Desde la década de 1980, ante algunos impactos negativos de los proyectos de conservación del agua en el ecosistema durante la regulación de los ríos, la comunidad de ingenieros europea ha reflexionado profundamente sobre los conceptos de planificación y diseño de los proyectos de conservación del agua y se ha dado cuenta de que los ríos La regulación no sólo debe cumplir con Los principios del diseño de ingeniería deben estar en línea con los principios de la naturaleza. Especialmente con el desarrollo de la ecología moderna, se dieron cuenta además de que los proyectos de gestión de ríos deben cumplir con principios ecológicos, es decir, los ríos y lagos deben ser tratados como componentes importantes del ecosistema, y el sistema fluvial no debe considerarse como un recurso natural. Ecología. Separado del sistema para diseño manual. En Europa, varios proyectos de gestión ecológica de los ríos han tenido éxito uno tras otro. Al mismo tiempo, también han surgido algunas teorías y tecnologías para la gestión ecológica de los ríos. Estas teorías, experiencias y tecnologías son dignas de nuestra consideración y referencia.
1 Práctica de la ingeniería ecológica fluvial en Europa
La ingeniería ecológica fluvial comenzó con la gestión ecológica de los arroyos de montaña en Europa. Ya a mediados del siglo XIX, la industria europea estaba en auge y los Alpes se convirtieron en la base industrial de Europa Central. Las frecuentes inundaciones repentinas, deslizamientos de tierra y avalanchas debido a la deforestación a gran escala y los daños a la vegetación causados por la minería, la construcción de carreteras y la construcción de centrales eléctricas han atraído la atención de los países de la región. De 1846 a 1884 se promulgaron la Ley Forestal y la Ley de Aprovechamiento del Agua. Para combatir las inundaciones repentinas y los desastres, se han construido proyectos de mejora de los ríos a gran escala. Después de casi un siglo de gestión, un gran número de instalaciones de ingeniería han contribuido a frenar las inundaciones repentinas y los desastres montañosos. Sin embargo, con la construcción de proyectos de conservación del agua, también se han producido muchos impactos negativos. Especialmente con la afluencia de un gran número de inmigrantes y el aumento del turismo en las zonas montañosas, estos impactos negativos se han vuelto cada vez más prominentes. Principalmente debido a la construcción de proyectos tradicionales de conservación del agua, las especies y la cantidad de organismos se han reducido significativamente, la biodiversidad se ha reducido y la calidad del entorno de los asentamientos humanos se ha deteriorado. La opinión pública pide proteger los Alpes y volver a la naturaleza. Esto plantea un desafío a los conceptos de diseño tradicionales de los proyectos de regulación fluvial. Los ingenieros comenzaron a reflexionar que los métodos de diseño tradicionales se centran principalmente en el uso de los recursos hídricos y terrestres para prevenir desastres naturales, ignorando la armonía entre el proyecto y el ecosistema fluvial, la función de autopurificación del propio río y el hecho de que los ríos Son hábitats para muchos animales y plantas y un gran número de Este hecho importante es el conjunto de especies de seres vivos. Además, desde la perspectiva del desarrollo de recursos, las áreas de arroyos de montaña también tienen funciones como el montañismo, el esquí y el ocio. La protección del ecosistema también es una necesidad para el desarrollo y utilización de los recursos hídricos.
En la década de 1950, Alemania estableció formalmente el "proyecto de regulación fluvial casi natural" y propuso que la regulación fluvial debería estar en consonancia con los principios de vegetación y vida.
Los países relacionados en los Alpes, como Alemania, Suiza, Austria y otros países, han acumulado una rica experiencia en la construcción de proyectos ecológicos para la gestión de ríos. Los planes de gestión de los ríos formulados por estos países se centran en la función general del ecosistema fluvial; prestan atención a las limitaciones e impactos mutuos de la distribución de las plantas, la migración de los animales y los procesos ecológicos de los ríos en el espacio tridimensional; de los ríos como paisajes ecológicos y bancos de genes. El proyecto de "mejora del cauce del río casi natural" iniciado en la década de 1980, aunque tiene sólo una historia de más de 20 años, ha logrado resultados notables. En comparación con los métodos de ingeniería tradicionales, sus características sobresalientes son que la biodiversidad de la cuenca ha aumentado significativamente, la productividad biológica ha mejorado y los tipos y densidad de poblaciones biológicas se han duplicado. Por ejemplo, el número de especies animales en la cuenca de Oichtenbach aumentó de 44 a 133 antes y después del tratamiento casi natural. El número de peces por cada 100 metros en la cuenca de Melk antes del tratamiento era de 150 y la biomasa era de 65.438 55 kg. Después de la gestión, aumentó a 4190 respectivamente. La práctica ha demostrado que aprovechar plenamente la capacidad de autopurificación de los ríos para controlar la contaminación es una tecnología económica y práctica.
