水利工程概论论文

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中国水利现代化和新水利理论的形成

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1 xxxxx大学 [水利工程概论论文]

学生姓名:xxx 学 号:xxxxxxx 班 级:xxxxx 专 业:xxx 指导老师:xxxx 完成日期:xxxxx

中国水利现代化和新水利理论的形成

中国水利现代化和新水利理论的形成

摘要

中国的水利建设取得了巨大的成就,但是传统的水利建设理论与现实的冲突越来越尖锐,由于水利工程建设所引起的生态环境的恶化日益显现。随着社会可持续发展、生物多样性保护、人与自然相和谐等现代观念的形成,应当认真总结传统水利建设理论的得失,建立能够满足社会可持续发展和国家现代化需求的新的水利建设理论已成为必然。 关键词:水利现代化 新水利理论

目录 一 20世纪的水利建设出现了问题

1.1 流域水循环的短路化 1.2流域水循环的绝缘化 1.3流域生态系统的孤立化 二、流域的生态状况恶化 2.1 流域的人工化 2.2流域的连续性被破坏

2.3资源的开发速度超过再生速度 2.4污染物排放量超过流域自净能力 2.5生物种的灭绝速度超过新生速度 三、流域内的社会难以实现可持续发展

3.1 海河流域的水资源状况 3.2不断恶化的海河流域生态系统 四、中国水利的现代化

4.1 水利现代化与社会经济的发展 4.2水利现代化的基本标准 五、新水利理论的形成

中国水利现代化和新水利理论的形成

一、20世纪的水利建设出现了问题

20世纪我国的水利建设是以“兴利”、“除害”为目标,大量兴建大坝、堤防、闸涵、渠道、机井等水利工程,以满足防洪、发电、城市供水、灌溉、航运、水产等多方面的要求。但是大型水利工程的建设必然要改变流域水循环的状况,出现了许多始料不及的问题。

㈠ 流域水循环的短路化

流域水循环的短路化是指由于水利工程的大量建设使流域水循环的时间过程加快的现象。在自然状态下,流域内的降雨在落到地面后,一部分经过地表产汇流的过程汇入河道,再流入湖泊和海洋,另一部分渗入地下,通过渗流缓缓地回归河道,形成河流的基流,整个流域的水循环时间过程较长,河流的基流分布较均匀,地下水位保持正常水平。但是,大量堤防和水库建成后,降雨迅速汇入河道,其水量大部分被贮存在水库内,河道内的汇流又因为河道的疏浚和堤防的修建而快速地排入大海,流域的水循环时间过程加快。

㈡ 流域水循环的绝缘化

河流的广大中下游平原地区大多是河流泛滥形成的冲积平原,河流的洪水泛滥过程不仅是一个灾害的形成过程,也是一个形成冲积平原的生态过程。河流洪水的泛滥给广阔的洪泛区带来水资源、土沙、肥料、物种、鱼类饵料,并冲洗河流和土壤的污染,维持流域的特有生态系统,因而洪水的泛滥过程也是一个生态过程。但是,由于河流防洪工程体系的建设,河流不再泛滥,洪泛区的水循环与河流的水循环无关,称之为绝缘化。洪泛区水循环的绝缘化不仅杜绝了洪水灾害,同时也中断了洪泛区的生态过程,使广大洪泛区的生态系统难以维持。

㈢ 流域生态系统的孤立化

生态系统是连续的,起源于水域的生态系统由水生物、两栖生物、陆地小动物、陆地大型动物等形成一个连续的流域生态系统,通过食物链关系维持流域生态系统的平衡。但是,水库的建设破坏了河流的连续性,堤防的建设破坏了水陆的连续性,使大量湿地消失。同时,陆地渠道、公路、铁路等大型连续性工程的建设也割断了流域生态系统的连续性,流域内的动物难以自由移动觅食,生物通道被阻隔,连续的生态系统被分割成一个个孤立的区域,生态系统的食物链被破坏,生态系统难于保持平衡。

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二、流域的生态状况恶化

由于流域水循环状况的恶化,必然导致流域生态系统的恶化,主要表现在: ㈠ 流域的人工化

由于流域内人类的活动,自然状态的流域将逐渐人工化。没有受到人类干扰的自然状态的流域,在接受降雨后,大部分雨水渗入地下,以渗流的方式回归河道,而人工化的流域将随其人工化的程度的扩大,地表的产流比重不断增加,地下渗流的比重不断减少。目前经济活动发达的流域根据人类活动的干扰程度,大致可以分为人工化、半人工化、自然状态三种类型的区域。

对于人类社会的可持续发展来说,这三类地区都具有重要的意义。人工化的区域推进人类文明、高新科学技术的发展;半人工化的区域为人类提供大量的食物和其他资源;自然区域为人类提供良好的生态环境和保存大量的物种资源。但是,如果不能控制社会的发展规模,就可能使三者之间丧失平衡,造成生态环境不断恶化,难以保持社会可持续发展的基础。

