生态景观河道建设下水利规划设计分析

李文威

（阳江市水利水电勘测设计有限公司，广东 阳江 529500）

0 引言

由于传统水利规划设计以水利设施建设为主，侧重于水利设施基本功能的实现与满足，在一定程度上忽略了水利设施建设过程中对水文环境的影响，以及水利设施建成后，水系结构、水流特征等改变对河道周边生态环境的影响，导致水利规划设计存在河道功能减退、生态环境破坏、河道资源浪费等问题，不利于河道建设可持续发展。因此，在水利规划设计中应树立可持续发展观念，积极探寻生态环境、自然景观、人文景观、河道工程等融合发展措施，保证河道建设经济效益的同时，提高河道建设社会效益、生态效益。现联系某生态景观河道建设工程案例，就水利规划设计进行了简要分析，具体如下。

1 项目概述

某河道全长约13km，流域面积超过46km2。河道流经村落较多，受人为因素影响较大，容易出现河流污染、河道占用等问题。经河道所在地区近些年经济开发与建设，河道地表释流被交通大道、建筑设施等阻断，导致河道水体流动特征发生较大改变，经常出现上游内涝，下游缺水问题，河道生态平衡遭到破坏。此外，河道治理过程中，早期建设的护坡以土质护坡为主，护坡上缺乏固土植被，导致特殊天气下（如暴雨、大暴雨等），河道容易出现泄洪问题，增加局部地区洪涝灾害发生概率。相关部门以及工作人员在深入了解该河道开发利用情况、岸线保护情况等基础上，结合河道流域防洪要求、水资源利用与保护要求、河道治理要求、沿河区域城乡建设与发展要求、生态修复要求，对该河道水利工程进行了规划设计，以实现生态景观河道科学建设，保证河道建设可持续发展。

2 规划设计基本原则

通过经验总结与相关研究论证，可知在本次水利规划设计过程中应严格遵循如下原则。

2.1 科学性原则

生态景观河道建设是基于生态学理论、人文景观学理论、水利工程学理论等结合发展下形成的新概念，要求水利工程建设过程中能够充分考虑水利工程项目与生态环境、自然景观、人文景观之间存在的关系，能够将自然生态作为设计要素融入水利工程设计中，打造环境优美、功能全面河道的同时，实现河道流域生态系统可持续发展[1]。因此，生态景观河道建设是一项系统、复杂的工程，其规划设计难度较大。需要相关企业以及工作人员能够严格遵循科学性原则进行多方考虑，制定并选择出综合效益最高水利规划设计方案。与此同时，在信息化时代背景下，为保证水利规划设计科学、快速、合理、可行，相关企业以及工作人员应善于利用各种科学技术开展水利规划设计工作。例如，通过科学技术应用建立完善水利规划设计质量评价指标系统，将景观、生态要素纳入水利规划设计质量评价中，保证工作人员在水利规划设计过程中能够充分考虑河道流域生态环境的可持续发展要求，能够注重自然景观、人文景观与河道建设的有效融合。

2.2 整体性原则

整体性原则是生态景观河道建设下水利规划设计不可忽视的原则之一，只有从整体层面进行系统化、精细化分析，才能够保证各部分涉及的协调与统一，真正实现生态与景观与河道的融合发展。例如，本次水利规划设计，遵循整体性原则综合分析生态景观河道防洪安全、水质安全、生态安全、运管安全等要求，建立了生态景观河道建设安全目标，如以保证人民群众生命财产安全为主，对河道生态堤坝形式、建设材料、防洪标准、地基承载能力等指标进行科学设计与控制；以修复河道水体，提高河道水质质量为主，对河道水系连通性、河道水系弯曲性、河道环保清淤标准、污水处理标准等指标进行科学设计与控制；以保障生态水量、生态动植物为主，对河道引水、调水、用水情况以及河道动植物选择、投放情况等进行科学设计与控制[2]。

