基于生態(tài)水利工程的河道規(guī)劃設計研究

黃月琪

（成都嶺南工程勘察設計有限公司，廣東 韶關 512000）

在傳統理念下，水利工程主要功能是滿足人們對水資源需求，用于防止洪澇災害，因此河道規(guī)劃設計是一項非常重要的工作。過去人們忽視了對河道規(guī)劃設計對生態(tài)環(huán)境帶來的影響，出現了嚴重污染。為了改變這種情況，要加快生態(tài)水利工程建設，在發(fā)展經濟同時重視環(huán)境保護，從而實現可持續(xù)發(fā)展。

1 韶關市水利工程概述

韶關，地處粵北。隨著社會人口的激增和經濟的快速發(fā)展，韶關市污水量增長迅速，污水經處理后排放會對水體水質產生影響。環(huán)保是當今社會發(fā)展主題，因此要加快生態(tài)水利工程建設，同時對河道進行合理規(guī)劃設計。現市區(qū)自來水公司（未含曲江區(qū)供水管理處）有五座水廠，見表1，供水能力已達28.5 萬m3/d，其中五里亭水廠尚有10 萬m3/d 的擴建供水規(guī)模。

表1 韶關市水廠基本情況表

2 生態(tài)水利工程

進入到21 世紀，環(huán)保成為時代發(fā)展主題，在此背景下，國家提高了對環(huán)境保護的重視程度，并落實到各個領域。韶關市水利工程建設速度加快，數量也在不斷增加，在人們用水、農業(yè)灌溉等方面發(fā)揮著有效作用。在水利工程建設中要體現出生態(tài)理念，注重自然環(huán)境保護，走可持續(xù)發(fā)展道路。生態(tài)水利工程是發(fā)展的必然趨勢，因此要提高重視程度，發(fā)揮出水利工程的生態(tài)作用。生態(tài)水利工程這一概念是由董哲仁教授提出的，是指在建設水利工程時融入生態(tài)學理論，構建出具有生態(tài)化特色的水利工程。水利工程是為人類社會發(fā)展服務的，所以要尊重自然，實現人與自然和諧相處，走可持續(xù)發(fā)展道路。生態(tài)水利工程最大特征在于生態(tài)，強調環(huán)境保護，提升工程的生態(tài)效益[1]。

本文研究的水利工程位于武江流域，影響范圍涉及北江流域。流域內涉及的水利工程主要為武江流域內的樂昌峽水利樞紐及下游的六個梯級電站，其中已經建成張灘、昌山、長安、七星墩、溢州電站，廂廊電站正在規(guī)劃中。北江流域內的孟州壩水電站。武江上游已建樂昌峽水利樞紐，位于武江樂昌境內。孟洲壩水電站位于韶關市湞、武江匯合處下游12.6 km 處的武江區(qū)西聯鎮(zhèn)車頭村附近，是北江干流梯級開發(fā)最上游第一級水利樞紐工程。

3 生態(tài)水利工程建設原則

經濟性原則。水利工程建設需要投入大量資金，后期運營后對當地經濟發(fā)展會起到促進作用，因此要考慮到成本。制定建設方案并進行對比，選擇最佳方案，在保證工程質量前提下，盡可能減少投入，提升整體經濟效益。

生態(tài)保護原則。在建設水利工程過程中，要將生態(tài)環(huán)境保護放在重要位置上，避免生態(tài)系統遭受破壞。

景觀性原則。提升生態(tài)水利工程的觀賞性，合理選擇樹木、花草等，與當地氣候、水質條件相適應，保證可以健康生長。對生態(tài)水利工程進行分析，掌握結構形式、質量目標等，制定完善建設方案，保證達到預期目標[2]。

