试析绿色设计理念在水利工程设计中的运用

林财发

(赣州市水利电力勘测设计研究院，江西 赣州 341000)

水利工程往往有着较大的规模，且需要较多的占地，那么就会在很大程度上影响到区域环境，特别是重新分配水资源，将会严重影响到水环境。针对这种情况，在水利工程设计中，就需要坚持绿色设计，在保证水利工程质量的同时，避免环境遭到水利工程的破坏，且可以充分的修复生态环境。

1 绿色设计的概念

绿色设计被人们称之为生态设计或者环境设计，指的是在产品寿命周期全过程的设计中，除了对产品的功能、质量以及开发周期和开发成本等因素进行综合考虑之外，还对资源和环境的影响进行充分考虑，对各种相关因素进行优化，保证水利工程在建设期间和以后的使用过程中，不会对环境造成严重影响，保证水利工程的各项指标都满足绿色环保的要求;此外，还可以最大程度的修复生态环境。绿色设计的基本思想就是将人与自然的生态平衡关系作为设计阶段的着眼，将环境效益贯彻于设计过程的每一个决策中，在产品设计中充分的纳入环境因素以及预防污染措施，将产品的设计目标和出发点作为环境性能，最大限度的降低水利工程对于环境的影响。

2 绿色设计产生的原因分析

在二十一世纪的今天，城市化进程逐步加快，工业化程度越来越高，在经济飞速发展的同时，也出现了诸多问题;其中资源、环境、人口是最主要的三个问题;环境问题日益严重，正在很大程度上威胁到人类社会生存与发展。近些年来，人们开始大力研究全球环境问题，逐渐的认识到环境问题并不是孤立存在的，环境、资源和人口是互相联系的三个问题，在水资源方面，它不仅会对区域有限资源的合理利用产生很大程度的影响，还是造成环境问题的主要原因。随着人们生活质量的提高，人们需求更多的用水量，水利工程的数量也越来越多。水利工程师的设计任务开始转变为资源水利和环境水利，不仅需要保证水利工程的质量，还需要保证能够避免因为水资源的分配，导致环境问题以及生态问题的产生。

3 绿色设计在河道生态治理堤防中的应用

非绿色设计理念的河流治理设计:通过调查研究发现，非绿色设计理念的河流治理设计主要集中在这些方面，一是在抗拒和驯服洪水方面，对工程措施过分的强调和依靠，忽略了环境的破坏;人们在应对河流洪水方面，将其束缚在一个较小的空间内，这样虽然经济性比较好，但是人们在进行堤防以及大坝等水利工程建设时，往往没有采取措施来补偿生态环境，这样就会产生严重的环境问题，比如对河流和水陆连续性造成破坏等等。二是盲目的对河流进行填没，造成一系列的问题，随着人们生活空间的不断扩大，人们开始大力侵占或缩窄河流水面，在很大程度上减少了水面积，这样就会影响到河流的天然调蓄功能;另外一方面，地下水补充减少，这样就会导致地面沉降的发生。三是随着城市化进程的逐步加快，河流污染严重。在工业发展中产生的污水或者人们的生活污水都直接排入到河道之中，严重污染到河水质量，影响到小鱼小虾的生存，甚至还会灭绝一些对人类有益的物种，严重破坏到河流生态环境。在这种情况下，就需要积极采取一系列的措施来进行修复，补偿受损河流，维护水域生态系统的功能。

绿色设计理念的河道治理设计:近些年来，各地已经将一系列的新技术和新材料应用到防洪工程建设和河流整治工程中，这是为了对河流的生态建设进行强化，比如生态型护坡技术等等。

在防洪工程规划原则方面:需要分析工程的经济效益和环境效益，对经济效益和环境效益之间的关系进行权衡，评估本工程项目的经济技术和生态环境效益，对目前的单一经济技术评估指标体系进行改变。我们都知道，以往的治河工程，都是将河流本身作为设计的着眼点，而河流湖泊与岸上生态系统的联系则被忽视掉了。因此，在规划防洪工程时，就需要明确河流与上下游的生物群落是一个系统，系统的进行规划和设计。

在堤线布置和堤形选择方面:生物物种的多样化，一个非常重要的前提就是河流形态的多样化。生物多样化会在很大程度上受到河流形态的规则化影响，因此，在布置堤线时，需要以不侵占河道、不影响行洪、使堤线走向与河势走向相适应为原则，使工程完工后能将江河湖泊的自然形态给尽可能的保留下来。在对堤防间距进行确定时，需要能宽则宽，对行洪和生态保护的关系处理好，在布置河槽时候，既需要满足相关的行洪要求，还需要保证浅滩宽度和植被空间满足相关的要求，从而促进生物的生长和发育，将河流的自净化功能充分的发挥出来。在堤形的选择方面，应尽量采用土堤等生态防护型式，避免采用防洪墙等硬质防护型式，同时对堤防迎、背水坡进行草皮护坡等生态护坡型式进行护坡。

河流断面设计:自然河流在纵断面和横断面方面的变化也呈现出多样性，既有浅滩，也有深潭;在对河道进行整治时，除对河滩中心处可能阻碍行洪的沙洲进行清理外，尽量保留河道的现状，无需进行大规模的清滩整治，以防止河道断面形式均一化，以保证河道生态对生物的亲和力，使其与自然环境协调一致。为了保证可以实现上述设计，就需要对一些关于非规则断面的水力学计算方法大力推广，并且将配套的实用工具积极的应用到水利工程设计中来。

岸坡防护在河流整治中的应用:在水利工程中，水陆交错带的岸坡防护结构会对生态系统造成最大的冲击，因此，需要特别的重视。这是因为水域中的植物都生长在水陆交错带，动物的觅食、栖息以及产卵也是在这个地方进行;那么在岸坡防护工程的设计中，就需要将人与自然能够和谐共处作为出发点，采用的结构形式应该保证可以协调于周围的自然景观，既需要保证工程的安全，又需要保证有着多种多样的生态和景观的护岸形式。因此在岸坡防护设计时应考虑以下方面:(1)岸坡防护的范围。只对需要防护的堤段进行护岸，如迎流顶冲段、岸坡崩坍段、岸坡进行过填土，有失稳可能性段等，对顺直段及植被很好岸坡稳定区域可保持现状。(2)护岸控制线的布置。护岸的走向应与岸坡走向一致，护岸应尽可能的紧贴原河岸，避免占用河道。(3)护岸型式选择。护岸的形式尽可能采用生态护岸，如生态网格护岸等。

4 结束语

随着时代的发展和城市规模的扩大，环境问题日益突出。防洪问题和城市建设之间产生了很大的矛盾，那么在这种情况下，就需要进行河道的生态修复和整治。河道生态修复整治工作有着十分重大的意义，它不仅可以保证城市城区的人民生命财产安全不受洪水危害，还可以在很大程度上促进城市经济的发展，将水利工程的社会效益和环境效益给充分的发挥出来。在水利工程设计中，首先需要明确的就是环境问题和水资源并不是孤立存在的，然后总结设计经验，努力学习，不断提高设计的质量。

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