(二)流域的连续性被破坏

流域是一个连续的整体,保证了流域生态系统的连续和完整。流域的连续性表现在流域内水域的连续性,包括地表水和地下水的连续性、水域和陆域的连续性、陆域的连续性等。但是,大规模的人类活动造成了流域连续性的破坏。

流域连续性破坏受害最大的是流域生态系统,流域内的各类生态系统本来是通过交流,形成网状的食物链关系,维持生态系统的平衡。流域的连续性遭到破坏后,生物通道受阻,食物链无法维持,将导致大量物种的灭绝。

(三)资源的开发速度超过再生速度

流域的可持续发展需要资源条件作为支持,对流域的资源可以从两个角度去认识,即资源是否可替代?是否可再生?

流域的资源有可替代资源和不可替代资源,当可替代资源不足时可以寻求其他替代资源,不可替代资源不足时就只有从其他流域输入。

流域的资源又有可再生资源和不可再生资源,可再生资源可以重复利用,但是利用速度不能超过其再生速度。不可再生资源伴随开发利用总会趋于枯竭。

在流域的可持续发展规划中,要充分做好流域的资源开发利用规划,对可再生资源的利用尽量将利用速度控制在不超过再生速度的范围内;对不可再生资源

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的利用,要考虑资源枯竭后的替代资源开发,必须从其他流域输入时,要考虑可持续性和经济的合理性。

在各类资源中,必须对水资源的开发给予非常的重视。水资源是可再生的资源,而且水资源同时具有资源、环境、生态三种功能,没有任何一种资源可以替代水资源。流域水资源不足不仅影响流域的经济发展,影响人类生活,而且还要影响到流域的环境质量和生态状况。

(四)污染物排放量超过流域自净能力

流域的气、水、土圈对一些污染物可以通过物理、化学、生物等作用,使其降解,对污染物具有一定的净化能力。但是,在很多流域,或流域的某些地区,污染物的排放量已经大大超过流域或地区的净化能力,造成流域内总体环境质量的持续下降,流域环境总体质量下降又导致流域净化能力的下降,使流域的环境状况陷入恶性循环。环境总体质量的下降也必然使流域的生态系统赖以存在的环境趋于恶化。

(五)生物种的灭绝速度超过新生速度

在自然状态下,地球上的物种的灭绝速度和新生速度大致相同,差不多每年20余种,这样能够保持物种总量的基本平衡。但是,由于人类活动的影响,如大量捕杀、栖息地的破坏、生物通道的阻断、环境质量的恶化等原因,生物种的灭绝速度大大加快。因此,保护生物多样性已经成为当前的重大课题。 三、流域内的社会难以实现可持续发展

流域内生态状况的恶化表明了一个事实,流域已经难以实现可持续发展。可持续发展的基本内涵是实现流域内人口、经济、资源、环境、生态的协调发展,即流域内的社会要根据资源条件、环境容量、生态系统状况,制订流域内的人口和经济发展计划。可持续发展要达到两个目标:经济要发展、生态环境要改善。按目前的状况,我国的流域几乎都难以实现可持续发展。现以海河流域为例,评估流域的可持续发展状况。

海河流域由海河、滦河及徒骇马颊河等水系组成。海河水系为主要水系,又可分为南系和北系。北系包括永定河、北三河(北运河、潮白河、蓟运河);南系包括大清河、子牙河、漳卫南运河等。滦河位于流域东北部。徒骇马颊河位于流域南部,毗邻黄河。行政区包括北京、天津全部,河北省大部分,山西省东部,

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鲁北、豫北地区和内蒙、辽宁一小部分。总面积31.8万km2。其中平原面积12.84万km2,占40%。流域内人口1.22亿人。

(一)海河流域的水资源状况

海河流域为我国水资源严重紧缺的地区之一,年间降水量539mm,陆面蒸发量470mm,多年平均水资源量只有370亿m3,人均占有量307m3。但是流域内不包含生态需水量在内,需水量已达465.2亿m3,年间缺水近100亿m3。为了满足社会发展的需求,依赖大量超采地下水,目前已累积超采地下水889亿m3,深层地下水最大下降到地面以下105m,受害面积已达9万km2。

(二)不断恶化的海河流域生态系统

海河流域水资源状况的不断恶化,造成流域生态系统的恶化,主要表现在: 1·地下水位下降引起流域内湖泊和湿地的萎缩,湖泊干枯,湿地面积也由解放初期的9000km2减少为目前的300km2。