4 目前河道規(guī)劃設計面臨的問題

4.1 破壞生態(tài)環(huán)境

從目前情況來看，大部分河道都采用了“截彎取直”的設計模式，對河道進行加固時會使用混凝土、砂石等材料，這種方法增強了河岸的穩(wěn)定性和強度，可以有效抵御河水的沖擊，為周邊居民生命財產安全提供可靠保障。但是也存在弊端，由于工程量大，對河岸生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞，使得后期出現更多問題。例如原本生長幾十年的樹木，已經形成了自然景觀，由于水利工程建設需要全部砍伐，造成不可挽回的損失[3]。

4.2 破壞生態(tài)系統

在河流及周邊已經形成了完成的生態(tài)系統，在傳統理念下，水利工程建設并沒有考慮到這一點，一味追求建設效果，對當地生態(tài)系統缺乏保護，打破了原本平衡的生態(tài)系統。另外河道上下游被切斷，生態(tài)系統無法聯系起來，對河水流動性產生了不利影響[4]。不難發(fā)現，很多河流在沒有建設水利工程之前有各種各樣的動物，自然景色也非常漂亮，但建成之后就會破壞生態(tài)系統。

4.3 渠道化問題

采用“截彎取直”的設計模式，改變了原本彎彎曲曲的河道，在這種情況下，渠道化問題越來越突出，對河水的自然流動產生不利影響。對于北方地區(qū)而言，夏季降雨量較大，河道水位上漲，由于河道非常筆直，大量的水對河岸會造成沖擊，長此以往就會出現問題，對周邊居民生命財產安全構成一定威脅。水流速度加快對河床會產生侵蝕，使得生態(tài)環(huán)境惡化，情況變得更加嚴重。

4.4 設計理念落后

水利工程有著很強的功能性，主要用于農田灌溉、泄洪等，在設計時會將工程功能需求放在第一位，忽視了環(huán)境保護的重要性，在這方面比較欠缺。傳統設計理念存在滯后性，環(huán)保意識較差，使得污染問題一直得不到解決。在生態(tài)水利工程模式下，要積極轉變理念，工程建設時注重生態(tài)環(huán)境保護，兼顧經濟效益和生態(tài)效益，才能發(fā)揮出最大作用[5]。

韶關市區(qū)武江飲用水水源地保護區(qū)范圍設置需依據現狀進行調整。目前，該水源地取水口（尤其是帽子峰水廠和西河一水廠取水口）位于韶關市區(qū)內，城區(qū)繁華區(qū)域的很大部分處于原經省政府批準劃分的水源地一級保護區(qū)內，規(guī)定的保護區(qū)范圍過大，如一級保護區(qū)陸域范圍為“武江圍”，這一陸域范圍覆蓋了韶關市城區(qū)相當大的比例。

5 基于生態(tài)水利工程的河道規(guī)劃設計內容

5.1 河道平面設計

在我國很多地區(qū)，單位或者個人為了自身利益，會非法占用河道、填埋河道等，導致河道變得越來越窄，水域面積也縮小，生態(tài)環(huán)境遭受了嚴重破壞。在進行河道平面設計時，要保證河道有足夠的排洪能力，再根據實際情況確定河道的各項參數，包括寬窄等，為生物生存、活動提供充足空間。為保證河道平面設計質量，工作人員要展開實地調查工作，全面了解相關情況后再進行設計，對于發(fā)現問題及時處理，進一步優(yōu)化設計方案，保證與實際需求相符合，作為實際工作開展的指導依據[6]。

5.2 河道斷面設計

在不同季節(jié)，降雨量是不一樣的，河道水位也會有較大差異，這是河道斷面設計的主要依據。在河道水位高漲時可以保證周邊居民生命財產安全，避免發(fā)生意外事故。在低水位時，保證可以滿足當地人民對水資源需求。如果堤壩設計過高，會對兩棲動物活動會產生不利影響，因此在斷面設計時要考慮到這一點[7]。設計工作由專業(yè)人員來完成，設計完成后對方案進行審核，結合實地情況來看，增強方案執(zhí)行力，將具體效果落實下去，實現預期設計目標。

