浅析城市环境水利工程的 主要特点及设计理念

李晓明

城市环境水利工程是近些年新兴的一种水利工程，也是水利工程项目中的全新课题。在当前城市人口数量急剧增长的背景下，城市化发展进程在不断深入，因此城市整体的供排水与防洪问题十分迫切地需要得到解决，一旦这些问题得不到正确处理，那么将会严重限制城市的发展。也就是说，结合水利工程项目的具体特点，坚持正确的城市环境水利工程设计思想，才能够提高城市环境水利工程的建设效率。

一、建设城市环境水利工程的重要意义

（一）充分利用了水资源自然功能

通常情况下，水资源的主要功能包括：形成水域，转变成国土面积中的一部分;培养生物，净化大气环境和地表环境的生态功能。而城市环境开展水利工程的主要目的就是为了充分利用水资源的自然功能，将其变为城市局部生态环境调节与城市景观当中的重要组成内容。

（二）延伸了水资源效益

从传统意义的角度来看，水资源所带来的效益一般覆盖在农业灌溉、工业生产、城乡居民生活以及航运等方面。这些水资源的利用是国家经济发展的命脉，在人民群众生活和经济社会的发展过程中，具有不可替代的作用。然而，随着经济社会的持续发展和社会生产力水平的不断提升，水资源也变得越来越紧缺，各个行业领域都对节水提出了更高的要求。与此同时，伴随着工业化与城市化发展进程的不断加快，城市居民对日常生活质量提出了更高的要求。所以，传统意义上的水资源效益也在向环境效益的方向延展，成为经济社会发展过程中的必然要求，也是城市环境水利工程建设的重要课题内容。

（三）促进了水环境与城市节能相结合

从水环境层面来看，城市机能主要包括生活机能、景观机能与生态机能。其中生活机能主要包含了防洪、娱乐等;景观机能包括水质保护、景观再造和环境用水等;生态机能包括水生动物生活栖息、植物生长等等。同时，城市环境水利工程建设主要就是充分发挥出水资源的各项自然功能，采取科学合理的工程措施将城市水环境和各种城市机能结合在一起，从而更好地发挥出环境效益。

二、城市环境水利工程的主要特点

（一）区域性特点

城市环境水利工程在实际的建设规划期间，最突出的特点就是工程具有区域性，一般都是在大流域规划的基础上，将城市水利工程规划与流域设计融为一体。由于城市环境区域内的水域面积较小，所以大部分城市都是以郊区为发展基础，在城市化的建设中开展了相应的填湖造地工程，获得了理想的土地资源，城市土地面积也在不断扩大。然而，这样的发展形势也导致地面的调蓄能力明显减弱，河流量会在雨季剧烈增长，城市排水效果很不理想 。所以，城市环境水利工程在具体的规划过程中，要适当地扩大城市水面率。除此之外，受区域性特点的影响，城市环境水利工程的防洪工程难度较大，对工业区与商业区都提出了较为严格的要求。防洪体系在建设过程中，容易受各种不同的建筑物影响，工程设计较为复杂。因此，在实际规划期间，城市环境水利工程必须要了解城市运作和防汛管理之间的相互作用关系，结合城市特点总结出完善的防洪方案。

（二）建设问题较多

因为绝大部分的城市水利工程项目都处于市区环境中，因此建设范围存在局限性，在实际建设的过程中经常会遇到各种问题。同时，城市土地资源也变得越来越紧张，土地征迁费用也呈明显上升趋势，为了能够更好地控制施工成本，则需要适当地缩减施工现场，对施工场地进行合理的压缩。另外，城市环境水利工程项目必然会涉及夜间施工的情况，对周边居民生活环境会带来一定的不良影响，居民生活质量会因此下降，这一问题也阻碍着水利工程施工活动的顺利进行。

（三）与生态环境密切相关

伴随着人民群众生活水平的不断提升，对生活环境要求也变得越来越高。而在传统水利工程的建设项目中，一般都是将施工质量作为主要目标，没有认识到水利工程外观形象的重要性。因此，在城市环境水利工程的设计中，设计人员要在保证施工质量的基础上，推动水利工程建设能够与生态环境协调发展。在此基础上，还要结合生态学的基本原理，配合系统工程的优化理论，设计出多层分级的人工生态系统，以此来保证生态环境的生物多样性和其他物质资源基礎。另外，针对需要修复的水体，首要任务就是要控制其问题的恶化，之后再修复生态完整性。其中很多需要修复的生态系统问题基本上都来自于水体形态和物理特征的变化。因此，在城市生态河道的设计规划中，工程设计人员必须要充分认识到水利工程中生态功能的重要性。

