浅谈城市水利工程特点及设计理念

郝洪喜

（湖北省荆州市水利水电勘测设计院，434000，荆州）

随着社会经济的发展，城市人口总数急剧增加，城市化进程逐渐加快。在这个过程中，城市供排水、水污染及防洪排涝等问题也更加尖锐。水资源紧缺、水污染恶化等问题呈现出加剧趋势，并已严重制约城市发展。结合城市水利工程特点，科学树立水利工程设计理念，对于城市水利建设有着重要意义。

一、城市水利工程的主要特点

1.水利工程的区域性

城市水利工程规划具有区域性，必须以大流域规划为依据，有效结合流域规划与城市水利规划。城市内水域面积较小，因大多数城市从郊区发展而来，在城市建设过程中不断填湖造地，从而获得更多的土地资源，扩大城市的可利用土地面积。这就导致城市地面调蓄能力急剧下降，雨季河流径流量增加，城市排水性能大大下降。在城市水利规划中，必须扩大城市的水面率。另外，受城市水利工程区域性影响，城市防洪工程普遍具有复杂性。城市人口密度较高，工业区、商业区、住宅区对防洪标准要求较高。但是城市防洪体系的建设又受到城市街道及各类建筑物的制约，防洪工程设计相对复杂。在城市水利工程规划过程中，必须考虑防汛管理与城市正常运作的相互影响，要能够改变以往大江大河建设水利工程的设计方法，结合城市的具体特点，科学制定适合城市发展的防洪体系。

2.城市水利建设问题较多

我国城市水利建设大多处于市区，相对来说建设范围较小、人口密集，因此在建设过程中存在较多问题。城市的土地资源相对农村更为宝贵，因此市区征用土地的拆迁成本较高，为了尽可能地降低施工成本，必须压缩施工场地。在建设过程中受到的影响因素也较多，水利施工不可避免地在夜间施工，极有可能影响到当地居民的正常生活，造成居民满意度下降，有的居民甚至会心怀不满，到施工场所闹事，严重阻挠水利工程施工活动的正常开展。

3.城市水利工程与生态环境相关

随着人们生活水平的提高，人们对环境的要求也在不断提高。以湖北省荆州市为例，荆沙河、荆襄河、护城河和江津湖、张家渊、李家渊等河流及湖泊的水功能恢复已经引起社会的广泛关注，荆州市生态环境需水量逐年增长。在以往的水利工程建设中，往往以施工质量为基本目标，严重忽视水利工程的外观造型。但在建设节约型社会的新时期，水利工程设计人员，不仅仅要严格抓好水利工程的施工质量，更要确保水利工程建设与城市生态环境的协调性。水体生态系统修复的核心是建立区域生态系统平衡。遵循生态学的基本原理，结合系统工程的优化理论，设计分层多级利用物质的人工生态系统。其主要目标是保存和保护生态生物多样性、为受损的生态恢复提供生物或其他自然资源的重要物质基础。

对需要修复的水体，首要目标是防止其进一步恶化；其次是修复生态的完整性，最大可能地重建退化水生态系统的完整性；再次是修复生态系统的自然结构和自然功能。需要修复的生态系统，许多问题来自不利的水体形态或其他物理特征的改变，这些改变导致环境退化和水体水文情势、淤积状况的变化。河流渠道化、湿地挖渠排水、相邻生态系统的联系中断等都是典型的结构变化，都需要恢复到接近原来的形态和自然特征。

在城市生态河道的设计规划中，设计人员要切实提高水利工程的生态功能，充分结合城市的自然条件，以蓄泄兼顾为基本原则，提高对河网水源问题的重视，充分发挥城市现有河道的自然动力，确保城市河流湖泊等水系的自然流动，从而达到保护自然生态环境的效果。

4.水利工程建设的长期性与综合性

由于每个城市所处的地理位置、发展规模、发展阶段、功能特征、政治经济文化特性等都具有差异性，所以每个城市所面临的水资源问题也各具差异。随着城市水利工程建设水平的提高，水资源得到合理配置，对水资源的保护力度、对水污染问题的治理及洪涝灾害的防治要求也得到增强，但是，目前我国大多数城市的水利工程建设力度严重不足，水利工程建设大都只关注于工程的当前利益，没有从长远角度考虑水利工程规划及建设问题。要想充分发挥水利工程的作用，必须综合考虑资源环境等要素，将水利工程建设、城市生态环境建设及城市可持续发展有机结合起来。此外，城市水利工程建设还是一项综合性、系统性的工作，城市水利工程建设涉及水资源利用与保护、供排水系统建设、江河湖泊整治、污水处理、废水循环利用等多个方面。因而需要建立一套完整的水利工程体系，综合运用多种方法来促进城市水利工程的发展。当前，肆意排放工业污水及生活污水、向河道倾倒生活垃圾等现象屡禁不止，需要对城市水利工程进行综合规划及长期治理。

