探析水利工程生態化設計

【摘要】隨著經濟的快速發展，我國的水利工程事業也得到了快速的發展，水利工程是一項綜合性很強的工程項目，不僅能夠滿足人們的供水需求，同時還具有發電、灌溉、航運、防洪等功效。在進行水利工程的時候，注意要考慮其生態原則，使水利工程能夠滿足可持續發揮的需求。本文就水利工程進行闡述，提出相關的生態設計原則。

【關鍵詞】水利工程；生態；設計；原則

水利工程一般規模較大，征遷移民占地較多，對區域經濟和區域環境會產生極大的影響，尤其是對水資源的分配和再利用產生重大影響，因此，在水利工程設計中加入生態理念是合理解決環境與發展之間矛盾的重要途徑。河道生態修復，對保護城市安全和居民居住環境有著極其重要的作用，不僅可以減少洪澇的災害，還可以更好的發揮工程的社會效益和環境效益，更好的進行可持續發展，更好的造福子孫后代。總之，未來的水利工程應具備雙重功能，不但是有具有直接功效的供水、防洪、發電、航運工程，而且還應該是有利于生態系統健康與穩定的生態工程。

1、生態水利工程概述

⑴生態水利工程的概念

傳統水利工程主要以水文學、水力學、巖石力學、結構力學為主的工程力學體系。生態水利工程更加注重人與自然的和諧發展，更加關注人工工程對水體的影響，吸收了部分生態學的理論與環境工程學的技術方法，成為一個跨領域的工程體系，具有極強的綜合性。

（2）生態水利工程的功能

首先生態水利工程具有一定的經濟效益。因其可以在汛期進行防洪、發電、發展航運、旅游及養殖業，顯然具有一定的經濟效益。其次，生態水利工程可以提高河道的蓄水能力，滿足人們的日常用水和農田用水。隨著人類經濟社會的發展，對水的需求不斷增加，修建生態水利工程可以提高河道的蓄水能力調節水利及用水資源，滿足人們的日常用水和農田用水。最后，生態水利工程具有很好的防洪排澇功效。人所能利用的水資源是非常有限的，生態水利工程可以在汛期蓄水滿足人類在干旱季節對水的需求。從生態方面而言，通過對水量的調節，合理支配水資源可以使河流長期處于一個平穩狀態，充分發揮其調節能，促進態的改善，并通過對水量的調節來滿足人們的生產和生活用水，從而更好地促進經濟社會的發展。

2、水利工程的生態設計原則

（1）水利工程的經濟性和安全性原則

由于生態型的水利工程屬于綜合性很強的水利工程，它不僅要滿足人們的需求，比如灌溉、防洪、發電、航運以及供水等需求，同時還具有生態系統的功能，能夠促進水利工程可持續發展。對此，生態型的水利工程必須要符合水利工程學和生態學原理，符合工程學和水文學的要求，具有一定的穩定性、耐久性以及安全性等特點，嚴格按照要求來設計水利工程設施，并將其規范，使其能夠承受干旱、冰凍、洪水、風暴以及侵蝕等自然力的荷載。同時根據河流的具體地貌特征進行橫縱斷面的設計，在設計時還要考慮到河流的沖刷、侵蝕以及沙泥的運輸等特點，按照河流的變化趨向進行研究，從而提高生態型水泥工程的耐久性。

認真分析水利工程中的合理性和經濟性，按照獲取最大效益，降低風險最小的設計原則。由于在水利工程中，往往存在很多潛在性的風險，這些風險都是難以預測和把握的，所以在進行設計規劃的時候，可以將方案進行類比，擇優選擇，并做好工程項目的檢測和評估工作，充分利用河流的生態系統的規律，促進水利工程的生態發展。

（2）生態系統的自我恢復和設計原則

在生態系統中，所呈現的可持續主要通過其自組織功能才得以表現的，而物種的自然選擇則是通過自組織的機理來進行的，簡而言之，就是在生態系統中與之較為友好的物種，同時在一定程度上能夠承受來自自然選擇的考驗，并找到適合的環境和相關的能源。

在水利工程生態設計上運用這個自組織原理的時候，由于傳統的水利工程與生態型水利工程在本質上存在著一定的差異，尤其像大壩這些較大的人工建筑物的設計是一項確定性的工程項目，所有關于建筑的資料和信息都是在人員掌控之中，并最終按照人們的預期目標進行設計。而生態型水利工程的設計則屬于一種指導性的工程設計，當然也可以算得上是一種輔助性設計，通過生態系統的自組織和自設計功能，對于物種進行自由的選擇，構建一個合理的結構，從而實現生態型水利工程的設計。

3、生態水利工程設計基本理論和方法

3.1 以生態水文與工程水文為基礎

傳統水利工程很少利用水文學進行河道治理，也很少會對河流的水文情況提起重視，因此常會出現河流斷流現象。對河流生態系統來說，河流的連續性對于保持河流健康、水體生物的生存及水體凈化都起到不可或缺的作用。因此，在生態水利工程中需要以生態水文及工程水文為基礎，在保證河流資源不被破壞的前提下，開展符合可持續發展觀的水利工程，使水資源利用實現最大生態效益。

3.2 合理利用雨洪資源

隨著時代的改變，水利工程已不單純是行洪排澇的工具，在生態水利工程的設計中可以增添蓄水功能。這些蓄水可以用于灌溉用水、人畜飲水以及水面養殖等，對雨洪資源的合理利用，能夠讓生態水利功能實現更大價值，實現當地雨水資源的回收利用，突出生態功能性，逐漸實現資源利用最大化。

4、結束語

近年來，許多城市迎來了鋼筋混凝土的時代，越來越多的人為取代了天然的存在，在河岸、河底以漿砌石代替天然泥土，這樣不僅可以防止流水沖刷河道變寬，更可以防止水草瘋長阻礙水流。但如此，阻隔了自然與河流的交接、加快水資源的流失、地下水資源嚴重嚴重補充不足、水循環難以完整和快速的進行、河流的自凈功能銳減，而水利設計作為水利工程建設中的基礎，必須注入更多的生態理念，才能構建水資源的可持續發展，同時也是和諧社會建設的必然要求。

參考文獻：

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