生态水工学的理论框架论文.docVIP

　　生态水工学的理论框架论文 摘要：在健全的生态系统中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。水工学应吸收、融合生态学的理论，建立和发展生态水工学，在满足人们对水的各种不同需求的同时，还应满足水域生态系统完整性、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。 关键词：理论框架生态水工学生态系统污染 1引言 1.1江河湖库水环境现状我国江河、湖泊和水库普遍受到污染.freelm)、气温等自然条件几乎相同，为什么水质出现如此大的差异。 2.2莱茵河“鲑鱼2000计划”的原由莱茵河是欧洲的大河，流域面积18.5万km2，河流总长1320km。流域内有瑞士、德国、法国、比利时和荷兰等9国。二次大战以后莱茵河沿岸国家工业急剧发展，环境管理工作滞后，造成污染不断蔓延，污染主要来源于工业污染和生活污染。到70年代污染风险加大，专家认为“莱茵河状态近于昏迷”。大量未经处理的有机废水倾入莱茵河，导致莱茵河水的氧气含量不断降低，生物物种减少，最具代表性的鱼类—鲑鱼开始死亡。1986年，在莱茵河上游史威查豪尔（Sch）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。在这里撓低硵一词有两层基本含义：一是它由一些相互依赖、相互作用的部分所组成；二是这些部分按照一定的规律组织在一起，从而使这个整体具备了统一的功能特性。 生态系统是一个很广的概念，可以是从含有藻类和原生动物的一滴水到巨大的长江流域，甚至是地球本身。不论系统巨大或微小，其相互依存性、整体性、规律性和功能性都是一样的。 水是生态系统的重要组成部分，河流、湖泊中的水与数以百万计的物种（包括动物、植物、微生物）共存，处于复杂的平衡之中。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。在这五种循环和作用中，我们水利工程师对于在地球生物圈中水在气候系统中的运动，以及在水文循环中水的迁移转换规律有较多的研究和深刻的认识，但是对于水在生态系统中与生物群落之间进行的能量交换、食物链、养分循环关心不足。实际上，生物之间存在食物链（或食物网）的相互联系。太阳能由绿色植物光合作用转换为生物能，并借食物链（或食物网）流向动物和微生物；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-物理-化学的循环作用。以生物为核心的能量流动和物质循环，是生态系统最基本的功能和特征。在一个健全的水生态系统中，动物、植物、微生物又处于一种食物链的复杂关系，是一种相生相克的平衡制约关系，有可能抑制某些物种（如某些藻类）的过度生长与蔓延。 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。可以说，水，是生态系统的组成部分，与动物、植物、微生物共生共存，水为生物群落提供生命之源，反过来，生物群落又净化了水，使得流水不腐，清水长流，形成了自然界的特殊功能，也形成了水体自然净化的机制。早在人类出现以前，大自然就是依此规律运行，使得江河湖泊保持着洁净。历史发展到了农业社会，那时还没有工业社会的污染，人类也没有现代社会摳脑熳匀粩的雄心壮志，基本保留了生态系统的原貌，才使水域环境如诗如画，才使高山流水一直成为我国古代文学与绘画的风骨，才有了古人诗词中“舍南舍北皆春水，但见群鸥日日来”（杜甫：《客至》），“日出江花红胜火，春来江水绿如蓝”（白居易：《忆江南》，这些描述一个健全的水域生态系统的优美诗句，体现出具有生命的江河湖泊的美学价值。 生态系统是一个整体，任何一种要素发生变化，当其超出某种承载能力，就会引起生态系统的失衡。任何一种因素的减少，都会引起生态系统的失衡。人类要尊重生态系统的平衡，更要防止由于人类的自身活动破坏这种平衡。一旦出现失衡现象，人类要竭尽努力恢复这种平衡。江河湖库的水体也不例外，水必须与生物群落共存，水不能从水生态系统中分割出来，更不能离开它的好朋友—生物群落（动物、植物和微生物）。在一个健全的生态系统中，水质洁净是必然的结果。 3水工学需要与生态学结合 现在的水利工程学简称水工学（HydraulicEngineering），是以对水流的控制为目标建造水工建筑物，经过计算设计，保证水工建筑物承载的安全性（强度、稳定及耐久性),..毕业以满足人们对于供水、防洪、水力发电、航运等需求。 水利工程满足了人们对于水的各种不同的需求，但是水体自身的需求往往被忽视。水的需求是它喜欢留在一个完整的、健全的生态系统之中。人们为了控制水流，把水从生态系统中分割出来，放到了一个在空间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、塑料等为水体制作出的某种人工环境。在这样的人工环境中，水体脱离了生物群落，自净能力降低，