此外,设置的监测系统、监测站点应具有代表性,监测系统运作形式灵活,系统分级合理,具有较现实的可操作性等。环境监测对象主要包括对水质、水文、局部气候、山地灾害、水生物、陆生动植物、人群健康、大坝区域环境、农业生态环境等内容。监测的具体项目、位置、频率,应根据影响预测结果实际确定,按影响范围、程度、性质确定重点监测项目和一般监测项目。

3 水利工程施工过程中的环境保护措施

对黄河小浪底工程环境保护实践情况进行分析,在水利工程施工过程中的环境影响主要集中在水质、固体废弃物、大气污染、噪声、生态环境、水土流失、文物保护等方面,同时,它们也是生态环境监测的重点对象。

3.1 空气污染

开挖产生的粉尘采用湿法作业减少降尘,爆破粉尘一般采用湿法作业、爆破前后洒水减少降尘。洒水设备可以购买也可以租用,但要进行经济比较。施工区设置锅炉的,烟气排放应满足有关规定和要求。施工现场及溶洞群内以改进施工方法为主,采用湿钻等方法,在一定程度上能降低粉尘污染,同时,对现场施工人员加强劳动保护。粉体物料要尽量采用管道输送,并对输送管道采取防泄漏措施。

3.2 水质污染

砂石料加工废水需进行沉淀处理,达标后才能排放,并将废水回用至生产加工,提高水资源利用率。基坑废水在沉降处理过程中,应加强水质监测,延长静置时间。混凝土拌合废水可在废水排放量相对集中的施工点,设置沉淀净化池,将pH值值调至中性,出水通过水质监测,达标后才能排放。含油废水应集中修配保养场,经沉淀、除油处理,含量小于5 mg/L时,排入附近荒地。营地必须设置生活污水收集池,污水经过化粪池发酵杀菌后由地下管网输送到无危害水域,有条件的可输送到当地污水处理厂。

3.3 固体废弃物

固体废弃物由于其来源和种类多样性和复杂性,对它的处理方法应根据各自的特性和组成进行优化选择。对于有毒有害废物应尽量通过焚烧或化学处理方法转化为无害后再处。对一般废物的填埋处置必须保持周围环境的一致性,废物顶部必须覆盖植被、保持长期稳定,能防止风化侵蚀、洪水和扬尘。

3.4 水土流失

水利工程施工过程中对水土流失的预防,应从设计、施工过程甚至工程竣工后都给予充分的重视,设计时应尽量使挖填方平衡,提高土、砂、石料的利用率,减少废渣量等。施工中应尽量减少对地貌及植被的破坏,工程竣工后应搞好护坡造林和种草。根据工程情况采取必要的开挖面防护措施,取土场、弃渣场防护措施,以及临时工程防护措施等。

3.5 生态保护

水利工程要尽最大可能保护和恢复河流形态的多样性,而保持河流的蜿蜒性是保护河流形态多样性的重点之一。同时,保持河流断面形状的多样性,尊重河流原有的自然断面形态。除此之外,河道防护工程的岸坡要采用有利植物生长的透水材料,水利工程设计应为植物生长和动物栖息创造条件。开展生态监测和管理,对工程建设中形成的次生裸地要及时复土、还林。加强库区生物群落调查,处理好生物多样性与安全防疫的关系。

3.6 噪声防护

合理安排施工计划,避免在同一集中地点集中使用大量机动设备,施工单位应首选符合噪声排放标准的施工机械,采用低噪声设备和工艺。对敏感目标,可采取可采取限制施工时段、设置隔声屏障等工程措施。对高噪声作业场施工人员,应加强劳动保护,可配发耳塞、耳罩或头盔等防噪工具。

