生态水利工程设计存在的问题及措施探讨

生态水利工程设计存在的问题及措施探讨

杨廉海

贵州海河建设工程有限公司 贵州贵阳550000

摘要：近年来我国社会不断进步，随着水利建设的发展，生态环境问题也随之而来。因此，要不断提高人们的生态保护意识，加强生态环境建设。在水利工程技术进步的背景下，国内河流开发与修建融合了多样性工程设计思想。水利工程建成后，能够提高社会经济增长能力，减少自然灾害威胁。然而，在工程施工时，对周边生态环境形成了一定破坏，打破了原有的生态体系。新时期，加强水利工程绿色管理，积极融合生态设计思想，维持工程进展的清洁性，有效规避环境问题，成为生态水利发展的侧重点。

关键词：生态水利工程；设计；问题；措施探讨

引言

为响应国家可持续发展要求，需提高水资源利用率，推动我国水利工程的进步和发展。但水利建设对生态环境造成了一定的影响，因此必须发展生态水利工程设计，减轻水利建设对生态环境的破坏，实现自然、人类、水利工程和谐共处的局面。

1水利建设中生态水利工程设计的重要性

水利工程的建设如果采用的是传统的技术和方法，常常会对河流及生态系统产生一定的损害，重点表现为以下几方面：其一，让河流变成了窄窄的沟渠，原来本是天然的河流逐渐向人工河方向发展。建立水利工程会对水流产生一定的抑制作用，增加了其蓄水量，上游河道在一定程度深度与宽度增加，陆地面积被缩小；其二，随着增加的水利工程的数量及规模，多数生态与河流成为不流动的人工河，原来连续的河流不连续，流动的河流出现重大变化，其三，动植物的生存环境因传统的水利工程而产生影响。发生环境变化后，一些动物为寻找新的生存环境开始了迁徙活动，还有一些植物会重新适应新的环境。在迁徙及适应新环境过程中，一些动植物难免会出现死亡情况，严重的还会威胁到物种的生存，让自然界多样性的物种和食物链遭到破坏[1]。可见，运用传统的方式修建的水利工程，会对自然环境造成比较严重的破坏，生态系统也没有幸免。水利工程的设计在不断发展的科技推动下获得了越来越多的关注，传统水利工程存在的诸多不足也得到了高度重视，从传统水利工程对环境、生态系统以及生态功能的影响和破坏出发，提出了生态水利工程的理念。生态水利工程的理念是基于我国现有的设计施工能力，将环保生态型方案与技术融入其中，由此达到对生态环境重点保护的目的。开展生态水利工程设计，要确保水利设计和生态环境相协调，把设计理念融入生态环境保护之中，有效地解决不合理的水利工程设计和不合理导致生态环境遭受破坏的问题，不仅能满足人们对生态环保的需求，而且可实现生态环境与水利建设的可持续发展。

2生态水利工程设计存在的问题

2.1设计规范不足

现行水利工程的规范主要是面对传统水利工程，尽管当前相关规章、规范已经涉及到生态水利工程，但只是稍微进行补充、修订，内容上不够完整、不够全面。例如，基于生态需水量的计算当前还缺乏相关规范，不能很好地指导、约束生态水利工程的设计。

2.2生态与水利结合不紧密

水工结构建筑设计人员、水利工程规划人员专业分工明确，但缺乏基于流域生态需水规律设计的意识，即缺乏生态意识。在项目可行性研究阶段，环境影响评价开展较晚，通常都是水工建筑设计人员、规划人员确认可行性方案后再评价环境影响，环评单位较少考虑生态目标，这造成很多生态水利工程的生态效益不高。

2.3生态水文资料缺乏

确定生态水利工程的设计方法、技术参数及设计理论时，需要以水文测验站的观测资料为基础。当前水文测验工作结果尚不能为生态水利工程的设计提供资料上的支持。

2.4生态水利工程与原水利工程设施协调方法缺失

新生态水利工程可能要对原水利工程设施进行优化或改造，需要以原水利工程设施为基础科学配置蓄水工程或分水工程，重新调整区域内水的去向或重新分配区域内水量等。生态水利工程的建设会对原水利工程设施的功能及服务对象造成影响，可能会对原水利工程、发电效能、防洪排水标准等造成影响。如何让生态水利工程与原水利工程协调运行，当前还缺乏有效的协调方法。

3生态水利工程设计需考虑的基本原则

3.1河流自我恢复原则

在生态水利工程设计时，必须充分考虑流域生态系统的自身修复功能。现阶段由于生态工程建设不可避免的会污染环境，所以在工程设计时要最大化减少对环境系统的污染与损害，要综合考虑河流生态系统的自身修复功能，并不断增强河流的自我恢复能力。