La gestión del río Rin se inició en los años 80, aportando nueva experiencia en tecnología de ingeniería ecológica fluvial. El río Rin es el río más grande de Europa, con una superficie de drenaje de 6.543.808.500 kilómetros cuadrados y una longitud total de 6.543.800.320 kilómetros. Hay nueve países en la cuenca, incluidos Suiza, Alemania, Francia, Bélgica y los Países Bajos. Después de la Segunda Guerra Mundial, el rápido desarrollo industrial de los países a lo largo del río Rin provocó una continua propagación de la contaminación. La contaminación proviene principalmente de la contaminación industrial y la contaminación doméstica. En la década de 1970, el riesgo de contaminación aumentó y una gran cantidad de aguas residuales orgánicas sin tratar se vertieron en el río Rin, lo que provocó que el contenido de oxígeno del río Rin siguiera disminuyendo, reduciendo las especies biológicas y marcando la muerte del salmón biológico. En 1986 se produjo un incendio en Schweizerhalle, en el curso superior del río Rin, donde 10 toneladas de pesticidas entraron con el caudal del río Rin, provocando la muerte de un gran número de salmones y animales pequeños. 500 kilómetros y llegó al curso inferior del río Rin. El accidente ocurrió de manera tan repentina y masiva que la opinión pública en Europa estaba alborotada. La Comisión Internacional para la Protección del Rin (1CPR) se creó en 1950 y propuso el Plan de Acción del Rin en 1987, que recibió el apoyo unánime de los países de la cuenca del Rin y de los países europeos. Una característica distintiva del plan es que la restauración de los ecosistemas es el principal indicador de la transformación del Rin. El objetivo principal es que el salmón regrese al Rin en el año 2000, por lo que el plan a largo plazo para la gestión del río se denomina "Plan Salmón-2000". El plan detalla las condiciones necesarias para que las comunidades biológicas regresen al Rin y sus afluentes, con el objetivo general de hacer del Rin "la columna vertebral de un ecosistema completo". Los estados costeros invierten decenas de miles de millones de dólares en control de la contaminación y desarrollo de ecosistemas. En el año 2000, el río Rin había logrado plenamente sus objetivos previstos, con bosques densos, humedales desarrollados y una calidad de agua clara. Los salmones han migrado río arriba desde el estuario para desovar en Suiza, y los peces, aves y anfibios han regresado al Rin.
2 Varias teorías de ingeniería ecológica y su evaluación
Remontándonos a la historia de la formación de la teoría de la regulación de los ríos en ingeniería natural, Seifert de Alemania propuso por primera vez el concepto de "regulación de los ríos". en 1938. Señaló que las instalaciones de ingeniería deben cumplir en primer lugar diversas funciones de la gestión tradicional de los ríos, como control de inundaciones, suministro de agua, conservación del suelo y del agua, etc. , y al mismo tiempo lograr el propósito de estar cerca de la naturaleza. Los proyectos ribereños son económicos y mantienen el paisaje natural. Permite a la humanidad progresar de la civilización material a la civilización espiritual, de la tecnología de la ingeniería al arte de la ingeniería, y del valor práctico al valor estético. Puso especial énfasis en los elementos estéticos de los proyectos de mejora de ríos.