3.7 文物保护

建立文物保护评价制度,健全文物保护相关法律法规,依照《文物保护法》的规定,按照“既有利于文物保护,又有利于基本建设”的原则,力争民生工程和文化遗产保护工作达到“双赢”。构建前期工作协调机制,搜索建立“基本建设文物保护经费基金”,使“文物保护先行”制度化、具体化。建立实施与验收协调机制,优化、处理好文物保护与投资计划的关系。还要注重后期管理,强化文物适度利用和展示。以三峡工程为例,国家建立了三峡博物馆,延伸了水电文化内涵,丰富了物质载体,挖掘了文化资源的经济潜力。

3.8 环境监测

根据水利工程对生态环境影响的特点,建立一个以人类生态环境为中心,以库区为重点,延及库区下游与河口相关地区所组成的跨地区、跨部门、多学科、多层次的监测网络。建立一套完整的监测指标体系,完整的监测管理体系,保证水利工程生态与环境监测网的正常运行。对所有大规模项目都需要在运行阶段进行定期监测,监测对象包括大气、水、噪声、土壤及自然生态的其他要素,优先污染物优先监测,要全面规划、合理安排。

4 结 语

水利水电工程的兴建和运用,对周围环境必然产生各种有利或不利的影响,同时也会对区域生态与环境产生深远的影响,因此,把加强环境管理与监测作为水利工程的一项重要工作,具有很大的现实意义。研究提出生态保护要求及采取的对策和措施等,使水资源的开发、利用、保护、配置与生态环境相互协调,促进经济、社会、环境协调与可持续发展。

参考文献:

[1] 解新芳.黄河小浪底工程环境保护实践[M].郑州:黄河水利出版社,2000.

生态监测的特点范文第6篇

关键词:生态环境;环境监测;应用意义

中图分类号:B845.65 文献标识码:A 文章编号:

环境监测技术涉及到诸多个方面,是一项系统性的技术,比如物理、化学以及生物等等;最初的环境监测主要是监测工业污染状况,经过不断的发展,现在的环境监测已经是监督和测定大环境的污染状况,从而合理科学的评价大环境的质量。

1、生态环境监测的意义

环境问题日益突出,并且以灾难的形式向人们述知生态保护的重要性,人们的环保意识越来越强;在这种情况下,人们既需要熟练的掌握基本的生态知识,又需要对生态的运作发展规律熟练的掌握,而环境监测技术就可以有效的满足人们的需求,人们要想对生态环境的状况进行充分的了解,只需要合理的运用生态监测技术即可,并且为了方便人们的理解,还可以以更加直观的形式表现出来,比如图表、数据等等。要知道,污染源的监测以及生态质量的检测并不是生态环境监测的唯一内容,还需要对生态环境下的生态平衡问题和资源的开采情况进行严格的检测。在生态环境监测的过程中,主要采用的是动态监测的方式,这样可以充分的把握生态环境演化规律以及存在的主要问题,从而采取一系列的措施来进行预防和控制。

和其他的环境质量监测技术相比,具有一定的差异性,生态环境领域的环境监测主要是监测区域内的大生态环境,重点内容是监测大范围的生态破坏情况,然后借助一些专业知识来对大范围的生态状况进行检测,依据检测的结果来实时的调整生态环境,从而起到环境保护的作用。

2、生态环境监测的应用意义

生态环境监测具有重要的意义,它在很大程度上影响到社会的可持续发展;并且,要想进行生态文明建设,就需要更高质量的生态环境,因此,就需要向更深处和更广泛处来开展环境监测工作。在实际监测的过程中,经常有一些因素会影响到生态环境监测的开展,比如恶劣的天气等等;为了提高生态环境监测的质量,就需要将先进的技术和先进的设备积极的应用到生态环境监测的过程中。具体来讲,目前主要有三种生态环境监测技术,分别是遥感、全球定位系统和地理信息系统。

遥感技术的应用:遥感技术具体指的是采用卫星作业的形式,卫星在运作的过程中,会十分敏感于物体发出的电磁波,而这种物体的电磁波可以将物体本身的位置以及表层等的变化给有效的反映出来,针对这个特点,遥感技术就可以让远程监控得以实现。因此,遥感技术其实是对生态状况以及变化趋势进行远程监控。

