生態(tài)水利工程的河道規(guī)劃的設(shè)計(jì)分析

張繼武

慶陽(yáng)市水利勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院

1 引言

現(xiàn)階段，可持續(xù)發(fā)展已然成為各項(xiàng)工作的指導(dǎo)思想，無(wú)論是在生產(chǎn)領(lǐng)域還是生活領(lǐng)域，都要從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度考慮問(wèn)題，探索綠色化、生態(tài)環(huán)保的發(fā)展道路。水利事業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展步伐下，生態(tài)水利工程成為關(guān)鍵性的建設(shè)內(nèi)容，要求在水利工程的各個(gè)環(huán)節(jié)都要融入生態(tài)理念，尤其是在河道規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要徹底突破傳統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)理念和思路，從生態(tài)角度提高河道的生態(tài)效益，使得在水利工程保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，能夠盡量減小對(duì)區(qū)域生態(tài)所造成的不利影響。

2 進(jìn)行生態(tài)水利工程建設(shè)的基本原則

2.1 保障工程的科學(xué)合理

生態(tài)水利工程的建設(shè)是在新的時(shí)代背景下提出的新概念，這一概念下的水利工程重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是水利工程區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，以通過(guò)水利工程的生態(tài)功能完善來(lái)輔助區(qū)域的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，提高工程的綜合效益。生態(tài)水利工程的規(guī)劃建設(shè)難度大，因?yàn)橐紤]水利與生態(tài)的融合，且融合時(shí)要遵循因地制宜的原則，綜合考慮多方面的因素，選擇最為經(jīng)濟(jì)、合理、生態(tài)的水利工程規(guī)劃方案，提高水利工程的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益。

2.2 提升河流生物多樣性原則

傳統(tǒng)的水利工程項(xiàng)目實(shí)施中，一系列的施工作業(yè)開(kāi)展給區(qū)域造成了嚴(yán)重的破壞，區(qū)域生物多樣性難以保持，而生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要盡量保持河流區(qū)域內(nèi)的生物多樣性，利用各種生物的作用來(lái)改善和調(diào)節(jié)局部生態(tài)。如果在水利工程區(qū)域的空間異質(zhì)性比較高，通過(guò)各種小生物的創(chuàng)造，就可以大大完善區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)前的城市發(fā)展中，人們對(duì)生態(tài)環(huán)境有了更高的關(guān)注度，環(huán)保意識(shí)的提升使得城市內(nèi)一切生產(chǎn)生活活動(dòng)開(kāi)展時(shí)，都會(huì)優(yōu)先從生態(tài)性的角度考慮問(wèn)題[1]。河道作為水利工程中的一部分，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念下，過(guò)于強(qiáng)調(diào)河道功能的實(shí)現(xiàn)，對(duì)河道的過(guò)度開(kāi)發(fā)導(dǎo)致河道環(huán)境存在嚴(yán)重的破壞，難以維持原貌，生態(tài)水利概念出現(xiàn)以后，在河道規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能利用天然河道，來(lái)營(yíng)造兼具多重功能的河道，保持河流生物多樣性。

2.3 注重景觀的整體性原則

生態(tài)水利工程規(guī)劃和建設(shè)中，不可忽視景觀整體性的考慮，無(wú)論是河流生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建，還是河道景觀設(shè)計(jì)，都要注重整體性的考慮，保持各個(gè)部分之間的協(xié)調(diào)性，營(yíng)造更具特色的生態(tài)水利景觀。

