水利工程建設(shè)中生態(tài)設(shè)計(jì)的運(yùn)用與分析

丁玉娜

（河南省豫北水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司汕頭分公司，廣東 汕頭 515000）

自我國(guó)于2011首次出臺(tái)了關(guān)于水利事業(yè)發(fā)展的綜合性文件以來(lái)，國(guó)家公共財(cái)政不斷加大對(duì)水利工程的建設(shè)力度。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，水利工程是農(nóng)業(yè)發(fā)展的命脈，其建設(shè)不僅關(guān)系到蓄水、發(fā)電、防洪領(lǐng)域，還涉及養(yǎng)殖、灌溉等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，對(duì)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著至關(guān)重要的作用。但是，任何一項(xiàng)水利工程的建設(shè)都避免不了對(duì)周邊環(huán)境的影響，如果僅僅從人類的需要角度來(lái)發(fā)展水利工程，而無(wú)視對(duì)周邊生態(tài)以及河流生態(tài)的保護(hù)，那么，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，必然會(huì)危害到人類自身利益。所以水利工程的建設(shè)，應(yīng)該從工程的規(guī)劃入手，明確河流、周邊的生態(tài)平衡關(guān)系，在尊重自然的前提下，充分利用現(xiàn)代水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)理念，達(dá)成人與自然和諧共生的發(fā)展。

1 水利工程中生態(tài)設(shè)計(jì)的意義與必要性

1.1 生態(tài)設(shè)計(jì)的意義

伴隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐加快，對(duì)水資源、電力能源等多種資源需求越來(lái)越大，擴(kuò)大水利工程規(guī)模，加快工程建設(shè)是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)有著以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：（1）美化環(huán)境，凈化空氣。（2）增強(qiáng)水體的自凈作用。水在流淌的過程中產(chǎn)生大量氣泡，水體里的植物吸收大量無(wú)機(jī)鹽營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)水體的自凈。（3）提供水生動(dòng)植物的生存空間。生態(tài)設(shè)計(jì)會(huì)事先對(duì)周邊水生生態(tài)環(huán)境展開調(diào)查，并且勘察對(duì)魚類的回流甬道系統(tǒng)，避免水利施工過程中將甬道堵住，從而確保水生生物能夠回流繁衍、發(fā)展。（4）調(diào)節(jié)河湖水量。河堤可以通過蓄水，避免洪澇災(zāi)害的發(fā)生。同時(shí)，水資源短缺時(shí)，河堤的前期蓄水能夠逐漸滲透到河道內(nèi)，以改善河道干旱、缺水的狀況，還能調(diào)節(jié)水量，確保水資源的充分利用。

1.2 生態(tài)設(shè)計(jì)的必要性

傳統(tǒng)的水利工程項(xiàng)目建設(shè)中，不僅會(huì)改變?cè)械纳鷳B(tài)地理環(huán)境，還會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀灰?guī)律造成破壞，除了生態(tài)環(huán)境外，傳統(tǒng)水利工程建設(shè)還會(huì)影響動(dòng)植物的生存環(huán)境，導(dǎo)致動(dòng)物大規(guī)模遷徙，違背了生態(tài)環(huán)境物種多樣性原則。在習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想的指導(dǎo)下，應(yīng)該重視和樹立“綠水青山就是金山銀山”的理念，全面落實(shí)習(xí)近平生態(tài)文明思想，有效發(fā)揮水利工程的生態(tài)功能，補(bǔ)齊水利工程建設(shè)的生態(tài)短板，展現(xiàn)水利工程綠色優(yōu)美面貌。因此，水利工程中生態(tài)設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用很有必要。

2 生態(tài)設(shè)計(jì)原則、注意事項(xiàng)、要求以及特點(diǎn)

2.1 設(shè)計(jì)原則

生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意以下原則：（1）河流生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)原則。設(shè)計(jì)人員在水利工程設(shè)計(jì)過程中，要關(guān)注到河流生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)功能，當(dāng)前，我國(guó)的水利工程很難不對(duì)自然環(huán)境造成影響，所以，為了將影響降到最低，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就要充分考慮到強(qiáng)化生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)能力。（2）水體生物多樣性原則。據(jù)調(diào)查，水體生物的多樣性能夠?qū)Ξ?dāng)?shù)厣锶郝湓斐芍苯佑绊懀绻粋€(gè)地區(qū)有很多生物種類，那么其抵御能力也相對(duì)較強(qiáng)，所以，設(shè)計(jì)人員還要考慮到維持生物多樣性原則。（3）人與自然和諧共處原則。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該考慮到科學(xué)的發(fā)展觀，把自然資源的保護(hù)與開發(fā)相結(jié)合，改變傳統(tǒng)觀念，促使水域生態(tài)的持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，為了達(dá)成水利工程防洪澇的作用，還要構(gòu)建水安全體系，增加非工程項(xiàng)目強(qiáng)化生態(tài)抵御能力。例如，生態(tài)河道的斷面設(shè)計(jì)，為了使河道能夠適應(yīng)流過的不同水量，如當(dāng)水位較高時(shí)，不會(huì)對(duì)周邊居民生命財(cái)產(chǎn)造成威脅，水位較低時(shí)，能夠滿足河流的生態(tài)需水，使水生生物能夠賴以繁殖。一般會(huì)在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行邊坡與護(hù)岸的整治，使得河道橫截面能夠滿足設(shè)計(jì)者要求。

