生态水利工程设计在水利建设中的运用

2020-01-10明开宇

科学技术创新 2020年19期

明开宇

（黑龙江省齐齐哈尔市嫩江巡查管护总站，黑龙江齐齐哈尔161000）

生态水利工程的建设能够推进社会发展，对于设计人员来说，要全面提高生态水利工程设计能力，要重视结合水利工程实际，有针对性的进行实践设计分析，以此才能不断提高设计效率。在进行分析过程，本文对其进行了深入研究，希望分析能为水利工程建设事业发展奠定良好基础。

1 生态水利工程设计原则

1.1 安全性与经济性

水利工程的建设与规划牵连的范围较广，因此多种因素都可对工程的实施造成影响。在具体完成施工时，工程方应在全面考量施工影响因素的同时，兼顾实施生态保护措施，从而使水利工程能够与周围的生态协调发展。水利工程的建设从理论上讲，应首先符合工程学与生态学的规划理念，严格按照工程及水文治理标准开展项目施工，从而使工程达到理想的稳定与耐用效果。

1.2 生态系统保障

物种存在的多样性是以生存空间异质性为前提的，也就是说，生存环境具有较高的差异性特征，便会形成有些局部的生存空间，促进生物的多类型繁衍。如果地域的差异性较差，生物种类的繁殖可能性也较小，从而出现单一化的生长特征。可见，环境差异对生物群落和种类的发展具有直接的影响作用。

1.3 生态系统可自恢复

生态系统具有对自身的自行组织与设计能力，能够根据当前既有的生物种类进行合理的选择，并形成相应的生态链条，使整个系统的设置更为科学。在实施水利工程时，设计人员应人为控制对生态系统的破坏程度，需积极引入新的理念来设计和完成施工任务，从而达到工程与环境的平衡统一。人类一直在改造方面占据着主导地位，因此对生态的影响甚至是破坏程度也日益严重，从短期效果来看，不会产生较为严重的影响，但对自然无节制的破坏绝对会对人类的未来发展产生较深远的影响，因此人类也需格外重视建设开发与自然的平衡关系。

2 生态水利工程设计策略

2.1 保证景观尺度及整体性

对水利项目进行设计和统一管理时，需在较长的时间内保证项目的可持续经营。较大规模的生态修复对施工效率提出了较高的要求，而实际完成局部工序时，却往往表现出效率偏低、效果未达到理想水平的现象。通常，“ 整体性” 是从系统本身的结构和作用等方面出发，理清系统内不同条件的相互影响和内在联系，从而确定科学的修复生态结构的途径及手段。需要注意的是，设计人员不仅要重点研究河道水文的修复措施，也需同时关注到相关的生物种类和岸边的植被情况，尽量做到整体性的规划实施。此外，技术人员还应充分意识到水流与生态的变化性特征，水流由于其动态性，流量、流向等方面均具有随机性特征，且河道也在不断受到各方面的侵蚀作用，因此呈现出随时变化的特征。上述情况同时对生物种群的生存和繁衍也造成了一定的影响。水域面积会随着地区降水、潮流等因素的影响而形成扩张和收缩的效果，同时生物群也会随之繁衍或者消亡。生物系统由于物种的迁徙或者不同季节的生长特点而对整个系统构成形成一定的动态影响。最后从修复河流生态的进度来看，河流的演变并不是短时间内形成的，需要一个漫长的过程，因此河流生态与其相关的生物系统的变化都呈现出一定的延续性，因此技术人员需总体联系历史情况进行客观分析，准确把握河流及生物的变化历程，并找出二者之间的内在联系，最终确定较为科学的工程设计方案。

2.2 完善基础模块设计

为了使生态工程与流域的特征保持较为紧密的一致性，在具体完成工程设计环节时，技术人员应参照工程设计的基本流程和各模块之间的相互关系来具体实施设计方案的规划。首先在防洪方面的设计中，要基于对经济与环境等方面的效益分析，来确定适合的生态环境协调方案，并以此为基础开展对生态工程经济价值的测算，最终制定出客观的生态评价体系。将以往已建立的生态评定作为基础，同时将海岸、湖泊、河流生态系统及与之相联系的生物及人群也纳入到评价指标中，通过构建更为全面的系统，来统一对生态走廊的相关物种进行规划和安排。在实施水文工程建设之前，技术人员应充分深入工程实施区域，进行较为全面的地质和生态系统的了解调查，掌握充分的基础信息，从而使工程项目具有良好的生态效益。其次，需遵循河流同质化的特征设置堤岸线，并按照河流以往的流动规律实施后续的工程项目，从而最大限度保留河流流域的原状。当确定好堤坝间的距离后，便可按照等宽的原则统筹分析土地的利用方式与生态的关系、防护工程与生态的相互作用等。此后按照地区具体的洪水量来设置植被的宽度，促进生物的生长和河水自净能力的发挥。在设计堤岸外观时，还需按照工程在渗漏和恢复等方面的具体要求，倾向于选择原始的缓坡或者材料参与施工，从而优化河流连通效果。最后再完成岸坡防护部分的设计时，要注意水陆交错部分对工程整体的影响作用，该部分不仅为陆地及水生动植物提供了生殖与繁衍的主要场所，且对生态景观的修复也起到重要的影响作用。因此在防护坡的设计规划中，应重点加强对该部分地带结构的设计管理，以科学的方式完成景观内各因素的有效协调，从而达到理想的水流自滤作用。此外，应侧重于使用天然的或者多孔混凝土等原料参与护岸工程的实施，从而在总体层面提高项目实施的稳定性与美观性。

2.3 统筹兼顾水生态水文化

在实施水利工程的项目设计时，需以生态理念为指导，综合兼顾节能减排、环境及水源保护、水利文物及相关的传说、水利人文精神、领域内的相关知识、法规宣传等内容，将水利工程项目打造成为具有生态性、文化性及美观性等多种特征为一体的综合性工程项目。在建设过程中需以安全为首要前提，同时以保护生态为基础，综合融入文化、民生及实际的地理及经济等情况，充分调动现有的自然等方面的条件，充分满足当地群众对生产和文化等方面的需求，将工程建设与当地民生和谐共融。如在完成堤防部分的设计规划时，实际上多数的堤防兴建于与当地居民栖居地距离较近的位置，因此在保证堤防的抗洪性能之外，还可结合地方实际的环境建设情况新建休闲娱乐等活动区域，促进提升当地居民的生存环境的生态性特征。在不影响防洪措施的情况下，可不对生长于岸边的植物进行全部清除，适当保留也可优化岸边的绿化效果。此外应注意重点保护自然形成的沙滩区域，同时将堤防周边的山体和空地进行综合改造，形成适宜人群休闲和健身的场所，尽量丰富地方人民的文化生活。此外还可加大水利相关的知识、故事、艺术作品及法律发规等内容的宣传普及，以生态理念贯穿水利项目设计与建设的各个方面，时刻以把保护水文生态、建立和谐的项目工程作为最终目标，使水利工程不仅具有工程本身的使用性特征，同时还能兼具生态文明，进一步提升对地区环境和人民的贡献度，真正体现出工程的生态理念。