3 基于生態(tài)水利工程河道規(guī)劃設(shè)計(jì)的措施

3.1 注重河道設(shè)計(jì)的整體性

我國(guó)長(zhǎng)期的水利工程河道建設(shè)中，存在著整體性不足的問(wèn)題，當(dāng)下的發(fā)展條件下，要完全改變這一局面，生態(tài)水利工程理念成為指導(dǎo)思想。在城市內(nèi)部，已經(jīng)形成的河道要在生態(tài)理念的基礎(chǔ)上開(kāi)展綜合規(guī)劃和建設(shè)，盡可能保留天然河道，形成相對(duì)完整的河道管理體系。河道規(guī)劃設(shè)計(jì)要始終將整體性作為指導(dǎo)原則，遵循河道自然演變的規(guī)律，減少在河道利用和自然演變之間的矛盾與沖突，保障河道建設(shè)的合理性、生態(tài)性[2]。每個(gè)城市的河道都有其各自的特征，在河道設(shè)計(jì)規(guī)劃中，應(yīng)以河道獨(dú)特性作為基礎(chǔ)，堅(jiān)持因地制宜的設(shè)計(jì)原則，比如，某城市西北河道建設(shè)中，由于該區(qū)域西北地區(qū)河道呈現(xiàn)出水少、沙多、比降陡、透水性強(qiáng)的特點(diǎn)，綜合這一因素，從生態(tài)性的角度來(lái)考慮其他方面的因素，提高整體的設(shè)計(jì)效果。

3.2 河道整治線設(shè)計(jì)

伴隨著水利工程河流的自然演變，在河道周邊地區(qū)內(nèi)已然形成了一個(gè)獨(dú)特的局部生態(tài)系統(tǒng)，因?yàn)楹拥涝谒こ讨械奶厥庾饔茫沟迷谡麄€(gè)河道的設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅要關(guān)注河道基本的泄洪能力是否達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)，還需要考慮河道整治后水利工程區(qū)域內(nèi)的生態(tài)平衡目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)。部分城市的發(fā)展過(guò)程中，為實(shí)現(xiàn)集中改造的目的，對(duì)原有河道進(jìn)行了些微調(diào)整，這種改造雖然在短時(shí)間內(nèi)滿足了防洪標(biāo)準(zhǔn)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度卻難以達(dá)到生態(tài)功能的要求，難以保障局部生態(tài)系統(tǒng)的平衡性，一系列的河道改造和建設(shè)使得原有多樣性的生物群落變得更為單一，河道生態(tài)系統(tǒng)中的生物數(shù)量、種類明顯減少[3]。生態(tài)理念下的河道建設(shè)中，設(shè)計(jì)人員要注重寬窄度的結(jié)合，最好保持河道的原貌，減少對(duì)河道的破壞，天然河道一般具有較好的彎曲度，這種彎曲結(jié)構(gòu)使得在水流過(guò)程中，河道起到了減小水流速度、減緩水流沖擊的作用，為魚(yú)類等生物提供了繁衍的場(chǎng)所，即使在極端自然災(zāi)害出現(xiàn)的情況下，彎曲河道也給水中魚(yú)類等生物的避險(xiǎn)提供了保障。

3.3 河道河岸和河床的設(shè)計(jì)

河道河岸和河床的設(shè)計(jì)非常重要，河道的綜合治理和設(shè)計(jì)中，最為關(guān)鍵的是要使得河道符合生態(tài)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，能夠在運(yùn)行中起到生態(tài)修復(fù)的作用?，F(xiàn)階段的水利事業(yè)發(fā)展中，河道護(hù)岸設(shè)計(jì)形式日漸多樣，為提高河道的生態(tài)功能，專業(yè)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合對(duì)比不同護(hù)岸形式的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇最具經(jīng)濟(jì)性、合理性和生態(tài)性的護(hù)岸設(shè)計(jì)方案。長(zhǎng)期的河道治理實(shí)踐中，很多河道治理工程中缺乏對(duì)河床建設(shè)的關(guān)注，僅僅對(duì)河道進(jìn)行了些微的修整，甚至將部分河床改造成了堰壩和橡皮壩，但一系列的河床建設(shè)中，基本都是對(duì)河床進(jìn)行了硬化處理，使得河床和河堤形成整體性結(jié)構(gòu)，這些改造雖然完全滿足了防洪泄洪的要求，但卻缺乏生態(tài)理念的融入，產(chǎn)生的生態(tài)破壞問(wèn)題在短時(shí)間內(nèi)難以修復(fù)[4]。

