生態理念在農田水利工程設計中的應用研究

閻玉偉

（吉林省水利水電勘測設計研究院，長春 130021)

生態理念在農田水利工程設計中的應用研究

閻玉偉

（吉林省水利水電勘測設計研究院，長春 130021)

隨著可持續發展理念的不斷深入，農田水利工程的發展也出現了一系列的變化，生態理念在農田水利工程設計中得到了廣泛的運用，發揮出了巨大的作用。論文主要對農田水利工程設計中生態理念的應用進行了分析，指出了當前農田水利工程設計的現狀，并為如何完善生態理念在農田水利工程設計中的應用提出了一些對策。

生態理念;農田水利工程;設計;應用情況

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.029

1 引言

農田水利工程作為為解決農業灌溉問題與飲用水供應問題而修建的一項排水與灌溉工程，得到了社會各界的高度關注，我國政府不斷采取措施來推動農業基礎設施的建設，使得農業基礎設施狀況得到了很大的改善[1]。而在農田水利工程設計中，運用生態理念來進行設計能夠進一步提高其設計的科學合理性，進而也就能夠為國民經濟建設創造更好的條件。

2 生態水利工程介紹

生態水利工程屬于水利工程分支結構，也是生態工程和水利工程的結合，目前成為全新的學科。生態水利工程要求設計標準為生態學，滿足水利工程可持續、生態的發展要求[2]。生態水利要求滿足人類可持續發展的需求，也是維護自然生態系統穩定的標準所在，從一定角度來分析，生態水利工程含義就是在實際建設過程中，需要能夠維護工程周邊合流生態環境，并將水利工程和河段治理、防污結合起來，達到自然資源可持續發展的要求。其目的是建立“有機、綠色”生態水利工程。圖1則是對水利工程在構建和諧自然環境中的作用和地位進行分析，右側顯示為社會活動可能會對生態系統造成破壞的過程，左圖則是表示社會活動修補生態環境的過程。

圖1 社會活動對生態系統的干擾以及修復

水利工程除了能夠從根本上滿足人們日常生活和生產的需求以外，還能夠合理分配地球水資源，防止旱澇災害的出現，提升社會經濟發展效益。但是，在社會條件和自然條件的影響下，若水利工程修建不合理，則會對生態環境造成不健康的影響。而且，人類對于自然資源消費過度導致其逐漸出現枯竭的危機。生態環境惡化嚴重，必要狀況下需要將水利工程和生態工程完美統一地結合在一起，對生態環境進行保護，促進社會經濟可持續發展。

3 在農田水利工程設計中應用生態理念的對策

3.1 對農田水利工程設計必需的水文資料加以完善

在進行農田水利工程設計的時候，水文資料是基礎條件之一，不論是對工程建設施工還是當地水資源的合理利用都具有非常重要的意義，也是保證在農田水利工程設計中運用到了生態理念與環境保護理念的重要條件。不同地區的水文資料具有一定的差異性，其能夠為當地農田水利工程建設的立項、設計以及實際施工等工作提供真實準確的水文依據，可以為農村地區的防汛減災工作提供水文技術與服務支持，使農村地區的農業生產與人民生命財產安全得到保護。而為了改變在目前農田水利工程設計中水文資料缺乏的現狀，可以采取以下兩個措施：（1）農田水利工程設計工作人員要通過文獻資料、圖書資料、互聯網等渠道來收集當地現有的水文資料，與當地居民進行充分的交流，不斷整理與完善收集到的水文資料，再將其合理準確地運用到農田水利工程設計中；（2）當地的農田水利部門要對農田水利工程的建設予以全力支持，在施工圖紙的設計、水文資料的整理等方面對農田水利工程設計工作人員給予支持，對于其中存在的不當之處要及時指出并進行修正，重視農田水利工程設計中對生態理念的應用。

3.2 提高農田水利工程設計人員的生態理念意識與專業設計素養

設計人員作為農田水利工程設計工作的執行者，其專業設計水平的高低會影響設計結果的水平，其所具有的生態理念意識也決定了在農田水利工程設計中是否融合了生態理念。因此，為了讓生態理念在農田水利工程設計中得到更加良好的應用，就必須采取措施來提高農田水利工程設計工作人員的綜合素質，設計人員不僅要具備環境保護觀念與專業設計技術，而且還要將這兩者進行完美結合，確保自己能夠充分發揮出對設計工作的積極影響。因此，要加大力度對農田水利工程設計工作人員進行培養，對設計人員定期考核，確保設計人員的設計能力能夠與農田水利工程設計工作的要求相符合。除了要重視設計人員的動手設計能力與理論基礎知識，還要對設計人員進行關于生態理念的相關教育，讓其意識到運用生態理念來進行農田水利工程設計的重要性，同時也讓設計人員充分了解到環境保護對于社會發展與人民生活的重要意義，讓其能夠掌握生態理念的核心內容，并在生態理念的指導下來進行具體的農田水利工程設計，確保農田水利工程設計體現出環保性、科學性與生態性之間的相互統一。

