浅谈水利工程设计中生态景观化优化设计策略

□张 进

在人类社会发展中，水利工程在保障水资源供应、防洪减灾等方面发挥着至关重要的作用。然而，传统的水利工程设计往往专注于工程技术本身，较少考虑对自然生态系统的保护与修复。随着环境问题日益凸显，生态设计作为一种创新的设计策略，逐渐引起了广泛关注。它将自然生态与工程设计有机融合，强调在工程建设过程中保护和恢复生态系统，实现人与自然的和谐共生。本文以水电站工程、河流治理工程和城市排水系统设计为例，探讨了生态设计在提升生态环境质量、实现可持续发展等方面的价值和实际效果。通过深入研究不同类型水利工程中的生态优化策略，旨在为未来水利工程设计提供创新思路和实践指导，推动水利工程与生态环境协同发展，实现社会可持续发展的共同目标。

1.生态设计对水利工程的价值

水利工程在现代社会发展中扮演着至关重要的角色，然而，其建设和发展也常常伴随着对自然环境的破坏和资源的消耗。在水利工程建设中，为了实现环境友好和生态平衡的目标，生态设计日益受到重视。一般来讲，生态设计在水利工程领域中主要有三大价值。

1.1 有助于维护生态平衡与生物多样性

水利工程的建设常常对周边生态系统产生直接或间接的影响，可能导致湿地、水生态系统等生态环境的破坏。通过生态设计理念，可以在水利工程项目的规划和实施过程中，创造有利于自然生态系统恢复和发展的环境条件。例如：在水库工程中，通过合理规划岸线植被、湿地恢复区等，不仅可以改善水体水质，还有利于鸟类、鱼类等生物种群的繁衍，提高生物多样性。这种保护生态系统的方法，能够实现水利工程与自然生态的良性互动，从而为未来的可持续发展奠定基础。

1.2 有助于改善水利工程的环境适应性

随着气候变化的日益加剧，水资源的合理调度和管理显得尤为重要，然而水资源调度管理往往对周边环境造成较大影响，容易引发多种多样的生态问题。将生态设计原则融入水利工程规划和设计中，可以提高工程的适应性，使其能够更好地适应未来的气候变化和环境变化。例如：在城市排水系统的设计中融入生态设计理念，可以减少城市排涝和污水排放对环境的负面影响，提高城市的抗灾能力和环境品质。

1.3 有助于促进社会的和谐发展

水利工程建设常常伴随着对土地的占用和生态环境的破坏，容易引发社会不满和环境问题。通过将生态设计融入水利工程，可以实现工程与周边社会环境的良好融合，实现社会的和谐发展。例如：通过公众参与，征求社会各界意见等方式，能够充分考虑社会利益和环境需求，提高工程的社会接受度。

2.水利工程设计中的生态优化策略

2.1 生态设计在水电站工程中的应用

水电站建设常常对周边的生态环境和社会经济产生深远影响。采用生态设计原则，可以在水电站规划和建设中实现生态环境的保护与修复。例如，河北承德丰宁抽水蓄能电站，通过在水库周边开展湿地恢复和植被重建，修建了适合鸟类栖息和繁衍的湿地生态系统，提高了区域的生物多样性，不仅有助于改善水库周边的生态环境，还为当地提供了自然教育和生态旅游的平台。

在丰宁水电站项目中，生态设计首先注重湿地的恢复和重建。通过人工构建湿地的方式，恢复了原有湿地生态，为鸟类等野生动植物栖息成长提供了适宜的环境。此外，丰宁水电站生态设计还强调了植被的重要性。通过选择适宜的本地植物，营造了自然的植被生态景观，提高了水电站周边的生态质量。这不仅美化了工程周边环境，还为当地居民和游客提供了自然休闲和观赏的场所。除了生态环境的保护与修复，丰宁水电站生态设计还积极开发了生态教育和生态旅游项目，通过设置自然观测点、生态解说牌等方式，向公众普及生态知识，增强了人们的生态环境保护意识。同时，开发生态旅游资源，吸引游客前来观赏自然风光，为当地带来了经济效益。

2.2 生态设计在河流治理工程中的应用

河流治理工程作为维护水体健康和减轻洪涝风险的关键举措，通常需要充分考虑生态系统的保护和恢复。传统的河流治理工程往往会对河道、湿地等生态环境产生不利影响。然而，通过生态优化设计，可以实现河流生态与水利工程的协同发展，实现环境保护与人类利益的双赢。

美国洛杉矶的洛杉矶河复兴项目（Los Angeles River Revitalization Proj⁃ect）是生态设计在河流治理应用中的成功案例。该项目旨在恢复洛杉矶河流的自然状态，提高城市生态环境质量。为实现这一目标，项目采用了一系列生态优化措施，实现了生态与城市的紧密结合。

首先，该项目对河道进行了仿真重塑，通过模拟自然河流的曲线和蓄水能力，恢复了河流的自然水动力学特性。不仅显著降低了洪涝风险，还创造了更适合鱼类迁徙和繁衍的生态环境，促进了水生生物多样性的发展。其次，项目重点恢复了湿地生态系统，通过恢复湿地植被和水体，营造了湿地生态系统，为鸟类、昆虫等野生动植物提供了栖息和觅食的场所。这种湿地生态不仅有助于生物多样性的提升，还能够净化水体，改善城市水质。

2.3 生态设计在城市排水系统中的应用

城市排水系统设计在保障城市生活质量和环境可持续性方面起着关键作用。然而，传统排水系统存在的设计缺陷常常易增加内涝和水质污染风险，生态设计为城市排水系统带来了创新的解决方案。

弗赖堡位于德国，其Vauban 生态城区成为生态设计在城市排水系统中的成功典范。该项目在地面层设置绿化雨水花园和雨水湿地，利用自然植被和湿地来处理雨水。当发生降雨时，这些雨水花园和湿地能够吸收和储存雨水，将其逐步释放到土壤中，实现自然的净化和渗透。这种方式不仅能够有效降低城市排水系统的压力，还能够减少地表雨水径流，降低内涝的发生概率。除了减轻洪水压力，该生态城区的生态设计还带来了显著的生态效益。通过湿地和绿化地表的处理，雨水中的污染物可以被植物吸收和分解，从而实现水质净化。这不仅有助于改善城市的环境质量，还为城市居民提供了更加宜人的生活环境。

2.4 多学科协同与社会参与

在水利工程设计中，多学科协同和社会参与是实现生态优化的有效方法。多学科团队可以整合生态学、地质学、城市规划学等专业知识，制定综合性的设计方案。同时，当地政府通过与科研团队合作和公众参与等方式，充分考虑社会和环境需求，确保设计的可行性和社会接受度。如新加坡的滨海堤防工程，项目团队与社区居民合作，采用自然岩石和植被，打造了一个兼具防洪功能和生态景观的滨海防护带，实现了工程与社区的和谐共生。

3.结语

生态优化设计策略在水利工程设计中具有重要价值。通过在水利工程、河流治理工程、城市排水系统等领域应用生态景观设计原则，可以实现生态环境的保护与修复，促进生态与水利的协同发展。此外，多学科协同和社会参与也为优化设计提供了有力支持，提高了工程方案的可行性和社会接受度。未来，随着群众生态保护意识的提升，生态优化策略将在水利工程设计中发挥越来越重要的作用。