2.2 注意事項(xiàng)

水利工程是一項(xiàng)復(fù)雜、難度大的工程項(xiàng)目，為了更加科學(xué)合理地運(yùn)用水利工程，使其為人類的經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，就要遵循生態(tài)性原則，不可違背自然規(guī)則。水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)有以下注意事項(xiàng)：（1）水利工程要滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，工程項(xiàng)目的修建要與生態(tài)系統(tǒng)緊密聯(lián)系起來(lái)。水利工程可以使生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生改變，因此需要合理的開發(fā)和利用水資源，提高水資源的利用效率，采取一定措施保證生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，利用生態(tài)系統(tǒng)自身修復(fù)能力，合理施工，將人與自然結(jié)合起來(lái)，兼顧兩者的共同需求。（2）做好生態(tài)水利工程的選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)的工作，在完成工作要求的基礎(chǔ)上，使自然資源得以反復(fù)、持續(xù)應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。（3）資源的合理利用。隨著水利工程項(xiàng)目的增加，水利工程不再局限于單純的抗洪排澇，對(duì)此，可以充分利用河道現(xiàn)有資源，體現(xiàn)水利工程的經(jīng)濟(jì)效益。例如在生態(tài)設(shè)計(jì)中可以添加蓄水功能，將這些蓄水應(yīng)用于灌溉、畜牧飲水、水面養(yǎng)殖等，讓生態(tài)水利價(jià)值最大化，通過資源的回收利用，凸顯生態(tài)資源利用最大化。

2.3 要求

水利工程設(shè)計(jì)出來(lái)要滿足基本目標(biāo)，還要在工程方案設(shè)計(jì)結(jié)束之后，按照要求，滿足工程規(guī)模與任務(wù)，以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，生態(tài)設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)要求：（1）工程基本要求。在生態(tài)設(shè)計(jì)中，最重要的還是水利工程的建設(shè)目標(biāo)是發(fā)揮項(xiàng)目作用，造福于人民群眾。對(duì)此，要將自然災(zāi)害等因素考慮進(jìn)去，以防止災(zāi)害的發(fā)生對(duì)工程和周遭居民造成生命財(cái)產(chǎn)損失。（2）設(shè)計(jì)要有深度。在水利工程設(shè)計(jì)中，要滿足不同階段的不同需求，工程建設(shè)需要作出初步設(shè)計(jì)，而對(duì)投資精度和建設(shè)目標(biāo)上就要進(jìn)行深度設(shè)計(jì)，隨著水利工程建設(shè)進(jìn)度的加深，對(duì)設(shè)計(jì)的要求也會(huì)更高。（3）一定的生態(tài)敏感度。水利工程建設(shè)中還要充分考慮到生態(tài)敏感度問題，對(duì)工程可能造成的生態(tài)危害進(jìn)行充分考慮，讓相應(yīng)的管理人員能夠明確施工要求，并嚴(yán)格將要求落實(shí)到施工中去，減少水利工程對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的不良影響，這樣才能實(shí)現(xiàn)生態(tài)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

2.4 特點(diǎn)

水利工程能夠?qū)h(huán)保、人本、可持續(xù)發(fā)展理念融為一體，充分考慮到生態(tài)規(guī)律，避免造成對(duì)環(huán)境的方面影響，水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)有以下特點(diǎn)：（1）規(guī)劃設(shè)計(jì)上，生態(tài)環(huán)境處于重要地位。應(yīng)在整體工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)措施等多個(gè)方面考慮其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，例如新建水庫(kù)要設(shè)置相應(yīng)魚道，避免隔斷對(duì)魚群造成影響。（2）施工建設(shè)階段，善于分析對(duì)環(huán)境的不利影響，如施工過程中控制噪音、減小能耗、對(duì)于施工揚(yáng)塵采取相應(yīng)降塵措施。（3）按照生態(tài)規(guī)律進(jìn)行科學(xué)運(yùn)行管理。比如說，工程蓄水可能會(huì)對(duì)河道下游的生態(tài)環(huán)境造成破壞，這時(shí)河道可以適當(dāng)攔河閘與水庫(kù)，并且往下游河道下泄一些水流，維持下游的生態(tài)平衡。

