2010年岩土工程师考试：生态水工学的理论框架大纲

水工学需要与生态学结合
　　现在的水利工程学简称水工学（Hydraulic？Engineering），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），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，如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。
　　具体地说，目前的水工学的不足是：
　　（1）忽略了河流形态的多样化。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汊散乱状态。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。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。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。其影响除了引起河段冲淤变化，对行洪造成影响外，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，而喜欢在急流中游泳的鱼类减少甚至绝迹，也会使其它动植物种类的减少。在横断面上，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。
　　（2）忽略了河流湖泊与岸上生态系统的有机联系。河流整治工程着眼于河道本身，忽视了河流周围的生物群落的存在，更忽视了整治后原有生物群落的恢复。
　　（3）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。
　　（4）人们为争取土地，缩窄了江河两岸堤防间距，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。浅滩又为鱼类产卵提供栖息地。
　　（5）水库建成后，有时忽略了库区的植被建设，特别是忽略了恢复原有陆生及水生植物，为鱼类、鸟类及两栖动物的栖息与繁殖提供条件。
　　（6）城市为建筑停车场，采用了大量沥青或混凝土的硬质不透水路面，不但植物无法生长，也隔断了补给地下水的通道。
　　（7）在城市水域整治的景观建设中，往往将水流置于诸如楼台亭阁等混凝土与砌石形成的人工环境之中，目的是使人们赏心悦目，取悦于人的感官。这种人工环境也使河流失去了自身的美学价值，失去了在自然环境中生机勃勃的河流的生命。
　　4人类与自然和谐共处的工程理念
　　可持续发展已经成为全球共识的大背景下，传统意义上的水工学需要革新，或者说在水工学的基础上，吸收、融合生态学的理论，建立和发展新的工程学科，作为水工学的一个分支，不妨称之为“生态水工学”。（英文是否可译为？Ecological-Hydraulic？Engineering，简称为？Eco-Hydraulic？Engineering）。
　　人与自然和谐共处是生态水工学的指导思想。未来的水利工程既能够实现人们期望的开发利用水的功能价值，又能兼顾建设一个健全的河流湖泊生态系统，实现水的可持续利用。未来的水利工程不仅是满足人们对水需求的工程，也是有利于改善和恢复健全的生态系统工程，是有利于环境保护的可持续发展工程。

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