2.3 地域性原则

生态景观河道建设下水利规划设计应注重地域性原则，即立足河道现状，根据地方景观、人文特色，联系区域社会经济特点，进行生态规划、水利建设、河道治理。具体表现为以下4 个方面。

（1）水利规划设计过程中，根据河道具体情况，按照生态保护要求进行基础设施建立，充分发挥河流在灌溉、供水、供电、运输、生态保护等方面的综合作用[3]。

（2）水利规划设计过程中，对于工程项目施工材料，尽可能就地取材，一方面节约材料成本，提高工程经济效益，另一方面增强工程地方特色，提高工程社会效益。

（3）河道生态恢复与景观建设过程中，应优先选择本土动植物，一方面提高动植物成活率，另一方面避免外来物种对本土物种的影响。

（4）水利规划设计过程中综合考虑本土居民生活习惯、情感需求，并在此基础上进行景观营造，以提高景观亲和力、感染力，从而提高景观利用率。

2.4 协同性原则

生态景观河道建设追求的是人与自然、景观与建筑、建筑与生态等和谐发展。因此，生态景观河道建设下的水利规划设计需要注重协同性原则。本次水利规划设计过程中，相关工作人员应将防洪排涝建设与生态文明建设相统一，对河道进行全方面、多维度治理。与此同时，在生态景观河道建设过程中，应综合考虑河道流域生态环境特征，规划生态建设，包括绿化带、生态护坡、坝上景观、亲水台阶等，以有效实现建筑与生态协同建设，保证河道流域生态环境可持续发展[4]。

2.5 多样性原则

传统水利规划设计因缺乏对生态环境保护的综合考虑，导致传统水利工程项目的建成均以生态环境破坏为代价，出现生态平衡失调、物种多样性减少等问题。而生态景观河道建设下水利规划设计，需要遵循物种多样性原则，尽可能保证河流区域范围内物种类型多样。物种多样性的价值是显著的，就生态环境而言，物种多样性能够有效提高区域内生态系统的稳定性，促进生态平衡发展，提高区域环境质量，为人类生产与发展奠定良好环境基础。基于物种多样性原则，水利规划设计应根据河流区域生物特征，采取适宜方法维持河流区域内生物生活环境的稳定，尽可能减少水利工程对河流流域内生物的威胁。与此同时，对于空间异质性较高的地区，可利用小生物进行生态系统修复，提高河道空间生态系统的完整性、稳定性。

3 规划设计主要表现

本次水利规划设计过程中，根据河道具体情况，按照生态景观河道建设下水利规划设计基本原则，制定了多元化水利规划设计方案。现就水利规划设计方案几种措施表现进行如下分析。

3.1 河道形态科学改造

河道形态对河道功能影响较大，在水利规划设计过程中应给予河道形态高度重视。本次研究河流受近些年社会经济开发影响，地表径流受到严重破坏，导致河流水体流动特性发生明显改善，河流水系连通性降低。在水利规划设计过程中，对上游水系进行了梳理，实现上游河道与下游河道的有效连通，提高河流水资源调配能力。本次研究河流经多年开发，河道弯曲形态发展较大改变，导致河道两岸的湿地发生退化，动物物生态环境受到破坏，生物多样性减少。针对这一问题，在水利规划设计中，提出河道形态修复方案：①适当拆除硬质护堤。②根据水系流动特点，采用多种方式方法改善河道生态环境。③合理改变河道几何形态，增加河道弯曲度，让河道形成较好的弯曲结构，拥有深沟的同时，具备浅滩，让河水时而汹涌湍急，时而缓缓流淌，为河道内生物生存、繁衍营造适宜空间与环境。④创设良好水文生态环境，同时遵循因地域性、物种多样性等原则，适当丰富河道生物群落[5]。值得注意的是，在河道形态改造修复过程中，为保证河道形态改造修复目标的科学与有效达成，需要根据河道实际情况进行规划设计，让改造后的河道尽可能贴近自然。与此同时，河道形态改造修复过程中需要综合考虑河道现状，了解河道变化对周围生态环境、人文环境等存在的影响，在遵循河道现状的基础上，合理修复河道形态。此外，抓住河道形态改造修复契机，进行生态景观设计，通过生态景观设计丰富河道生物多样性，同时提高河道观赏性、休闲性，促进河道建设社会效益和生态效益协同发展。