在监测的过程中,遥感技术还会对远程信息进行实时记录,地面的信息收集站所收到的信息都是数据库的形式,这个过程不需要花费过长的周期,并且还有着十分丰富的内容,比如海洋、森林、草原等等。以草原植被的遥感监测为例,它的工作原理基本上可以这样解释:目前,草原植被的荒漠化情况越来越严重,如果草原处于一种良好的状态,那么只有一种颜色存在于卫星感测图上;如果有荒漠化问题存在于部分草原当中,也就是不断的在减少草原植被区域,那么这些区域内的草原电磁波会和完整状态下发出的草原电磁波存在着较大的差异,电磁波的不同,在感测图上所反应的颜色也会存在着较大的差异。遥感卫星主要以卫星图的形式来呈现检测数据,其中颜色会存在着较大的变化,深浅不一,深浅状况可以对地表和水域等的变化程度进行有效的反应,这样让人们更加容易理解。

主要是在生态环境领域的生态破坏监测中应用遥感技术,卫星可以对生态的破坏生态进行及时的监测,依据遥感技术的监测结果可以对所应采取的措施进行确定,结合卫星监测技术,遥感技术还可以依据气象云图的变化,来对可能发生的自然灾害进行预测,从而针对这些自然灾害制定针对性的预防措施。遥感技术十分广泛的应用到了生态环境监测中,它还具有预测功能,这样就需要投入过多的人力资源和物力资源,生态环境监测的水平也可以得到大大的提高。

GPS技术的应用:GPS技术的功能主要是定位,将GPS技术应用到环境监测领域,可以有效的定位导航遥感技术所提供的信息变化区域,这种技术十分的精确。

GPS技术主要是分析遥感技术所提供的实况数据感测土,然后将地理坐标提供出来,它的应用原理可以这样叙述:遥感技术的GPS仪器可以接收到实况数据,经过定位导航之后,GPS仪器就可以对新的数据库进行构建,并且动态监测实况变化情况。

GPS技术在遥感技术的基础上所发展起来的,它应用于生态环境领域,可以对监测目标的实时动态进行反映和分析,从某种程度上来讲,它领先于遥感技术。此外,GPS技术还可以有效的监测某一时段事物的数量,从而做出合理科学的推测,比如,对某一区域的树木数量进行监测,就可以对树木某一时段的二氧化碳吸收量进行实时的监测。这种技术可以在很广泛的范围内应用,在生态环境监测领域,可以有效的结合遥感技术,对动态数据进行适时监测,还可以适时关注采取的措施的有效性,对生态链的平衡程度也可以实时的监测,这样就可以节约出大量的人力资源和物力资源。

GIS技术的应用:GIS技术是一种地理信息处理技术,它包括着很多个方面,比如信息输入、储存、管理、分析、应用等等。它的内部可以对大量的信息进行储存,并且对数据进行分析,从而有效的决定采取何种措施。将GIS技术有效的结合遥感技术和GPS技术就可以促使数据监测和处理系统生成,从而对某段时间内生态环境变化状况进行实时的监测,将原始数据提供给人们,从而有效的分析生态变化状况。

在生态环境监测领域内应用GIS技术可以有着十分显著的作用,这样技术的地理数据可以十分的丰富,对宏观决策起到一个辅助的作用。在生态发展的规划方面也可以有效的利用GIS技术,对地理资源的开发状况进行合理的监测和分析,提高地理资源管理的质量,对生态平衡的监测起到一个辅助的作用。

3、结语

环境监测技术的合理应用,可以有效的实现可持续发展。在发展经济的同时,注重对生态环境的保护。目前,越来越多新生态环境问题的出现,需要对环境监测技术进行创新和发展。

参考文献:

[1]贺琳.远程通信技术在环境监测中的应用分析[J].广东科技,2013,2(12):123-125.