二、城市水利工程的设计理念

1.以人为本的设计理念

水是生命之源，是工业生产、人民生活的重要物质保障。水利工程建设不仅关系防涝抗洪安全、供排水顺畅，而且还关系社会经济发展、生态文明安全与国计民生。城市水利工程设计必须遵循以人为本的理念，切实注重水利工程的实际效用。人的健康与社会的发展都离不开水资源，城市水利工程的建设与完善能够有效促进城市的建设与发展，能够有效促进人与社会的可持续发展。城市水利建设是城市基础设施建设的重要组成部分，水利工程建设一方面会影响到当地的社会经济发展，另一方面会直接影响到当地的生态环境。因此，城市水利工程建设在设计时要充分考虑防洪抗灾的基本需求，充分发挥 “以人为本”设计理念，充分考虑生态环境建设、水资源管理及历史文化等因素。

2.统筹人与自然和谐发展的设计理念

城市在水利工程建设过程中，要能够遵循科学发展观，结合城市经济发展布局、社会经济结构及城市的水资源需求，在综合考虑多种因素的基础上，科学合理地设立水利工程的发展目标、建设规模。水利工程设计要始终以“人与自然和谐相处”为基本原则，尊重自然规律及经济规律，实现城市水资源的合理开发与利用，有效节约水资源，实现水资源利用率的最大化。此外，在城市水利工程的设计与建设过程中，要能够切实保护水资源，尽可能解决水利工程建设过程中的环境问题，从而有效提高城市水利工程建设水平，实现城市健康可持续发展。

3.树立保护水资源的设计理念

在城市水利工程建设过程中，相关部门要能够加大监管力度，不断健全水资源保护制度，在设计过程中注重改善水资源质量及保护生态环境。为了实现这一目标，需要在水功能区划分的基础上，准确控制排污总量，做好水域排污能力的核查工作，切实提高水利工程的纳污总量控制水平。排污工厂要到相关部门登记入河排污口，相关部门要及时做好监控工作，加大水利工程的管理力度。在资源节约型社会建设过程中，要想有效解决水资源严重缺乏的问题，就要做到节水制度的建立健全，以制度为保障加快建设节水型社会。除此之外，相关部门要能够结合水资源的实际需求，积极调整水价，充分发挥经济手段的节水作用，不断创新节水技术。这样能够在保护水资源的基础上，促进城市水利工程的持续发展。

三、工程实例

以荆州市水利水电勘测设计院承担设计的荆州市城区护城河生态引水工程为例。

荆州市城区现状面积53 km2，城区规划面积68 km2，城市总人口63万人，是荆州市政治、经济、文化中心和市委、市政府机关所在地，荆州市主城区历来是鄂中南江汉平原的中心区，随着荆沙地市合并和大型基础设施的建设，荆州市城区的文物保护中心、工业中心、交通中心、旅游中心、商贸中心、金融中心、科教中心及社会服务中心的作用日益显著，中心城市的地位更加稳固。

护城河是围绕古城区的一条封闭式河流，随着城市经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，护城河水质不断恶化，水体污染日渐严重，经实测已达到劣Ⅴ类水质标准，成为名副其实的臭水沟。本着“人水和谐”的宗旨，按照国家新型城镇化规划相关水利建设的思想理念，实施了城区生态引水工程（见图 1）。

图1 荆州市城区生态引水工程线路示意图

荆州市城区生态引水工程的主要任务是实现对荆州城区外部水资源的合理优化调度，引入活水使水体流动，达到改善城区水环境的目的。

具体工程内容：在太湖港港南渠与引江济汉工程渠交汇处设立进水闸一处，引水流量10 m3/s。该引水线路水质好、水量有保证，具有极大的优越性，一次调水周期约为6天，可除汛期外长年引水，安排在10月—翌年4月非汛期间调水；修建港南渠节制闸、护城河进水闸及进水渠疏浚、生态护坡和沿线主要建筑配套；疏浚护城河，对河岸进行生态护坡，建设亲水平台。

工程于2011年11月开工建设，2012年4月完工。完工后于2012年国庆节进行试运行，对护城河的水质改善效果显著，有力地保证了国庆节期间在护城河东门河道上举行的“荆州国际龙舟赛”活动。目前工程已进入常规运行阶段，护城河清水荡漾，亲水平台游客凭栏观景，河道两岸游人如织，已成为城市旅游风景和市民休闲之所，取得了极大的社会效益。

四、结 语

城市水利工程是关系国计民生的重要基础设施，对城市现代化建设有着重要意义。目前我国大多数城市都已逐步增强对水利工程建设的重视，但是部分城市的水利工程建设水平与设计理念尚未满足现代城市的发展需要。在城市水利工程建设过程中，要能够从长远角度出发，综合考虑多种因素，以科学的设计理念来加强水利工程建设，增强水利工程与城市生态环境的协调性，改善城市水环境，最终促进城市的可持续发展。

[1]陈兴茹.浅谈城市水利的发展历程及未来趋势[J].中国水利水电科学研究院学报,2005(3).

[2]崔静.浅议城市水利与城市发展[J].科技创新导报,2009(19).

[3]朱贵.城市水利建设的现状与展望[J].科技创新导报,2010(25).