淺談城市水利工程特點及設計理念

郝洪喜

（湖北省荊州市水利水電勘測設計院，434000，荊州）

隨著社會經濟的發展，城市人口總數急劇增加，城市化進程逐漸加快。在這個過程中，城市供排水、水污染及防洪排澇等問題也更加尖銳。水資源緊缺、水污染惡化等問題呈現出加劇趨勢，并已嚴重制約城市發展。結合城市水利工程特點，科學樹立水利工程設計理念，對于城市水利建設有著重要意義。

一、城市水利工程的主要特點

1.水利工程的區域性

城市水利工程規劃具有區域性，必須以大流域規劃為依據，有效結合流域規劃與城市水利規劃。城市內水域面積較小，因大多數城市從郊區發展而來，在城市建設過程中不斷填湖造地，從而獲得更多的土地資源，擴大城市的可利用土地面積。這就導致城市地面調蓄能力急劇下降，雨季河流徑流量增加，城市排水性能大大下降。在城市水利規劃中，必須擴大城市的水面率。另外，受城市水利工程區域性影響，城市防洪工程普遍具有復雜性。城市人口密度較高，工業區、商業區、住宅區對防洪標準要求較高。但是城市防洪體系的建設又受到城市街道及各類建筑物的制約，防洪工程設計相對復雜。在城市水利工程規劃過程中，必須考慮防汛管理與城市正常運作的相互影響，要能夠改變以往大江大河建設水利工程的設計方法，結合城市的具體特點，科學制定適合城市發展的防洪體系。

2.城市水利建設問題較多

我國城市水利建設大多處于市區，相對來說建設范圍較小、人口密集，因此在建設過程中存在較多問題。城市的土地資源相對農村更為寶貴，因此市區征用土地的拆遷成本較高，為了盡可能地降低施工成本，必須壓縮施工場地。在建設過程中受到的影響因素也較多，水利施工不可避免地在夜間施工，極有可能影響到當地居民的正常生活，造成居民滿意度下降，有的居民甚至會心懷不滿，到施工場所鬧事，嚴重阻撓水利工程施工活動的正常開展。

3.城市水利工程與生態環境相關

隨著人們生活水平的提高，人們對環境的要求也在不斷提高。以湖北省荊州市為例，荊沙河、荊襄河、護城河和江津湖、張家淵、李家淵等河流及湖泊的水功能恢復已經引起社會的廣泛關注，荊州市生態環境需水量逐年增長。在以往的水利工程建設中，往往以施工質量為基本目標，嚴重忽視水利工程的外觀造型。但在建設節約型社會的新時期，水利工程設計人員，不僅僅要嚴格抓好水利工程的施工質量，更要確保水利工程建設與城市生態環境的協調性。水體生態系統修復的核心是建立區域生態系統平衡。遵循生態學的基本原理，結合系統工程的優化理論，設計分層多級利用物質的人工生態系統。其主要目標是保存和保護生態生物多樣性、為受損的生態恢復提供生物或其他自然資源的重要物質基礎。

對需要修復的水體，首要目標是防止其進一步惡化；其次是修復生態的完整性，最大可能地重建退化水生態系統的完整性；再次是修復生態系統的自然結構和自然功能。需要修復的生態系統，許多問題來自不利的水體形態或其他物理特征的改變，這些改變導致環境退化和水體水文情勢、淤積狀況的變化。河流渠道化、濕地挖渠排水、相鄰生態系統的聯系中斷等都是典型的結構變化，都需要恢復到接近原來的形態和自然特征。

在城市生態河道的設計規劃中，設計人員要切實提高水利工程的生態功能，充分結合城市的自然條件，以蓄泄兼顧為基本原則，提高對河網水源問題的重視，充分發揮城市現有河道的自然動力，確保城市河流湖泊等水系的自然流動，從而達到保護自然生態環境的效果。

4.水利工程建設的長期性與綜合性

由于每個城市所處的地理位置、發展規模、發展階段、功能特征、政治經濟文化特性等都具有差異性，所以每個城市所面臨的水資源問題也各具差異。隨著城市水利工程建設水平的提高，水資源得到合理配置，對水資源的保護力度、對水污染問題的治理及洪澇災害的防治要求也得到增強，但是，目前我國大多數城市的水利工程建設力度嚴重不足，水利工程建設大都只關注于工程的當前利益，沒有從長遠角度考慮水利工程規劃及建設問題。要想充分發揮水利工程的作用，必須綜合考慮資源環境等要素，將水利工程建設、城市生態環境建設及城市可持續發展有機結合起來。此外，城市水利工程建設還是一項綜合性、系統性的工作，城市水利工程建設涉及水資源利用與保護、供排水系統建設、江河湖泊整治、污水處理、廢水循環利用等多個方面。因而需要建立一套完整的水利工程體系，綜合運用多種方法來促進城市水利工程的發展。當前，肆意排放工業污水及生活污水、向河道傾倒生活垃圾等現象屢禁不止，需要對城市水利工程進行綜合規劃及長期治理。

