基于生态理念开展农田水利工程设计的研究

张美玲

（威宁彝族回族苗族自治县水务局，贵州 威宁 553100）

0 引言

目前在各行各业的发展中都要遵循生态理念，对于农田水利工程设计而言，遵循生态理念，构建符合时代发展特征的农田水利工程，是现代化农业发展中的一项必然要求。生态理念下的农田水利工程设计能够提升农田水利工程的环保、节能与高效性。基于生态理念，立足实际情况开展农田水利工程设计，始终围绕生态理念开展建设工作，有利于实现农业生产与生态环境的和谐发展。

1 农田水利工程中生态理念的含义

生态理念是遵循绿色发展理念，以可持续发展为原则，对农田水利工程进行优化与改进，实现农业生产与生态环境的和谐发展。水利工程是对河流与其他自然水资源进行人为改造，提升水资源的分配合理性，为农业生产与人民日常生活提供用水保障。同时能够充分利用水资源，减少自然水旱灾害。在现代化农业发展中，为了保证农业生产的用水需求，必须要加大农田水利工程建设力度，同时遵循生态理念，实现人与自然的和谐相处[1]。在农田水利工程的设计与施工中，需要全面考虑水利工程建设对生态环境造成的各项影响，尽量避免破坏农田基本轮廓，保护水源地以及农田水利工程周边的生态环境。在全球气候升温的背景下，水资源日益短缺，环境污染不断加剧，对人们的日常生产与生活用水带来了威胁。我国虽然加大了水利工程建设力度，但是由于传统农田水利施工存在诸多弊端，导致水利工程对生态环境造成了较大破坏。而基于生态理念下的农田水利工程能够大幅提升水资源的利用率，减少农田水利施工对生态环境与水源地造成的破坏。

2 生态水利工程介绍

生态水利工程是在现代化农业背景下提出的一项全新水利工程结构，是生态工程与水利工程的结合，目前得到了人们的广泛关注与研究。生态水利工程设计，以生态学为基础，在具备水利工程基础功能的前提下，要求满足人类的可持续发展需求，维护自然生态系统稳定[2]。在这一视角下，建设生态水利工程的目的是保护农田、水利工程周边的生态环境，将水利工程与河流治理、污染治理相结合，实现自然资源的可持续发展。生态水利工程能够在保障农业生产与人们日常生活用水的基础上，做到水资源的合理分配，避免出现旱涝灾害，促进社会经济的发展。

3 生态理念下的农田水利工程设计

3.1 水文地质勘探

在农田水利工程的设计过程中，环境勘探是前期准备工作中的关键，开展环境勘探工作，能够保障农田水利工程设计中的科学性，同时也有利于生态理念在农田水利工程设计中的落实。农田水利工程设计前的环境勘探工作，具体是对农田水利工程施工地区水文特点、降水情况、河流、湖泊、地下水状态进行全面的勘探调查，并对目标水域内的水资源性质进行取样与化验分析[3]。由于我国地域广阔，各个地区都具有不同的自然环境特征，所以对于农田水利设施建设而言，一定要做好相应的水文勘探工作，确保农田水利施工中的科学性与合理性。基于生态理念下的农田水利工程设计，需要将水利工程与整体自然条件之间的和谐作为出发点，为了使农田水利工程能够具备抵抗突发自然灾害的能力，就要对当地的气候条件与环境特征进行多方面调查分析，并对调查结果进行总结，可采取居民走访调查、实地勘探调查与资料文献调查的方式，对当地的水文环境与自然生态特征加以了解，更深一步的了解当地的水文地质环境，确保水文资料的真实性与有效性，实现农田水利工程建设与当地自然生态环境间的和谐共处。