2·沿海地区海水入侵地下水,使地下水污染,并且难以恢复。目前受害面积已达27km2。

3·入海水量减少84%,造成河口淤积、海岸侵蚀、盐水上溯、两岸地下水污染、回游鱼类灭绝等生态环境的破坏。同时,由于河床干沽,床面外露,风沙为害严重。

4·流域内由于水资源不足,植被破坏,水土流失加剧,水土流失面积达10万km2。

5·流域内的年排污量达60.3亿m3,而实际上流域的处理能力只有10%,使流域内10000km的河道有3/4遭到污染。

由海河的事例可知,流域内水资源不足,如果不采取有效措施改变目前的状况,流域社会已经难以实现可持续发展。

四、中国水利的现代化

由于水利事业对流域的水循环及流域的生态系统有重大影响,为了保证流域社会的可持续发展,必须更新水利理论,实现中国水利的现代化。

我国已经制订了国家现代化的议程,中国将在2030年前后实现全国的现代化,而水利行业是国家的重要基础产业,目前的状况无法满足国家现代化的需求,水利行业要率先实现现代化。为此,在2001年汪恕诚部长提出:中国水利要由传

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统水利转变为现代水利,转变为资源水利。

(一)水利现代化与社会经济的发展

发达国家水利建设内容的变化,是由于社会经济的发展所推动。社会经济发展的不同阶段,社会对于水利行业的需求也不断变化。

在经济发展的初期,社会要求有一个基本的安全发展空间,保持社会的稳定,首先要求防洪安全建设。水利建设的初期,多以大型防洪工程建设为主。

经济的发展过程中用水需求的增加导致供水紧张,供水设施的建设是社会经济发展初期的主要要求。

在防洪安全、供水问题基本解决后,社会经济会有较快的发展,同时污染物的排放量大幅度增加,水系污染问题突出,在社会经济发展的中期对水资源的保护问题将成为社会关注的焦点。

当社会经济实力较强时,水系的污染问题可以得到解决,人们生活质量提高、假期增加,旅游业的发展要求水系周边有优美、舒适的休闲娱乐空间,以水边景观建设为主的水域周边空间管理是社会经济比较发达阶段的水利工作重点。

在社会经济进入发达阶段时,人们将不再满足水清、景美,而要求有更丰富多样的生态系统,对水系的生态修复是社会经济和文化发达的重要标志。

(二)水利现代化的基本标准

水利现代化的标准可以有很多,各地已经制订了各类标准,多的可达百余项。但是尽管各地条件千差万别,最基本的条件可以归纳为以下三个大标准。

1·观念的现代化

随着许多后社会的进步,形成了许多科学的现代化观念,代表着社会的进步方向。目前与我们水利事业关系密切的新观念有可持续发展理论、人与自然的和谐共处、生物多样性保护等,这些人类文明的结晶必须成为水利事业发展的重要指导思想。

2·生产技术和装备现代化

现代化的水利事业要广泛地应用现代技术,如通讯、监测、分析、污染治理、生态修复、流域规划、设计、施工,大型水利施工等方面的新理论、新技术和新设备。

3·水利管理现代化

中国水利现代化和新水利理论的形成

形成现代化管理体系,实施体制改革,适应当代发展对水利事业的需求,加强管理人员与国内外的交流。建立现代化管理法规,依法治水,实现公众参与、公众监督。采用现代化管理手段,实现信息畅通、决策科学、准确、及时。

五、新水利理论的形成

实现我国的水利现代化要有新的水利理论指导,新水利理论应当充分体现现代的观念、技术和现代的管理理论。在以前的文章中我把新水利理论称之为“大水利”,因为与传统的水利理论比较,现代水利的工作内容要扩大了许多。

传统的水利理论是20世纪初的产物,其指导思想是以改造自然为主、以工程建设为主、理论基础以力学为主。在这种理论的指导下,水利建设过分地干扰了流域的水循环。

新水利理论的形成要在传统水利理论的基础上,引进21世纪的新观念、,综合考虑技术、经济、环境、生态、社会等对水系影响较大的因素,重新定位水利在流域可持续发展中的地位和建设目标。

新水利理论的一个重要进步是更加重视流域的概念。传统的水利理论虽然也提出了流域的概念,但是只注意到流域的物理特征,即由降雨和地形决定的产汇流特征,比较多的是研究流域的水文变化规律。而新水利理论除了流域的物理特征之外,还注意研究流域的自然特征和流域的社会特征。

流域的自然特征要从天—地—生大系统来考察流域,即把流域作为天—地—生系统的基本单元,认为流域生态系统的基本形态由流域的天象、地象条件所决定。

流域的社会特征是指流域内的自然条件与社会环境之间是互相影响的,即流域社会的发展受流域的自然条件制约,而流域的生态系统又受人类活动的影响,因而社会的可持续发展必须以流域为单位。

按照大水利的理论,流域规划要全面地考虑流域的水文、自然和社会特征,即“天时”、“地利”、“人和”,以谋求流域内社会的可持续发展为规划目标。

参考文献 【1】刘树坤 水资源保护学术期刊 2003

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/6kb.html

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