生态监测的特点范文第7篇

[关键词]水利水电工程;施工期;环境保护;环境监理

水利水电工程是以防洪、灌溉、发电、供水以及改善水环境质量为目标的综合性工程,在项目建设过程中,会对项目所在区域造成环境污染和生态破坏,产生一定的负面影响[1-2]。在项目施工期开展环境监理工作,能够确保环保措施制定与执行进度保持与工程进度同步,确保工程环保“三同时”制度的有效执行,确保污染治理、生态保护、环境质量达到环评及其批复的相关要求,建设绿色、环保的水利水电工程[3]。由于水利水电工程建设期间对环境影响的复杂性,本文通过对施工期环境污染源的分析及环境监理要点的总结,探究水利水电项目施工期环境监理工作的关注重点。

1水环境保护监理

1.1生活污水

工程施工期生活污水主要包括食堂废水、粪便污水、洗涤污水、淋浴污水等,所含污染物主要为BOD5、CODCr、氨氮等。各种污水混合后,BOD5浓度在200mg/L左右,CODCr浓度在400mg/L左右,氨氮浓度在25mg/L左右。环境监理应重点关注以下几个方面:(1)检查生活区食堂是否设置隔油池及其建设规模;(2)检查各处生活区是否设置化粪池及其建设规模;(3)检查各处生活区是否设置地埋式污水处理装置及其处理能力,检查各处生活污水经处理后回用系统配置情况;(4)巡视检查生活污水处理系统隔油池、化粪池、成套生活污水处理装置、清水池(即回用水池)建设情况;(5)巡视检查每个施工区域是否设置临时厕所(移动厕所);(6)重点关注生活区、施工场地选址是否涉及环境敏感区,如饮用水源保护区、自然保护区等;重点检查环境敏感区采取的环境保护和生态保护措施是否满足环评要求。

1.2生产废水

水利水电工程生产废水主要包括:砂石料冲洗废水、混凝土系统冲洗废水、机修及汽修含油废水、洗车平台废水等。环境监理应重点关注以下方面:(1)巡视检查砂水分离器、调节池、压滤机、清水池(即回用水池)等建设情况,检查其建设规模等是否满足环评要求,重点旁站砂水分离器安装是否满足相关技术规程;(2)巡视检查回用系统建设情况及其是否满足环评要求;(3)巡视检查预沉池、沉淀池、清水池等建设情况,重点检查其建设规模是否满足环评要求;(4)巡视检查废水处理是否选用“隔油+气浮”处理工艺;(5)巡视检查隔油池、气浮池等建设情况,重点检查其建设规模是否满足环评要求;(6)重点关注以上废水处理系统选址是否涉及环境敏感区,如饮用水源保护区、自然保护区等;重点检查环境敏感区采取的环境保护和生态保护措施是否满足环评要求。

2环境空气保护监理

水利水电工程项目施工期大气污染主要来自炸药爆破废气、施工作业面粉尘、砂石料加工系统粉尘、机动车辆和施工机械排放的燃油尾气以及施工交通道路扬尘等,主要污染物为TSP。因此,环境空气保护监理主要包括施工粉尘、机械燃油和爆破废气、道路扬尘等防护措施的监理[4]。

2.1施工粉尘防治措施

环境监理重点巡视检查大坝、库盆、隧洞口、采石场、土料场和临时堆料场等多粉尘作业面、场地是否按环评要求定期洒水;巡视检查砂石料加工和混凝土搅拌系统是否按环评要求安装除尘设施;巡视检查地下系统洞群开挖是否采用湿钻工艺,开挖钻机是否选用带除尘袋的型号;巡视检查地下工程是否采取增设通风设施,加强通风,在各工作面是否采取喷水和装捕尘器等,在出风口是否设置除尘袋。

