涂金良,陳俊昂,劉海洋
(1.廣東省水利水電技術中心,廣東 廣州 510635;2.廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司,廣東 廣州 510635)
廣東省境內水系發(fā)達,修建有大量的水利工程用于防洪(潮)、治澇、供水、灌溉、航運、發(fā)電等。眾多的水利工程對促進經濟社會持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展發(fā)揮了重大作用,也對河湖生態(tài)系統(tǒng)造成了不利影響,如河道渠化、河道涵化、河道斷流、岸邊帶生境破壞、魚類通道阻隔、水土流失等現(xiàn)象。
為貫徹落實綠色發(fā)展理念,把尊重自然、順應自然、保護自然的生態(tài)理念貫穿到水利工程設計全過程中,減少水利工程對自然生態(tài)系統(tǒng)的負面影響,維護河湖健康生命,編制組結合廣東省的自然環(huán)境特征、水文條件、經濟發(fā)展狀況等地方特點,制定了《水利工程生態(tài)設計導則》(以下簡稱《導則》),規(guī)范水利工程的生態(tài)設計技術要求。
自計劃制訂本《導則》起,編制組通過實地走訪全國及省內各地的水利工程,調查梳理現(xiàn)存問題和有益經驗,于2019年編寫形成了《導則》草案,并在2020年2月獲廣東省市場監(jiān)督管理局批準立項,2020年5月就《導則》先后向廣東省水利廳系統(tǒng)有關單位、省直有關單位以及各地級以上市水利(水務)局等共50多個單位征求意見,共收集意見約80條,經研究完善后于10月形成送審稿,并經省市場監(jiān)督管理局組織審定,于12月形成報批稿?!秾t》制訂全過程歷時約2 a。
廣東省修建有大量的水利工程,其類別有河道整治工程、堤防(海堤)工程、水庫工程、水電站工程、泵站工程、水閘工程、引調水工程、灌區(qū)工程、人工湖等10多類存在著涉及生態(tài)敏感區(qū)、改變河湖水文情勢、未保障生態(tài)流量、改變河湖地貌、改變河流空間形態(tài)、破壞岸邊帶生境、河道渠化硬化等20種主要生態(tài)問題(見表1)。
表1 水利工程存在的生態(tài)問題歸納
水利工程的生態(tài)狀況往往是由多種工程類型、多種各異但也有共性和關聯(lián)的問題構成的復雜體系,也即是一個多類型變量和多問題變量構成的復雜體系。
我國在水利工程生態(tài)技術應用層面已有部分單項生態(tài)技術,如《水利水電工程魚道設計導則》[1]、《河湖生態(tài)保護與修復規(guī)劃導則》[2]、《河湖生態(tài)環(huán)境需水計算規(guī)范》[3]、《陸生野生動物廊道設計技術規(guī)程》[4]、《水電工程魚類增殖放流站設計規(guī)范》[5]、《水電工程陡邊坡植被混凝土生態(tài)修復技術規(guī)范》[6]等。
由于水利工程類型眾多,生態(tài)問題各異,已有的相關技術尚未能系統(tǒng)地解決由多類型變量和多問題變量構成的水利工程生態(tài)狀況復雜體系,如何在各類水利工程設計過程中應用生態(tài)理論或生態(tài)技術,當前尚無系統(tǒng)闡述,為技術空白,亟需解決。
《導則》以實現(xiàn)水利工程生態(tài)設計為目標,以解決由多類型變量、多問題變量構成的水利工程生態(tài)狀況復雜體系問題為導向,通過問題診斷和系統(tǒng)研究,梳理、歸納、提煉出水利工程一般性和特殊性的生態(tài)要求,運用生態(tài)理論與技術,結合水利工程設計報告編制規(guī)程[7-9],全面提出工程各個設計要素(如工程總體布局、工程任務和規(guī)模、工程布置與主要建筑物、工程施工組織、工程管理等)滿足生態(tài)要求的技術規(guī)定,從而實現(xiàn)將生態(tài)理念貫穿到水利工程設計全過程的目標,由前言、引言、正文(共11章)和附錄(共7個)組成。
