試論生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)在水利建設(shè)中的運(yùn)用

徐燕紅　朱錫麟

摘 要：本文將結(jié)合筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，首先對(duì)在水利建設(shè)運(yùn)用生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的必要性進(jìn)行論述，隨后對(duì)生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)在水利建設(shè)中的運(yùn)用方法結(jié)合徐匯區(qū)塘灣河水生態(tài)修復(fù)工程談?wù)勛约旱膸c(diǎn)體會(huì)，以供廣大同行參考與交流。

關(guān)鍵詞：生態(tài)水利；工程設(shè)計(jì)；水利建設(shè)；運(yùn)用

1 在水利建設(shè)運(yùn)用生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的必要性

在以往的水利建設(shè)過程中往往會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)與河流帶來的破壞或影響，一方面將天然河流改建為人工河流，導(dǎo)致其自然河流變?yōu)闇锨?。水利工程雖然能夠攔截或?qū)ы標(biāo)?，滿足河流需水量等，但是同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致上流河道的深度與寬度發(fā)生變化。一方面，在河流上修建堤壩，會(huì)在不同程度上截?cái)嘧匀缓恿鳎屍涑尸F(xiàn)非連續(xù)性。在水利工程規(guī)模與數(shù)量不斷增加的情況下，越來越多的生態(tài)系統(tǒng)以及自然河流均變?yōu)椴粍?dòng)的湖泊與人工河流，導(dǎo)致漂流水文要素均出現(xiàn)了巨大變化。同時(shí)，因?yàn)樗こ痰慕ㄔO(shè)，使原來已經(jīng)適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的動(dòng)植物不得不重新適應(yīng)新的環(huán)境，從而導(dǎo)致不少適應(yīng)能力不強(qiáng)的動(dòng)植物被自然界所淘汰。在科學(xué)不斷進(jìn)步以及節(jié)能環(huán)保理念的倡導(dǎo)下，生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。通過采取生態(tài)化設(shè)計(jì)方式，在滿足水利工程建設(shè)要求的基礎(chǔ)上，能夠最大限度保護(hù)周邊的生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水利工程與生態(tài)環(huán)境的和諧相處，對(duì)于促進(jìn)水利工程的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

2 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的原則

2.1 安全性原則

在進(jìn)行生態(tài)水利建設(shè)過程中，一個(gè)首要原則就是安全性原則。設(shè)計(jì)人員在制定施工方案過程中，需要能夠親自考察生態(tài)環(huán)境情況，詳細(xì)記錄與分析當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況、氣候條件以及河流形態(tài)等因素，充分結(jié)合相關(guān)水文與力學(xué)原理進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。在實(shí)際開始建設(shè)前，還需要完善相關(guān)符合工作，把控作業(yè)材料質(zhì)量，保證整體工程安全。

2.2 自我恢復(fù)原則

只有全面考察生態(tài)環(huán)境與水文條件，開展科學(xué)合理的部署，才能確保后續(xù)工程得以高效建設(shè)。在實(shí)際工作中，需要切實(shí)掌握地理環(huán)境與河流形態(tài)等，構(gòu)建起合理的環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度，將各方面因素都考慮在各設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)內(nèi)，切實(shí)實(shí)現(xiàn)水體系統(tǒng)的自我恢復(fù)。

2.3 整體性原則

基于生態(tài)系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)條件，深入探索河流的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方式。由于生態(tài)水域其具有一定生態(tài)型，會(huì)受到自然規(guī)律、降雨量以及水文因素的改變而出現(xiàn)變化。所以，不但要將生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)考慮在內(nèi)，還需要基于整體性來考慮生態(tài)系統(tǒng)，確保能夠切實(shí)解決一切能夠解決的問題。

3 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)在水利建設(shè)中的運(yùn)用

3.1 徐匯區(qū)水利概況

徐匯區(qū)地處上海市中心城區(qū)西南部，東臨黃浦江，與浦東新區(qū)隔江相望，西臨虹橋經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，南靠閔行經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，北枕淮海中路商業(yè)區(qū)，與靜安、長(zhǎng)寧接壤，全境面積54.93km2。徐匯區(qū)緊鄰黃浦江西側(cè)，共有河道41條，河流總長(zhǎng)66.5914km，淀浦河將全區(qū)分成淀北、淀南兩部分。

據(jù)徐匯區(qū)水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查，徐匯區(qū)水環(huán)境形勢(shì)總體不容樂觀。其中全區(qū)大部分河道水質(zhì)處于劣五類，11個(gè)考核斷面的達(dá)標(biāo)率僅為27%，其中八條河道水質(zhì)處于劣五類水平。

3.2 徐匯區(qū)塘灣河現(xiàn)狀

塘灣河為南北走向，起于蒲匯塘，終于申通地鐵園區(qū)，全長(zhǎng)370m，平均寬度10m，平均水深2m，河道水域面積3700m2。河道水體透明度低，部分區(qū)域發(fā)黑，伴有微臭，河底淤積嚴(yán)重，整體水質(zhì)為劣V類。主要存在水體黑臭，箱涵排污，水體自凈能力喪失，水域景觀差等一系列問題。因此，運(yùn)用生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)對(duì)于改善塘灣河水域環(huán)境具有十分重要的意義。

3.3 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)用

3.3.1 加強(qiáng)施工圖設(shè)計(jì)

