生態修復在水利工程設計中的應用分析

張富正

慶陽市普慶工程咨詢有限責任公司 甘肅 慶陽 745000

我國提出了可持續發展理念和生態環保建設理念，水利工程設計應該積極融合生態修復理念和技術，預防水土流失，從而充分發揮出水利工程的社會效益。在水利工程設計中引進生態修復技術能夠有效預防自然災害、提升水利工程的社會效益，相關部門應該按照生態修復技術應用原則，減少水利工程設計中可能引發水土流失等環境問題的因素，促進水利工程項目的可持續發展，創造一個人與自然和諧共生的家園。

一、生態水利工程設計在水利建設中存在的問題

傳統水利工程建設可能給生態環境帶來消極影響，生態環境是人們賴以生存的空間，如果水利工程建設以破壞生態環境為代價，那么人類將會面臨不可估量的損失。例如，很多水利工程在建設時沿著河水的順流方向，人工湖泊出現的可能性大大提升，進而導致河流非連續性狀況的發生，依靠該河流生存的動植物也將會受到生存威脅。因此，水利工程可能會帶來生態破壞，需要人們在水利工程建設中加強生態工程設計，確保人和環境和諧相處，為人類生活帶來福利[1]。

二、水利工程設計中引進生態修復技術的意義

2.1 預防自然災害

生態修復技術在水利工程中的合理應用，可以有效預防自然災害。由于水土流失會使得耕地面積減少，土壤中的營養成分會隨著水流不斷流失，農作物賴以生存的土壤肥力不足以使植物健康生長，農作物產量降低將成為必然趨勢，加劇了人地矛盾。雖然我國重視土壤的可持續發展和利用，但是目前水土保持效果仍舊不理想。生態修復在水利工程設計和建設中的應用可以有效提升水土保持能力，確保土壤中的營養成分充足，促進農作物正常生長，提升產量[2]。植物生長可以提升土地植被覆蓋率，提升土壤蓄水能力，水土流失的現象可以得到有效控制，保障周圍居民的正常生活。保護環境才能保障人類社會的可持續發展，生命離不開地球資源，人類需要認識到生態環境和生態修復技術的重要性，強化生態修復建設。

2.2 提高水利工程的經濟效益

水土流失會影響水利工程建設的經濟效益，甚至影響整個城市水利領域的經濟效益。生態修復在水利工程設計中的應用，可以有效提升水利工程的經濟效益，提升植被覆蓋率，保持土壤蓄水能力，人們面臨的經濟損失也將會降低。土地蓄水能力的高低與水庫的使用壽命密切相關，在生態修復應用的前提下，可以增加水庫蓄水量，延長水庫使用期限，水庫故障產生的少，使用時間長便可以節約水庫資金投入，發揮水利工程實際的經濟效益和社會效益，建設幸福家園。

三、水利工程中的水土流失特征

3.1 植被難以修復

水利工程建設和應用不可避免的會占用耕地或宅基地。這些地方植被被清除，長期缺乏植被覆蓋，且短時間內想恢復被破壞的植被是較難的，降低了土地水土保持能力。與此同時，水利工程建設材料利用了水泥、鋼筋等材料，會長時間占用土地，植物沒有生存空間，農作物的種植也成了問題。

3.2 設計過于多樣化導致的水土流失

水利工程設計過程中多樣化程度過高將會加快水土流失的速度。水利工程圖紙設計復雜繁瑣，且水利工程建設期間產生的重力作用和引力作用需要保持在一定的閾值以內，如果水利工程設計時忽略了工程所能承受的最大閾值，不僅會引發很多侵蝕現象，還會加快水土流失。水土流失和侵蝕問題嚴重或持續出現，將會提升該區域泥石流、山體滑坡以及塌方等災難的發生概率，給人們的人身財產安全帶來消極影響[3]。

3.3 以點或線狀的水土流失

水利工程建設實際施工過程需要在偏僻地區開展，施工難度和占地面積較大，地表長時間裸露，土壤蓄水能力下降。為了減少施工對周邊植被的破壞，降低水土流失現象出現的頻率，需要在水利工程設計中合理應用生態修復技術構建安全的施工環境，確保施工環境周圍的食物鏈和生物生存環境不受影響，保護生物賴以生存的家園。

四、水利工程設計中生態修復的原則

水利工程設計中，生態修復技術的應用也需要遵循一定的原則，一般而言，綠色環保原則、自然性原則、經濟性原則以及社會性原則能夠有效提升生態修復的效果，提升水資源的利用率。

4.1 綠色環保原則

水利工程設計需要保證生態修復按照綠色環保的基本原則進行。水利工程建設的主要目標就是為了合理利用水資源，除害興利，水利工程設計不應該背棄初始的建設目標，最終建設一個人與自然和諧相處的狀態[4]。

4.2 自然性原則

生態修復需要以對大自然的綜合分析為基礎，遵循自然性原則。大自然自身具有一定的平衡狀態，人們不能隨意打破這種平衡，破壞大自然完善的循環系統，水利工程設計應該實現對大自然的細心呵護。

