基于生態水利工程的河道規劃設計研究

王云霞

招遠金都水利工程有限公司 山東 招遠 265400

引言

城市河道治理工程是城市發展中的重要民生工程，加強對河道的有效治理對美化城市至關重要。生態水利設計理念在城市河道治理中的應用，對促進城市生態的健康及可持續發展等具有重要的意義。本文結合工程實例，對城市河道治理工程中生態水利設計理念的應用進行分析。

1 概述

1.1 生態水利工程的功能

首先，生態水利工程可有效提升河道蓄水能力，同時還能夠最大限度地滿足城鎮居民日常生活用水及農業用水等。隨著社會經濟不斷地發展和社會進步，人口數量也越來越多，對國家水資源需求不斷激增。因此，諸多地方政府都需要在各自河流區域構建出不同類型水利工程控制設備等，對當地水資源進行合理科學的調節和利用。在此基礎上，才可有效提高河道蓄水能力，并且可以滿足日常生活用水及農田用水需求等。其次，中國水利工程建設經濟效益日益突增。除以上基本功能外，在汛期，水利工程還可以進行發電和航運，水利工程的經濟效益變得非常可觀。最后，我國生態水利工程項目建設，在防洪排澇效果方面也有極其重要的作用。在人們日常生活及生產活動過程當中，水是極為寶貴的資源，但真正可以獲得運用的水資源卻只占據地球總水量比較少的一部分，無法滿足人們對水資源的需求，水資源能夠進一步地促進我國經濟、社會發展，共同形成良好效益。從生態角度而言，水的存在也具有比較積極的作用。通過合理地支配、調節水資源，可以保證河流在長時間之內處在一種穩定運行狀態中，可有效緩解汛期、旱期的隨機性，從而減少洪災或斷流等災害問題的出現。同時水可以被儲存在蓄水庫中，對雜質污物進行沉淀。在干旱及半干旱的地區，倘若水分充足，就可使得當地生態環境進行改善，有效促進我國社會、經濟進步以及發展。為了讓水源一直處到平穩狀態當中，就應當不斷地進行水利工程的建設，如此一來，才能夠有效防止旱澇災害的發生，并且能夠通過合理調節以及分配我國水量這一形式，使得人民群眾的日常生活及生產過程充分得到滿足[1]。

1.2 生態水利的概念

生態水利是人類社會對水資源生態文明發展的一種新的認識，與傳統水利相比，生態水利是水資源可持續發展的水利工程建設方式。傳統的水利工程建設是充分利用水資源以滿足工農業生產生活的用水用電需求，能有效緩解水資源短缺及利用率低的狀況，但是在水利工程大力建設的同時，對周邊生態系統造成了嚴重的破壞，直接影響地區經濟發展與生態文明建設。堅持將綠色生態水利理念應用到河道治理工程中，有利于維持生態系統的平衡及穩定，對推動現代水利工程建設至關重要。

2 生態水利工程的河道規劃設計

2.1 生態護岸設計

生態護岸設計不僅要注重河道保護，還要保證平衡的生態系統，要有較大孔隙率，這樣設計可以給植物生長留出足夠的空間，可以起到加固堤岸的作用。生態河道護岸可以實現河流水體和河岸之間水分和物質的交換及基本的防洪功能。①自然原型護岸。這種方式是運用植物的根系來對河堤進行穩固，保證原有的自然形態，適用于坡面較緩、腹地寬大的河段。自然原型護岸具有操作簡單、成本低等優勢，常見于農村河道的治理，實際效果較好，選用的植物有蘆葦、菖蒲等[2]。②自然型護岸。在常水位以上的坡面種植灌木和植被等，在保護堤岸時，可以采用石塊、混凝土等材料，這是一種有效方法，常用于坡面較陡的河段。③復式階級型護岸。復式階級型護岸由兩部分組成，分別是親水臺下設計和親水臺上設計，需要在親水臺下制作梯形網狀框架，為保證框架的質量，要使用硬性材料，向其中投入石塊，可以用來建造人工魚巢。在框架外種植植物，包括楊柳、蘆葦等，分別設計在不同位置，會形成多層次的植被網絡，從而起到鞏固堤防的作用。對于親水平臺以上來說，要采用柵格形式的混凝土鞏固堤岸，在柵格中間種植花草樹木，適用于防洪要求較高的地區[3]。

2.2 恢復河道自身蜿蜒狀態

河道在發展過程中，其自然特征容易被渠道化。將生態水利應用到河道治理中，需要把河道建設成自然狀態，即自身蜿蜒狀態。其原因主要是河流自身蜿蜒曲折的特性，能夠發揮蓄水性能方面的優勢，有利于提升河道的蓄水量和水流量，還有助于營造良好的水體生態環境，為水生生物提供自然棲息地。綜上，在河道治理中應恢復、保護河道的自身蜿蜒特性，這對發揮其生態功能和水資源利用方面都具有重要的作用。建設自然狀態的河流，應確保以防洪安全為基礎，保護物種的棲息地為核心，主要可以從以下幾點入手：首先是塑造豐富多樣的結構。例如通過設計不規則的岸線形狀，允許河底出現淤積與侵蝕等。這樣可以最大限度地創建出豐富的河道生態系統，以利于周邊生物的生存。其次，還可以將河道與周邊的生態環境結合起來，擴大河岸線綠化面積，與河中生物形成一個生態系統，使河道的生態系統更加平衡穩定。此外，在工程設計時，應將河流景觀做到盡量簡單樸實，可以采用常見的自然植被，使河道更加自然化[4]。

