基于生态水利工程的河道规划设计研究

王云霞

招远金都水利工程有限公司 山东 招远 265400

引言

城市河道治理工程是城市发展中的重要民生工程，加强对河道的有效治理对美化城市至关重要。生态水利设计理念在城市河道治理中的应用，对促进城市生态的健康及可持续发展等具有重要的意义。本文结合工程实例，对城市河道治理工程中生态水利设计理念的应用进行分析。

1 概述

1.1 生态水利工程的功能

首先，生态水利工程可有效提升河道蓄水能力，同时还能够最大限度地满足城镇居民日常生活用水及农业用水等。随着社会经济不断地发展和社会进步，人口数量也越来越多，对国家水资源需求不断激增。因此，诸多地方政府都需要在各自河流区域构建出不同类型水利工程控制设备等，对当地水资源进行合理科学的调节和利用。在此基础上，才可有效提高河道蓄水能力，并且可以满足日常生活用水及农田用水需求等。其次，中国水利工程建设经济效益日益突增。除以上基本功能外，在汛期，水利工程还可以进行发电和航运，水利工程的经济效益变得非常可观。最后，我国生态水利工程项目建设，在防洪排涝效果方面也有极其重要的作用。在人们日常生活及生产活动过程当中，水是极为宝贵的资源，但真正可以获得运用的水资源却只占据地球总水量比较少的一部分，无法满足人们对水资源的需求，水资源能够进一步地促进我国经济、社会发展，共同形成良好效益。从生态角度而言，水的存在也具有比较积极的作用。通过合理地支配、调节水资源，可以保证河流在长时间之内处在一种稳定运行状态中，可有效缓解汛期、旱期的随机性，从而减少洪灾或断流等灾害问题的出现。同时水可以被储存在蓄水库中，对杂质污物进行沉淀。在干旱及半干旱的地区，倘若水分充足，就可使得当地生态环境进行改善，有效促进我国社会、经济进步以及发展。为了让水源一直处到平稳状态当中，就应当不断地进行水利工程的建设，如此一来，才能够有效防止旱涝灾害的发生，并且能够通过合理调节以及分配我国水量这一形式，使得人民群众的日常生活及生产过程充分得到满足[1]。

1.2 生态水利的概念

生态水利是人类社会对水资源生态文明发展的一种新的认识，与传统水利相比，生态水利是水资源可持续发展的水利工程建设方式。传统的水利工程建设是充分利用水资源以满足工农业生产生活的用水用电需求，能有效缓解水资源短缺及利用率低的状况，但是在水利工程大力建设的同时，对周边生态系统造成了严重的破坏，直接影响地区经济发展与生态文明建设。坚持将绿色生态水利理念应用到河道治理工程中，有利于维持生态系统的平衡及稳定，对推动现代水利工程建设至关重要。

2 生态水利工程的河道规划设计

2.1 生态护岸设计

生态护岸设计不仅要注重河道保护，还要保证平衡的生态系统，要有较大孔隙率，这样设计可以给植物生长留出足够的空间，可以起到加固堤岸的作用。生态河道护岸可以实现河流水体和河岸之间水分和物质的交换及基本的防洪功能。①自然原型护岸。这种方式是运用植物的根系来对河堤进行稳固，保证原有的自然形态，适用于坡面较缓、腹地宽大的河段。自然原型护岸具有操作简单、成本低等优势，常见于农村河道的治理，实际效果较好，选用的植物有芦苇、菖蒲等[2]。②自然型护岸。在常水位以上的坡面种植灌木和植被等，在保护堤岸时，可以采用石块、混凝土等材料，这是一种有效方法，常用于坡面较陡的河段。③复式阶级型护岸。复式阶级型护岸由两部分组成，分别是亲水台下设计和亲水台上设计，需要在亲水台下制作梯形网状框架，为保证框架的质量，要使用硬性材料，向其中投入石块，可以用来建造人工鱼巢。在框架外种植植物，包括杨柳、芦苇等，分别设计在不同位置，会形成多层次的植被网络，从而起到巩固堤防的作用。对于亲水平台以上来说，要采用栅格形式的混凝土巩固堤岸，在栅格中间种植花草树木，适用于防洪要求较高的地区[3]。

2.2 恢复河道自身蜿蜒状态

河道在发展过程中，其自然特征容易被渠道化。将生态水利应用到河道治理中，需要把河道建设成自然状态，即自身蜿蜒状态。其原因主要是河流自身蜿蜒曲折的特性，能够发挥蓄水性能方面的优势，有利于提升河道的蓄水量和水流量，还有助于营造良好的水体生态环境，为水生生物提供自然栖息地。综上，在河道治理中应恢复、保护河道的自身蜿蜒特性，这对发挥其生态功能和水资源利用方面都具有重要的作用。建设自然状态的河流，应确保以防洪安全为基础，保护物种的栖息地为核心，主要可以从以下几点入手：首先是塑造丰富多样的结构。例如通过设计不规则的岸线形状，允许河底出现淤积与侵蚀等。这样可以最大限度地创建出丰富的河道生态系统，以利于周边生物的生存。其次，还可以将河道与周边的生态环境结合起来，扩大河岸线绿化面积，与河中生物形成一个生态系统，使河道的生态系统更加平衡稳定。此外，在工程设计时，应将河流景观做到尽量简单朴实，可以采用常见的自然植被，使河道更加自然化[4]。

