生態水利工程規劃設計研究

趙應坤

普洱市思茅區水利勘測設計院，云南 普洱665000

1 生態水利工程的內涵

生態水利工程主要強調生態理念，以生態保護、生態修復、生態治理為主，是一項科學的水利工程。尤其是近幾年，隨著我國經濟持續增長，環境問題日益突出，為落實節約資源保護環境，實現人與自然和諧發展，需要做好水利工程建設工作。現代生態水利工程是在傳統水利工程的基礎之上演變而來的，其能夠滿足滿足時代發展的基本需求。一方面，它以生態理念作為指導，融入可持續發展理念，滿足了人類社會經濟發展的需要[1]。另一方面，在保護生態水域健康的同時，也全面提高了水資源的使用效率，重點突出了對水資源、生態環境的保護作用，這對水利工程技術創新提出了更高的要求。

水利工程是在建設過程中對水資源進行調配、科學使用，人們修建水利工程的最初目的是保證城市供水、農業灌溉的順利進行。在社會經濟的推動之下，水利工程建設逐步發展為水力發電、蓄水養殖等綜合性服務。生態水利工程和傳統水利工程是不同的，需要以水域生態環境為主要的核心服務目標，充分發揮生態水利工程的雙重屬性，即不僅要滿足傳統水利工程建設的功能屬性，而且要滿足生態修復功能的屬性。生態水利工程使用相關的科學技術，做好生態改造，對水利工程所在的水域進行及時的修復。在目前的生態水利工程規劃設計階段，仍然面臨著各種各樣的問題，因此，需要在生態系統健康和水利經濟效益之間架起一座橋梁，實現區域經濟的穩步增長[2]。

2 生態水利工程設計原則

2.1 安全性和經濟性原則

一直以來，無論是哪種工程建設，都要以安全為前提，生態水利工程規劃設計也不例外。在具體作業時，要滿足水文學和工程力學的相關規定，確保每個環節都合乎規范。在規劃設計時，還要考慮雨水天氣對河床產生的侵蝕和干擾，尤其是在連續降雨以后，要保證水利工程設備能正常運行。與此同時，在安全性的基礎之上，還要遵循經濟效益最大化的原則，減少資金的投入，降低風險[3]。

2.2 空間異質性原則

通常情況下，生態環境在空間格局上的分布是不均衡的，復雜程度較高，這就稱之為空間的異質性。空間異質性受空間輟塊性和梯度綜合的影響，如果觀測到空間異質性指數越高，也就說明在此區域中，生物能夠實現共存，這對生態水利工程設計有著至關重要的影響。

2.3 自我修復原則

在水利生態工程建設之初，不僅考慮到鋼筋混凝土原材料，而且應該滿足大自然的交替規律，以地形地貌為基礎，在客觀環境上進行生態系統的規劃設計，減少工程建設的浪費，實現生態效益和經濟效益的有機統一。在傳統的水利工程建設過程中，尤其是在規劃設計階段，需要將生態系統的自我恢復，納入考慮范疇，這樣才能夠融合生態水利工程建設和景觀因素，綜合考慮未來環境的變化，更好地擴大水利工程規劃的價值。除此之外，還需要對周圍的環境進行綜合性評估，以生態環境結構和功能為歸宿點，實現各要素之間的有機統一，讓生態水利工程規劃設計更具藝術性和美觀性。

3 生態水利工程規劃設計常見的問題

3.1 工作人員業務技能不達標

在我國當前的生態水利工程規劃設計過程中，作業人員專業素養不高，缺乏高新技術人才。在日常工作中，部分設計人員無法精準地對水利工程的基礎資料進行分析，尤其是在進行基礎設計時，忽視了對地質情況、水文信息、水資源等問題的考察分析工作，無法確保生態水利工程正常實施。與此同時，大部分設計人員也沒有熟練地掌握編制大綱方法，出現編制方案和實際施工存在出入的情況，不符合技術規范。

3.2 規劃設計內容存在問題

在生態水工程規劃設計過程中，由于受到人員專業技術的限制，會對設計內容產生一定的干擾，如果生態水利工程設計的內容不夠科學，設計圖紙、單價分析會存在不合理的情況，無法幫助作業人員掌握準確的尺寸，也不能對要點進行標注。不規范的圖紙設計，會誘發后續的施工隱患問題，這就無法選擇準確的施工工藝、機械設備型號，嚴重影響施工質量，加大施工過程的困難，會對施工進度、施工質量產生消極的影響。