（四）长期性与综合性特点

因为不同城市的地理位置、功能特点与文化特征的不同，城市环境所面临的水资源问题也存在明显的差异。在城市环境水利工程建设水平不断提高的背景下，水资源也能够得到更加正确的配置，这也就意味着水污染的防治问题变得越来越重要。然而，中国当前部分城市环境水利工程的建设力度不足，很多建设单位过于关注工程当前的经济利益，没有分析水利工程长期规划建设的问题。为了能够充分发挥出水利工程的重要作用，必须要综合考虑资源环境中的各种问题，从而将城市生态环境和水利工程建设紧密联系在一起。除此之外，城市环境水利工程建设还具有一定的综合性和系统性，因此需要建立起科学完善的水利工程体系，采用多样化的方法促进城市环境水利工程的进步与发展。

三、城市环境水利工程设计应遵循的基本原则

（一）合理利用水资源

在城市环境水利工程的建设过程中，蓄水是十分重要的一种方法。通常情况下，水量消耗一般是由水面蒸发和渗漏所导致的。尤其是在北方干旱地区，水面的蒸发量较大，降水量很小，不仅要利用合理的水源规划来对景区进行补水，还需要尽可能地采用防渗漏措施，确保水利工程的景观功能充分地发挥出来。

（二）安全第一

很多城市环境水利工程都是在天然河道的基础上建设的，所以在确定施工方案时一定要充分考虑河道自身的防洪要求，使其能够更加安全地泄洪。同时，作为城市环境中的重要景观，在水利工程建设完成之后，必然会有大量的游客进入工程区域中。所以，在水利工程设计中，必须要在满足游玩观赏要求的基础上，保证游客的人身安全，这也是城市环境水利工程设计过程中的重点关注内容。

（三）人工与自然景观相结合

在城市环境水利工程的建设过程中，人工景观建设是一项十分重要的内容，其景观建设必须要充分考虑天然景观的具体类型、分布和特点。像天然河岸造型、河流走势及天然水面落差等，結合这些条件将人工景观和天然景观结合在一起，从而真正实现人与自然的和谐统一发展。

（四）因势利导和人工控制结合原则

为了能够使城市环境水利工程呈现出良好的景观效果，在工程整体设计中，必须要采用“蓄、导、拦”等措施实现景观再造，始终遵循因势利导的原则，避免过于依赖人工控制对自然生态环境造成不利的影响。在水利景观设计的过程中，应该强调设计个性以及创新性，充分利用水利工程的景观特点，并注重建筑物布局以及色彩创新，保证建筑与周围环境协调统一，并考虑水利工程所在区域的地域性、文化性特点，设计出更加符合现代人们审美的水利景观。

（五）生态环境保护原则

在进行水利景观设计的过程中，应遵循生态环境保护原则，河流是水生物能量转换和进行活动的重要区域。在设计过程中应避免对水中生物造成不良影响，确保水中生物的多样性。在进行水利景观设计的过程中，应避免破坏河流的生态环境，导致河流生态系统受到影响;并且要改善河流水质，提高河流的自净能力。河流生态系统在正常发展的过程中，具有较强的自我恢复能力，主要是依靠河流里的生物对水质进行净化，水利景观设计过程中应避免使用有害材料，导致河流生态环境受到影响，设计人员可以根据实际情况增加河流内部的生物的多样性，减少水利工程景观建设对生态环境的影响。

四、城市环境水利工程的基本设计理念

在城市环境水利工程设计之前，必须要提前对城市水资源展开多方面的调查，充分挖掘出水资源的自然优势，从而最大限度地发挥出工程经济效益和社会效益。在此期间必须要遵循以下基本理念来展开设计。

（一）以人为本设计理念

社会工业生产与人民群众的日常生活都离不开水资源。在城市环境中建设水利工程可以有效发挥出抗洪排水的作用，对社会经济发展和生态文明健康也会带来一定的积极影响。因此，在水利工程的建设期间，一定要始终坚持以人为本的基本理念，重视水利工程的防洪减灾功能。与此同时，人民群众的身体健康和水资源的质量也息息相关，通过优化城市环境的水利工程建设，能够推动城市朝良好的方向发展，实现社会生产与生活可持续发展的目标。另外，水利工程是城市基础设施建设中的重点内容，也是影响一个地区经济发展的重要因素，对生态环境具有一定的影响力。因此，在城市环境水利工程的具体建设规划中，必须要了解其防洪救灾的建设需求，将以人为本的理念应用在工程设计各个环节中，对自然生态环境建设和水资源历史文化因素进行综合分析。