2.2机械燃油废气

环境监理重点巡视检查施工现场的机械及运输车辆是否使用国家规定的标准燃油;巡视检查机械及运输车辆是否定时保养。

2.3爆破废气和粉尘防治措施

环境监理重点关注工程爆破是否优先选择凿裂爆破、预裂爆破、关面爆破和缓冲爆破等技术,凿裂、钻孔、爆破是否采取湿法作业;巡视检查地下系统洞群开挖爆破时是否加强洞内通风,检查施工人员是否佩戴防尘口罩或防毒面具;巡视检查爆破钻孔设备是否选用带除尘器的钻机,检查爆破时是否采用草袋覆盖爆破面。

2.4道路扬尘防治措施

环境监理重点巡视检查施工车辆途经环境空气保护目标附近的地方是否限速缓行,是否设置限速标识牌等;巡视检查施工阶段是否对汽车行驶路面勤洒水,是否配备洒水车,洒水频次是否满足环评要求;巡视检查渣土等运输车辆的密封和车辆保洁情况;巡视检查施工场地是否设置洗车平台,避免渣土带出施工现场。

3噪声控制监理

水利水电项目施工期产生的噪声原因主要源于施工机械噪声、施工爆破、交通噪声及其它施工辅助企业生产等。环境监理应关注的重点:巡视检查电站大坝、隧洞施工区是否合理安排施工时间,夜间(22:00~6:00)是否禁止爆破作业、控制行车,是否禁止高噪声施工活动在夜间进行;巡视检查是否合理安排施工时间;巡视检查砂石料加工设备是否设置隔声罩和吸声材料;胶带输送系统是否采取塑料板围护密闭措施,内部是否采用吸声材料进行吸声;巡视检查粗碎车间、中碎车间、超细碎车间及筛分车间等是否在加工设备的底部加设隔振、减振装置,如ZTA型阻尼弹簧隔振器、DH型吊架减振器等;巡视检查施工运输道路沿线是否设立限速标志,是否禁止高音鸣号,是否禁止夜间车辆行驶。

4固体废弃物处置监理

4.1生活垃圾

生活垃圾主要集中产生于施工人员临时生活区,生活垃圾的产生量按1kg/人d计,由于水利水电工程一般工程量大,施工人数和工程施工期较长,因此,会产生大量的生活垃圾需要妥善处理[5]。环境监理重点关注以下两个方面:巡视检查施工期生活垃圾是否集中收集及收集设施配套是否满足环评要求;巡视检查生活垃圾是否外运至附近生活垃圾无害化处理场或焚烧发电厂进行集中处置;巡视检查生活垃圾是否日产日清处理。

4.2建筑垃圾

建筑垃圾主要包括渣土、废石料、散落的砂浆和混凝土、碎金属、竹木材、废弃的装饰材料以及各种包装材料和其它废弃物。这些建筑垃圾主要来源于大坝砌筑、道路铺设和其它施工现场、建筑工地。施工加工厂也有一些建筑垃圾产生,如钢管加工厂和钢筋加工厂产生废金属、木材加工厂产生废木材和木屑等。这些垃圾相对集中便于回收利用,少部分不宜回收的可弃于渣场。施工期对于建筑垃圾处理处置措施,环境监理重点关注以下几个方面:(1)巡视检查工程废弃物中有用的下脚料,若金属、塑料等可回收物,是否由指定的物资回收部门定期回收利用;(2)巡视检查可回收废物包括报废施工机械和车辆、废旧钢材、钢管、油桶、包装袋、木材、蓄电池等是否回收利用;(3)巡视检查剩余一些无回收价值的固体废弃物,是否统一运送至弃渣场。