3.2 农田水利工程结构设计

结构设计是农田水利工程设计中的一项关键内容，结构设计中要始终坚持生态理念，将施工方案与水文勘探结果进行详细对比，使施工项目能够与生态环境融为一体，并严格遵循施工标准[4]。在农田水利工程中，堤岸结构设计能够有效降低洪涝灾害发生概率，能够起到有效的防灾减灾效果，同时也具有显著的生态保护效果。在堤岸结构设计中，要与水文环境勘探结果相结合，分析当地的降水情况、水文流向与生态环境结构等因素进行堤岸结构设计，确保堤岸设计具有稳定性并且效果良好，科学合理的堤岸设计，能够有效减少自然灾害所带来的损失。基于生态环境理念下的堤岸结构设计，要融入绿色施工建设理念，使工程设计具有环境保护功能[5]。可以将水源净化与固土树木等设计方案融入堤岸结构设计中，在堤岸周围增大绿色植物的覆盖面积，打造有效的堤岸绿色防护体系，使堤岸能够抵御由于水源增长所带来的一系列问题。在设计阶段要考虑到施工过程可能对周围生态环境造成的影响与破坏，打造环境与生态工程相互协调、相互促进、共同发展的农田水利工程体系。

在农田水利结构设计中，河道的改造方案将会对整个工程的建设与应用情况带来直接影响。在农田水利工程设计中，河道改造是很难避免的，在河道改造规划中，要对当地的水文条件与地质地貌进行分析，同时也要考虑当地动植物的生存空间，预测在河道改造后，是否会影响当地动植物的正常生存，尽量将河道改造所带来的负面影响降到最低。除此之外，河道改造也要满足国家生态环境发展要求，加强对河道岸线资源的保护，达到可持续利用的目标。

在农田水利工程设计中具有一定的复杂性特征，因此在岸坡防护工程的设计中，要立足于施工区域的具体情况，将施工地区的生态平衡与生态稳定作为基础条件，重视岸坡结构设计中的材料选择，尤其是在选用混凝土等不透水材料时，要事先分析这些材料可能对环境造成的不利影响，强化细节控制，持续优化与改进设计方案，落实生态理念。

3.3 灌溉设计

在农田水利工程设计中，灌溉设计是保证农业生产正常进行的前提，合理的灌溉方案，能够确保农业生产获得充足的水资源。在具体的设计中，要做好统筹规划，在旱季要控制灌溉时间、灌溉方式，确保农作物能够吸收到充足的水分。雨季要及时排除田间多余的水分，避免农田中发生洪涝现象[6]。结合农田中所种植农作物的生长习性，合理调控灌溉方案，避免灌溉方式不当对农作物造成损害。

3.4 施工设计

基于生态理念下，要对农田水利工程施工中的各项细节进行优化控制。农田水利工程施工会对当地的生态环境产生较大影响，若缺乏有效的控制，将会对当地的生态环境造成一定程度的破坏。在农田水利工程施工中，为了贯彻落实生态理念，就要对施工过程进行优化管控，采用资源节约型施工方案，选用绿色的、环境友好型的施工材料与设备，控制施工过程中产生的环境污染与噪声污染。加强环保意识，树立绿色发展观念，做好水土保持措施，保护周边的自然环境，避免破坏生态平衡。基于生态理念下的农田水利工程设计，要坚持节能化施工设计，尽量实现水资源的循环与高效利用，如在农业灌溉中充分考虑农田生态系统的结构与功能，充分发挥出当地水资源的利用率。在农田水利工程的施工阶段，要加强施工细节控制，如施工材料的放置、施工环节的协调以及施工材料与设备的运输等都要立足于生态环境保护，全方面落实生态环境理念，打造绿色环保安全的施工环境。

3.5 施工团队管理

施工团队的管理也是基于生态理念下农田水利工程设计中必须要关注的问题。在传统农田水利工程设计中，由于缺乏先进的施工技术与科学施工管理，导致整体工作效率低下，严重影响了生态理念下农田水利工程的建设发展。基于生态理念下的农田水利工程设计，需要高素质的农业技术人员，主动引入新技术体育新材料，打造高质量的农田水利工程施工团队。除此之外，在农田水利工程建设团队中要大力宣传生态理念，加强绿色生态知识教育，鼓励施工人员主动学习生态水利工程施工技术，共同探索新工艺、新方法，贯彻落实生态理念下的农田水利工程施工设计。建设单位要定期组织施工人员学习生态理念知识，并融入跨学科与多学科合作应用的研究，特邀生态保护专家与科技专家举办讲座，并邀请专家参与到农田水利工程设计中，指导施工团队更好的落实生态理念，确保农田水利工程建设满足生态发展的各项需要。

