試論生態水利工程設計在水利建設中的運用

徐燕紅　朱錫麟

摘 要：本文將結合筆者實踐經驗，首先對在水利建設運用生態水利工程設計的必要性進行論述，隨后對生態水利工程設計在水利建設中的運用方法結合徐匯區塘灣河水生態修復工程談談自己的幾點體會，以供廣大同行參考與交流。

關鍵詞：生態水利；工程設計；水利建設；運用

1 在水利建設運用生態水利工程設計的必要性

在以往的水利建設過程中往往會對生態系統與河流帶來的破壞或影響，一方面將天然河流改建為人工河流，導致其自然河流變為溝渠。水利工程雖然能夠攔截或導順水流，滿足河流需水量等，但是同時也會導致上流河道的深度與寬度發生變化。一方面，在河流上修建堤壩，會在不同程度上截斷自然河流，讓其呈現非連續性。在水利工程規模與數量不斷增加的情況下，越來越多的生態系統以及自然河流均變為不動的湖泊與人工河流，導致漂流水文要素均出現了巨大變化。同時，因為水利工程的建設，使原來已經適應當地環境的動植物不得不重新適應新的環境，從而導致不少適應能力不強的動植物被自然界所淘汰。在科學不斷進步以及節能環保理念的倡導下，生態水利工程設計應運而生。通過采取生態化設計方式，在滿足水利工程建設要求的基礎上，能夠最大限度保護周邊的生態系統與環境，實現水利工程與生態環境的和諧相處，對于促進水利工程的可持續發展有著重要意義。

2 生態水利工程設計的原則

2.1 安全性原則

在進行生態水利建設過程中，一個首要原則就是安全性原則。設計人員在制定施工方案過程中，需要能夠親自考察生態環境情況，詳細記錄與分析當地的地質情況、氣候條件以及河流形態等因素，充分結合相關水文與力學原理進行施工設計。在實際開始建設前，還需要完善相關符合工作，把控作業材料質量，保證整體工程安全。

2.2 自我恢復原則

只有全面考察生態環境與水文條件，開展科學合理的部署，才能確保后續工程得以高效建設。在實際工作中，需要切實掌握地理環境與河流形態等，構建起合理的環境影響評價制度，將各方面因素都考慮在各設計環節內，切實實現水體系統的自我恢復。

2.3 整體性原則

基于生態系統主體結構條件，深入探索河流的生態系統修復方式。由于生態水域其具有一定生態型，會受到自然規律、降雨量以及水文因素的改變而出現變化。所以，不但要將生態系統的修復考慮在內，還需要基于整體性來考慮生態系統，確保能夠切實解決一切能夠解決的問題。

3 生態水利工程設計在水利建設中的運用

3.1 徐匯區水利概況

徐匯區地處上海市中心城區西南部，東臨黃浦江，與浦東新區隔江相望，西臨虹橋經濟技術開發區，南靠閔行經濟技術開發區，北枕淮海中路商業區，與靜安、長寧接壤，全境面積54.93km2。徐匯區緊鄰黃浦江西側，共有河道41條，河流總長66.5914km，淀浦河將全區分成淀北、淀南兩部分。

據徐匯區水環境現狀調查，徐匯區水環境形勢總體不容樂觀。其中全區大部分河道水質處于劣五類，11個考核斷面的達標率僅為27%，其中八條河道水質處于劣五類水平。

3.2 徐匯區塘灣河現狀

塘灣河為南北走向，起于蒲匯塘，終于申通地鐵園區，全長370m，平均寬度10m，平均水深2m，河道水域面積3700m2。河道水體透明度低，部分區域發黑，伴有微臭，河底淤積嚴重，整體水質為劣V類。主要存在水體黑臭，箱涵排污，水體自凈能力喪失，水域景觀差等一系列問題。因此，運用生態水利工程設計對于改善塘灣河水域環境具有十分重要的意義。