生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)，就是在確保其具備良好的開發(fā)使用水資源及消除水害等基本功能之外，體現(xiàn)工程的生態(tài)性，維護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的平衡。這就要求必須做好水利工程施工措施生態(tài)性要求的設(shè)計(jì)，確保水利工程的施工貫徹生態(tài)理念。因此，設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員必須要到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地，實(shí)施對(duì)包括地勢(shì)地貌、水文以及氣候環(huán)境等具體數(shù)據(jù)勘查，并予以充分掌握；然后，結(jié)合業(yè)主方所提出的要求以及生態(tài)系統(tǒng)要求進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，降低各項(xiàng)建設(shè)內(nèi)容對(duì)生態(tài)的影響，并最終建成一項(xiàng)生態(tài)水利工程。

3.3.2 營(yíng)造生物生存空間

生態(tài)設(shè)計(jì)工程能夠?qū)⒑拥馈⒌谭?、河流中的水流以及河畔植物植被等連為一個(gè)整體。在開展生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)過程中，要合理配置自然地貌地勢(shì)，進(jìn)而改進(jìn)其功能，讓其夠構(gòu)建起一個(gè)水、陽(yáng)光、土壤以及生物等各因素互惠共存的生態(tài)系統(tǒng)。如，水資源中的河堤坡腳位置的護(hù)底上，存在較多孔隙且存在許多流速變化帶，不但能夠適宜多種類型生物生長(zhǎng)，而且還能讓魚類有了繁衍的場(chǎng)所。

3.3.3 優(yōu)化河道尺寸

水利工程在興建以及使用過程中，都會(huì)對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)造成一定的影響。因此，為了達(dá)到建設(shè)生態(tài)水利工程之目的，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)適當(dāng)調(diào)整河流尺寸。首先，設(shè)計(jì)人員要基于流域尺度和長(zhǎng)期實(shí)踐這兩方面綜合考量，在基于滿足水利工程所具備的功能以及保護(hù)流域生態(tài)要求出發(fā)，在設(shè)計(jì)中對(duì)工程施工、水流以及水生動(dòng)植物等各種要素進(jìn)行協(xié)調(diào)，初步確定出流域尺寸。其次，在初步確定流域尺寸之后，組織相關(guān)方面的專家對(duì)其進(jìn)行審核，對(duì)不合理之處進(jìn)行修改，在確保流域尺寸科學(xué)合理情況下，實(shí)現(xiàn)水利工程建設(shè)與工程區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的良好銜接。這樣一來，既確保其各項(xiàng)功能得到有效地滿足，又能最大限度地降低流域中原有生態(tài)系統(tǒng)因水利工程修建所帶來的影響。

3.3.4 河道整治生態(tài)設(shè)計(jì)

要根據(jù)“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的新發(fā)展理念和生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)要求，綜合各類影響因素，合理編制河道整治設(shè)計(jì)方案，以保證河道的運(yùn)行安全與長(zhǎng)久穩(wěn)定。要堅(jiān)持生態(tài)平衡理念，有針對(duì)性地整治河道兩岸綠化、河道疏浚以及岸坡保護(hù)等；要確保整治后河道的安全，并使其能夠和自然環(huán)境和諧相處，并具有景觀特色，推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

在實(shí)際建設(shè)環(huán)境，應(yīng)當(dāng)要摒棄以往落后傳統(tǒng)觀念，結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建起較為完善的區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)，開展建設(shè)環(huán)節(jié)中環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析與評(píng)估。設(shè)計(jì)人員要全面調(diào)查與分析周邊生態(tài)環(huán)境情況，并在設(shè)計(jì)過程中統(tǒng)籌考慮。在做好堤岸建設(shè)安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)其與環(huán)境的和諧相處，避免出現(xiàn)以破壞環(huán)境為代價(jià)的不良現(xiàn)象。

河道交錯(cuò)帶的岸坡防護(hù)結(jié)構(gòu)，對(duì)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)有很大的影響。河道交錯(cuò)帶是水域生物繁茂之處，是水生動(dòng)植物棲息、覓食以及避難場(chǎng)所。在設(shè)計(jì)過程中特別要堅(jiān)持人與自然和諧相處的原則，將其和周邊自然景觀有效協(xié)調(diào)，盡可能使用自然材質(zhì)以及生態(tài)人工材料實(shí)施河道岸坡防護(hù)，盡可能避免使用漿砌石、混凝土等不透水材料。不僅如此，還需要將植物作為岸坡防護(hù)的一項(xiàng)內(nèi)容，以達(dá)到提高岸坡抗擊能力，避免其出現(xiàn)坍塌情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前我國(guó)水利工程建設(shè)仍處于一個(gè)快速發(fā)展階段，雖然建設(shè)水利工程能夠給社會(huì)帶來了資源保障，但是也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定影響。所以，在水利工程建設(shè)中應(yīng)當(dāng)要充分運(yùn)用生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)，應(yīng)用生態(tài)理論，利用現(xiàn)代化技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)，不斷促進(jìn)我國(guó)水利工程的健康持續(xù)發(fā)展，落實(shí)建設(shè)美麗中國(guó)的要求。對(duì)此，上文在基于筆者研究及工作實(shí)踐前提下，就生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)在水利建設(shè)中地運(yùn)用提出了幾點(diǎn)看法。

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