3.3 水利工程規劃設計審核不健全

在審核設計階段，審核水平和生態水利工程建設的科學性之間有著密切的聯系，由于受到市場經濟自發性的影響，絕大部分的設計單位在日常工作中以過度追求經濟效益、管控成本為主，忽視了社會和環境效益，這樣就導致生態水利工程出現和自然環境不符的問題，再加上人為控制的影響，審核結果出現偏差，導致生態水利工程不科學，不能發揮內在的價值，從而阻礙生態水利工程的建設。

4 生態水利工程規劃設計的具體路徑

4.1 實地調查研究

無論是社會發展，還是自然演變，都要遵循各自的發展軌跡，水利工程規劃設計建設也應該遵循相關的自然規律，避免過度的人為改造。為了平衡水利工程活動和生態環境變化之間的關系，在水利工程開展過程中，要管控生態環境變化，分析影響因素，實現兩者的平衡，做好生態水利工程的規劃設計，結合該區域的地理環境、水文條件、生物群落等進行分析，做好反復的推理驗證，制訂和區域水域生態系統發展相適應的規劃方案。在具體的作業時，需要做好實地的調查研究工作，無論是規劃設計、生態類型，還是具體的水利工程施工環節，都需要進行項目可行性研究，分析項目所在地地質、水文、植物等各類生態環境要素，全方位地分析現場的地形地貌，為后續研究建設提供基礎的外在條件，更好地進行實地保護，實現生態經濟效益的全面提升，做好輔助綜合規劃工作，保證生態環境的平衡。

4.2 附屬建筑物的規劃設計

在當下的水利工程建設中，還需要考慮附屬建筑物對生態建設產生的影響。與此同時，附屬建筑物能夠解決平順泄流的問題。在規劃設計中應該注意，由于部分區域較為偏遠，道路條件不夠發達，為了全面提升水利工程施工環節的安全性和可行性，可以增設擋土墻、做好下水槽的設計，進而順利地引流雨水，避免雨水向外擴散。在建設擋土墻的同時，可以使用砌筑的方式，做好雨水的匯集、統一處理工作。這時需要重點關注生態環境敏感目標，強化生態水利工程服務功能，注重對生態敏感目標的保護。不僅要考慮水利功能、生態功能，還要協調工程和服務對象之間的關系、工程實施的經濟價值，綜合利用生態環境敏感目標，更好地處理水利工程活動和生態保護之間的關系。

4.3 輸水工程和水源工程的設計

現代生態水利工程是由傳統的水利工程發展而來的，尤其是在規劃設計階段，使生態水利工程面臨著諸多的挑戰，這時要以提高設計人員的綜合能力為主，改變傳統的觀念，分析水利工程活動和生態環境保護之間的辯證統一關系。以科學發展觀為核心，充分發揮水利工程規劃設計的主觀能動性，以區域生態理念為基礎，重視生態學的客觀規律，結合區域的生態條件，加大輸水工程和水源工程的設計。

（1）在進行輸水工程設計時，一方面，做好引水量、排水量的管控工作，如果缺乏資金或者是技術不夠成熟，會增加灌水模數圖的難度。尤其是在進行引水量設計時，應該考慮各種作物所需要用水量的最大值、設備出現故障所需要的維修時間，以此確定引水量。另一方面，在進行排水量計算時，可以采用平均排除法的方式，全面提高監測結果的準確性。

（2）在進行水源工程規劃設計時，對于不同類型的水源工程，在分析確定工程總庫容時，應考慮增加特枯年生態環境飲水庫容及抗旱應急庫容，除此之外，在生態類型水利工程運作時，還需要規劃小攔梯級河壩。尤其是丘陵區域，可以使用一些環保生態的建筑材料及措施，打造工程量不同的小攔梯級河壩工程，提高工程建設的經濟效益。

4.4 農田工程的設計

生態水利工程建設時，應該將工程水文和生態水文專業知識進行融合，分析生態系統結構和水庫水量之間的變化關系，確定水域生態系統的變化范圍，滿足水資源的存儲需求。在農田工程設計工作開展時，要進行臨空面的設計工作，可以通過觀臺分區法做好用水灌溉，盡可能減少耕地面積的占用，不規則的農田會影響水利工程的建設，這時需要及時地重整土地，做好統一規劃工作，結合該區域的地理區域差異特點，有針對性地落實生態水利工程的規劃設計。

5 結束語

目前，在生態水利工程建設過程中，要加大生態水利工程的規劃工作，考慮水利工程周圍區域環境特點，做好相關資料的收集，確保生態環境的穩定。在某種程度上，當下的生態水利工程以人們的環保意識為基礎、以生態開發目標為背景、以生態系統的健康為主要目標。它和傳統的水利工程相比，具有一定的生態服務功能。在生態水利工程規劃設計階段，需要做好水利工程選址、布局、項目成本、環境成本的控制等，兼顧經濟效益和生態保護的雙重作用，盡可能地為區域謀求最大化的經濟效益。