3.2 河道断面优化设计

调查研究显示，传统河道开发过程中，所采用“硬质化”手段进行水利设施建设，导致河道流速、河道温度、河道深度等条件发生改变。在这些条件没有改变之前，河道水文环境与河道生态环境之间处于平衡状态，无论是水流速度，还是水流温度、水流营养盐含量等，均符合区域内动植物生长、繁殖需求。当这些条件发生改变之后，河道渠化，水位、水量、水流等均在一定程度降低，原本生长在河流流域内的动植物势必遭到影响，在生态景观河道建设下，可通过优化河道断面解决河道水文环境变化引发的问题，提高河道建设综合质量。本次水利规划设计中，将以往硬质梯形横断面更改为软质V 形横断面（图1）。软质V 形横断面能够在一定程度上增加河道水流流速，让河道水流流速更接近原始河道水流流速，减少水流流速对河流流域内生态环境的影响。与此同时，本次水利规划设计过程中根据河道防洪抗旱要求，科学建立了蓄水系统，承担水流量调节、水流速度稳定等使命。值得注意的是，在生态景观河道建设下水利规划设计中，针对河道断面优化设计，应综合考虑河道基础功能与生态功能，实现水利与生态协同发展；应立足河道实际情况，合理选择河道断面形态，保证河道断面设计科学、合理；应注重河道过流能力，提高河道防洪工程运行的安全性和可靠性。

图1 河道横断面规划设计方案

3.3 坝上景观有效营造

本次水利规划设计过程中，为打造具备本土特色的生态景观河道，相关人员根据河道实际情况，规划了河道景观公园与河道景观带。河道景观公园占地面积约为0.58km2，水域面积约占据公园整体的38%。河道景观带占地面积约为0.34km2，水域面积约占河道景观带18%。在河道景观公园与河道景观带规划设计中，根据实际情况修建亲水台阶、观景平台、绿地花园、休闲娱乐场所等。例如，某河道长约7900m，平均坡降超过1.2%，在对此河段进行规划设计时，根据河道防洪抗灾要求，提出构建生态堤坝方案。并根据生态景观河道建设需求，设计在堤坝上修建景观。即综合考虑堤坝功能性、审美性、操作性要求，一改传统直线型坝体形式，将本堤坝坝体形式设计为曲线型，提高堤坝整体灵活性。与此同时，充分利用科学技术在坝体上搭建亭子廊道与景观小景，增强坝体观赏性，让堤坝成为人们休闲观光之地。此外，调查研究发现本河道受多因素影响部分地区存在较为严重的水质污染问题。对此，在水利规划设计过程中，通过生态基础设施合理配置，增强了河道水质净化能力。例如，通过构建沉淀池、雨水花园（图2），用以过滤沉淀，初步去除雨水径流中的重金属、有机污染物质；加强人工湿地建设力度，利用湿地内的植物、微生物对水质进行过滤与净化。

图2 雨水花园设计

4 结语

综上所述，生态景观河道建设工程是生态、景观、人文、水利工程深度融合的重要表现，对河道建设综合效益协同发展具有较高要求。在基于生态景观河道建设要求进行水利规划设计时，应严格遵循科学性、整体性、地域性、协同性、多样性等原则，并能够立足实际情况进行综合考虑与系统分析，保证所设计方案能够真正实现生态、景观、人文、水利工程融合与协同发展，切实发挥河道综合性价值。