5.3 生態(tài)護岸設計

生態(tài)護岸設計不僅要注重河道保護，還要保證平衡的生態(tài)系統，要有較大孔隙率，這樣設計可以給植物生長留出足夠的空間，可以起到加固堤岸的作用。生態(tài)河道護岸可以實現河流水體和河岸之間水分和物質的交換及基本的防洪功能。

自然原型護岸。這種方式是運用植物的根系來對河堤進行穩(wěn)固，保證原有的自然形態(tài)，適用于坡面較緩、腹地寬大的河段。自然原型護岸具有操作簡單、成本低等優(yōu)勢，常見于農村河道的治理，實際效果較好，選用的植物有蘆葦、菖蒲等[8]。

自然型護岸。在常水位以上的坡面種植灌木和植被等，在保護堤岸時，可以采用石塊、混凝土等材料，這是一種有效方法，常用于坡面較陡的河段。

復式階級型護岸。復式階級型護岸由兩部分組成，分別是親水臺下設計和親水臺上設計，需要在親水臺下制作梯形網狀框架，為保證框架的質量，要使用硬性材料，向其中投入石塊，可以用來建造人工魚巢。在框架外種植植物，包括楊柳、蘆葦等，分別設計在不同位置，會形成多層次的植被網絡，從而起到鞏固堤防的作用。對于親水平臺以上來說，要采用柵格形式的混凝土鞏固堤岸，在柵格中間種植花草樹木，適用于防洪要求較高的地區(qū)。

5.4 生物利用

在進行河道規(guī)劃設計時，要充分利用當地的水生生物，例如蓮藕、蘆葦等，要選擇當地品種，可以保證健康生長，不僅可以美化環(huán)境，還能夠凈化環(huán)境。相對平緩的坡面，選擇種植喬木、灌木等，較陡坡面種植萱草等。河道規(guī)劃要盡可能減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，讓其保持原本形態(tài)，有助于提升河道生態(tài)質量[9]。

6 基于生態(tài)水利工程的河道規(guī)劃設計重點

增強創(chuàng)新意識。為提升河道規(guī)劃設計水平，必須要創(chuàng)新理念，意識到生態(tài)環(huán)境保護的重要性，根據河道實際情況制定發(fā)展策略，有效利用水利資源，獲得最大經濟效益。傳統模式下的河道規(guī)劃設計缺乏整體性，為了改變這種情況，在今后設計工作中要從整體上去把握，以自然生態(tài)為基礎，避免規(guī)劃設計對自然環(huán)境帶來的不利影響。河道規(guī)劃設計重要目標之一就是提升河道利用率，首先要保證河道的防水、泄洪功能[10]。其次合理運用河道周圍的自然資源，例如樹木、花草等，作為設計的點綴，可以起到美化河道的作用，提升整體觀賞性。隨著經濟發(fā)展，河道開發(fā)速度會加快，要尊重自然，符合可持續(xù)發(fā)展理念，重視生態(tài)環(huán)境的保護。部分河道位于城市中，因此在設計時要和城市景觀結合起來，在提升居民生活質量同時，創(chuàng)建出良好的城市環(huán)境。抓住生態(tài)水利工程河道規(guī)劃設計的重點，有效解決過程中遇到問題，消除不利因素影響，保證設計方案質量。

堅持“水資源的可持續(xù)利用”方針和開源、節(jié)流、治污并舉，節(jié)水治污優(yōu)先的原則；堅持開發(fā)、利用、節(jié)約、保護水資源和防止水害綜合利用的原則；堅持水量與水質統一的原則；堅持取水權有償轉讓原則，建立健全保護水資源、恢復生態(tài)環(huán)境的經濟補償原則；堅持維護國家權益，遵循公開、公平、公正和協調、互相的原則。