5生态环境保护监理

5.1陆生生态保护措施

水利水电项目的水库区、引水隧洞施工及施工支洞、各施工场地、道路改建等施工工程将会损毁区域内的植被,造成绿地面积的直接减少,导致区域内自然体系生产能力和稳定状况发生改变,对区域生态完整性产生一定影响[6]。因此,环境监理应重点关注以下几个方面:(1)巡视检查施工临时占地在施工结束后是否按环评要求进行生态修复;(2)巡视检查施工场地是否按环评要求建设临时拦挡、截排水措施等;(3)巡视检查施工场地是否按环评要求对表土进行剥离、暂存等;(4)对需进行就地保护或异地保护的物种,是否按环评要求采取相应的保护措施,及后期的跟踪养护和跟踪监测。

5.2水生生态保护措施

施工期作业将对下游溪流的水质造成扰动,将对施工溪段及其下游溪流的浮游动、植物及底栖动物的正常生长和繁殖带来一定的不利影响,受影响范围内的水生生物的种类和数量会有所下降,但该影响持续时间有限,随着工程的结束将自动消失[7]。环境监理应重点关注以下几个方面:(1)巡视检查是否按环评要求制定生态环境保护手册,增强施工人员的环保意识;(2)巡视检查施工爆破工艺是否满足环评要求。(3)巡视检查是否按环评要求在上下库清理过程中是否将可能成为未来库区本底营养源的植被残枝清理干净;(4)巡视检查厂区生活污水的收集处理是否满足环评及其批复要求,是否严禁生活污水直接排入流域内。

6环境监测管理

6.1水环境监测

环境监理应重点关注以下方面:(1)监测点位/断面、监测项目、监测时间和频次等相关技术要求是否满足环境影响报告书以及监测合同要求;(2)水样采集是否按照《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T91-2002)的规定方法执行,样品分析方法是否按照《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)规定的方法执行。(3)监测人员及仪器设备是否采用合同管理方式,委托具有相应监测资质的单位承担。

6.2环境空气监测

环境监理应重点关注以下方面:(1)施工期环境空气质量监测点及监测项目、监测周期、监测时段和监测频率等相关技术要求是否满足环境影响报告书以及监测合同要求;(2)监测方法是否按照《环境空气质量监测规范(试行)》中规定方法执行;(3)监测人员及仪器设备是否采用合同管理方式,委具有相应监测资质的单位承担。

6.3声环境监测

环境监理应重点关注以下方面:(1)噪声监测点及监测项目、监测周期、监测时段和监测频率等相关技术要求是否满足环境影响报告书以及监测合同要求;(2)监测方法是否按照《环境噪声监测技术规范城市声环境常规监测》(HJ640-2012)中规定方法执行。(3)监测人员及仪器设备是否采用合同管理方式,委托具有相应监测资质的单位承担。

6.4陆生生态调查

环境监理应重点关注以下方面[8]:(1)了解工程施工和建成运行对陆生生态的影响,掌握施工场地和周边的动植物保护措施和景观建设的实施效果。(2)了解区域植被类型与特征,不同类型植被的生长特征,报告书编制阶段调查范围内的植物多样性现状,包括区域植物种类、区系特征,特有种、珍稀保护物种的分布、数量、生长环境、保护类型和等级等。野生动物区系组成、种类和特点,种类的不同生境类型、地理分布与栖息地类型,珍稀保护动物的种类、种群规模、生态习性、种群结构、生境条件、分布范围、保护级别与保护状况等。工程建设后评价区域的生态景观拼块类型、分区、面积等情况。(3)施工前(已调查)、工程竣工验收时和运行后(第3年)各进行1期陆生生态调查。(4)采用的方法包括:有关部门历史资料收集与研究、遥感和卫片比对、施工监理报告分析和现场调查复核法等。(5)必须委托具有相应技术实力的科研单位承担。