2.3 河道平面设计

在河道平面设计中，应以生物多样性为景观设计的基础，为各种生物提供适宜的生存环境，可在自然蜿蜒的河道、近河湿地中增设湿地、河湾、浅滩、深潭、沙洲等半自然化人工景观，利用河流形态的多样性实现河道环境的多样性，从而保护生物环境的多样性。在自然曲折的天然河道布局中，为减小洪水对河岸的冲刷，可以采用保护岸线稳定、保护险工险段、退耕还河、退林还河等手段，同时，可以为确定河道断面，体现河道景观的亲水性，并且为水陆生态系统连续性创造良性条件[5]。

2.4 加强河道改造工作

河道改造是水利工程建设的重要组成部分之一，应当加强对水利工程建设的河道改造工作。需要确定一个科学、合理的实施方案，严格按照国家可持续发展要求实施有效策略，进一步确保河道的有效发展。这样，除可以有效实现社会经济发展外，还可以确保一定的安全性。在对河道进行改造过程中，需要始终坚持生态平衡理念，通过推进岸边保护工作、加强环境绿化工作等进一步改造河道。

2.5 扩大植被覆盖面积

在河滩边缘种植水生植物，可以吸收水中的氮、磷等元素，使得水中这些元素含量减少，起到净化水质的作用。根据实际情况确定植被种植面积，保证有充足的生长空间，从而改善生态环境。有效利用水生植被，创建出良好水体环境，植被类型要多元化，提升水体净化能力。另外要选择具有观赏性的花卉，种植在河岸，提升河道的观赏性[6]。

2.6 维护河道内水生动物种群多样性

生态水利工程的一个重要功能是维护河道内生物的多样性。目前，我国大部分水体富氧化十分严重，为提高河道内水生动物种群的数量与种类，引入生态水利的理念，对保护生物多样性，提高水体净化效率，从而维持水体内生态系统的平衡具有重要作用。例如鲫鱼、螺等生物能清除水中的浮游生物及污染物，睡莲等植物能抑制浮游生物的生长，提高水体的自净能力。因此，可以适当提高类似生物的群体数量，通过河道内的生态循环体系提高自身的保护力，促进河道内生物的可持续发展。

2.7 做好堤岸建设

堤岸建设是水利工程的重点项目，在堤岸建设中也应保持生态理念。这就需要在建设之初，适当地转变以往传统的知识理念，对此地经济发展的指标展开正确以及科学评估工作，这样一来，才可以创建出来一个科学的生态环境，全面保护评价的体系，再根据这一生态指标和其地域环境的现状，从而展开堤岸建设的工作，实现自然环境与经济的协调发展，有效阻止生态水利工程破坏环境情况的发生[7]。

2.8 功能发挥

在城市河道建设中，首先，应强化对河道生态功能的探索，加强对河道周围植被的修复，通过栽种植被，构建城市河道周围配套生态系统，在植物光合作用下，调节当地生态环境；其次，应加强河床断面修复，进行工程改造优化，保证河床多孔质化，为河道周围水流生物的生长提供适宜的环境；再次，加强对草皮和其他植被的生态性分析，有效发挥其覆盖作用；最后，可采用复式断面，对乔木等植物进行充分利用。

2.9 加强宣传工作

由于水体受到污染，导致水生动物数量锐减，破坏了原本的生态平衡。要适当增加水生动物数量，不仅可以净化水质，还能够保持河流区域生态平衡。部分水生动物有着很强的繁殖能力，短时间内数量会快速增加，要注意到这一点，并不是数量越多越好，要控制在合理范围内，否则会打破生态平衡。通过加强环境保护宣传，让群众自觉保护生态环境、控制污染，使流域内的群众能自觉保护生态环境，不直接向河流排放废污水、垃圾或其他废弃物，禁止工业厂矿向河流内倾倒工业废渣、废污水和有毒有害物质等。

2.10 其他生态水利措施

除了以上几种应用方式外，生态水利在河道中还可以通过一些微小的改变得到充分的应用。例如，可以改变不同水流的流向和河床的物理性质，运用植石治理法将石块埋入河床，有助于水中生物的栖息与繁衍。当发生水涝等灾害时，植石依然稳固，在河道枯水期也不会发生淤泥堵塞河道的现象。除此之外，还可以在河道中放置巨石、鱼道等物体，有助于为生物营造一个良好的生存环境，还能把氧气传递于河道内，使一些好氧生物快速繁殖，以便更好地净化水体。由此可见，为生物生存与发展提供相互依存又制约的环境，才能充分保障河道治理工程的有序运行[8]。

3 结束语

综上所述，对现有水利工程项目来说，水利工程建设可进一步促进社会经济发展，但同时也不可避免地对自然环境产生破坏。由于我国生态水利工程的项目建设，使得水土流失情况不断发生，大部分动植物生存、繁殖等面临着严重威胁。修建的大型水利、大坝工程，会大大破坏广大动植物生存环境，最终在长期作用下走向灭绝。相关设计人员在水利工程设计过程中，应有效结合到生态学相关理念，创建出来全新的生态水利工程，以此来实现生态环境免破坏和社会、经济效益共存的目的，这对社会和生态持续发展具有重要的现实意义。