生态理念在农田水利工程设计中的应用研究

阎玉伟

（吉林省水利水电勘测设计研究院，长春 130021)

生态理念在农田水利工程设计中的应用研究

阎玉伟

（吉林省水利水电勘测设计研究院，长春 130021)

随着可持续发展理念的不断深入，农田水利工程的发展也出现了一系列的变化，生态理念在农田水利工程设计中得到了广泛的运用，发挥出了巨大的作用。论文主要对农田水利工程设计中生态理念的应用进行了分析，指出了当前农田水利工程设计的现状，并为如何完善生态理念在农田水利工程设计中的应用提出了一些对策。

生态理念;农田水利工程;设计;应用情况

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.029

1 引言

农田水利工程作为为解决农业灌溉问题与饮用水供应问题而修建的一项排水与灌溉工程，得到了社会各界的高度关注，我国政府不断采取措施来推动农业基础设施的建设，使得农业基础设施状况得到了很大的改善[1]。而在农田水利工程设计中，运用生态理念来进行设计能够进一步提高其设计的科学合理性，进而也就能够为国民经济建设创造更好的条件。

2 生态水利工程介绍

生态水利工程属于水利工程分支结构，也是生态工程和水利工程的结合，目前成为全新的学科。生态水利工程要求设计标准为生态学，满足水利工程可持续、生态的发展要求[2]。生态水利要求满足人类可持续发展的需求，也是维护自然生态系统稳定的标准所在，从一定角度来分析，生态水利工程含义就是在实际建设过程中，需要能够维护工程周边合流生态环境，并将水利工程和河段治理、防污结合起来，达到自然资源可持续发展的要求。其目的是建立“有机、绿色”生态水利工程。图1则是对水利工程在构建和谐自然环境中的作用和地位进行分析，右侧显示为社会活动可能会对生态系统造成破坏的过程，左图则是表示社会活动修补生态环境的过程。

图1 社会活动对生态系统的干扰以及修复

水利工程除了能够从根本上满足人们日常生活和生产的需求以外，还能够合理分配地球水资源，防止旱涝灾害的出现，提升社会经济发展效益。但是，在社会条件和自然条件的影响下，若水利工程修建不合理，则会对生态环境造成不健康的影响。而且，人类对于自然资源消费过度导致其逐渐出现枯竭的危机。生态环境恶化严重，必要状况下需要将水利工程和生态工程完美统一地结合在一起，对生态环境进行保护，促进社会经济可持续发展。

3 在农田水利工程设计中应用生态理念的对策

3.1 对农田水利工程设计必需的水文资料加以完善

在进行农田水利工程设计的时候，水文资料是基础条件之一，不论是对工程建设施工还是当地水资源的合理利用都具有非常重要的意义，也是保证在农田水利工程设计中运用到了生态理念与环境保护理念的重要条件。不同地区的水文资料具有一定的差异性，其能够为当地农田水利工程建设的立项、设计以及实际施工等工作提供真实准确的水文依据，可以为农村地区的防汛减灾工作提供水文技术与服务支持，使农村地区的农业生产与人民生命财产安全得到保护。而为了改变在目前农田水利工程设计中水文资料缺乏的现状，可以采取以下两个措施：（1）农田水利工程设计工作人员要通过文献资料、图书资料、互联网等渠道来收集当地现有的水文资料，与当地居民进行充分的交流，不断整理与完善收集到的水文资料，再将其合理准确地运用到农田水利工程设计中；（2）当地的农田水利部门要对农田水利工程的建设予以全力支持，在施工图纸的设计、水文资料的整理等方面对农田水利工程设计工作人员给予支持，对于其中存在的不当之处要及时指出并进行修正，重视农田水利工程设计中对生态理念的应用。

3.2 提高农田水利工程设计人员的生态理念意识与专业设计素养

设计人员作为农田水利工程设计工作的执行者，其专业设计水平的高低会影响设计结果的水平，其所具有的生态理念意识也决定了在农田水利工程设计中是否融合了生态理念。因此，为了让生态理念在农田水利工程设计中得到更加良好的应用，就必须采取措施来提高农田水利工程设计工作人员的综合素质，设计人员不仅要具备环境保护观念与专业设计技术，而且还要将这两者进行完美结合，确保自己能够充分发挥出对设计工作的积极影响。因此，要加大力度对农田水利工程设计工作人员进行培养，对设计人员定期考核，确保设计人员的设计能力能够与农田水利工程设计工作的要求相符合。除了要重视设计人员的动手设计能力与理论基础知识，还要对设计人员进行关于生态理念的相关教育，让其意识到运用生态理念来进行农田水利工程设计的重要性，同时也让设计人员充分了解到环境保护对于社会发展与人民生活的重要意义，让其能够掌握生态理念的核心内容，并在生态理念的指导下来进行具体的农田水利工程设计，确保农田水利工程设计体现出环保性、科学性与生态性之间的相互统一。

