生态水利工程技术有哪些

如题所述

众所周知,所谓生态系统是指一定空间中的生物群落(动物、植物、微生物)与其环境组成的系统,其中各成员借助能量交换和物质循环形成一个有组织的功能复合体。水是生物群落生命的载体,又是能量流动和物质循环的介质。在陆地生态系统中,水的功能如同血液,而河流如同动脉。河流系统作为纽带,把人类社会与自然生态系统交织在一起。

水利工程学以工程设施为手段,控制和改造河流,达到为人类社会谋取经济利益的目的。水利工程学对于河流价值的基本认识是:水资源是重要的自然资源,河流是开发利用的对象。随着现代科学对于生态系统性质的探索的不断深入,对于河流的价值需要有更加全面的把握。

1.1人类对水的依赖性

水,是人类社会发展最重要的不可替代的自然资源。在社会系统中,对于支持人类生命、食物生产、能源生产有着基本的功能作用。无论是供水、灌溉、发电、还是航运、养殖和旅游,都离不开淡水和河流。

根据《2004年全国水资源公报》,2004年我国水资源总量为24130亿立方米。全国平均降水量601毫米,折合降水总量为56876亿立方米。全国产水总量占降水总量的42.4%。2004年全国总用水量5548亿立方米,占当年水资源总量的23%。以水源划分,地表水源供水量占81.2%,地下水源供水量占18.5%,其他水源供水量占0.3%。以用途划分,生活用水占11.7%,工业用水占22.2%,农业用水占64.6%,生态用水(仅包括人为措施供给的城镇环境用水和部分河湖、湿地补水)占1.5%。全国人均综合用水量433m3。2003年我国水电发电量2830亿千瓦小时,2004年水电总容量突破1亿千瓦。可见水资源是保障人民健康,保障粮食安全,保障能源安全,保障生态安全的重要战略资源。

1.2生态系统对水的依赖性

水是生态系统须臾不可或缺的环境要素。生态系统包括生命系统和生命支持系统。生命支持系统的第一要素是太阳能。太阳能通过绿色植物光合作用转换为生物能,并借食物链(食物网)流向动物和微生物;第二要素是把各个系统联系起来循环的水。水和营养物质(碳、氧、氢、磷等)通过食物链(食物网)不断地合成和分解,在环境与生物之间反复地进行着生物—地球—化学的循环作用。河流与数以百万计的物种共生共存,通过食物链、养分循环、能量交换、水文循环以及气候系统,相互交织在一起。

河流作为营养物质的载体,既是陆地生态系统生命的动脉,也是水生生态系统的基本生境。首先,水是陆地生态系统植被光合作用的原料。有学者估计,陆生生态系统大约消耗了三分之二的陆地降雨,总量估计达到7.18×105亿m3,主要以蒸发蒸腾的方式加入水文循环。陆地生态系统直接影响河流径流条件。其次,在水生生态系统中,河流是各类生物群落的栖息地,是鱼类、无脊椎动物等动物的生存繁殖的基本条件和水生植物的生长的基础。河流的流量、流速、水深、水温和水文周期以及河流的地貌学特征,直接影响生物栖息地质量。

1.3河流的生态价值

按照生态系统价值的一般分类方法,河流的价值可以分为两大类,一类是利用价值,一类是非利用价值。在利用价值中,又分为直接利用价值和间接利用价值。直接利用价值是可直接消费的产出和服务,包括河流直接提供的食品、药品和工农业所需材料,也包括对于水资源的开发利用价值。间接利用价值是指对于生态系统中生物的支撑功能,也是对于人类的服务功能。包括河流水体的自我净化功能;水分的涵养与旱涝的缓解功能;对于洪水控制的作用;局部气候的稳定;各类废弃物的解毒和分解功能;植物种子的传播和养分的循环。此外,无论是高山大川、急流瀑布还是潺潺溪流以及荷塘秋月,其本身具有的巨大美学价值,可以满足人们对于自然界的心理依赖和审美需求。
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