【摘 要】生态水利工程学（Eco-Hydraulic Engineering）简称生态水工学，是一门正在探索和发展的新兴学科。生态水利工程是一种综合性工程，在河流综合治理中既要满足人类对水的各种需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运以及旅游等需求，也要兼顾生态系统健康和可持续性的需求。生态水利工程的设计既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理，体现生态水利工程学—人水和谐的设计理念。下文分析和总结当前生态水利工程设计面临的主要问题并提出了生态水利工程设计基本理论和方法，供同行参考。
【关键词】生态水利工程；水利工程设计
1 生态水利工程学的内涵
1.1 传统意义的水利工程学
传统意义上的水利工程可以简单理解为人类为实现水资源的再分配和水资源的利用而采取的工程措施或行为。水自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。
1.2 生态水利工程学的概念
水利工程学的一个新的分支——生态水利工程学， 不仅是一门研究水域生态系统健康与可持续性需求的原理和技术方法的工程学，也是一门为了满足人类社会需求的水利工程学。生态水利是按照生态学原理，遵循生态平衡的法则和要求，从生态的角度出发进行水利工程建设，建立满足良性循环和可持续利用的水利体系，从而达到可持续发展以及人与自然和谐相处。因此，生态水利是把人和水体作为整个生态系统的要素来考虑，照顾到人和自然对水利的共同需求，通过建立有利于促进生态水利工程规划、设计、施工和维护的运作机制，达到水生态系统改善优化、人与自然和谐、水资源可持续利用、社会可持续发展的目的。
2 生态水利工程设计面临的主要问题
我们知道水利工程对水量与水质的影响肯定会很大，尤其是对水量与水质的时空变化过程产生干扰，而生态水利工程就是要解决这个问题的最好方法。从自然生态的角度来看，天然的水文过程对于一个河流来说是最好的维持其流域的生态过程。水利工程就是充分把握了生态自然规律，在开发、设计、施工过程中试图将对生态的影响降到最低。但由于现实条件以及技术上的一些限制，当前生态水利工程建设还面临着诸多的问题。我们将所面临的问题归纳总结为以下四点：
2.1 地域性的差异导致生态水利工程设计方法与评价标准不够明确
对于水利工程来说，不同的地区的工程存在特定的地域性，而我国边疆辽阔，地域性差异很大，造成了在设计不同地区的水利工程时要根据不同地区的地域差异性来因地制宜做出适宜的调整。按每个河流地貌、地理区域进行构建设计时，就要考虑到实践的可操作性，以及标准性。现在经过许多专家的研究对生态水利工程也总结了一些理论评价指标和评价方法，但是当我们面临一个具体的生态水利工程时，由于一些科学研究工作实践经验的溃乏，当前生态水利工程的理论实践成果经验积累并不是非常完善。我们对其缺少可操作性的评价方法与标准。
2.2 水利工程设计人员与生态科技工作者缺少合作的机会与机制
以流域生态需水规律来进行设计、将生态服务目标作为常规设计来进行设计这两方面意识，对于大多数水利工程设计人员是非常缺乏的。环境影响评价工作在水利工程可行性研究阶段介入的往往比较晚，很多情况下环境影响评价在水利工程可行性研究方案确认后才进行评价。再加上目前情况下我们国家不完善、不规范的环境评价管理制度与环境影响评价咨询市场，使许多水利工程的生态效益不明显，产生很多负面影响。
2.3 生态水利工程与原有水利工程设施协调运作不充分
在我们生活中会常常出现在同一条河域内，在原有的水利工程上来进行新的生态水利工程，即在原有工程基础上进行改造和优化设计。对原来水利工程设施的服务对象与功能来说，新的生态水利工程的介入必然会对其产生一定的影响，如发电效能、防洪排水标准等，更有的甚至会给原有水利工程的安全运行带来一些风险。考虑到服务目标与功能是原有水利工程与生态水利工程最为显著的差异，所以我们在原有的水利工程上开发新的生态水利工程时要对原有水利工程的服务目标与功能进行适度调整，以其来适应我们新的生态水利工程的目标。
2.4 生态水利工程设计施工缺少对维系生态环境的认识
我国的环境评价管理体系目前算不得完善，经验积累成果相对较少等客观性因素，都导致了水利工程构建工作不能有效地落实与生态技术人员相对交流实施具体方案的探究，生态水利工程的进一步开发与实践设计相对滞后。我们要想做到基于生态系统的自组织规律来寻求生态水利工程的设计理论、方法与技术参数，必须要做到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。但针对目前我国生态水利工程的环境影响操作介入的较晚，导致生态环境科技人员与水利工程构建人员合作的机会相对较少。
3 生态水利工程设计基本理论和方法
随着生态学的发展，在最近的二十年来，人们开始认识到在发展了生态工程技术和理论方面，既要考虑到满足人类社会的需求，还要做到对河流的治理，做到河流维护生物多样性的需求。基于这样的要求，我们在生态水利工程设计时应遵循如下三个方面的理论与技术路线。
3.1 以生态水文与工程水文为基础进行水文过程的分析与计算
在以前来看将生态水文学应用于工程设计还是比较少见的，在未来生态水利工程的设计的发展中我们应当加强对生态水文学与工程水文学的结合应用，为其提供基础。由于生态水利工程的服务对象涉及的比较广，所以我们要弄清楚生态目标对水资源的时空要求规律， 才能使生态水利工程的设计建立在科学的基础上。
3.2 要做到对工程可能影响到的生态目标的提前认知
在设计工程时，应首先考察工程所在地的生态植被，对可能受到工程直接或间接影响的生态目标我们应该做到提前识别，给予足够的重视，在设计施工时应做好保护措施。这个问题在当前大多水利工程设计中都没有受到足够的重视，没有考虑到原有生态的保护，使其原有湿地减少，水资源退化。
3.3 生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合
生态水利工程的设计要考虑到水利工程的水量一般较大，而且水利工程具有明显的季节性变化，这些因素会给设计与实施造成相当大的阻力与挑战。所以我们为了做到水质与水量的配置能更加科学化，就应该在生态水利工程的设计的过程中充分应用环境科学与工程的理论与技术，做到生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合。例如，我们如果想要在缺水地区开采地下水稻种植区时，考虑到环境工程设计中水污染的自然稳定塘处理理论与工艺这一思路，在生态水利工程设计过程中我们应该做到以水量高效利用与水质净化为目的。
4 结束语
生态水利工程的规划设计主要是模仿成熟的河流生态的结构，力求最终形成一个健康可持续的河流生态系统，这种理念越来越成为行业的追求和发展。这项工程技术的规划设计，以致未来合理完善运用，需要我们在实践中进一步探索。
参考文献：
[1]顾庆晓.生态水利工程设计的初步探讨[J].水利科技与经济，2009（04）.
[2]张亚芹，徐长伟.水利工程与河流生态系统的关系[J].黑龙江科技信息，2011（05）.
[3]邵蕾，李丽.浅谈生态水利工程的规划设计基本原则[J].民营科技，2011（08）.