6.5水生生态调查

环境监理应重点关注以下方面(1)了解工程施工和建成运行对水生生态的影响。(2)调查断面布设时,水生生物采样断面必须与现状调查断面一致。(3)水生生物调查内容包括浮游植物、浮游动物、底栖动物、着生生物和大型水生植物的种类组成及分布、数量、生物量。鱼类调查内容包括鱼类的种类、区系组成、资源量、分布特点等。经济鱼类的种类、种群、资源量情况,分布特点。建议竣工验收调查时对现状调查结果进行同等复核。(4)施工前(已调查)和工程竣工时各进行1期水生生态调查。(5)调查方法按照《水库渔业资源调查规范》(SL167-2014)、《内陆水域渔业自然资源调查手册》、《淡水浮游生物研究方法》等进行采样和检测。并向当地相关部门和周边人员进行走访,收集有关资料。(6)调查单位委托具有相应技术实力的科研单位承担。

7环境保护设施验收管理

根据《建设项目环境保护“三同时”管理办法》中的有关要求,工程建设过程中的污染防治措施必须与建设项目同时设计、同时施工、同时投入运行。有关“三同时”项目必须按合同规定经有关部门验收合格后才能正式投入运行。防治污染的设施不得擅自拆除或闲置。水利水电环境保护验收主要是工程竣工阶段的环境保护工程验收,按照《建设项目竣工环境保护验收管理办法》有关规定实施,验收内容包括项目各项环境保护设施,如污废水处理系统运行情况、声环境保护措施、环境空气保护措施、固体废弃物处理措施、生态环境保护措施等。

生态监测的特点范文第8篇

关键词:生态水利工程;规划设计;原则

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:

一、建设生态水利工程的必要性

水利工程指具有防洪、排涝、河道整治、发电、灌溉、供水、航运、生态环境等单一功能或多种功能的兴利除害的工程,这就是传统的水利工程。传统的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,就是按照生态学原理,遵循生态平衡规律的法则和要求建立起来的满足良性循环和可持续利用的水利体系,生态水利工程不仅需要满足工程本身的生态设计要求,又要满足整个流域水系的生态要求,或者说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。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(如防洪、河道整治工程),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、清洁生产和环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段。建设人类美好的生存环境和社会持续发展,需要生态水利工程。

二、当前生态水利工程设计工作面临的困难

1、生态水利工程设计缺乏基于不同区域的评价标准和设计方法

生态水利工程对于工程的服务目标具有明显的地域性区别,因为对于不同地区的生态环境来说它们都具有自己的特点,所以生态水利工程每个地区也应该具有不同的特点,必须因地制宜的进行设计和规划。对于我国的生态水利工程建设来说也有了一些大体的方法和设计标准,但是对于不同地区的工程来说就没有具体的设计指标和参考模式。因此,对于我国现阶段的生态水利工程的设计和建设来说还具有很大的问题,最主要的就是缺乏针对于不同地区生态环境特点的把握以及因地制宜的不同设计方案。

2、生态水利工程设计工作的目标和标准的确定比较难

对于生态水利工程来说其建设的目标和任务与原有单一的水利工程建设来说有所不同,它更加注意维护和保证生态环境的健康和发展,主要任务和目标就是实现人类和生态系统的和谐相处。所以基于这种特殊的任务,生态水利工程建设的第一步就是确定好设计的目标和建设标准,对于工程要达到的标准都要有一个具体的量化。目前我国的生态保护工作的目标还都处于定向描述的阶段,没有明确的目标和标准,也没有具体量化的一些要求,所以这也就给工程的预期目标和标准的建设以及工程的建设质量都带来了一定的困难。

3、生态水利工程设计缺少生态水文测验资料

对于工程的建设来说,一些前期必备的资料是必不可少的,生态水利工程建设依然如此。生态水文的测验资料是生态水利工程设计的关键和重要参考内容。如果不能从水文测验站的观测资料去分析水文过程对生态过程的正负影响机理,就很难基于生态系统的自组织规律寻求生态水利工程的设计理论、方法与技术参数。当前,我国水文测验工作相对落后,水文测验站还不能适应当前生态水利工程设计对资料的需求。有关生态水文站方面的设计与布局在我国还未正式开展,国内也少有报道,不过我国已经提高了对这方面工作的重视程度,经过一段时间的努力也会有一定的发展的。

