生态理念在水利工程规划与设计中的应用

2020-04-17杨香云

工程技术研究 2020年4期

杨香云

（山东省水利勘测设计院，山东济南 250013）

水利工程在经济社会发展中发挥着防洪、灌溉等作用，其本身具有较大的经济与社会效益，不仅可以实现水资源的合理有效利用，避免水资源的浪费，还在一定程度上促进了农业生产的有序进行，对于促进我国经济社会的长远发展等具有不可替代的作用。但是，有些水利工程在规划与设计中，由于其没有考虑多方面的因素，导致水利工程项目建设中对自然生态环境等产生了极为严重的破坏，因此，当前背景下，要提升水利工程的整体效益，必须在规划与设计中应用生态理念。

1 水利工程规划与设计中引入生态理念的积极作用

近年来，为满足经济社会发展的要求，我国水利工程项目逐步增多。对水利工程项目而言，其本身的规模较大，项目建设中对区域环境等的影响较大，一旦在水利工程项目建设中没有从全局性的角度着手考虑问题，就会导致工程规划与设计不合理，造成了区域生态环境的极大破坏，不利于水利工程价值的发挥。随着工业化与城市化的快速发展，生产生活中对于水资源的需求量逐年激增，要实现水资源的合理有效利用，就必须根据其实际需求，对水利工程加以科学规划与设计。对水利工程项目而言，在规划与设计中，应在追求规划设计与创新的同时考虑生态因素，提升水利工程规划设计的生态效益，避免在水利工程项目实施中对周边的自然生态等造成破坏，实现水利工程经济、社会与环境效益的统一，以提升水利工程的整体价值。当前，在我国水利工程规划与设计中，相关人员越发注重对生态理念的应用，使得水利工程规划与设计中，不仅要满足水利工程功能性要求，也需要做好生态环境的保护，实现人与自然的协调发展。

2 水利水电工程中生态理念的特性

2.1 自然性

近年来，随着国家对资源与环境问题的重视，在各行各业的发展中逐步引入了可持续发展理念。对水利工程项目而言，生态理念的应用中，最为突出的特征就是自然性。其要求相关部门与人员需要在水利工程的规划设计中，要从自然的原有特性出发，尊重自然，保护自然环境，保持水利工程与自然生态环境的协调发展。水利工程与自然生态环境之间有着紧密的关系，在规划与设计中要从环境保护的角度着手，维持区域内的自然生态平衡。

2.2 可持续发展

水利工程与人们的生产生活有着紧密的关系，因此，水利工程作为重要的基础工程项目，其在经济社会发展中发挥着重要的作用。在水利工程规划与设计中应用生态理念，必须始终坚持可持续发展的要求，从水利工程的功能性着手，充分考虑区域内的自然生态环境条件，在满足水利工程功能效益的基础上，制定切实可行的经济可持续发展方案。比如，可以在水利工程特定区域内组织生态旅游项目建设，实现区域内资源的有效利用，推动区域经济发展。

2.3 社会性

水利工程项目是重要的民生工程，与经济社会发展、人们生产生活息息相关，因此，水利工程是国家基础设施建设的重点项目。在水利工程规划与设计中应用生态理念，需要坚持社会性的原则，从水利工程建设的意义着手，保证水利工程能够具备发电、灌溉、防洪抗旱等功能，用生态理念实现水利工程设计的优化，提升水利工程的总体价值。

3 生态理念在水利工程设计中的具体应用

3.1 实地考察水文环境

在水利工程项目规划与设计过程中，要融入生态理念，实现良好的水利工程规划与设计效果。相关人员在项目规划与设计中，要充分考虑区域内环境的特殊性，做好区域水文地质等自然地理条件的考察。在水利工程设计中，相关人员需要结合工程的实际情况，全面收集区域内的水文地质资料，保持水文资料等的完整性与真实性，并对这些资料加以分析，全面把控区域内的水文情况，使得其水利工程的设计中，能够充分以区域内的水文条件为基础。如果相关的设计人员对区域内的自然环境等了解不全面，在规划与设计中仅仅根据工程的建设要求进行了相应的规划与设计，就会导致水利工程规划与设计、建设过程中无法实现工程功能效益与生态保护的兼顾，在水利工程的实施中会造成严重的区域生态破坏。为避免出现此类问题，相关的规划设计人员需要与水文监测单位等加强合作，充分利用水文监测单位所提供的资料与数据，在勘察过程中，分配专业人员进行勘察，保证这些勘察人员能够获得较为完整、全面、准确的水文地质信息。在勘察过程中，要重视对先进勘察技术与设备的应用，建立水文信息数据库，全面掌握水利工程区域环境内的自然地理信息。