Como se mencionó anteriormente, Alemania estableció formalmente el "Proyecto de Regulación de Ríos Casi Natural" en la década de 1950, proponiendo que la regulación de los ríos debería cumplir con los principios de plantación y vida. No fue hasta la formación y el desarrollo de la ecología moderna que la teoría de la ingeniería ecológica sobre la gestión de los ríos se embarcó gradualmente en una vía científica. El desarrollo de la ecología moderna comenzó en la década de 1960 y gradualmente formó su propio sistema teórico y metodología únicos. Una serie de programas de investigación internacionales han contribuido en gran medida al desarrollo de la ecología moderna. Entre ellos, el famoso "Plan Biológico Internacional" en los años 1960, el "Plan Hombre y la Biosfera" en los años 1970, y el "Plan Internacional Geosfera-Biosfera" en los años 1980. Las características de la ecología moderna son, en primer lugar, el desarrollo hacia la investigación macroscópica, la adopción de métodos de sistemas y modelos multivariables no lineales. En segundo lugar, con el desarrollo profundo de la disciplina, han surgido una tras otra algunas ramas como la ecología evolutiva, la ecología del comportamiento, la ecología química y la ecología molecular, ampliando el campo de la ecología. Desde una perspectiva de aplicación, en respuesta a las crisis de población, recursos y medio ambiente que comenzaron a surgir en el siglo XX, se ha promovido la intersección e integración de la ecología y otras disciplinas. Muchos científicos consideran que la ecología es una de las bases científicas para resolver las crisis que enfrenta la humanidad. Estas nuevas disciplinas interdisciplinarias pueden clasificarse como "ecología aplicada". Por ejemplo, en la década de 1970, la combinación de la ecología y las cuestiones ambientales humanas formó gradualmente la ecología ambiental y, posteriormente, surgieron la biología de la conservación, la ecología económica y la ecología urbana, según lo exigieron los tiempos. La combinación de ecología y diversas ingenierías implica principalmente absorber principios y conocimientos ecológicos en conceptos de diseño de ingeniería, cambiar conceptos de ingeniería y métodos técnicos tradicionales y formar muchas teorías de ingeniería nuevas.
Odum propuso en 1962 aplicar las actividades autoorganizadas de los ecosistemas a la ingeniería.
Primero propuso el término "ingeniería ecológica" para promover la combinación de ecología e ingeniería.
Inspirándose en la ecología, la gente tiene una nueva comprensión de la gestión de los ríos. La gestión de los ríos no sólo debe satisfacer las necesidades de la sociedad humana, sino también las necesidades de mantener la estabilidad de los ecosistemas y la biodiversidad. Al mismo tiempo, el estado natural u original del río se utiliza como escala para la gestión del río y la intervención humana, y en consecuencia se desarrollan la tecnología y la teoría de la ingeniería ecológica.
En 1971, Schlueter creía que el objetivo del control cercano a la naturaleza (near natural cont 01) debe primero satisfacer los requisitos humanos para la utilización de los ríos, manteniendo o creando al mismo tiempo la diversidad ecológica de los ríos. Bidner propuso en 1983 que la regulación del río debería considerar primero las características hidráulicas, las características geomorfológicas y las condiciones naturales del río para sopesar la balanza entre la regulación del río y las amenazas al ecosistema. En 1985, Holzman consideró la vegetación ribereña como una estructura de múltiples capas con una variedad de pequeños entornos ecológicos, enfatizó la importancia de la diversidad ecológica en la gestión ecológica y se centró en la armonía entre la gestión de ingeniería y los paisajes naturales. Ese mismo año, Rossoll señaló que el concepto de gestión cercana a la naturaleza debería basarse en mantener la mayor productividad biológica de los ríos. En 1989, Pabst enfatizó que las características naturales de los arroyos deben ser restauradas por fuerzas naturales. En 1992, desde la perspectiva de mantener el equilibrio de los ecosistemas fluviales, Homan creía que la gestión de los ríos casi naturales debería reducir la presión de las actividades humanas sobre los ríos, mantener la diversidad de los entornos y especies fluviales y el equilibrio de los ecosistemas fluviales. y restaurar gradualmente las condiciones naturales.
La ingeniería ecológica fluvial se denomina "ingeniería natural ecológica fluvial" en Alemania y "ingeniería casi natural" o "método de construcción multinatural" en Japón. En los Estados Unidos se denomina "tecnología de diseño de canales naturales". Algunos países han promulgado especificaciones y normas técnicas pertinentes.