7 河道治理措施

根據《廣東省韶關市水功能區(qū)劃（2014年）》對項目所在流域的河流水功能區(qū)劃分成果：本工程河段一級水功能區(qū)為武江樂昌-韶關開發(fā)利用區(qū)，二級功能區(qū)為武江西河橋飲用漁業(yè)用水區(qū)，現狀水質為Ⅱ類，水質管理目標為Ⅱ類，本項水資源論證分類等級為三級，對水資源的利用應做到有效保護、統一規(guī)劃、合理配置。

7.1 明確治理思路

從國內情況來看，河道污染情況嚴重，例如很多企業(yè)將廢水排入河道，并沒有進行處理，其中有大量有害物質，導致水體受到污染，破壞水體生態(tài)系統。在開展治理工作之前，要提前展開河道調查，收集、整理、分析相關信息，對實際情況有全面了解，進而明確治理思路。由于河道范圍廣，所以治理面臨較大工程量，要進行合理安排，保證治理工作的有序推進，實現預期目標。為了提升治理效率和質量，要運用專業(yè)機械設備，可以減輕人員勞動強度，改善治理效果。做好區(qū)域內工農業(yè)發(fā)展規(guī)劃。從保護水源水質出發(fā)，結合當地實際，協助各村委指定工農業(yè)發(fā)展規(guī)劃，鼓勵發(fā)展綠色生態(tài)產業(yè)，禁止使用劇毒和高殘農藥，不得濫用化肥，不得使用炸藥、毒品捕殺魚類等，不新建有污染、對生態(tài)環(huán)境影響較大的工礦企業(yè)，保證該河段水質目標為Ⅱ類。

7.2 擴大植被覆蓋面積

在河灘邊緣種植水生植物，可以吸收水中的氮、磷等元素，使得水中這些元素含量減少，起到凈化水質的作用。根據實際情況確定植被種植面積，保證有充足的生長空間，從而改善生態(tài)環(huán)境。有效利用水生植被，創(chuàng)建出良好水體環(huán)境，植被類型要多元化，提升水體凈化能力。另外要選擇具有觀賞性的花卉，種植在河岸，提升河道的觀賞性[11]。武江流域位于五嶺山脈以南，屬東亞季風氣候區(qū)。冬半年受東北季風控制，氣候寒冷略干燥，夏半年受西南和東南季風控制，氣候炎熱多雨。武江流域覆蓋層大部分為紅壤和黃壤，流域內植被較良好。為保證居民的生產生活水源，應加強對植被的保護，禁止破壞，充分保障水源水量的供應，保值水資源的可持續(xù)利用和用水安全。

7.3 加強宣傳工作

由于水體受到污染，導致水生動物數量銳減，破壞了原本的生態(tài)平衡。要適當增加水生動物數量，不僅可以凈化水質，還能夠保持河流區(qū)域生態(tài)平衡。部分水生動物有著很強的繁殖能力，短時間內數量會快速增加，要注意到這一點，并不是數量越多越好，要控制在合理范圍內，否則會打破生態(tài)平衡。通過加強環(huán)境保護宣傳，讓群眾自覺保護生態(tài)環(huán)境、控制污染，使流域內的群眾能自覺保護生態(tài)環(huán)境，不直接向河流排放廢污水、垃圾或其它廢棄物，禁止工業(yè)廠礦像河流內傾倒工業(yè)廢渣、廢污水和有毒有害物質等。

8 結語

河道治理具有長期性特點，目前很多地區(qū)河道污染情況日益加劇，要投入更多經費、人力來進行治理，避免污染范圍擴大。不同地區(qū)河道污染情況不一樣，因此要堅持因地制宜原則，根據實際情況制定治理方案，保證發(fā)揮出有效作用，在河道治理中取得良好成效。在治理過程中要善于總結經驗，對于不足地方及時完善，提升治理水平，有效適應發(fā)展需求。河道治理需要政府部門、人民群眾等多方共同參與進來，形成一股強大凝聚力，解決實際中遇到問題，消除不利因素影響。積極引入新技術、新設備，投入到河道治理中去，發(fā)揮出科學技術的作用，為治理工作開展提供有力的支持[12]。