界定了適用范圍,適用于廣東省內河道整治工程、水庫工程、水電站工程、泵站工程、水閘工程、引調水工程、水系連通工程、海堤工程、灌溉與排水工程、人工湖等水利工程生態(tài)設計,其他涉水工程設計可參照執(zhí)行。
規(guī)定了水利工程設計總則、前期調查、工程總體布局、工程任務和規(guī)模、工程布置與主要建筑物、工程施工組織、工程管理以及已建工程改造的生態(tài)設計要求。
確定了主體工程各設計階段的生態(tài)設計要求和深度,生態(tài)設計與工程設計在各個階段中平順銜接。
列舉了對《導則》應用必不可少的規(guī)范、規(guī)程、導則等有關文件,包括國際標準,國家標準,環(huán)境、水利、能源、林業(yè)等標準,以供參考運用。
為了設計人員準確把握運用,本《導則》列出了相應的術語與定義。
如本《導則》提出的“水利工程生態(tài)設計”的術語與定義為:落實生態(tài)理念的有關設計,遵循生態(tài)保護、生態(tài)約束的原則,維護或修復河湖生態(tài)系統(tǒng)完整性,發(fā)揮水利工程的生態(tài)功能。
如《導則》根據(jù)已經實施的有關案例,賦予術語“超級堤”的定義為:堤底寬度不小于堤身高度10倍、堤身斷面面積不小于最小穩(wěn)定安全斷面面積2倍,具有防洪(潮)、交通、市政、園林等功能的堤防。
提出了水利工程生態(tài)設計總體原則,分別從生態(tài)設計的前提、生態(tài)設計的目標、生態(tài)設計遵循的原則、生態(tài)設計宜混淆事項等方面進行規(guī)定。
前提方面,需妥善協(xié)調好安全保障功能、社會服務功能與生態(tài)功能之間的關系。
目標方面,應根據(jù)流域生態(tài)系統(tǒng)特征和存在的問題,因地制宜、統(tǒng)籌考慮流域內生態(tài)系統(tǒng)保護和修復的要求,提出設計目標。
原則方面,應尊重自然、保護自然,以生態(tài)保護、自然恢復為主,將生態(tài)保護紅線、水資源利用上線、水環(huán)境質量底線作為硬約束指標。
內涵方面,可將水利工程生態(tài)建設與風景園林工程建設兩者統(tǒng)籌結合,但不應將兩者相混淆,不應以風景園林工程建設替代水利工程生態(tài)建設。
生態(tài)調查:工程建設涉及的水生態(tài)現(xiàn)狀包括水生態(tài)空間是否遭受擠占、河湖自然形態(tài)是否遭受改變、河湖生態(tài)流量是否得到保障、河湖的自然連通是否被隔阻、河湖岸坡是否被硬化等。
分析研究:通過對上述調查結果的分析研判,識別工程建設涉及的水生態(tài)問題,提出工程建設生態(tài)制約因素或生態(tài)需求。
意見建議:當發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有規(guī)劃或建設項目存在不利于水生態(tài)建設現(xiàn)象時,應向相關主管部門提出優(yōu)化或調整的意見或建議,為水生態(tài)建設落地爭取條件。
規(guī)定了水利工程總體布局中,生態(tài)設計的原則和要求。一是按照工程功能定位科學選定工程總體布局,應執(zhí)行主體功能區(qū)制度滿足規(guī)劃符合性要求,應實現(xiàn)水利工程的生態(tài)功能和社會服務功能。二是根據(jù)工程總體布局與特殊(或重要)環(huán)境敏感目標的區(qū)位關系,提出不得修建、禁止修建、避讓、減緩、恢復等規(guī)定要求。
本章附錄B針對廣東省“一核一帶一區(qū)”的區(qū)域發(fā)展格局等情況和工程類型,分類提出工程生態(tài)任務,在設計中可參照確定工程生態(tài)任務。
附錄D針對我國當前有關生態(tài)流量確定的規(guī)程規(guī)范多達十余項,且計算結果差別較大,導致在具體實踐中難以選擇合適的方法的問題,基于廣東水情特點,本《導則》分工程類型提出生態(tài)流量選用計算規(guī)范的指引和確定方法,解決了選定生態(tài)基流的困難,為確定工程規(guī)模提供了一定的支撐。
