淺談生態(tài)水利工程設(shè)計

蔣德才

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，人與環(huán)境的關(guān)系更加密切，人們開始逐漸認(rèn)識到傳統(tǒng)的水利工程已經(jīng)滿足不了人們對它的期望，生態(tài)水利工程應(yīng)運而生。文章通過對生態(tài)水利工程設(shè)計面臨的主要問題進行簡要的分析，總結(jié)出生態(tài)水利工程的設(shè)計原則及基本理論及方法，旨在促進生態(tài)水利工程的有效實施。

關(guān)鍵詞：生態(tài)；水利工程；設(shè)計

前言

近年來，河流受到來自人為的干擾愈演愈烈，筑壩、分流、裁彎取直、河岸（道）固化等，擾亂了河流自然形態(tài)與水循環(huán)過程，導(dǎo)致河流水質(zhì)惡化、形態(tài)結(jié)構(gòu)破壞、河岸植被帶退化、河流生態(tài)系統(tǒng)被破壞、水生環(huán)境退化等種種問題。通過生態(tài)水利工程達到河流生態(tài)治理的效果是近年來河道整治的發(fā)展趨勢，對于改善河流環(huán)境，滿足人類生活需求等方面起到重要作用。

1 生態(tài)水利工程設(shè)計面臨的主要問題

1.1 傳統(tǒng)水利工程的負(fù)面影響

（1）水資源未被有效利用。傳統(tǒng)水利工程將洪水嚴(yán)重化，為實現(xiàn)快速泄洪，將天然的蛇形河道加工成直線化或渠道化的人工河道。然而，這種能夠快速泄洪的人工河道，不具備儲水、蓄水的能力，使雨洪資源不能合理有效的利用，造成一種水資源的浪費。（2）無法保證河流連續(xù)性。單純運用水利工程保證河流的一些服務(wù)功能，既造成河流的非連續(xù)性，又對河流生態(tài)系統(tǒng)造成影響。直接影響是在枯水期出現(xiàn)干旱斷流的現(xiàn)象，這對水生動植物的生存以及營養(yǎng)物質(zhì)的輸送都是不利的。（3）易造成水體污染。隨著傳統(tǒng)水利工程的逐步展開，一些農(nóng)田污水、生活污水不經(jīng)河岸植被處理直接排入河道，造成河水嚴(yán)重污染，水質(zhì)惡化。由于石化河道內(nèi)也缺少凈化水質(zhì)的水生植物，加重了水質(zhì)污染，從而導(dǎo)致河道中的水生動植物基本絕跡，使河流及其兩岸的生物多樣性下降。（4）破壞河岸生態(tài)環(huán)境。混凝土式河岸缺少河岸帶植被，形成不了能為野生動物提供棲息地和食物的河岸帶植物群落，也就喪失了過濾地表徑流、保護水質(zhì)、調(diào)節(jié)小氣候、穩(wěn)定岸坡等生態(tài)功能，導(dǎo)致生態(tài)作用越來越小，最終結(jié)果是河流生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。

1.2 地域性的差異帶來的不確定因素

水利工程相對于其他工程來說，受地域性差異的影響較大，對于不同的地域來說，由于地理環(huán)境及氣候溫度等條件的差異，水利工程在設(shè)計及施工上均存在明顯不同。針對不同的河流，要根據(jù)其特有的河流形態(tài)及地形地貌設(shè)計具有針對性的施工方案，并要根據(jù)實際情況做出因地制宜的調(diào)整，既要考慮到水利工程的可操作性，又要對其評價標(biāo)準(zhǔn)做進一步校正與衡量。然而，由于我國幅員遼闊，生態(tài)系統(tǒng)受地域特征的影響具有顯著性，很難制定出統(tǒng)一的施工手段及評價方法與標(biāo)準(zhǔn)，這對水利工程的正確發(fā)展起到一定阻礙作用。

1.3 水利工程缺乏生態(tài)意識

在水利工程施工過程中，無論是在設(shè)計方案中，還是之后的實時操作中都很難體現(xiàn)出生水利工程的生態(tài)性，這是由于設(shè)計人員及技術(shù)人員缺乏相關(guān)的生態(tài)意識而導(dǎo)致的。對于水利工程實施結(jié)束后的河流健康評價也未引起人們的重視，導(dǎo)致很多水利工程從本質(zhì)上偏離了生態(tài)軌跡，逐漸破壞了河流健康。當(dāng)前市場環(huán)境條件下，由于生態(tài)水利的相關(guān)法律法規(guī)及相關(guān)管理制度并未明確，導(dǎo)致河流環(huán)境的逐步惡化，對其開發(fā)與利用相對滯后，使生態(tài)效益也逐步下降。

1.4 新舊水利工程無法協(xié)調(diào)運作

縱觀河流水利工程的發(fā)展過程不難發(fā)現(xiàn)，對于很多河流來說，多數(shù)新的生態(tài)水利工程是在原有水利工程的基礎(chǔ)之上建立起來的，是對原有工程的進一步優(yōu)化與改造。而生態(tài)水利工程強調(diào)的不再只局限于單調(diào)的行洪排澇功能，更要考慮到防洪、生態(tài)、灌溉、供水、景觀、文化等方面，構(gòu)建生態(tài)化河道，實現(xiàn)人水和諧，提高河道的整體利用價值。而在實現(xiàn)這些目的的過程中，必然會對原有工程造成一定的影響，甚至對其安全運行帶來一定風(fēng)險。