二、城市水利工程的設計理念

1.以人為本的設計理念

水是生命之源，是工業生產、人民生活的重要物質保障。水利工程建設不僅關系防澇抗洪安全、供排水順暢，而且還關系社會經濟發展、生態文明安全與國計民生。城市水利工程設計必須遵循以人為本的理念，切實注重水利工程的實際效用。人的健康與社會的發展都離不開水資源，城市水利工程的建設與完善能夠有效促進城市的建設與發展，能夠有效促進人與社會的可持續發展。城市水利建設是城市基礎設施建設的重要組成部分，水利工程建設一方面會影響到當地的社會經濟發展，另一方面會直接影響到當地的生態環境。因此，城市水利工程建設在設計時要充分考慮防洪抗災的基本需求，充分發揮 “以人為本”設計理念，充分考慮生態環境建設、水資源管理及歷史文化等因素。

2.統籌人與自然和諧發展的設計理念

城市在水利工程建設過程中，要能夠遵循科學發展觀，結合城市經濟發展布局、社會經濟結構及城市的水資源需求，在綜合考慮多種因素的基礎上，科學合理地設立水利工程的發展目標、建設規模。水利工程設計要始終以“人與自然和諧相處”為基本原則，尊重自然規律及經濟規律，實現城市水資源的合理開發與利用，有效節約水資源，實現水資源利用率的最大化。此外，在城市水利工程的設計與建設過程中，要能夠切實保護水資源，盡可能解決水利工程建設過程中的環境問題，從而有效提高城市水利工程建設水平，實現城市健康可持續發展。

3.樹立保護水資源的設計理念

在城市水利工程建設過程中，相關部門要能夠加大監管力度，不斷健全水資源保護制度，在設計過程中注重改善水資源質量及保護生態環境。為了實現這一目標，需要在水功能區劃分的基礎上，準確控制排污總量，做好水域排污能力的核查工作，切實提高水利工程的納污總量控制水平。排污工廠要到相關部門登記入河排污口，相關部門要及時做好監控工作，加大水利工程的管理力度。在資源節約型社會建設過程中，要想有效解決水資源嚴重缺乏的問題，就要做到節水制度的建立健全，以制度為保障加快建設節水型社會。除此之外，相關部門要能夠結合水資源的實際需求，積極調整水價，充分發揮經濟手段的節水作用，不斷創新節水技術。這樣能夠在保護水資源的基礎上，促進城市水利工程的持續發展。

三、工程實例

以荊州市水利水電勘測設計院承擔設計的荊州市城區護城河生態引水工程為例。

荊州市城區現狀面積53 km2，城區規劃面積68 km2，城市總人口63萬人，是荊州市政治、經濟、文化中心和市委、市政府機關所在地，荊州市主城區歷來是鄂中南江漢平原的中心區，隨著荊沙地市合并和大型基礎設施的建設，荊州市城區的文物保護中心、工業中心、交通中心、旅游中心、商貿中心、金融中心、科教中心及社會服務中心的作用日益顯著，中心城市的地位更加穩固。

護城河是圍繞古城區的一條封閉式河流，隨著城市經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，護城河水質不斷惡化，水體污染日漸嚴重，經實測已達到劣Ⅴ類水質標準，成為名副其實的臭水溝。本著“人水和諧”的宗旨，按照國家新型城鎮化規劃相關水利建設的思想理念，實施了城區生態引水工程（見圖 1）。

圖1 荊州市城區生態引水工程線路示意圖

荊州市城區生態引水工程的主要任務是實現對荊州城區外部水資源的合理優化調度，引入活水使水體流動，達到改善城區水環境的目的。

具體工程內容：在太湖港港南渠與引江濟漢工程渠交匯處設立進水閘一處，引水流量10 m3/s。該引水線路水質好、水量有保證，具有極大的優越性，一次調水周期約為6天，可除汛期外長年引水，安排在10月—翌年4月非汛期間調水；修建港南渠節制閘、護城河進水閘及進水渠疏浚、生態護坡和沿線主要建筑配套；疏浚護城河，對河岸進行生態護坡，建設親水平臺。

工程于2011年11月開工建設，2012年4月完工。完工后于2012年國慶節進行試運行，對護城河的水質改善效果顯著，有力地保證了國慶節期間在護城河東門河道上舉行的“荊州國際龍舟賽”活動。目前工程已進入常規運行階段，護城河清水蕩漾，親水平臺游客憑欄觀景，河道兩岸游人如織，已成為城市旅游風景和市民休閑之所，取得了極大的社會效益。

四、結 語

城市水利工程是關系國計民生的重要基礎設施，對城市現代化建設有著重要意義。目前我國大多數城市都已逐步增強對水利工程建設的重視，但是部分城市的水利工程建設水平與設計理念尚未滿足現代城市的發展需要。在城市水利工程建設過程中，要能夠從長遠角度出發，綜合考慮多種因素，以科學的設計理念來加強水利工程建設，增強水利工程與城市生態環境的協調性，改善城市水環境，最終促進城市的可持續發展。

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