生態(tài)護(hù)岸在河道治理中有著廣泛的應(yīng)用，這一形式的護(hù)岸完全符合生態(tài)水利工程的建設(shè)要求，經(jīng)由生態(tài)河道建設(shè)，不僅滿足了基本的防護(hù)要求，更有利于保持河道生態(tài)系統(tǒng)的平衡性與穩(wěn)定性。當(dāng)前的河道治理工程中，柵格邊坡加固、植物根系加固邊坡、滲水混凝土技術(shù)、生態(tài)砌塊等都是十分有效地生態(tài)護(hù)岸技術(shù)，這些技術(shù)對(duì)提高河道治理的生態(tài)性具有重要的意義。生態(tài)護(hù)岸形式下的河道治理中，如果選用的是植物根系加固技術(shù)，孔隙率非常高，完全可以為植物生長(zhǎng)提供良好的條件，植物根系起到了對(duì)邊坡的加固，非隔水性堤岸的建設(shè)，使得地下水和河水之間保持了相對(duì)自由的流動(dòng)狀態(tài)，生態(tài)系統(tǒng)中的能量、物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，不僅節(jié)約了整體的河道治理成本，更提高了河道的生態(tài)功能[5]。但生態(tài)護(hù)岸的應(yīng)用中，必須要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況來(lái)進(jìn)行材料選擇和構(gòu)筑形式的確定。

3.4 提高水體自凈能力

河道治理工程中，對(duì)水體的修復(fù)同樣非常重要，可以選用人工濕地處理技術(shù)、生物操作技術(shù)、生物膜技術(shù)等多種技術(shù)，對(duì)已經(jīng)污染的水體加以凈化。不同的生物技術(shù)下，通過(guò)水生生物的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移和分解，水體中的污染物含量有所降低。水體自凈能力的提升過(guò)程中，相關(guān)人員還需要通過(guò)對(duì)河道水資源的分析，在原有水體穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加水生植物和動(dòng)物的種類、數(shù)量，構(gòu)建更為多樣的河道生態(tài)系統(tǒng)。一些城市河道的治理工程中，會(huì)在河道中進(jìn)行沉水植物和浮葉植物的種植，比如，黑藻、睡蓮等植物，完全可以發(fā)揮這些植物對(duì)水中污染物的吸收與分解、轉(zhuǎn)化作用，河道特殊的條件不僅為這些植物的生長(zhǎng)提供了保障，這些植物更是為河道水體的凈化起到了重要的作用。

3.5 提高河道綜合利用率

在城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)中，河道的基本功能是防洪和排水，生態(tài)理念下的城市建設(shè)中，各個(gè)城市可以加強(qiáng)對(duì)河道自然水資源的利用，以提高河道的綜合利用率。從生態(tài)性的角度來(lái)看，河道的綜合利用需從河道堤壩、河床建設(shè)的方面來(lái)實(shí)施，以最大程度上發(fā)揮河道在城市發(fā)展中的作用，提高河道的整體性，必要情況下適當(dāng)改變河道的建設(shè)方式，確保其生態(tài)功能的實(shí)現(xiàn)。城市規(guī)劃建設(shè)的過(guò)程中，同樣不可忽視河道建設(shè)，充分保持河道建設(shè)與其他城市建設(shè)工作的有效結(jié)合。