3.3 实现生态理念与农田水利工程设计的相互协调统一

在农田水利工程设计中应用生态理念的主要目的就是为了确保最后建设出来的农田水利工程能够与生态环境之间实现协调发展，而在农田水利工程建设的各个环节中，农田水利设计的重要性最为明显。因此，在农田水利工程的设计阶段中要将生态理念贯彻到每一个环节与细节之中。在进行设计的时候，设计人员要坚持和谐发展理念的指导，除了要考虑农田水利工程的社会效益与经济效益之外，还要为当地的动物栖息与植物生长创造良好环境，为当地水源中的鱼类产卵创造条件，确保工程的建设不会可能会给当地自然环境与带来生产造成破坏。同时，对农田水利工程可能给周围环境带来的影响进行全面评估、评价，并调查和预测农田水利工程建设对周围地区环境可能造成的影响，制定出相应的防治环境破坏与污染的对策，在此基础上，再进一步调整农田水利工程的设计，使其能够与当地的实际发展情况相符合。

3.4 在农田水利工程设计中运用新型的生态技术与材料

在社会可持续发展的大环境之中，生态理念开始在社会各行业中都得到了践行，推动了生态化技术与材料的开发与使用，设计市场中涌现出了许多可以运用在农田水利工程设计中的材料与技术，比如植草专用砖、运用在护岸方面中的石笼、膜袋等等。原有的水闸技术也得到了不断的创新，翻板闸、钢坝闸等凭借着自身操作简便、结构简单、效果明显等优点在近年来得到了广泛的应用，如图2所示。

图2 翻板闸与钢坝闸

虽然生态技术与材料能够在农田水利工程设计中发挥出巨大的作用，但其本身或多或少都会存在着某种不足或者缺陷。因此，在其使用到实际设计过程中，必须严格根据其特点与适用对象来进行选择，这样才能够为后续的施工提供科学的参考与指导。

3.5 在塘堰的规划设计中充分运用生态理念

塘堰在生态治污与生态保护等方面具有重要的作用，其能够保持生态能量得到循环的利用，在整个农田生态系统中的重要性十分突出，具有防洪、灌溉的作用，而且还能够增加物种的多样性，使局部小气候得到合理的调节，还可以截留存在在农田中的农药与氮、磷。可见，做好了塘堰设计对整个农田水利工程设计的重要意义。

塘堰的设计，要确保不会减少塘堰的蓄水量。对于一些淤积严重、蓄水量较少的零散分布在耕地中间的小塘堰，可以使用填塞整理的方法将其变为耕地。对于一些集中分布的塘堰，可以在之前基础上再对其进行加深、加大处理，确保在规划前后不会减少区域的水面率。在我国南方地区，塘堰一般都不会被当成是灌溉水源来使用，这样，塘堰的最小蓄水量也就只包括塘堰生态需水量与在非降雨时期内塘堰水面的蒸发量，用公式表示则为

式中，Vmin为塘堰的最小蓄水量；Vs为塘堰生态需水量；Vz为塘堰水面的蒸发量。

分析计算塘堰的生态需水量，一般都可以使用以下这种方法来进行：

式中，V1是指塘堰外边的人工或天然植被的耗水量；V2是指维持塘堰内生物栖息需要的生态需水量；V3是指在水面蒸发量大于降水量的时候为保持塘堰正常功能所需要的水量。

这种方法是以鱼类作为指示生物的，通过鱼类对生态空间的最小需求来确定塘堰的最小需水量，其中，鱼类需求的最小生态空间参数如表1所示。

表1 鱼类需求的最小生态空间参数

根据以上方法设计出来的塘堰，能够实现生态效益与经济效益的统一。

4 结语

综上可知，农田水利工程设计会对整个工程后期建设的效率与效益产生重大影响，设计理念也关系到设计的质量与水平。在现代工农业发展水平逐渐提升的影响下，水利工程在满足人类社会发展需求的基础上对生态环境造成不良影响，特别是对合流生态环境造成劈坏。要想更好地解决相关问题，就要从源头出发开展生态水利工程建设工作，保证工程建设能够与生态环境之间实现和谐相处，在今后的农田水利工程设计中必须要充分运用生态理念，在遵循自然发展客观规律的前提下不断提高农田水利工程的生态环保性与经济价值。

【1】宋具兰,罗海波,吴琳娜,潘伯娟,陈远云.喀斯特山区农田水利工程建设发展趋势—以贵州省为例[J].中国农业科技导报,2016（1）:112-119.

【2】陈雷.全面贯彻落实党的十八届五中全会精神奋力谱写“十三五”水利改革发展新篇章——在全国水利厅局长会议上的讲话[J].水利发展研究,2016（2）:1-11.

Study on theApplication of Ecological Concept in the Design of Farmland Water Conservancy Project

YAN Yu-wei
(Jilin Research Instituteof Water Resources and HydropowerSurveyand Design,Changchun 130021，China)

With the deepening of the concept of sustainable development, the development of irrigation and water conservancyengineering also appeared a series of changes, ecological concept in the design of farmlandwater conservancy project has beenwidely used,playahugerole.Thispapermainlytheapplicationofecological ideasin the design offarmlandwater conservancyproject analysis, pointsoutthe present situation of the irrigation andwater conservancyengineering design, and proposes some countermeasures forhowto improve theecologicalconceptinthedesignoffarmlandandwaterconservancyengineeringapplication.

ecologicalidea;farmlandwaterconservancyproject;design;application

S27

A

1007-9467（2016）09-0109-03

2016-07-28

阎玉伟（1973～），男，吉林梨树人，高级工程师，从事水利工程设计与研究，（电子信箱）382910110@qq.com。