2.3 河道平面設計

在河道平面設計中，應以生物多樣性為景觀設計的基礎，為各種生物提供適宜的生存環境，可在自然蜿蜒的河道、近河濕地中增設濕地、河灣、淺灘、深潭、沙洲等半自然化人工景觀，利用河流形態的多樣性實現河道環境的多樣性，從而保護生物環境的多樣性。在自然曲折的天然河道布局中，為減小洪水對河岸的沖刷，可以采用保護岸線穩定、保護險工險段、退耕還河、退林還河等手段，同時，可以為確定河道斷面，體現河道景觀的親水性，并且為水陸生態系統連續性創造良性條件[5]。

2.4 加強河道改造工作

河道改造是水利工程建設的重要組成部分之一，應當加強對水利工程建設的河道改造工作。需要確定一個科學、合理的實施方案，嚴格按照國家可持續發展要求實施有效策略，進一步確保河道的有效發展。這樣，除可以有效實現社會經濟發展外，還可以確保一定的安全性。在對河道進行改造過程中，需要始終堅持生態平衡理念，通過推進岸邊保護工作、加強環境綠化工作等進一步改造河道。

2.5 擴大植被覆蓋面積

在河灘邊緣種植水生植物，可以吸收水中的氮、磷等元素，使得水中這些元素含量減少，起到凈化水質的作用。根據實際情況確定植被種植面積，保證有充足的生長空間，從而改善生態環境。有效利用水生植被，創建出良好水體環境，植被類型要多元化，提升水體凈化能力。另外要選擇具有觀賞性的花卉，種植在河岸，提升河道的觀賞性[6]。

2.6 維護河道內水生動物種群多樣性

生態水利工程的一個重要功能是維護河道內生物的多樣性。目前，我國大部分水體富氧化十分嚴重，為提高河道內水生動物種群的數量與種類，引入生態水利的理念，對保護生物多樣性，提高水體凈化效率，從而維持水體內生態系統的平衡具有重要作用。例如鯽魚、螺等生物能清除水中的浮游生物及污染物，睡蓮等植物能抑制浮游生物的生長，提高水體的自凈能力。因此，可以適當提高類似生物的群體數量，通過河道內的生態循環體系提高自身的保護力，促進河道內生物的可持續發展。

2.7 做好堤岸建設

堤岸建設是水利工程的重點項目，在堤岸建設中也應保持生態理念。這就需要在建設之初，適當地轉變以往傳統的知識理念，對此地經濟發展的指標展開正確以及科學評估工作，這樣一來，才可以創建出來一個科學的生態環境，全面保護評價的體系，再根據這一生態指標和其地域環境的現狀，從而展開堤岸建設的工作，實現自然環境與經濟的協調發展，有效阻止生態水利工程破壞環境情況的發生[7]。

2.8 功能發揮

在城市河道建設中，首先，應強化對河道生態功能的探索，加強對河道周圍植被的修復，通過栽種植被，構建城市河道周圍配套生態系統，在植物光合作用下，調節當地生態環境；其次，應加強河床斷面修復，進行工程改造優化，保證河床多孔質化，為河道周圍水流生物的生長提供適宜的環境；再次，加強對草皮和其他植被的生態性分析，有效發揮其覆蓋作用；最后，可采用復式斷面，對喬木等植物進行充分利用。

2.9 加強宣傳工作

由于水體受到污染，導致水生動物數量銳減，破壞了原本的生態平衡。要適當增加水生動物數量，不僅可以凈化水質，還能夠保持河流區域生態平衡。部分水生動物有著很強的繁殖能力，短時間內數量會快速增加，要注意到這一點，并不是數量越多越好，要控制在合理范圍內，否則會打破生態平衡。通過加強環境保護宣傳，讓群眾自覺保護生態環境、控制污染，使流域內的群眾能自覺保護生態環境，不直接向河流排放廢污水、垃圾或其他廢棄物，禁止工業廠礦向河流內傾倒工業廢渣、廢污水和有毒有害物質等。

2.10 其他生態水利措施

除了以上幾種應用方式外，生態水利在河道中還可以通過一些微小的改變得到充分的應用。例如，可以改變不同水流的流向和河床的物理性質，運用植石治理法將石塊埋入河床，有助于水中生物的棲息與繁衍。當發生水澇等災害時，植石依然穩固，在河道枯水期也不會發生淤泥堵塞河道的現象。除此之外，還可以在河道中放置巨石、魚道等物體，有助于為生物營造一個良好的生存環境，還能把氧氣傳遞于河道內，使一些好氧生物快速繁殖，以便更好地凈化水體。由此可見，為生物生存與發展提供相互依存又制約的環境，才能充分保障河道治理工程的有序運行[8]。

3 結束語

綜上所述，對現有水利工程項目來說，水利工程建設可進一步促進社會經濟發展，但同時也不可避免地對自然環境產生破壞。由于我國生態水利工程的項目建設，使得水土流失情況不斷發生，大部分動植物生存、繁殖等面臨著嚴重威脅。修建的大型水利、大壩工程，會大大破壞廣大動植物生存環境，最終在長期作用下走向滅絕。相關設計人員在水利工程設計過程中，應有效結合到生態學相關理念，創建出來全新的生態水利工程，以此來實現生態環境免破壞和社會、經濟效益共存的目的，這對社會和生態持續發展具有重要的現實意義。