包括空間形態(tài)、工程界面、結構與材料、文化與景觀及植物配置五部分。
工程空間形態(tài)應順應原生自然空間形態(tài),不應過度改變?!秾t》從工程平面、工程橫向、工程縱向等3個維度明確規(guī)范了水利工程生態(tài)設計中對于空間形態(tài)的要求。
工程界面部分應與外界生態(tài)要素形成良好的聯(lián)系,水陸連接界面的處理應具有連續(xù)性,從與生物群落、人的聯(lián)系上提出了相應的要求,同時針對堤岸形成的工程界面布置生態(tài)或游憩設施的適宜性[10]方面,以附錄F進行了規(guī)定。
結構和材料部分規(guī)定了水利工程生態(tài)設計中結構和材料的選擇和使用要求安全、生態(tài)和環(huán)保,同時與周圍自然景觀協(xié)調;宜采用環(huán)境友好型新技術、新工藝、新材料、新設備。同時提出了生態(tài)護坡護岸、生態(tài)海堤、生態(tài)渠道設計的技術規(guī)定。
文化與景觀部分提出了水利工程生態(tài)設計中景觀文化應注重與環(huán)境生態(tài)景觀、社會文化景觀的結合,記憶當?shù)貍鹘y(tǒng)特色的水文化,弘揚人水和諧的價值觀,形成人與自然共進共榮的行為規(guī)范。
植物配置部分提出了水利工程生態(tài)建設中植物配置應結合岸坡穩(wěn)定、生態(tài)修復、生長環(huán)境和自然景觀要求等因素綜合考慮,宜按照工程類型及環(huán)境特征,構建河、湖、庫岸帶植物緩沖區(qū)、防護林帶等綠色廊道,發(fā)揮植物攔截、過濾、削減面源污染作用,凈化水質作用,固土減少水土流失作用以及景觀作用。
施工期間的生態(tài)環(huán)境保護應作為制約條件與目標,做好施工組織設計。要合理選擇工程措施以解決施工期水流控制、水體擾動污染、水動力條件改變等不良的生態(tài)環(huán)境問題;同時也提出了具體的措施要求,如提出宜布設封閉式的專用渣土通道,采取防塵降噪措施;要求進行土石方調配設計,充分利用開挖料;要求對污水、有毒棄物進行處置設計;要求采用節(jié)能、節(jié)水、低損耗、低排放、低噪音的先進施工工藝和設備;要求施工臨時用地應布設工后覆綠措施;要求水土保持措施、環(huán)境保護措施與主體工程同步實施。
工程管理設計應制定工程生態(tài)運維管理長效機制,提出了工程運行調度、運行維護方式和設施等方面的生態(tài)技術規(guī)定。
工程運行調度方案中在保障生態(tài)流量方面,對水電站或梯級電站群、引水式及混合式電站、有調節(jié)能力和無調節(jié)能力的工程等各類型工程,提出了生態(tài)流量保障的要求和規(guī)定[11-12];在保障魚類洄游方面,對設有或未設有專門魚類洄游設施工程分別做出了相應生態(tài)調度要求。
已建工程生態(tài)化改造分3種類型進行:一是以維續(xù)工程已有功能的加固、擴建與改建工程,在設計全過程中執(zhí)行生態(tài)設計要求;二是以功能轉化、修復受損生態(tài)系統(tǒng)為目標的生態(tài)化改造,應評價工程現(xiàn)狀與生態(tài)建設需求之間的差距,開展針對性的生態(tài)設計;三是功能可被代替、對生態(tài)系統(tǒng)造成的影響較大且難以修復的工程,經論證,可采用拆除或退出的方式恢復自然狀態(tài)。
生態(tài)文明建設是關系中華民族永續(xù)發(fā)展的根本大計,生態(tài)興則文明興,生態(tài)衰則文明衰。水生態(tài)是生態(tài)文明建設的重要內容,實現(xiàn)水利建設的高質量發(fā)展,須高度重視水生態(tài)建設,未來一段時期內,我省將迎來水利建設大發(fā)展時期,但水利工程生態(tài)建設尚處初步發(fā)展階段,《導則》的發(fā)布可彌補當前水利工程生態(tài)設計技術的不足,對水利工程生態(tài)設計起到規(guī)范和支撐作用,推動傳統(tǒng)水利向生態(tài)水利轉變。