生态水利工程的设计初探

生态水利工程的设计初探

柏为斌

柏为斌

江苏省苏州市胥口水利枢纽工程管理处

【摘要】：生态水利与我们的生活密切相关，因此做好生态水利工程的规划与设计至关重要，本文主要对生态水利工程的基本设计原则和方法方面进行分析，希望为生态水利的建设提供一些帮助。

【关键词】：生态水利工程；设计；特征；方法

生态水利工程在社会的生产过程中对于社会和经济的发展都有着巨大的推动作用，也满足了防洪、灌溉、发电、航运等需求。但是水利工程在发展建设的过程中对生态环境造成一定程度的破坏也不得不引起我们的重视。我们应该充分的了解生态水利工程的特征并且采取相对应的设计措施，既满足人们的生活需求，又要达到生态环境的可持续发展，让人和自然和谐相处。同时，生态水利工程的设计应该在规定的标准范围内，要有足够的承受力来抵抗外来的风暴洪水等自然力的侵害，确保工程设施安全以及人身的安全。

1.生态水利工程的基本特征

1.1资金耗费大

修复水利工程是一个巨大的工程量，生态系统的成长修复也需要一个漫长的时间，环境气候人为等因素耗费大量的人力物力财力；在进化的过程中，生态系统的结构也会变得更加复杂，所以这在一定程度上也说明了生态水利工程的治理需要投入大量的资金。

1.2具有不确定性

在整个水利工程规范设计的过程中，有太多不确定的因素干扰，例如有的水利工程的规模大，导致难度增加和工期的延长，造成了水利工程经济效益和生态效益的不确定性，从而增加了水利工程的经费。

1.3与环境互相影响

生态环境和气候与生态水利工程是相互影响相互制的，良好的生态环境和气候会大大减少建成一个健康水利生态系统的成本，而一个成熟健康的水利生态体系往往是在一个良好的生态环境和气候中形成的，达到人与自然的和谐，水利工程与自然的统一和谐。所以在规划水利工程时，应该积极的发挥水利工程好的方面，以自然为导向，对于其弊端应该加以重视，并且尽量消除。

2．生态水利工程设计的原则

2.1抓大抓全原则

生态系统和社会系统都是在不断变化的，人类的行为在一定的程度上也会对环境也会造成一定的影响，增加了水利工程的易变性和随机性，要求河流生态修复规划和管理应该在抓大局在大景观尺度基础上进行，走可持续发展道路，而不是在小尺度这样的细枝末节上做工作，虽然能在短期的时间内达到一定的效果，但是从长远来看不进成功率不高，还会因为生态环境的不稳定性而造成巨大的损失。

生态系统各个要素间的都是相互影响相互作用的，这就决定在生态水利工程的过程中各个要素不能使其分离，例如只关注河道水文系统的修复或单一动物的修复都会干扰整个生态系统的运行，而是要从整体出发，提出针对性的如何修复河流生态系统整体的方法，这样才能保证不会顾此失彼。

2.2效益原则

生态系水利工程一定要把握好安全降低风险，以收获最大效益为原则。虽然水域环境的演变过程充满了不确定性和风险性，但是我们应该通过在施工前制定出长远利益的方案，加强对生态环境的评估和监测的重视，设计人员也应该在最初的设计规范方案上制定出符合科学规律的如遵循生态学基本原理，符合工程学等相关原理，通过对它们不断的对比研究来缩小风险并创造出更大的经济效益。

2.3自组织功能原则

生态系统的恢复不仅只能靠人类来修复完成，人类也只能做到一半的贡献，而另一半的贡献来自于生态系统的自我设计和恢复，如同所有生物的生存法则-适者生存，生态系统的恢复也是与环境相适应发展后的产物。在接受自然选择的考验，适应并找到与之相匹配生存环境，依靠生态系统自设计、自组织功能达到形成合力的结构。

2.4反馈调整式设计原则

生态系统修复都是一个漫长而艰巨的过程，要求在设计和执行的过程中完善监测系统，通过收集大量的资料进而做出正确的评估，大大的提高了生态水利工程的效率和效益。在这个过程中可以提高老百姓们的参与度，通过它们各抒己见的对话，建议和协商等方式让大家共同完善生态水利工程。

3．生态水利工程设计的方法与措施

3.1河流断面设计

由于自然河流的横、纵断面有多样性的变化特点，这就要求河床尽量做到非平坦化，采取非规则断面的设计理念，增加与生物的亲和力，有助于协调自然风景。而在设计的过程中，可推广使用一些与非规则断面有关的水力学计算方法和计算机软件包以及配套的实用工具。

3.2岸坡防护

在河流整治工程中，对生态系统影响最大的是水陆交错带的岸坡防护结构，因为它是植物生长，两栖类动物、鱼类以及昆虫的栖息与繁殖生存的重要发育地。所以，在对岸坡防护工程的设计中尽可能使用多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构以及具有良好反滤和垫层结构的堆石，并且重视人与自然和谐的生态建设要求，在满足工程安全的前提下，选择与周围自然景观协调的结构形式，保证景观和生态的护岸形式的多样化。

3.3景观建设

现代景观建设都追求一种人与自然的和谐发展，在现代水利工程设计中，注重人与自然的和谐相处，提高公众的参与度，对水利工程周边景观建设提出自己的建议和看法。同时，在日常生活中，也应该注重培养祖国未来接班人的环境保护意识，加强对儿童水环境保护的教育。目前在我国非常常见的水利景观建设有河流小型博物馆和水生态公园等。在城市水域规划建设过程中，更加应该注重与周边湖泊、江河等自然水环境形成一个和谐的整体，从而保证人们的美学价值观，达到理想引流的效果，就能有效避免水流过于集中在亭台阁等混凝土与砌石形成的人工环境中，这样更加有利于形成自然景观。

3.4工程施工

在水利工程设计中，应该注重动植物的保护和恢复，全面避开动植物发育期进行施工，采取一些有效的辅助保护措施。不仅在养育的方法上注重平整地形，合理设置排水以创造出有利于植被生长的条件，满足环境和美观方面的设计。料场区开挖后也应进行适当处理，进行植被恢复，达到与周围景观相一致。水利工程设计应该因地制宜，尊重河流的地形地貌原理，对于河流内泥沙沉淀淤积、河床侵蚀等河流特点加以重视并采取相对应的措施，如通过开展河流纵横断面上的设计，提高河流工程的持久耐用性。

3.5工程管理

工程管理也是水利工程设计中的重要一项。在整个设计管理过程中，要做好前期的养护和后期的管理，注重监测，维护以及评估。同时积累经验和数据，降低施工环境对生态系统的冲击，延长生态工程的寿命，从而保障整个工程效果。

3.6加强设计基础资料的真实与完善

生态的和谐、地质形态及环境气候的影响等基础资料对水利工程设计质量起到至关重要的作用，应该收集大量准确可靠的数据资料，可以在相对应的水农业及环保等环境中增加生态测点和观测内容，资金充足的情况下也可以在工程需要的地方设定相应的观测点以积累真实可靠的资料，这样会减少生态水利工程在建设过程对信息不可靠造成损失的麻烦。

结语：

总而言之，生态水利工程设计主要追求的是自然环境和人类社会经济的发展之间的平衡性，走健康安全和可持续发展道路。在水利工程的设计和实际施中，要严格遵守基本规程范，尊重自然，实现自然和人的和谐统一。设计人员在技术层面上也要不断的学习和创新，提高自己的事业心和责任感，从而使我国的生态水利工程建设更上一层楼。

【参考文献】：

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