生態水利工程的河道規劃的設計分析

張繼武

慶陽市水利勘測規劃設計院

1 引言

現階段，可持續發展已然成為各項工作的指導思想，無論是在生產領域還是生活領域，都要從長遠的角度考慮問題，探索綠色化、生態環保的發展道路。水利事業現代化發展步伐下，生態水利工程成為關鍵性的建設內容，要求在水利工程的各個環節都要融入生態理念，尤其是在河道規劃設計中，要徹底突破傳統的規劃設計理念和思路，從生態角度提高河道的生態效益，使得在水利工程保持正常運轉的條件下，能夠盡量減小對區域生態所造成的不利影響。

2 進行生態水利工程建設的基本原則

2.1 保障工程的科學合理

生態水利工程的建設是在新的時代背景下提出的新概念，這一概念下的水利工程重點強調的是水利工程區域生態系統的可持續發展，以通過水利工程的生態功能完善來輔助區域的經濟社會發展，提高工程的綜合效益。生態水利工程的規劃建設難度大，因為要考慮水利與生態的融合，且融合時要遵循因地制宜的原則，綜合考慮多方面的因素，選擇最為經濟、合理、生態的水利工程規劃方案，提高水利工程的經濟、社會與生態效益。

2.2 提升河流生物多樣性原則

傳統的水利工程項目實施中，一系列的施工作業開展給區域造成了嚴重的破壞，區域生物多樣性難以保持，而生態水利工程規劃設計中，要盡量保持河流區域內的生物多樣性，利用各種生物的作用來改善和調節局部生態。如果在水利工程區域的空間異質性比較高，通過各種小生物的創造，就可以大大完善區域的生態系統。當前的城市發展中，人們對生態環境有了更高的關注度，環保意識的提升使得城市內一切生產生活活動開展時，都會優先從生態性的角度考慮問題[1]。河道作為水利工程中的一部分，傳統的設計理念下，過于強調河道功能的實現，對河道的過度開發導致河道環境存在嚴重的破壞，難以維持原貌，生態水利概念出現以后，在河道規劃設計中，應盡可能利用天然河道，來營造兼具多重功能的河道，保持河流生物多樣性。

2.3 注重景觀的整體性原則

生態水利工程規劃和建設中，不可忽視景觀整體性的考慮，無論是河流生態系統構建，還是河道景觀設計，都要注重整體性的考慮，保持各個部分之間的協調性，營造更具特色的生態水利景觀。

3 基于生態水利工程河道規劃設計的措施

3.1 注重河道設計的整體性

我國長期的水利工程河道建設中，存在著整體性不足的問題，當下的發展條件下，要完全改變這一局面，生態水利工程理念成為指導思想。在城市內部，已經形成的河道要在生態理念的基礎上開展綜合規劃和建設，盡可能保留天然河道，形成相對完整的河道管理體系。河道規劃設計要始終將整體性作為指導原則，遵循河道自然演變的規律，減少在河道利用和自然演變之間的矛盾與沖突，保障河道建設的合理性、生態性[2]。每個城市的河道都有其各自的特征，在河道設計規劃中，應以河道獨特性作為基礎，堅持因地制宜的設計原則，比如，某城市西北河道建設中，由于該區域西北地區河道呈現出水少、沙多、比降陡、透水性強的特點，綜合這一因素，從生態性的角度來考慮其他方面的因素，提高整體的設計效果。

3.2 河道整治線設計

伴隨著水利工程河流的自然演變，在河道周邊地區內已然形成了一個獨特的局部生態系統，因為河道在水利工程中的特殊作用，使得在整個河道的設計過程中，不僅要關注河道基本的泄洪能力是否達到了標準，還需要考慮河道整治后水利工程區域內的生態平衡目標能否實現。部分城市的發展過程中，為實現集中改造的目的，對原有河道進行了些微調整，這種改造雖然在短時間內滿足了防洪標準，但從長遠角度卻難以達到生態功能的要求，難以保障局部生態系統的平衡性，一系列的河道改造和建設使得原有多樣性的生物群落變得更為單一，河道生態系統中的生物數量、種類明顯減少[3]。生態理念下的河道建設中，設計人員要注重寬窄度的結合，最好保持河道的原貌，減少對河道的破壞，天然河道一般具有較好的彎曲度，這種彎曲結構使得在水流過程中，河道起到了減小水流速度、減緩水流沖擊的作用，為魚類等生物提供了繁衍的場所，即使在極端自然災害出現的情況下，彎曲河道也給水中魚類等生物的避險提供了保障。

3.3 河道河岸和河床的設計

河道河岸和河床的設計非常重要，河道的綜合治理和設計中，最為關鍵的是要使得河道符合生態設計標準，能夠在運行中起到生態修復的作用。現階段的水利事業發展中，河道護岸設計形式日漸多樣，為提高河道的生態功能，專業人員在設計時要綜合對比不同護岸形式的優缺點，最終選擇最具經濟性、合理性和生態性的護岸設計方案。長期的河道治理實踐中，很多河道治理工程中缺乏對河床建設的關注，僅僅對河道進行了些微的修整，甚至將部分河床改造成了堰壩和橡皮壩，但一系列的河床建設中，基本都是對河床進行了硬化處理，使得河床和河堤形成整體性結構，這些改造雖然完全滿足了防洪泄洪的要求，但卻缺乏生態理念的融入，產生的生態破壞問題在短時間內難以修復[4]。