4.3 經濟性原則

水利工程也要發揮一定的經濟效益，生態修復也應該遵循經濟性原則。例如，水利工程能夠幫助人們抗旱、排澇、防洪，減少了人們的經濟損失，帶來了可觀的經濟收益。只有在水利工程設計時合理利用生態修復技術，才能確保水利工程經濟效益的可持續性。

五、水利工程設計中的生態修復措施

5.1 劃分區域等級

水利工程設計中生態修復技術應用需要根據不同地域的氣候條件，因地制宜，科學劃分區域等級，進行分級治理。設計人員在進行水利工程設計生態修復之前需要實地考察施工現場的地形、地貌、水文等自然特征，分析該地區的氣候條件等因素，結合當地水土流失狀況來針對性的進行設計，確保生態修復的有效性。

5.2 退耕還林政策

水利工程設計中生態修復技術的應用需要結合退耕還林政策，盡可能的提升植被覆蓋率，保證大自然正常的生態系統，減少水土流失的程度，提升土壤蓄水能力，給各種植物和農作物提供最佳的生存環境，提升生態系統自我修復的能力。

5.3 利用主體施工空間

水利工程施工設計人員應該充分利用施工空間，例如，可以利用混合式布置方案，在兩岸建設施工場地，提升空間利用率。其次，設計人員還需要規劃好物資運輸的最佳路線，降低施工運輸過程中對周圍植被的破壞以及環境污染，同時最短的運輸路線規劃在一定程度上也能降低運輸成本，避免二次倒運，有效保持水土。與此同時，水利工程設計人員還應該牢記生態修復理念，以降低施工建設對周邊環境的污染為目標，不斷優化設計，及時回收和處理水利工程施工中產生的棄土和棄渣，降低施工占地面積，減少對地表的破壞。需要注意的是，如果施工過程中已經造成了地表的破壞，應該及時在被破壞的地表上種植植物，恢復植被覆蓋率，避免出現水土流失。

5.4 提升施工人員的生態修復意識

施工人員作為水利工程建設的主要人員，需要提升其自身的生態修復意識。我國已經推出了很多政策來解決我國水土流失嚴重的問題。施工人員應該積極響應國家政策，積極參與生態修復，為治理水土流失貢獻自己的力量。其次，施工企業還應該從外部監督施工人員，杜絕出現因為一己私欲而破壞生態環境的行為，加強監管力度，定期組織施工人員進行生態環保知識培訓和考核，鼓勵施工人員利用自己的實際行為保護環境。

5.5 對水利工程的邊坡防護實施優化設計

水利工程建設中，邊坡防護工作能夠影響整體的工程質量。傳統邊坡防護設計忽視了對植物的保護，一般利用噴混凝土或是漿砌石護坡等方式，在發揮防護能力的功能的同時可能加速水土流失的進程。針對這一問題，施工企業可以優化邊坡防護設計，采用給噴混植生植物的護坡方式，保護植被。這種護坡方式能夠給植物生長提供良好的生長條件，提升生態修復能力和植被覆蓋率，預防水土流失現象的發生。與此同時，合理的邊坡防護措施能夠擴大水利工程邊坡的綠色植被占地面積，增加生態景觀，人們在獲得水利工程經濟和社會效益的同時，還能夠提升觀賞性，有利于生態保護工作的開展。此外，水利工程護坡措施中還可以利用網格草皮，例如，當河道綜合治理的長度為6.08km，而左右岸的新建堤防長度為11.01km，則施工人員可以利用網格草皮護坡措施，這種方式在預防水土流失現象發生的同時，有效節約了維護成本，還能夠幫助企業節約資金，提升邊坡防護的效果。

5.6 強化機制及加大投入

在水利工程設計中，生態修復技術的應用應該以健全的機制為基礎，充分發揮其制約作用，提升水土保持能力。因此，水利工程相關企業應該重視項目安全管理制度和質量監管制度的建立和完善工作，不斷強化機制，提升水利工程建設質量，讓水利工程設計與生態發展理念相融合，促進水利工程項目的可持續發展。與此同時，水利工程項目設計工作應該有充足的資金投入，支持水土保持工作的開展。在過去，人們常常忽略在水土保持工作上的資金投入，限制了工作的順利有效開展。隨著人們對生態環境的重視程度的提升，水利工程設計開始關注水土流失治理工作，在水土保持和生態修復上設置了專項資金。此外，我國還針對水利工程設計出臺了大量的法律法規，要求設計人員概算水利工程中水土流失治理的費用，嚴格監督水利工程項目的開展，使得水土流失專項資金能夠實實在在的被用于生態修復工作，為人們的生產生活創造一個宜人的環境。

結語

生態修復在水利工程設計中的應用具有十分重要的意義，是使人類和大自然和諧相處的有力途徑。生態修復方式可以預防水土流失問題，提升植被覆蓋率。因此，在實際的水利工程項目設計的過程中，需要設計人員從對水利工程的邊坡防護實施優化設計、劃分區域等級、強化機制及加大投入、提升施工人員的生態修復意識、利用主體施工空間等方面入手，實現水土、植被的綜合恢復，促進水利工程項目的可持續發展。