En 1989, Mitsch et al. definieron "ingeniería ecológica", y Mitsch también utilizó en ocasiones el término "tecnología ecológica". En el Simposio de Ingeniería Ecológica organizado por la Academia Estadounidense de Ciencias en 1993, basándose en la sugerencia de Mitsch, la "ingeniería ecológica" se definió como "un método de diseño que integra la sociedad humana y su entorno natural para lograr ecosistemas sostenibles mutuamente beneficiosos". El alcance es muy amplio, incluyendo la construcción ecológica de ríos, lagos, humedales, minas, bosques, tierras y costas.
Como se puede ver en la introducción anterior, existen varias teorías sobre la ingeniería ecológica fluvial, pero podemos concluir que las siguientes opiniones son consistentes:
(1) En la disciplina La La base científica enfatiza la combinación de ingeniería y ecología. En términos de gestión de ríos, la teoría del diseño de ingeniería debería absorber principios y conocimientos ecológicos.
(2) Las nuevas instalaciones de ingeniería deben satisfacer las necesidades tanto de la sociedad humana como de la salud del ecosistema. Lograr una situación en la que todos ganen es el objetivo ideal.
(3) La ingeniería ecológica fluvial se centra en proteger la diversidad biológica de los ecosistemas fluviales. En los proyectos de regulación fluvial se deben respetar las condiciones naturales de la cuenca y los derechos de supervivencia de las diversas poblaciones biológicas. Las instalaciones de conservación de agua deben proporcionar condiciones para el crecimiento, la reproducción y el hábitat de animales y plantas.
(4) Comprender y seguir las leyes del propio ecosistema y aprovechar al máximo las funciones de autorreparación y autopurificación de la naturaleza. Los proyectos de restauración ecológica enfatizan la función de autodiseño del ecosistema.
(5) Según la teoría humanista, se enfatiza el valor estético natural de los ríos. En los proyectos de regulación fluvial, se debe preservar la belleza natural del río tanto como sea posible para satisfacer la dependencia psicológica de los seres humanos de las emociones naturales formadas durante la evolución histórica natural a largo plazo.
3 La connotación de la ingeniería ecológica del agua
La ingeniería ecológica de gestión de ríos con diversos objetivos y contenidos es una ciencia de la ingeniería más racional después de que la gente abandona el concepto de "conquistar la naturaleza". Encarna la idea de la coexistencia armoniosa entre el hombre y la naturaleza y es una dirección de desarrollo de la teoría de la ingeniería hidráulica y otras teorías de la ingeniería relacionadas.
La regulación fluvial y la ingeniería ecológica es un concepto muy amplio. Incluye la conservación del suelo y el agua, el control de los sedimentos de los ríos, la prevención de la contaminación del agua, la protección de las aguas subterráneas, el control de los estuarios y muchos otros aspectos. En consecuencia, la ingeniería ecológica actual de la gestión fluvial cubre una amplia gama de campos. Los métodos teóricos y técnicos de la práctica de la ingeniería en los países desarrollados también se han desarrollado continuamente durante las últimas una o dos décadas.
Pero, después de todo, es una nueva teoría de la ingeniería, y la ingeniería ecológica de la regulación de los ríos también se encuentra en la etapa de exploración y desarrollo.
Los proyectos de conservación ecológica del agua, denominados "proyectos ecológicos de conservación del agua", exploran nuevos conceptos de ingeniería y métodos técnicos de los proyectos de conservación del agua por un lado para reducir el impacto negativo de los proyectos de conservación del agua en los ecosistemas fluviales.
El autor cree que la ingeniería de conservación ecológica del agua, como una nueva rama de la ingeniería de conservación del agua, es un proyecto de ingeniería que no solo satisface las necesidades de la sociedad humana, sino que también tiene en cuenta las necesidades de salud del agua. ecosistema y estudia los principios y métodos técnicos de la ingeniería de conservación del agua. El objetivo del desarrollo de la hidráulica ecológica es promover la armonía entre el hombre y la naturaleza y garantizar el uso sostenible de los recursos hídricos.