生態護岸在河道治理中有著廣泛的應用，這一形式的護岸完全符合生態水利工程的建設要求，經由生態河道建設，不僅滿足了基本的防護要求，更有利于保持河道生態系統的平衡性與穩定性。當前的河道治理工程中，柵格邊坡加固、植物根系加固邊坡、滲水混凝土技術、生態砌塊等都是十分有效地生態護岸技術，這些技術對提高河道治理的生態性具有重要的意義。生態護岸形式下的河道治理中，如果選用的是植物根系加固技術，孔隙率非常高，完全可以為植物生長提供良好的條件，植物根系起到了對邊坡的加固，非隔水性堤岸的建設，使得地下水和河水之間保持了相對自由的流動狀態，生態系統中的能量、物質在系統內循環，不僅節約了整體的河道治理成本，更提高了河道的生態功能[5]。但生態護岸的應用中，必須要根據現實情況來進行材料選擇和構筑形式的確定。

3.4 提高水體自凈能力

河道治理工程中，對水體的修復同樣非常重要，可以選用人工濕地處理技術、生物操作技術、生物膜技術等多種技術，對已經污染的水體加以凈化。不同的生物技術下，通過水生生物的轉化、轉移和分解，水體中的污染物含量有所降低。水體自凈能力的提升過程中，相關人員還需要通過對河道水資源的分析，在原有水體穩定的基礎上，適當增加水生植物和動物的種類、數量，構建更為多樣的河道生態系統。一些城市河道的治理工程中，會在河道中進行沉水植物和浮葉植物的種植，比如，黑藻、睡蓮等植物，完全可以發揮這些植物對水中污染物的吸收與分解、轉化作用，河道特殊的條件不僅為這些植物的生長提供了保障，這些植物更是為河道水體的凈化起到了重要的作用。

3.5 提高河道綜合利用率

在城市經濟社會中，河道的基本功能是防洪和排水，生態理念下的城市建設中，各個城市可以加強對河道自然水資源的利用，以提高河道的綜合利用率。從生態性的角度來看，河道的綜合利用需從河道堤壩、河床建設的方面來實施，以最大程度上發揮河道在城市發展中的作用，提高河道的整體性，必要情況下適當改變河道的建設方式，確保其生態功能的實現。城市規劃建設的過程中，同樣不可忽視河道建設，充分保持河道建設與其他城市建設工作的有效結合。

3.6 建設美觀實用的景觀和水工建筑

生態水利工程建設中，水利工程的景觀營造同樣是其中的建設關鍵，專業人員必須要從根本性的角度，加強對各類景觀的綜合分析，使得景觀建設可以區域生態保持平衡性、協調性，改善河道區域內的生態系統結構與功能，通過完善的河道景觀和水工建筑方案建設，處理好不同生態要素之間的良好關系。防洪蓄水是河道最為基礎性的功能，為使得生態水利建設中可以達到功能和效益的統一，專業人員需根據河道的具體形態，建設新型水工建筑，通過新工藝、新材料的應用，來發揮水工建筑的生態功能與作用。生態理念下的水工建筑應符合結構簡單、投資成本低、功能多樣的特征。比如，在我國的西北地區，由于全年氣候都相對干旱，特殊的氣候條件下，使得處于該區域內的水利工程河道規劃與其他地區的河道治理有所不同，在水利樞紐建設中，應統籌河道生態景觀建設和區域經濟發展的關系，在滿足水利工程基本功能的前提下，對比景觀營造前后的生態效益，形成特有的河道景觀。

3.7 將市民休閑和城市景觀結合起來

城市化進程不斷發展的過程中，人們對于河道的關注度有所提升，伴隨著城市內居民生活水平的不斷提高、城市居民對于生活質量的追求，河道治理的過程中，要充分將市民休閑與城市景觀構建有效結合起來，通過良好的城市景觀營造，使得城市居民可以親近水源。具體來說，可以從以下幾個方面來開展：（1）水利工程與河道規劃中，充分了解和掌握本城市內的景觀構造情況、建筑風格與特點，保障各種景觀、建筑之間可以保持風格的一致性；（2）統籌市民休閑、城市水利工程、景觀小品之間的關系，打造獨具特色的城市景觀，加強人與水利工程、水源之間的緊密聯系，比如，可以在河道景觀規劃中適當建設一些亭廊和座椅、花草點綴等，滿足人們休閑娛樂、觀賞的要求，用水利工程與河道景觀規劃，提升城市的整體形象，美化城市環境[6]。因此，為使得城市水利工程、河道規劃中符合生態性的要求，相關人員在總體的設計過程中，首先應做好區域生態環境的調查，在城市整體面貌維持的基礎上，適當進行區域生態面貌的改造，但改造的同時要遵循自然的美學規律，通過駁岸和斷面的科學設計，提高河道景觀效果。部分地區的水利工程河道環境特殊，為保障生態理念在其中的應用，可以適當在河道中添加一些河灘設計，這些河灘的存在不僅可以起到一定的防洪作用，更可以使得整個河道景觀的親水性得以提升，為人們提供更為良好的河道景觀體驗，構造集多種功能于一身的河道工程。

4 結束語

伴隨著城市化和工業化的推進，我國的水污染、水資源浪費問題非常嚴重，這種情況嚴重制約了區域經濟社會的可持續發展。當然隨著人們對生態環境的關注，生態水利工程已然成為水利事業發展的重點項目，相關人員在河道規劃和設計的過程中，不僅要從河道的基本功能出發開展相應的設計，更要從生態角度，營造獨特的河道形式，提高水利工程河道的綜合效益。