3.3 實現生態理念與農田水利工程設計的相互協調統一

在農田水利工程設計中應用生態理念的主要目的就是為了確保最后建設出來的農田水利工程能夠與生態環境之間實現協調發展，而在農田水利工程建設的各個環節中，農田水利設計的重要性最為明顯。因此，在農田水利工程的設計階段中要將生態理念貫徹到每一個環節與細節之中。在進行設計的時候，設計人員要堅持和諧發展理念的指導，除了要考慮農田水利工程的社會效益與經濟效益之外，還要為當地的動物棲息與植物生長創造良好環境，為當地水源中的魚類產卵創造條件，確保工程的建設不會可能會給當地自然環境與帶來生產造成破壞。同時，對農田水利工程可能給周圍環境帶來的影響進行全面評估、評價，并調查和預測農田水利工程建設對周圍地區環境可能造成的影響，制定出相應的防治環境破壞與污染的對策，在此基礎上，再進一步調整農田水利工程的設計，使其能夠與當地的實際發展情況相符合。

3.4 在農田水利工程設計中運用新型的生態技術與材料

在社會可持續發展的大環境之中，生態理念開始在社會各行業中都得到了踐行，推動了生態化技術與材料的開發與使用，設計市場中涌現出了許多可以運用在農田水利工程設計中的材料與技術，比如植草專用磚、運用在護岸方面中的石籠、膜袋等等。原有的水閘技術也得到了不斷的創新，翻板閘、鋼壩閘等憑借著自身操作簡便、結構簡單、效果明顯等優點在近年來得到了廣泛的應用，如圖2所示。

圖2 翻板閘與鋼壩閘

雖然生態技術與材料能夠在農田水利工程設計中發揮出巨大的作用，但其本身或多或少都會存在著某種不足或者缺陷。因此，在其使用到實際設計過程中，必須嚴格根據其特點與適用對象來進行選擇，這樣才能夠為后續的施工提供科學的參考與指導。

3.5 在塘堰的規劃設計中充分運用生態理念

塘堰在生態治污與生態保護等方面具有重要的作用，其能夠保持生態能量得到循環的利用，在整個農田生態系統中的重要性十分突出，具有防洪、灌溉的作用，而且還能夠增加物種的多樣性，使局部小氣候得到合理的調節，還可以截留存在在農田中的農藥與氮、磷。可見，做好了塘堰設計對整個農田水利工程設計的重要意義。

塘堰的設計，要確保不會減少塘堰的蓄水量。對于一些淤積嚴重、蓄水量較少的零散分布在耕地中間的小塘堰，可以使用填塞整理的方法將其變為耕地。對于一些集中分布的塘堰，可以在之前基礎上再對其進行加深、加大處理，確保在規劃前后不會減少區域的水面率。在我國南方地區，塘堰一般都不會被當成是灌溉水源來使用，這樣，塘堰的最小蓄水量也就只包括塘堰生態需水量與在非降雨時期內塘堰水面的蒸發量，用公式表示則為

式中，Vmin為塘堰的最小蓄水量；Vs為塘堰生態需水量；Vz為塘堰水面的蒸發量。

分析計算塘堰的生態需水量，一般都可以使用以下這種方法來進行：

式中，V1是指塘堰外邊的人工或天然植被的耗水量；V2是指維持塘堰內生物棲息需要的生態需水量；V3是指在水面蒸發量大于降水量的時候為保持塘堰正常功能所需要的水量。

這種方法是以魚類作為指示生物的，通過魚類對生態空間的最小需求來確定塘堰的最小需水量，其中，魚類需求的最小生態空間參數如表1所示。

表1 魚類需求的最小生態空間參數

根據以上方法設計出來的塘堰，能夠實現生態效益與經濟效益的統一。

4 結語

綜上可知，農田水利工程設計會對整個工程后期建設的效率與效益產生重大影響，設計理念也關系到設計的質量與水平。在現代工農業發展水平逐漸提升的影響下，水利工程在滿足人類社會發展需求的基礎上對生態環境造成不良影響，特別是對合流生態環境造成劈壞。要想更好地解決相關問題，就要從源頭出發開展生態水利工程建設工作，保證工程建設能夠與生態環境之間實現和諧相處，在今后的農田水利工程設計中必須要充分運用生態理念，在遵循自然發展客觀規律的前提下不斷提高農田水利工程的生態環保性與經濟價值。

【1】宋具蘭,羅海波,吳琳娜,潘伯娟,陳遠云.喀斯特山區農田水利工程建設發展趨勢—以貴州省為例[J].中國農業科技導報,2016（1）:112-119.

【2】陳雷.全面貫徹落實黨的十八屆五中全會精神奮力譜寫“十三五”水利改革發展新篇章——在全國水利廳局長會議上的講話[J].水利發展研究,2016（2）:1-11.

Study on theApplication of Ecological Concept in the Design of Farmland Water Conservancy Project

YAN Yu-wei
(Jilin Research Instituteof Water Resources and HydropowerSurveyand Design,Changchun 130021，China)

With the deepening of the concept of sustainable development, the development of irrigation and water conservancyengineering also appeared a series of changes, ecological concept in the design of farmlandwater conservancy project has beenwidely used,playahugerole.Thispapermainlytheapplicationofecological ideasin the design offarmlandwater conservancyproject analysis, pointsoutthe present situation of the irrigation andwater conservancyengineering design, and proposes some countermeasures forhowto improve theecologicalconceptinthedesignoffarmlandandwaterconservancyengineeringapplication.

ecologicalidea;farmlandwaterconservancyproject;design;application

S27

A

1007-9467（2016）09-0109-03

2016-07-28

閻玉偉（1973～），男，吉林梨樹人，高級工程師，從事水利工程設計與研究，（電子信箱）382910110@qq.com。