La hidráulica ecológica es una materia interdisciplinar y una ingeniería práctica. Se basa en la ingeniería de conservación del agua, absorbe e integra principios y conocimientos ecológicos y mejora los métodos de planificación y diseño de proyectos de conservación del agua. Su connotación parece incluir dos partes: los principios básicos de la ingeniería de conservación ecológica del agua y la tecnología de conservación ecológica del agua.
Los principios básicos de la ecohidráulica incluyen el estudio de las características de los ecosistemas acuáticos; la correlación entre los factores hidrológicos y de calidad del agua en diferentes regiones y comunidades biológicas; la interacción entre los proyectos de conservación del agua y los ecosistemas acuáticos; los principios de compensación ecológica para proyectos y mecanismos de conservación ecológica del agua. El principio de la ecohidráulica es seguir las leyes del autodiseño, la autoorganización, la autorreparación y la autopurificación de los ecosistemas.
La tarea de la tecnología de conservación ecológica del agua es proporcionar las condiciones de hábitat necesarias para mantener y mejorar la biodiversidad y al mismo tiempo satisfacer las diversas necesidades de agua de las personas. La tecnología de conservación ecológica del agua incluye: tecnología de conservación ecológica del agua para la regulación de ríos, ingeniería de embalses, humedales artificiales y paisajes ecológicos.
El desarrollo de proyectos de conservación ecológica del agua y tecnología de conservación ecológica del agua en mi país puede aprender de la experiencia de los países desarrollados, pero es imposible copiarlos. La razón es que las condiciones naturales son diferentes y los problemas técnicos en la construcción ecológica deben resolverse de acuerdo con las condiciones locales. Al mismo tiempo, diferentes países tienen diferentes niveles de desarrollo económico y tendrán diferentes objetivos para la restauración ecológica. Desde la perspectiva de la planificación de ingeniería, al desarrollar y utilizar el flujo de agua, debe quedar claro que el río, aguas arriba y aguas abajo, y sus orillas izquierda y derecha están entrelazados y forman un ecosistema completo. Este importante factor debe considerarse durante la planificación. . La construcción de grandes proyectos de conservación del agua no sólo debe resolver el problema del hábitat de especies en peligro de extinción o "especies estrella", sino también considerar la salud de todo el ecosistema fluvial. Desde la perspectiva de la construcción de ingeniería, las instalaciones de conservación de agua deben primero garantizar la seguridad de la estructura, cumplir con los requisitos técnicos de resistencia, estabilidad y durabilidad, y tener funciones completas. Sobre esta base, deberían absorber los principios ecológicos y crear las condiciones para mantener la biodiversidad.
Como cualquier construcción de ingeniería, los proyectos ecológicos de conservación del agua también deben someterse a demostraciones técnicas y económicas para garantizar la viabilidad técnica y la racionalidad económica. En el análisis económico de los proyectos de restauración ecológica, parece que se deben determinar objetivos razonables de restauración ecológica en función de las necesidades objetivas y la asequibilidad económica real. En los proyectos de restauración ecológica, la ruta técnica más razonable para desarrollar tecnologías baratas y prácticas es hacer pleno uso de las funciones de autodiseño y autocuración del ecosistema. De hecho, mucho antes de que aparecieran los humanos, la naturaleza era capaz de operar y evolucionar de manera ordenada, apoyándose en las funciones de autodiseño y autocuración del propio ecosistema. Los proyectos de restauración ecológica de los que estamos hablando ahora también siguen estas leyes básicas. La naturaleza no necesita "dones" humanos, y mucho menos "intervención". Nuestra tarea es comprender profundamente las leyes del ecosistema y seguirlas cuidadosamente sin crear ninguna ley.
El desarrollo de la ingeniería hidráulica ecológica requiere de la combinación de la ingeniería hidráulica y la ecología, y se desarrolla en la intersección e integración de disciplinas. La ecohidráulica será un proyecto práctico. A través de diferentes tipos de proyectos de demostración, exploramos la experiencia, la resumimos y la mejoramos, la promovemos gradualmente y formamos gradualmente normas y estándares basados en la práctica de la ingeniería.
Para obtener más información sobre licitaciones de ingeniería/servicios/adquisiciones y para mejorar la tasa de adjudicación de ofertas, puede hacer clic en la parte inferior del sitio web oficial de servicio al cliente para realizar una consulta gratuita: /#/? fuente=bdzd