生態水利工程設計研究

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［摘要］近些年來，我國興建了很多水利工程項目，在我國的國民經濟發展當中,水利工程是重要的基礎產業之一，在進行水利建設當中往往會對環境造成一定的影響，這樣就對生態環境的可持續發展造成一定的影響。因此，水利工程在設計過程當中，不但需要確保水利工程基本的功能，還要將當地的生態環境及周邊的生態景觀加以考慮，在水利建設當中不能以犧牲當地的環境作為代價，還需要在設計以及建設當中，在改變生態環境的情況下由不平衡再到新的平衡。本文主要針對生態水利工程設計面臨的問題與相關理論進行探討。

［關鍵詞］生態水利工程；設計相關問題；相關理論

1我國水資源現狀

我國是一個水資源非常緊缺的國家，淡水資源更是有限，如扣除不可利用的洪水徑流和邊遠地區的地下水資源，目前實際可利用的淡水資源更少，而且水資源地域分布不均。據水利部統計，我國地表水資源量有32%的水為基本生態用水，不能有效控制和利用的洪水量占40%，水資源可利用量僅占28%。目前我國有600多城市，其中有400多個城市存在資源型或水質型缺水，大部分在我國北方及西北半干旱、干旱地區。而另一方面，有的城市管網和用水器具的漏水損失高達20%以上；工業重復利用率僅50%，遠遠低于其他發達國家的85%，水量性缺水嚴重，生態用水嚴重不足。作為水資源的用水大戶的農業灌溉，其農業灌溉用水的利用系數僅僅0.4—0.5，而發達國家已經達到0.7—0.8，耗水量大，水的利用率低，使水資源進一步流失；水資源匱乏和浪費更加速了土地沙漠化和溪河斷流、庫湖干涸、植被枯萎等生態問題和嚴重災害。

2生態水利工程設計的特點

為了尋求人與自然的有效平衡，對于水利工程的建設，我們就需要將生態學融入到水利工程設計當中，在設計的過程中減少水利工程對于人和自然造成的影響。與傳統的水利工程設計相比較，生態水利工程在設計當中不但需要具有傳統水利工程的基本功能，還需要加強對于河流水域周邊的生態環境的重視，改善周邊生態環境，堅持經濟利益和生態效益相結合的基本原則。除此之外，在符合傳統水利工程設計相關規范的基礎上，生態水利工程設計的重點需要放在保護河流生態修復功能等方面，需要重視設計方案當中是否表現出生態水利工程應具備的少消耗、多效益、可持續等特點。

3生態水利工程設計原則

（1）安全性。

在生態水利建設當中其安全性以及經濟性是首要原則。相關人員在進行施工方案的制定當中，要加強對實際的生態環境的考察，對當地的地形以及地貌、氣候、河流形態等因素進行具體的分析和記錄，并將水利工程和力學以及水文等相關原理進行有效的結合并設計好圖紙，其次在施工之前做好相應的復查工作，對于施工材料加強質量控制，確保工程的安全性。

（2）自我恢復原則。

對當地的水文條件以及生態環境進行嚴格考察，有規劃、有針對性的部署，保證后期的施工工作能夠順利進行。只有將地理環境下的實際河流環境以及形態有效掌握和了解，建立環境影響評價制度，這樣才能在設計工作當中將各方面的因素考慮全面，才能夠有效地實現水體系統的自我恢復[1]。

（3）整體性原則。

在生態系統主體結構條件下，對河流的生態系統的修復方法進行探索，因為生態水域具有一定的生態型，往往隨著降雨量以及自然規律和水文等因素的變化而產生變化，因此，除了需要考慮對生態系統進行修復還需要將生態系統的整體性進行思考，使得所有能夠解決的問題得到有效解決。

4生態水利工程設計面臨的問題

(1)設計方法和評價標準缺乏針對性

在進行生態水利工程設計中，由于其具有一定的地域性以及特定性，往往不同的地理環境對于水利工程的生態性設計結果將會有所不同，這就需要在實際的設計當中將實際的地理環境結合起來，。當前，對于生態水利工程的功能評價標準當中，有效性的評價標準以及方法還比較欠缺，這就導致在工程建設施工當中沒有明確清晰的指導方向。