3.2经济安全原则

生态水利工程设计必须以生态学为基础，遵从经济安全原则，确保生态水利工程设计能保证水利工程的安全性、稳定性和耐久性。为提高水利工程的稳定性，生态水利工程设计时要充分考虑河道冲蚀情况以及河流动态变化。设计人员在制定生态水利工程设计方案时，要分析和比较经济性和安全性，制定出投资少、实施安全性高的方案。

3.3人与自然和谐共处原则

生态水利工程设计必须遵从人与自然和谐共处原则，设计时要充分考虑自然资源的保护、开发和利用，不断改变老旧的理念和制度，实现自然系统的协调统一发展和水资源的可持续利用。

4生态设计示例

4.1水利工程的生态问题

（1）建立严格、规范的管理体系，能够积极推动河道治理各环节有序进行。在河道整治期间，对于河道生态管理、先进科技的融合，尚未形成完整体系，由此增加了河道整治工作不全面问题，难以保障河道整治质量。比如，水利工程流域内，降水量年均值约为1800mm；4—6月为防洪周期，汛期前，工程管理人员需要积极修复岸堤，确保工程防洪能力；在工程治污工作中，整治人员应有效清除河道杂物，提升水资源净化效果；对于周边生产企业用水、生活用水并未进行排污限制。与此同时，在河道受污严重的情况下，无法保障农户引渠顺利，增加了农田灌溉水质污染的可能性，造成农田用水紧缺问题。各类排污、用水问题反映出河道整治工作问题，削弱了水利工程的民生价值。

（2）河道工程施工时，确保方案设计的合理性是保证工程质量的关键。在案例工程实际整治期间，设计人员积极考量了排水、防涝、航运、调水等需求，给出了具体的设计理念与技术方案。然而，在实际规划中往往忽视了生态问题，难以满足河道真实的使用需求。①河道轴线区存在多次更改、截污弯道变直、护岸受损等问题，降低了河道整体截污、防洪的综合能力。②在河道整治期间，挖填各项操作缺失平衡性，间接减小了下游河堤高程。在降水量较大的时节，农作物面临洪涝风险。③河道工程中水循环体系存在系统设计问题。系统中并未融合净水环节，经济与生态共同发展体系并未形成平衡关系，削弱了工程整体的整理效果。

4.1生态设计方向

（1）维护生态环境。在水利工程修复期间，以空间异质为方向，确保生态与工程相互平衡，打造适宜生长的水生环境，增加水域内生物多样性，物种多样性能够增强空间异质性。在实际工程设计时，工作人员应以生态平衡为出发点，遵循空间异质设计的各项规范，提高工程建设效率，平稳区域生态关系，增加生物多样性。

（2）兼顾成本与生态。水利工程各环节对于各项资源的消耗量较高，比如工人、用料等。在工程设计时，工作人员需积极考量成本控制、工程安全、环境污染等问题。从工程质量、风险回避、较高效益等方面提高生态水利的设计质量。在设计期间，工作人员应积极控制经济控制效果，确保工程安全性，制订周边生态保护方案。因此，在进行河堤设计时，要重视高度、宽度等参数，全面保持河道项目的平稳性，使其具有较强的抗渗能力，有效防护自然条件带来的冲刷问题。在此基础上，对施工用料、施工机械、各岗位人员加以合理调配，确保生态设计合理可行。

4.2生态设计策略

（1）整治河床与护岸。在设计期间，工作人员可采取硬化河床处理、增加河堤与河床连接性的措施，保证生态设计的明确性与有效性。与此同时，积极使用生物护岸科技，在河道堤岸位置进行加固处理，减少护岸受损问题。加固时，可选用植物根系、混凝土用料、生物砌块等多种方式，确保护岸稳固性。依据河道点的分布形式进行绿地建设，规划10个景观园地，对周边居民开放，丰富人们的业余生活，改善城区生态性。景观园地中，可增设健身设施，如跑步机、椭圆机等，形成绿色互动体系，增加水利工程生态效益。

（2）加强生物利用。亲水植物的融合设计能有效降低水体受污染概率，切实提升工程整治效果。在此基础上，要在水域中投放水生物，比如鱼类、虾类等，逐步丰富水域内生物多样性，持续贯彻生态水利各项工作。

结语

水利工程修建期间，要积极融合生态思想，加强绿色工艺使用，优化传统设计方案，增加生态设计环节，严格遵从生态水利的构划规范，促使生态水利工程高效建成。同时，要围绕河流生态、绿色工艺等方向，逐步落实水利工程的修建工作，带动水利工程清洁型发展，减少污染材料使用，规避建筑垃圾污染问题。

参考文献

[1]施露.我国生态水利工程的开发和应用研究[J].灌溉排水学报,2014,33(S1):224-225.

[2]李陆基.绿色理念在水利工程设计中的应用:评《生态水利工程学》[J].人民黄河,2021,43(9):171.