浅谈生态水利工程设计

蒋德才

摘 要：随着社会经济的迅速发展、人民生活水平的不断提高，人与环境的关系更加密切，人们开始逐渐认识到传统的水利工程已经满足不了人们对它的期望，生态水利工程应运而生。文章通过对生态水利工程设计面临的主要问题进行简要的分析，总结出生态水利工程的设计原则及基本理论及方法，旨在促进生态水利工程的有效实施。

关键词：生态；水利工程；设计

前言

近年来，河流受到来自人为的干扰愈演愈烈，筑坝、分流、裁弯取直、河岸（道）固化等，扰乱了河流自然形态与水循环过程，导致河流水质恶化、形态结构破坏、河岸植被带退化、河流生态系统被破坏、水生环境退化等种种问题。通过生态水利工程达到河流生态治理的效果是近年来河道整治的发展趋势，对于改善河流环境，满足人类生活需求等方面起到重要作用。

1 生态水利工程设计面临的主要问题

1.1 传统水利工程的负面影响

（1）水资源未被有效利用。传统水利工程将洪水严重化，为实现快速泄洪，将天然的蛇形河道加工成直线化或渠道化的人工河道。然而，这种能够快速泄洪的人工河道，不具备储水、蓄水的能力，使雨洪资源不能合理有效的利用，造成一种水资源的浪费。（2）无法保证河流连续性。单纯运用水利工程保证河流的一些服务功能，既造成河流的非连续性，又对河流生态系统造成影响。直接影响是在枯水期出现干旱断流的现象，这对水生动植物的生存以及营养物质的输送都是不利的。（3）易造成水体污染。随着传统水利工程的逐步展开，一些农田污水、生活污水不经河岸植被处理直接排入河道，造成河水严重污染，水质恶化。由于石化河道内也缺少净化水质的水生植物，加重了水质污染，从而导致河道中的水生动植物基本绝迹，使河流及其两岸的生物多样性下降。（4）破坏河岸生态环境。混凝土式河岸缺少河岸带植被，形成不了能为野生动物提供栖息地和食物的河岸带植物群落，也就丧失了过滤地表径流、保护水质、调节小气候、稳定岸坡等生态功能，导致生态作用越来越小，最终结果是河流生态系统遭到破坏。

1.2 地域性的差异带来的不确定因素

水利工程相对于其他工程来说，受地域性差异的影响较大，对于不同的地域来说，由于地理环境及气候温度等条件的差异，水利工程在设计及施工上均存在明显不同。针对不同的河流，要根据其特有的河流形态及地形地貌设计具有针对性的施工方案，并要根据实际情况做出因地制宜的调整，既要考虑到水利工程的可操作性，又要对其评价标准做进一步校正与衡量。然而，由于我国幅员辽阔，生态系统受地域特征的影响具有显著性，很难制定出统一的施工手段及评价方法与标准，这对水利工程的正确发展起到一定阻碍作用。

1.3 水利工程缺乏生态意识

在水利工程施工过程中，无论是在设计方案中，还是之后的实时操作中都很难体现出生水利工程的生态性，这是由于设计人员及技术人员缺乏相关的生态意识而导致的。对于水利工程实施结束后的河流健康评价也未引起人们的重视，导致很多水利工程从本质上偏离了生态轨迹，逐渐破坏了河流健康。当前市场环境条件下，由于生态水利的相关法律法规及相关管理制度并未明确，导致河流环境的逐步恶化，对其开发与利用相对滞后，使生态效益也逐步下降。

1.4 新旧水利工程无法协调运作

纵观河流水利工程的发展过程不难发现，对于很多河流来说，多数新的生态水利工程是在原有水利工程的基础之上建立起来的，是对原有工程的进一步优化与改造。而生态水利工程强调的不再只局限于单调的行洪排涝功能，更要考虑到防洪、生态、灌溉、供水、景观、文化等方面，构建生态化河道，实现人水和谐，提高河道的整体利用价值。而在实现这些目的的过程中，必然会对原有工程造成一定的影响，甚至对其安全运行带来一定风险。