3.6 建設(shè)美觀實(shí)用的景觀和水工建筑

生態(tài)水利工程建設(shè)中，水利工程的景觀營(yíng)造同樣是其中的建設(shè)關(guān)鍵，專業(yè)人員必須要從根本性的角度，加強(qiáng)對(duì)各類景觀的綜合分析，使得景觀建設(shè)可以區(qū)域生態(tài)保持平衡性、協(xié)調(diào)性，改善河道區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，通過(guò)完善的河道景觀和水工建筑方案建設(shè)，處理好不同生態(tài)要素之間的良好關(guān)系。防洪蓄水是河道最為基礎(chǔ)性的功能，為使得生態(tài)水利建設(shè)中可以達(dá)到功能和效益的統(tǒng)一，專業(yè)人員需根據(jù)河道的具體形態(tài)，建設(shè)新型水工建筑，通過(guò)新工藝、新材料的應(yīng)用，來(lái)發(fā)揮水工建筑的生態(tài)功能與作用。生態(tài)理念下的水工建筑應(yīng)符合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資成本低、功能多樣的特征。比如，在我國(guó)的西北地區(qū)，由于全年氣候都相對(duì)干旱，特殊的氣候條件下，使得處于該區(qū)域內(nèi)的水利工程河道規(guī)劃與其他地區(qū)的河道治理有所不同，在水利樞紐建設(shè)中，應(yīng)統(tǒng)籌河道生態(tài)景觀建設(shè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，在滿足水利工程基本功能的前提下，對(duì)比景觀營(yíng)造前后的生態(tài)效益，形成特有的河道景觀。

3.7 將市民休閑和城市景觀結(jié)合起來(lái)

城市化進(jìn)程不斷發(fā)展的過(guò)程中，人們對(duì)于河道的關(guān)注度有所提升，伴隨著城市內(nèi)居民生活水平的不斷提高、城市居民對(duì)于生活質(zhì)量的追求，河道治理的過(guò)程中，要充分將市民休閑與城市景觀構(gòu)建有效結(jié)合起來(lái)，通過(guò)良好的城市景觀營(yíng)造，使得城市居民可以親近水源。具體來(lái)說(shuō)，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)開(kāi)展：（1）水利工程與河道規(guī)劃中，充分了解和掌握本城市內(nèi)的景觀構(gòu)造情況、建筑風(fēng)格與特點(diǎn)，保障各種景觀、建筑之間可以保持風(fēng)格的一致性；（2）統(tǒng)籌市民休閑、城市水利工程、景觀小品之間的關(guān)系，打造獨(dú)具特色的城市景觀，加強(qiáng)人與水利工程、水源之間的緊密聯(lián)系，比如，可以在河道景觀規(guī)劃中適當(dāng)建設(shè)一些亭廊和座椅、花草點(diǎn)綴等，滿足人們休閑娛樂(lè)、觀賞的要求，用水利工程與河道景觀規(guī)劃，提升城市的整體形象，美化城市環(huán)境[6]。因此，為使得城市水利工程、河道規(guī)劃中符合生態(tài)性的要求，相關(guān)人員在總體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先應(yīng)做好區(qū)域生態(tài)環(huán)境的調(diào)查，在城市整體面貌維持的基礎(chǔ)上，適當(dāng)進(jìn)行區(qū)域生態(tài)面貌的改造，但改造的同時(shí)要遵循自然的美學(xué)規(guī)律，通過(guò)駁岸和斷面的科學(xué)設(shè)計(jì)，提高河道景觀效果。部分地區(qū)的水利工程河道環(huán)境特殊，為保障生態(tài)理念在其中的應(yīng)用，可以適當(dāng)在河道中添加一些河灘設(shè)計(jì)，這些河灘的存在不僅可以起到一定的防洪作用，更可以使得整個(gè)河道景觀的親水性得以提升，為人們提供更為良好的河道景觀體驗(yàn)，構(gòu)造集多種功能于一身的河道工程。

4 結(jié)束語(yǔ)

伴隨著城市化和工業(yè)化的推進(jìn)，我國(guó)的水污染、水資源浪費(fèi)問(wèn)題非常嚴(yán)重，這種情況嚴(yán)重制約了區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)然隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的關(guān)注，生態(tài)水利工程已然成為水利事業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)項(xiàng)目，相關(guān)人員在河道規(guī)劃和設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不僅要從河道的基本功能出發(fā)開(kāi)展相應(yīng)的設(shè)計(jì)，更要從生態(tài)角度，營(yíng)造獨(dú)特的河道形式，提高水利工程河道的綜合效益。