2 水利工程的設(shè)計規(guī)劃原則

2.1 安全經(jīng)濟原則

安全經(jīng)濟是生態(tài)水利建設(shè)的第一原則。相關(guān)工作人員在制定施工方案時，需要進行實地考察，根據(jù)實際考察結(jié)果，認(rèn)真進行規(guī)劃設(shè)計。對當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、氣候環(huán)境、自然生態(tài)及河流形態(tài)等相關(guān)因素進行具體的調(diào)查及詳細的記錄，并綜合以上結(jié)果根據(jù)水利工程、力學(xué)及水文原理設(shè)計好圖紙，并在開展施工前做好復(fù)查工作，對施工材料進行嚴(yán)格把控，以防偷工減料，更不能使用存在質(zhì)量問題的建筑材料，保證好工程實施的安全性。與此同時，應(yīng)該以不同經(jīng)濟目標(biāo)為依據(jù)制定出不同的設(shè)計方案，并根據(jù)實際情況，選取既安全又經(jīng)濟的設(shè)計方案進行實施，實現(xiàn)經(jīng)濟利益最大化。施工人員在施工操作過程中要注意將人力、物力及財力有效結(jié)合、合理分配，在施工過程中要嚴(yán)格按照設(shè)計方案進行施工，避免不必要的浪費，實現(xiàn)從安全與經(jīng)濟兩個方面完成生態(tài)水利工程的設(shè)計規(guī)劃。

2.2 景觀尺度與整體性原則

生態(tài)水利工程過程中所形成的景觀不僅體現(xiàn)在它的自然形態(tài)，也體現(xiàn)在自然景觀與人文景觀的相互融合。景觀類型要展現(xiàn)現(xiàn)代人文對河流景觀的影響與推進，更加促進河流文化的復(fù)蘇與發(fā)展。在注重生態(tài)景觀的同時，也要考慮到生態(tài)系統(tǒng)的整體性，河流生態(tài)系統(tǒng)并不是一個單純的、孤立的系統(tǒng)，而是能夠與周圍環(huán)境息息相關(guān)，相互傳遞物質(zhì)與能量的重要橋梁。因此在水利工程設(shè)計的過程中需要考慮到河流與周圍環(huán)境的整體性，注意生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.3 生態(tài)系統(tǒng)的自我設(shè)計和恢復(fù)原則

生態(tài)系統(tǒng)具有自我設(shè)計及恢復(fù)的能力，因此在進行生態(tài)水利工程的設(shè)計過程中，要充分考慮到生態(tài)系統(tǒng)本身的特性，盡量避免破壞原有的自然生態(tài)條件，將水利工程及自然環(huán)境相融合，充分保證好人與自然和諧相處。

3 生態(tài)水利工程設(shè)計基本理論和方法

3.1 以生態(tài)水文與工程水文為基礎(chǔ)

傳統(tǒng)水利工程很少利用水文學(xué)進行河道治理，也很少會對河流的水文情況提起重視，因此常會出現(xiàn)河流斷流現(xiàn)象。對河流生態(tài)系統(tǒng)來說，河流的連續(xù)性對于保持河流健康、水體生物的生存及水體凈化都起到不可或缺的作用。因此，在生態(tài)水利工程中需要以生態(tài)水文及工程水文為基礎(chǔ)，在保證河流資源不被破壞的前提下，開展符合可持續(xù)發(fā)展觀的水利工程，使水資源利用實現(xiàn)最大生態(tài)效益。

3.2 合理利用雨洪資源

隨著時代的改變，水利工程已不單純是行洪排澇的工具，在生態(tài)水利工程的設(shè)計中可以增添蓄水功能。這些蓄水可以用于灌溉用水、人畜飲水以及水面養(yǎng)殖等，對雨洪資源的合理利用，能夠讓生態(tài)水利功能實現(xiàn)更大價值，實現(xiàn)當(dāng)?shù)赜晁Y源的回收利用，突出生態(tài)功能性，逐漸實現(xiàn)資源利用最大化。

3.3 保護水體及河岸生態(tài)環(huán)境

在生態(tài)水利實施過程中也要注重水體及岸邊環(huán)境的保護，可以通過種植水生植物，利用水生植物對污染物質(zhì)進行吸附和降解，在綠化水面的同時達到凈化水質(zhì)的目的。在河岸帶種植河岸林，對污染物質(zhì)進行過濾，減少污染物質(zhì)進入河道，保護水體環(huán)境。通過在河岸種植植被，形成穩(wěn)定的植物群落，具有調(diào)節(jié)小氣候、穩(wěn)定岸坡等生態(tài)功能；設(shè)置環(huán)境保護、河流保護的各式宣傳碑及宣傳標(biāo)語，提高人們對環(huán)境保護、河流保護的意識，進一步保護河岸生態(tài)環(huán)境，從整體上提高水利工程的生態(tài)性。

4 結(jié)束語

生態(tài)水利工程是社會發(fā)展的需要，然而在實現(xiàn)這種需要的過程中仍存在許多現(xiàn)實問題，在進行生態(tài)水利工程過程中需要遵循符合時代特征的設(shè)計規(guī)劃原則，在實現(xiàn)水利工程基本功能的基礎(chǔ)上，逐漸開展符合可持續(xù)發(fā)展觀的水利工程，使水資源利用實現(xiàn)最大生態(tài)效益。

參考文獻

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