3 河道治理中堤岸的生態(tài)設(shè)計(jì)

文章以水利工程中河道治理中堤岸的生態(tài)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行論述。

3.1 工程總體布置

應(yīng)盡量維持河道天然形態(tài)，充分體現(xiàn)自然、生態(tài)的河道治理理念，易彎則彎、易灘則灘，避免裁彎取直、圍河占灘、渠化河道，對(duì)局部不合理的河段根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行局部調(diào)整。

3.2 生態(tài)水量補(bǔ)給

生態(tài)治理的目標(biāo)是形成“山水相映、水網(wǎng)相通、城水相融、人水相親”的水利高質(zhì)量發(fā)展新格局。生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)中，水體自身含有大量微生物和土壤生物，土壤生物的存在能夠促進(jìn)土壤存在間隙，在水資源豐富發(fā)展的階段下，河堤可以通過蓄水，避免洪澇災(zāi)害的發(fā)生。此外，水資源短缺時(shí)，河堤的前期蓄水能夠逐漸滲透到河道內(nèi)，以改善河道干旱、缺水的狀況，還能調(diào)節(jié)水量，確保水資源的充分利用。堅(jiān)持在環(huán)境科學(xué)技術(shù)理念的指導(dǎo)下，建立科學(xué)合理的預(yù)防措施，依據(jù)環(huán)境的變化進(jìn)行全面的考慮，實(shí)現(xiàn)水利工程生態(tài)平衡的目標(biāo)。

3.3 生態(tài)設(shè)計(jì)

水利工程設(shè)計(jì)人員要在進(jìn)行工作設(shè)計(jì)中，融入水體的自凈理念，在設(shè)計(jì)上增加加速水流流速的功能，讓水在流淌的過程中產(chǎn)生大量氣泡，進(jìn)一步提高水體的自凈作用。將水資源自身存在的污染物進(jìn)行氧化，并將其轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物。水體中的細(xì)菌和真菌都屬于污染物，在這些細(xì)菌、真菌分解的過程中，能夠不斷為水體生物提供營(yíng)養(yǎng)。此外，水體中還有藻類生物，這些生物能夠通過光合作用，為水體提供大量的氧，幫助水體其他生物的成長(zhǎng)。在水資源食物鏈里，把污染物降到最低，不僅可以保證水中含有充足的氧氣供水體生物繁殖，還能強(qiáng)化水資源中的溶氧含量，進(jìn)一步讓微生物能夠健康成長(zhǎng)。水體里的植物可以吸收大量無(wú)機(jī)鹽營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)水體的自凈。所以設(shè)計(jì)人員可以幫助水流加速，而增強(qiáng)水體自凈作用。

例如位于潮州市東山鎮(zhèn)的河道治理工程中，本工程治理河段河流兩岸植被良好，河床及兩岸較為穩(wěn)定，但河流坡降較大，山區(qū)河流洪水來(lái)去較快，水流對(duì)局部岸坡沖刷嚴(yán)重并攜帶大量砂石使下游河道產(chǎn)生淤積；部分河段岸邊及河床內(nèi)雜草生長(zhǎng)茂盛，侵占河道，減少河道過流斷面，影響泄洪。此次河道治理應(yīng)把恢復(fù)河道的生態(tài)環(huán)境和水生態(tài)的修復(fù)放在關(guān)鍵位置。工程設(shè)計(jì)時(shí)確保河流處于自然狀態(tài)，保留河流的連續(xù)性、蜿蜒性，以及深潭、淺灘、沙洲等原有河流地貌形態(tài)，防止對(duì)現(xiàn)有水生態(tài)環(huán)境破壞。為了保證河道生態(tài)需求，要盡可能避免采用或者少用混凝土等結(jié)構(gòu)，種植岸灘和水生植物，根據(jù)各段流速不同，分別采用抗沖生物毯護(hù)坡、植物護(hù)坡等，在不影響河道行洪安全的前提下,創(chuàng)造出豐富多彩的水邊環(huán)境，如在城鎮(zhèn)區(qū)建設(shè)河道親水平臺(tái)等,促使建成的人工群落與自然群落相適應(yīng)，維護(hù)河流生物群落多樣性和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)水利工程正處于快速發(fā)展時(shí)期，水利項(xiàng)目為社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，實(shí)際的過程設(shè)計(jì)中應(yīng)該注重生態(tài)理念，確保水利工程順利建設(shè)的同時(shí)，不對(duì)生態(tài)環(huán)境造成威脅，為環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)有力保障。