生态水利工程的设计原则思考

生态水利工程的设计原则思考

文平华

广西南宁水利电力设计院广西南宁530001

摘要：本文结合工程实例，论述了南宁市某水利枢纽工程在生态水利工程方面的设计理念和原则。随着科学技术的不断飞跃，水利工程项目利用计算机信息化、数字化建立了更加完善的水利工程设施。但在以往的很多水利工程建设中人们却忽视了生态环境平衡的重要意义，严重破坏了生态环境，造成严重的后果。现代水利工程必须把生态环境作为工程可行的基础，体现水利工程与自然环境的和谐统一。

关键词：生态水利工程；设计；原则

1生态水利工程简述

生态水利工程，是近些年新兴的一种水利工程项目，主要是将水利工程建设同当地的生态环境保护进行结合，实现人与自然的和谐发展。当前的生态水利工程项目，主要分为两个方面进行：一方面，是新项目的开展，其需要结合当地的生态环境和水利施工技术进行。在这一过程中，需要保证当地的生态环境不会受到破坏；另一方面，则是整改环境破坏较为严重的水利工程，这样能够减少水利工程项目对当地生态环境的破坏。

南宁市某水利枢纽工程就是注重工程设计与自然环境和谐统一的生态水利工程。该水利工程的任务是以改善南宁城市生态环境和水景观、航运为主，兼顾其它等，把生态环境的建设作为首要任务。结合南宁市海绵城市的建设，本项目设计中采用生态环保的工艺和方法。为了保护水生生物，修建了仿生态鱼道、设置鱼类增殖保护站的综合保护措施。在水土保持、边坡防护工程中，大量采用生态混凝土护坡、生态格宾网护坡、抗冲生物毯护坡；在弃渣场的植被恢复与重建中采用适宜的林草种，先期选择覆盖性能强的速生草本植物，迅速覆盖地表，固定水土，并发展多层次多种结构的人工混交植被类型。通过生态环保的施工工艺，可以使工程区植被进行恢复和重建，恢复良性循环的生态系统。

2生态水利工程设计原则分析

2.1生态性原则

生态水利工程的建设要保证生态环境和水利工程的和谐性。在进行设计时，必须要遵循生态性原则。对当地地质、地貌环境进行详细勘察，充分搜集河流泥沙的移动、河流侵蚀及生物多样性资料，了解当地的水资源状况及水系变化的规律，以此作为设计的依据，考虑水利工程的建设、运行各个阶段对生态环境产生的各种影响，并采取相应的措施，保证生态环境不因水利工程的建设而遭到破坏。

2.2整体性原则

水利工程相对复杂，整个工程涉及到的建筑物众多，为了保证工程建设效果，实现工程与自然环境之间的协调性，在进行水利工程设计时必须要从生态环境的整体性出发。河道生态系统为水利工程设计的主要部分，设计需要从实际出发，保证生态系统的可持续性，坚决杜绝从短期或者局部等角度来开发。对于整体性原则的实现，应从生态系统功能与结构出发，准确掌握生态系统各个要素之间的联系，确定合理的设计方法，不断提高工程生态系统的运行能力。生态水利工程的设计，并不是单独对某一个河流水文特征要素进行研究，更不是只对某段河岸植被进行修复管理，而是要将系统存在的所有内容融合在一起，包括景观、生物、个体以及种群等，同时还包括自然系统与人文系统的协调性。通过整体性原则的应用，结合河流系统的流动性、易变性以及随机性等特点，提高水利工程功能发挥的稳定性。

2.3自我恢复原则

如果在水利工程在规划设计等阶段对生态环境的影响考虑较少，就可能会对生态系统造成破坏，再恢复则需要花费很长时间。但同时因为生态环境具有一定的自我恢复能力，在进行水利工程建设时需要充分利用生态环境的自我恢复能力。生态环境保护和工程建设相辅相成，并且要边建设边保护边治理，避免在造成不可避免的破坏后在进行管理，保证生态环境系统的活性。另外，对于相对脆弱的生态环境，可以选择人为的方式来帮助生态系统恢复，可以适当引进外来物种，对当地环境进行适当的调整，提高环境对外界影响的抗性，降低被破坏程度。其中，应加强对物种特征的研究，保证后引进物种与原有物种的制衡关系，避免引起霸王物种造成更大的破坏。

2.4反馈调整原则

生态水利系统的成长需要一个相对漫长的过程，如果受到损坏不可能在短时间内恢复。在系统进化过程中，生态系统结构将会变得更加复杂，在实现多样性的同时增加了系统的稳定性，同时也提高了系统对外的抵抗能力。生态水利工程的设计，一般都是以自然界相对成熟的河流生态体系为模型，建设一个类似健康的水利工程系统，工程建设完成后则水利系统进入自然演替的过程。但是因为系统的演替不可能完全按照模拟来进行，其中存在更多不可预订因素，导致水利系统并不能完全恢复到原有自然生态系统最佳状态，这就需要一个管理机制来将存在的危害降到最低。通过对生态环境的检测、评估、调整等管理流程，及时发现存在的问题并做出相应的措施，保证生态水利系统顺利恢复。

3生态设计应用

3.1提供水生态中生物的生存、繁殖的空间

生态水利工程将河流中的水流、堤防、河道以及河畔植物植被等连接为一个整体。水资源中的河堤坡脚位置的护底上，有多流速的变化带和较高的孔隙率，适合多生物的生长，同时也为鱼类提供了繁衍的场所。水利工程中的河流两岸的草丛和绿树为鸟类、昆虫提供了觅食场所。

3.2增强了水体的自净作用

水资源中水体的自净作用是有机污染物由于受到氧化作用，转变为无机物的过程。水资源中的细菌和真菌摄入营养物为污染物，细菌部分被吞噬，并污染有机物分解成为无机物，分解过程中形成的无机物可以为藻类植被提供营养，同时藻类的光合作用产生更多的氧，以供其他的水生物利用。由于水资源中的植物能吸收无机盐类的营养物，其植物根系成为以生物膜形式存在的微生物附着的介质，这就促进了水体的净化，有利于改善水系统的水质。

结语

随着现代社会的快速发展，水利工程建设项目越来越多。水利工程是与人们生产生活息息相关的基础设施，对社会发展有着重要影响。从可持续发展的角度来看，在对生态水利工程进行设计时，需要结合河流特点、地形特点和水文特点等多方面因素，从整体上把握，遵循相关原则，确保方案设计的科学性和合理性，从而使水利工程在最大程度上发挥自身价值。

参考文献

[1]谢睿.生态水利工程的设计原则与方法思考[J].科技与企业,2014,08:130.

[2]袁秋实.试论生态水利工程的基本设计原则[J].民营科技,2012,03:207.