3.3 生態水利工程設計應用

3.3.1 加強施工圖設計

生態水利工程設計，就是在確保其具備良好的開發使用水資源及消除水害等基本功能之外，體現工程的生態性，維護區域生態環境的平衡。這就要求必須做好水利工程施工措施生態性要求的設計，確保水利工程的施工貫徹生態理念。因此，設計前，設計人員必須要到現場實地，實施對包括地勢地貌、水文以及氣候環境等具體數據勘查，并予以充分掌握；然后，結合業主方所提出的要求以及生態系統要求進行施工圖設計，降低各項建設內容對生態的影響，并最終建成一項生態水利工程。

3.3.2 營造生物生存空間

生態設計工程能夠將河道、堤防、河流中的水流以及河畔植物植被等連為一個整體。在開展生態水利工程設計過程中，要合理配置自然地貌地勢，進而改進其功能，讓其夠構建起一個水、陽光、土壤以及生物等各因素互惠共存的生態系統。如，水資源中的河堤坡腳位置的護底上，存在較多孔隙且存在許多流速變化帶，不但能夠適宜多種類型生物生長，而且還能讓魚類有了繁衍的場所。

3.3.3 優化河道尺寸

水利工程在興建以及使用過程中，都會對河流生態系統造成一定的影響。因此，為了達到建設生態水利工程之目的，我們在設計中應當適當調整河流尺寸。首先，設計人員要基于流域尺度和長期實踐這兩方面綜合考量，在基于滿足水利工程所具備的功能以及保護流域生態要求出發，在設計中對工程施工、水流以及水生動植物等各種要素進行協調，初步確定出流域尺寸。其次，在初步確定流域尺寸之后，組織相關方面的專家對其進行審核，對不合理之處進行修改，在確保流域尺寸科學合理情況下，實現水利工程建設與工程區生態系統的良好銜接。這樣一來，既確保其各項功能得到有效地滿足，又能最大限度地降低流域中原有生態系統因水利工程修建所帶來的影響。

3.3.4 河道整治生態設計

要根據“創新、協調、綠色、開放、共享”的新發展理念和生態系統保護要求，綜合各類影響因素，合理編制河道整治設計方案，以保證河道的運行安全與長久穩定。要堅持生態平衡理念，有針對性地整治河道兩岸綠化、河道疏浚以及岸坡保護等；要確保整治后河道的安全，并使其能夠和自然環境和諧相處，并具有景觀特色，推動地方經濟的發展。

在實際建設環境，應當要摒棄以往落后傳統觀念，結合經濟發展評價指標，構建起較為完善的區域生態環境保護評價指標，開展建設環節中環境與經濟效益進行分析與評估。設計人員要全面調查與分析周邊生態環境情況，并在設計過程中統籌考慮。在做好堤岸建設安全的同時，實現其與環境的和諧相處，避免出現以破壞環境為代價的不良現象。

河道交錯帶的岸坡防護結構，對區域生態系統有很大的影響。河道交錯帶是水域生物繁茂之處，是水生動植物棲息、覓食以及避難場所。在設計過程中特別要堅持人與自然和諧相處的原則，將其和周邊自然景觀有效協調，盡可能使用自然材質以及生態人工材料實施河道岸坡防護，盡可能避免使用漿砌石、混凝土等不透水材料。不僅如此，還需要將植物作為岸坡防護的一項內容，以達到提高岸坡抗擊能力，避免其出現坍塌情況。

4 結束語

目前我國水利工程建設仍處于一個快速發展階段，雖然建設水利工程能夠給社會帶來了資源保障，但是也會對生態環境造成一定影響。所以，在水利工程建設中應當要充分運用生態水利工程設計，應用生態理論，利用現代化技術與經驗，創新設計，不斷促進我國水利工程的健康持續發展，落實建設美麗中國的要求。對此，上文在基于筆者研究及工作實踐前提下，就生態水利工程設計在水利建設中地運用提出了幾點看法。

參考文獻：

[1] 姚南翔.關于生態水利工程設計的若干問題探討[J].科學技術創新，2011（26）：243.

[2] 買買提·塔什.淺談生態水利工程設計方面的基本原則[J].城市建設理論研究：電子版，2015（5）.

[3] 陳德亮.實現生態水利工程設計的若干問題研究[J].科技風，2014（3）：134.