3.6 自然灾害抵抗设计

基于生态理念下的农田水利工程设计，要考虑农田水利设施的灾害抵抗能力。在农田水利工程自然灾害抵抗能力的构建方面，要注重工程设计和生态环境的结合，在农业与生态研究中发现，自然环境中很多生态群落对生态环境有着良好的保护作用，长期发展中起到了固土固沙、调节气候的功能，充分利用生态群落的环境保护功能，能够提升水利工程设施的自然灾害抵抗能力[7]。因此在农田水利工程设计中，可融入当地的生态群落，打造具有特色的生态圈，引入特色植物与动物，并为其创设良好的生活空间。在农田水利工程附近布置自然保护牌，鼓励周边居民与农业生产人员自发参与的环境保护工作中，自觉维护农田水利工程以及周边的生态环境。

3.7 运用新型生态材料与技术

在社会不断发展的背景下，生态理念已经在社会的各行各业中得到了推广与落实，生态环境技术实现了市场化应用。如在材料市场中，当前已经出现了大量的绿色环保型材料，如植草专用砖、应用于护岸的石笼、膜袋等。除此之外，传统的水闸技术也得到了革新，翻板闸、钢板闸等结构使用简单，效果优异，目前已经在农田水利工程中得到了广泛运用。这些新材料与新技术的出现，极大地改善了传统农田水利工程建设中的弊端与问题，同时也为我国的水利事业带来了良好的经济效益。但需要注意的是这些新材料新技术，由于投入市场时间较短，在实际使用中可能对水利工程建设质量造成一定影响，因此在实际应用中，需要严格按照材料与技术的特性合理选用，为后续的建设起到科学借鉴与指导作用。

3.8 应用智能化技术

当前时代发展呈现出了明显的智能化特征，在生态农田水利工程建设中也要应用智能化技术。目前我国大部分地区都已实现了农业现代化生产，因此在农田水利工程的建设中，也要大力开展信息化与数字化建设。如在农田水利工程的灌溉控制中，可以利用传感器与自动控制技术对农田的干湿度进行自动检测，并检测农田中病虫害情况，对农田、水利工程的灌溉工作进行合理优化。基于生态保护理念，在农田水利工程中增设自动监控系统，能够实时监控水利工程是否遭到人为或外界环境的破坏，同时也能够评估水利工程的运行状况，分析水利工程的运行与周围环境是否产生矛盾。农田水利工程建设中，应用BIM 技术建立三维模型，对工程施工进行智能化控制与评估，预测施工过程中可能对周边环境造成的影响与破坏。

3.9 塘堰规划设计

在污染治理与生态保护中，塘堰工程能够发挥出积极作用，塘堰能够实现生态能量的循环利用，并能起到防洪灌溉的效果，除此之外，在农田水利工程设计中采取塘堰设计，有助于进一步提升当地的物种多样性、调节局部小气候并有效控制农田中的农药残留。在塘堰设计中需要控制塘堰的蓄水量保持在一定范围内。对于面积较大的地块，需要修建多个塘堰时，就需要考虑如何让各个塘堰之间形成连通关系。对于一些分布在耕地中间、存在着严重淤积并且蓄水量较少的小型堰塘，可采取填塞、整理的方式，将其转化为耕地。对于一些分布较为集中的堰塘，可在现有的基础上对其进行加深与扩展处理，保证规划后区域水面率不会减少。

4 结语

现阶段我国的水利工程已经基本上满足了人民群众的正常用水需求，在此基础上要解决农田水利工程施工运行中对生态环境造成的影响，要从源头出发，坚持生态理念开展农田水利工程设计与建设，确保农田水利工程与生态环境之间实现和谐相处。在顺应自然发展的客观规律条件下，充分地发挥出农田水利工程的生态环保作用与经济价值。