（二）人与自然和谐相处

城市环境水利工程的建设需要始终坚持正确的科学发展观，综合分析社会经济的布局和水资源的分配情况，以此为基础设计出完善的水利工程发展目标与建设规划。同时，城市环境水利工程设计一定要遵循人与自然和谐相处的基本原则，在此基础上尊重自然规律和经济发展规律，从而高效地开发和利用城市水资源，切实提高城市水资源的利用效率。另外，在水利工程的实际建设与规划过程中，为了能够对水资源实施更加周全的保护，还应该处理好水利工程期间容易出现的各种问题，加强水利工程建设的整体质量，推动城市快速且稳定的发展。

（三）水资源保护设计理念

监管工作在城市环境水利工程的建设规划中十分重要。对此，相关监管部门应当对水资源保护制度进行合理优化，重点关注水资源的质量，以此来保护生态环境的稳定。而为了能够实现这一目标，则必须要在对水功能合理划分的前提下，控制好污水排放量，从而落实污水排放区域的检查工作，保证城市环境水利工程的排污量得到有效控制。另外，排污厂还要在相关部门做好排放物流程的登记，实现对城市环境水利工程的严格监管。

在建设资源节约型社会的过程中，不仅要合理解决水资源紧缺的问题，还要构建完善的节水制度，有了制度的保障，节水型社会的建设效率会得到明显提升。另外，相关部门还要全面分析水资源的实际需求，对水价进行科学合理的调整，持续创新节水技术。这样就可以在保护水资源的前提下，推动城市环境水利工程实现可持续发展。

（四）构建完善的综合管理体制

城市环境水利工程主要应对的是水资源、环境、生态等一系列问题，将城市防洪和城市水利的综合治理规划结合在一起是当前城市水利工程发展的必然趋势。为了能够确保城市环境水利工程中的各项设施正常运行，则必须要设计与之相匹配的观测设施和运行管理与维护设施。在引水工程渠首应当设置单独的管理结构，由专业的管理人员负责管理引水线路中的进水口和沉砂池等设施，利用自动化控制设备来控制引水流量，使其能够维持在一个安稳的运行状态，满足水利工程改善水环境的具体要求。

（五）水利景观设计发展需求

城市现代化建筑的进程不断加快，对于改善水域环境的需求也越来越明显，城市水利景观成为城市改善水域环境以及生态系统的重要途径。在进行城市水利景观设计的过程中，需要保证水质的清洁性，如果设计人员发现水域存在较多的杂质，需要制订合适的解决方案，保证水质得到改善。促进水域生物的多样性发展，设计出符合生态要求的水利景观。并且水利景观的设计要能够符合城市的特色文化，展现出城市的独特历史，形成具有城市风格的水利景观，能够为人们提供休闲娱乐、体育活动空间，营造具有现代气息的水利景观地带，增加水利景观的吸引力，让更多的人能够参观水利景观。在进行水利景观设计的过程中，要能够充分发挥出水力资源的生态功能、环境功能以及资源功能，营造更加舒适的景观环境，并促进水利工程能够实现可持续发展。水利景观设计不仅要提高其生态效益，还要保证景观的美观性，将其发展为具有特色的旅游产业，吸引更多的人来参观，促进水利工程可持续发展的同时，带动城市经济的发展。

（六）做好水利工程景观规划工作

在进行水利工程景观设计的过程中，需要做好水利工程景观的规划工作，保证水利景观能够在提高城市美观性的同时，改善城市的生态环境。在规划河道的过程中，可以修建彩色的橡胶坝，泵房的外观可以按照风景区房屋的标准进行设计。设计橡胶坝的主要目的是增加储水面积，并形成可以供人们参观的人工湖，增加平台、桥梁、平水建筑物等特色建筑，供人们参观游玩。同时，增加水面以及绿地的面积，在达到改善城市生态环境的同时，也为人们提供更多可以欣赏、观看的城市景观，并在护提中种植多种植物，避免水利工程周围水土流失，也能够美化水利工程的周围环境，提高水利工程的美观性，减少混凝土等材料造成的负面影响。在进行河道绿化的过程中可以种植杨树、柳树、银杏等树种，选择雪松、紫薇、牡丹、月季等作为河道的主要植被，增加植被种类的多样性，营造更加丰富的生态群落，在避免病虫害发生的同时，也能够改善水利工程周围的环境。

五、结语

综上所述，城市环境水利工程具有全新的设计理念和课题，不仅延伸了传统水利工程的功能，也成为现代化城市发展过程中的重要课题。目前，中国也在落实以人为本和科学发展的理念，要想将这些思想理念更好地融入城市环境水利工程的建设中，就必须要在工程设计期间充分体现出人与自然和谐相处的理念，使整个水利工程可以为国家环境的发展提供更好的服务，有利于加强经济建设，这也将是日后实际工作中需要深入探索的重要课题。

（作者单位 河北省新型城镇化和城乡统筹发展服务中心）