2 水利工程的设计规划原则

2.1 安全经济原则

安全经济是生态水利建设的第一原则。相关工作人员在制定施工方案时，需要进行实地考察，根据实际考察结果，认真进行规划设计。对当地的地形地貌、气候环境、自然生态及河流形态等相关因素进行具体的调查及详细的记录，并综合以上结果根据水利工程、力学及水文原理设计好图纸，并在开展施工前做好复查工作，对施工材料进行严格把控，以防偷工减料，更不能使用存在质量问题的建筑材料，保证好工程实施的安全性。与此同时，应该以不同经济目标为依据制定出不同的设计方案，并根据实际情况，选取既安全又经济的设计方案进行实施，实现经济利益最大化。施工人员在施工操作过程中要注意将人力、物力及财力有效结合、合理分配，在施工过程中要严格按照设计方案进行施工，避免不必要的浪费，实现从安全与经济两个方面完成生态水利工程的设计规划。

2.2 景观尺度与整体性原则

生态水利工程过程中所形成的景观不仅体现在它的自然形态，也体现在自然景观与人文景观的相互融合。景观类型要展现现代人文对河流景观的影响与推进，更加促进河流文化的复苏与发展。在注重生态景观的同时，也要考虑到生态系统的整体性，河流生态系统并不是一个单纯的、孤立的系统，而是能够与周围环境息息相关，相互传递物质与能量的重要桥梁。因此在水利工程设计的过程中需要考虑到河流与周围环境的整体性，注意生态系统的协调发展。

2.3 生态系统的自我设计和恢复原则

生态系统具有自我设计及恢复的能力，因此在进行生态水利工程的设计过程中，要充分考虑到生态系统本身的特性，尽量避免破坏原有的自然生态条件，将水利工程及自然环境相融合，充分保证好人与自然和谐相处。

3 生态水利工程设计基本理论和方法

3.1 以生态水文与工程水文为基础

传统水利工程很少利用水文学进行河道治理，也很少会对河流的水文情况提起重视，因此常会出现河流断流现象。对河流生态系统来说，河流的连续性对于保持河流健康、水体生物的生存及水体净化都起到不可或缺的作用。因此，在生态水利工程中需要以生态水文及工程水文为基础，在保证河流资源不被破坏的前提下，开展符合可持续发展观的水利工程，使水资源利用实现最大生态效益。

3.2 合理利用雨洪资源

随着时代的改变，水利工程已不单纯是行洪排涝的工具，在生态水利工程的设计中可以增添蓄水功能。这些蓄水可以用于灌溉用水、人畜饮水以及水面养殖等，对雨洪资源的合理利用，能够让生态水利功能实现更大价值，实现当地雨水资源的回收利用，突出生态功能性，逐渐实现资源利用最大化。

3.3 保护水体及河岸生态环境

在生态水利实施过程中也要注重水体及岸边环境的保护，可以通过种植水生植物，利用水生植物对污染物质进行吸附和降解，在绿化水面的同时达到净化水质的目的。在河岸带种植河岸林，对污染物质进行过滤，减少污染物质进入河道，保护水体环境。通过在河岸种植植被，形成稳定的植物群落，具有调节小气候、稳定岸坡等生态功能；设置环境保护、河流保护的各式宣传碑及宣传标语，提高人们对环境保护、河流保护的意识，进一步保護河岸生态环境，从整体上提高水利工程的生态性。

4 结束语

生态水利工程是社会发展的需要，然而在实现这种需要的过程中仍存在许多现实问题，在进行生态水利工程过程中需要遵循符合时代特征的设计规划原则，在实现水利工程基本功能的基础上，逐渐开展符合可持续发展观的水利工程，使水资源利用实现最大生态效益。

参考文献

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