（2）生態與原有水利工程銜接不充分

在對原有的水利工程進行生態化改造當中，由于原有的水利工程在設計中沒有將生態保護理念有效融合。因此，在進行生態水利工程設計當中往往會受到很多方面因素的影響。這些因素主要有發電的效能以及防洪標準和排水標準等，如果改造不慎，往往就會給原有的水利工程造成一定的安全風險[2]。

（3）相關工作人員間缺乏有效交流合作

在實際的設計當中，往往很多設計人員忽略水利工程中生態的一部分，沒有將環境的影響進行全面綜合性的評價，也沒有對水利工程的可行性進行深入的研究與分析。對于生態目標思考的不是很全面，因而導致生態水利工程在進行運行中很難產生比較明顯的生態效益，甚至還會造成一些負面影響。

（4）設計者缺乏較強的生態設計意識

很多設計人員缺少將生態融入到設計中的意識，在進行設計當中沒有在生態理論的基礎上進行設計；在對工程的材料的選擇當中，沒有利用環保型的材料，這樣就會給水利工程的運行產生一定的影響。

5生態水利工程設計應遵循的理論和技術路線

（1）以工程水文學和生態水文學為工程設計的基礎

對于河流的生態系統來講，河流的連續性對于確保河流以及水體生物健康生長生存和水體的凈化等方面有著非常重要的作用。所以，在實際的水利工程當中需要將生態水文以及水文學作為基礎條件，在確保河流不被破壞的前提下，進行水利工程的可持續發展，使得水資源的利用能夠實現效益的最大化。

（2）對工程可能影響生態的敏感目標有效分析

首先，需要對直接或者間接影響水利工程的生態目標進行準確識別，并且在具體的工程規劃階段中加強對這一問題的有效考慮，這是當前生態水利工程設計理念中所需遵循的重要的一項內容[3]。在水利工程設計當中需要綜合思考生態目標、氣候環境、水污染情況、人類活動、水生態平衡發展等因素（如下圖）。

（3）水利工程對生態植物群落的連續性保護

生態水利工程設計當中，需要對該工程周邊環境建立一個環境影響評價制度，把生態環境的保護融入到水利建設工程中去，盡快建立和實施生態補償機制，使水利工程周邊生態植物群落依然能保持自然界中群落的連續性。

（4）水利工程設計需要和環境工程設計進行有效的結合

在進行生態水利工程設計當中，例如，為了能夠實現水質和水量的科學合理的配置，首先需要將環境科學以及環境工程的相關理論以及技術進行了解。將環境工程的相關理論以及實踐知識進行融合，在確保水利工程發揮經濟效益以及社會效益的當中，還需要其能夠增強生態效益。當前，大部分地區水污染現象非常的嚴重，所以，在進行生態水利工程設計當中一定要加強水污染的問題進行考慮，在具體的設計當中，一定要對當地的生態環境進行有效的勘察，對此提出有效的以及有針對性的設計方案，降低水污染所帶來的危害，以此有效提高水利工程的生態效益。因此，水利工程設計需要和環境工程設計進行有效的結合是今后生態水利工程的一個重要的發展方向。

6結語

當前生態水利工程是社會發展的需要，但是在這種需求當中仍然存在很多問題，所以，在進行生態水利工程設計當中仍然要遵循時代的發展特征以及設計原則，在盡可能實現水利工程基本功能的基礎上，實現生態水利工程少消耗、多效益的可持續發展，使得水利資源能夠實現效益的最大化。□

參考文獻：

[1]姚南翔.關于生態水利工程設計的若干問題探討[J].黑龍江科技信息，2011，26：243.

[2]楊建林.淺析生態水利工程設計存在的問題及措施[J].河南水利與南水北調，2013，09：45-46.

[3]霍鳳雙，王鴻飛.生態水利工程設計中亟待解決的問題和應對措施[J].黑龍江水利科技，2011，02：111-112

作者：孫巍 劉明君 單位：遼寧江海水利工程公司 沈陽萬宜水利工程有限公司單位：