3.2 选用环保材料和生态技术

水利工程规划与设计中，应用生态理念，需要相关的规划与设计人员注意对环保型材料、生态技术的应用。具体来说，由于水利工程的项目规模较大，其在工程建设中消耗的工程材料较多，因此，生态理念的应用中，要求相关的规划与设计人员要从环保的角度着手，尽量选用质量较好、环保性较高的施工材料，避免水利工程项目实施中对生态环境造成的不利影响。环保材料本身具有绿色、节能、无污染的特征，其在水利工程中的应用基本上不会产生有害物质等，实现了环境保护与节能减排。水利工程的功能较多，其在实施过程中往往包含了多个服务对象，这就要求将生态理念应用于水利工程规划与设计中时，需要充分考虑其服务对象的多样性要求，科学应用各种生态技术，实现水利工程项目经济性与环保性的统一。

3.3 科学设计河道

水利工程规划与设计中，河道设计是其中的重点内容，在河道设计中，需要遵循生态性的原则，尽量保持河道设计的科学性，避免河道设计不合理对周围环境等造成的严重破坏。如果在水利工程河道建设中，不可避免地对周边自然环境产生了一定的破坏，在工程结束以后，需要进行区域生态环境的恢复，比如植被的恢复等，以保持河道周边的自然生态环境。另外，河道设计中需要考虑各种因素，以保持河道区域内生物物种的多样性，并要保护区域内的植物群。有些水利工程中，河道内存在着大量的淤泥等，这些淤泥既不利于河道内生物的生长与繁衍，也会造成区域水资源的污染，因此，在河道设计中，相关人员需要及时做好河道清淤处理，并在河道周边做好绿化建设等，提升的河道的美学价值与生态效益，维持区域生态平衡。另外，在河道设计中必须遵循因地制宜的原则。

3.4 重视堤岸设计

对水利规划与设计而言，其包含的内容较多，堤岸设计也是生态理念下需要重视的问题。堤岸在水利工程的运行中发挥着重要的作用，实现了河道与陆地生态的有效结合，如果在堤岸设计中遵循生态理念，可以建立完善的河道与陆地生态系统，保证生物多样性，为水利工程生态环境的保护等提供重要的条件。生态理念下，相关的规划与设计人员需要结合河道的具体情况，充分考虑堤岸的防护性要求，并做好堤岸的绿化，提升堤岸结构的稳固性。比如以某地区堤岸设计为例，将活树桩夯入土壤中，堆积块石，使得活树桩成活以后，根系可以与树干等将块石与土壤形成统一的整体，提升堤岸结构的稳固性，并提升其景观效果，如图1所示。

4 生态理念在水利工程规划与设计中的应用思路

4.1 确定生态敏感目标

图1 固体栽种堤岸

水利工程规划与设计中生态理念的应用需要重点考虑生态敏感目标问题。当前，随着可持续发展在水利工程规划与设计中的应用，生态敏感目标具备了新的时代特征，相关人员在规划与设计中，需要结合其水利工程的具体设计要求，考虑生态敏感目标对规划与设计的影响。比如，在农田灌溉水利工程的规划与设计中，生态敏感目标往往包含了水质情况、沟渠稳定性等，这些要素直接对农业生产产生了影响。因此，相关规划与设计人员需要在水利工程的规划与设计中，充分考虑这些因素对工程产生的影响，并将生态理念融入其中，避免这些不利因素等对区域自然生态环境等产生的不利影响。要提升水利工程规划设计中生态理念应用的整体效果，必须将敏感指标贯穿于水利工程项目实施的全过程中，保证水利工程的规划与设计等符合生态设计理念。

4.2 保证科学性

水利工程规划与设计中，应用生态理念还必须要保持科学性。具体来说，在水利工程项目实施的全过程中要遵循科学性的原则，始终保持水利工程设计方案等的创新。水利工程设计与规划中，生态理念的应用要求相关人员要从全局性的角度着手，根据工程建设的总体目标，对相关的规划与设计内容等加以详细划分，提升规划与设计的科学性。另外，在水利工程规划与设计中，还必须结合工程区域内的实际情况，充分掌握河流的冲刷深度、河道的稳定性等要素，以提升规划与设计的总体质量。

4.3 重视与环境工程的设计结合

水利工程规划与设计中，生态理念的应用要求在规划与设计中需要重视环境工程的协调性设计。相关规划与设计人员需要具备一定的环境科学与工程相对理论知识，以实现水利工程项目实施中水量与水质的科学配置。对水利工程项目而言，规划与设计中需要充分构建库区水生态与周边水土涵养区，将由宽广水域的区域确定为水土涵养区，保证其可以为周边的生物等提供良好的环境条件。