4 生态水利工程设计技术人才匮乏、高水平的设计不易

不管对于什么类型的工程来说,人才都是工程建设中必不可少的关键组成部分。实现生态水利工程是水利工程和生态学的有机结合,需要生态水利工程的设计人员不仅具备水利工程设计的知识和经验,还要具备生态保护和生态恢复学的理论和知识。以往的人才培养目标和方向,使两者分属于不同的学科与专业,具有两方面综合知识和设计能力技术人才匮乏,加之生态水利工程的实践活动的经验缺乏,可以参考与借鉴的设计项目有限,难以保证生态水利工程的设计水平和质量。

三、生态水利工程基本设计规划原则

1、工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一种综合性工程,既要满足人类的需求,同时也要考虑可持续发展的要求。另外,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。

从生态水利工程的经济上分析,应准寻风险小效益大的基本原则,由于生态系统的演变方向是随机的,生态水利工程规划具有一定的风险,这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,应该合理的利用生态系统的恢复能力,力争以最小的投入获得最大收获的规划路线。

2、生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统的自组织功能是其重要特征。生态学用自组织功能来解释物种分布的丰富性现象,也用来说明食物网随时间的发展过程。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。在这种情况下,生境就可以支持一个能具有足够数量并能进行繁殖的种群。自组织功能原理与达尔文的进化论有相似之处,只是研究的尺度不同而已。达尔文的进化论研究是在地球生物圈所有种群的尺度上进行的,而自组织功能是在生态系统中种群之间发生的。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。

3、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。所谓“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。

同时,必须重视水域和生态环境的易变性、流动性和随机性的特点,表现为流量、水位和水量的水文周期变化和随机变化,也表现为河流淤积与侵蚀的交替变化造成河势的摆动。这些变化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。生态系统的变化范围从生境受到限制时期的高度临界状态到生境扩张时期的冗余状态。

再者,要考虑生境边界的动态扩展问题。由于动物迁徙和植物的随机扩散,生境边界也随之发生动态变动。

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。需要对历史资料进行收集、整理,以掌握长时间尺度的河流变化过程与生态现状的关系。河流生态修复长期的工作。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15 到20 年的时间。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。

4、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。在河流工程项目按照设计执行以后,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。最理想状态应是没有外界胁迫的自然生态演进状态。在河流生态修复工程中,恢复到未受人类干扰的河流原始状态往往是不可能的,可以理解这种原始状态是自然生态演进的极限状态上限。如果没有生态修复工程,在人类活动的胁迫下生态系统的进一步恶化,这种状态则是极限状态的下限。在这两种极限状态之间,生态修复存在着多种可能性。针对具体一项生态修复工程实施以后,一种理想的可能是:监测到的各生态变量是现有科学水平可能达到的最优值,表示生态演进的趋势是理想的。另一种差的情况是,监测到的各生态变量是人们可接受的最低值。在这两种极端状态之间,形成了一个包络图。一项生态修复工程实施后的实际状态都落在这个包络图中间。

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。这就需要在项目初期建立完善的监测系统,进行长期观测。依靠完整的历史资料和监测数据,进行阶段性的评估。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。评估的结果不外乎有几种可能:(1)生态系统大体按照预定目标演进,不需要设计变更;(2)需要局部调整设计,适应新的状况;(3)原来制定的目标需要重大调整,相应进行设计。

结束语

生态水利工程是一门将生态学和工程学很好的结合在一起的一门学科,也是将人与自然和谐相处的思想很好的运用于实际的学科。因此在生态水利工程的设计过程中,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]宫玉焕.对生态水利工程规划设计基本原则的探讨[J].黑龙江科技信息,2013(04)