《水利工程生态设计导则》解读

涂金良，陈俊昂，刘海洋

(1.广东省水利水电技术中心，广东 广州 510635；2.广东省水利电力勘测设计研究院有限公司，广东 广州 510635)

1 背景

1.1 编制缘由

广东省境内水系发达，修建有大量的水利工程用于防洪(潮)、治涝、供水、灌溉、航运、发电等。众多的水利工程对促进经济社会持续稳定发展发挥了重大作用，也对河湖生态系统造成了不利影响，如河道渠化、河道涵化、河道断流、岸边带生境破坏、鱼类通道阻隔、水土流失等现象。

为贯彻落实绿色发展理念，把尊重自然、顺应自然、保护自然的生态理念贯穿到水利工程设计全过程中，减少水利工程对自然生态系统的负面影响，维护河湖健康生命，编制组结合广东省的自然环境特征、水文条件、经济发展状况等地方特点，制定了《水利工程生态设计导则》(以下简称《导则》)，规范水利工程的生态设计技术要求。

1.2 编制历程

自计划制订本《导则》起，编制组通过实地走访全国及省内各地的水利工程，调查梳理现存问题和有益经验，于2019年编写形成了《导则》草案，并在2020年2月获广东省市场监督管理局批准立项，2020年5月就《导则》先后向广东省水利厅系统有关单位、省直有关单位以及各地级以上市水利(水务)局等共50多个单位征求意见，共收集意见约80条，经研究完善后于10月形成送审稿，并经省市场监督管理局组织审定，于12月形成报批稿。《导则》制订全过程历时约2 a。

2 水利工程生态建设现存的主要问题

2.1 工程生态问题

广东省修建有大量的水利工程，其类别有河道整治工程、堤防(海堤)工程、水库工程、水电站工程、泵站工程、水闸工程、引调水工程、灌区工程、人工湖等10多类存在着涉及生态敏感区、改变河湖水文情势、未保障生态流量、改变河湖地貌、改变河流空间形态、破坏岸边带生境、河道渠化硬化等20种主要生态问题(见表1)。

表1 水利工程存在的生态问题归纳

水利工程的生态状况往往是由多种工程类型、多种各异但也有共性和关联的问题构成的复杂体系，也即是一个多类型变量和多问题变量构成的复杂体系。

2.2 生态设计标准问题

我国在水利工程生态技术应用层面已有部分单项生态技术，如《水利水电工程鱼道设计导则》[1]、《河湖生态保护与修复规划导则》[2]、《河湖生态环境需水计算规范》[3]、《陆生野生动物廊道设计技术规程》[4]、《水电工程鱼类增殖放流站设计规范》[5]、《水电工程陡边坡植被混凝土生态修复技术规范》[6]等。

由于水利工程类型众多，生态问题各异，已有的相关技术尚未能系统地解决由多类型变量和多问题变量构成的水利工程生态状况复杂体系，如何在各类水利工程设计过程中应用生态理论或生态技术，当前尚无系统阐述，为技术空白，亟需解决。

3 《导则》主要内容

《导则》以实现水利工程生态设计为目标，以解决由多类型变量、多问题变量构成的水利工程生态状况复杂体系问题为导向，通过问题诊断和系统研究，梳理、归纳、提炼出水利工程一般性和特殊性的生态要求，运用生态理论与技术，结合水利工程设计报告编制规程[7-9]，全面提出工程各个设计要素(如工程总体布局、工程任务和规模、工程布置与主要建筑物、工程施工组织、工程管理等)满足生态要求的技术规定，从而实现将生态理念贯穿到水利工程设计全过程的目标，由前言、引言、正文(共11章)和附录(共7个)组成。

3.1 第一章 范围

界定了适用范围，适用于广东省内河道整治工程、水库工程、水电站工程、泵站工程、水闸工程、引调水工程、水系连通工程、海堤工程、灌溉与排水工程、人工湖等水利工程生态设计，其他涉水工程设计可参照执行。

规定了水利工程设计总则、前期调查、工程总体布局、工程任务和规模、工程布置与主要建筑物、工程施工组织、工程管理以及已建工程改造的生态设计要求。

确定了主体工程各设计阶段的生态设计要求和深度，生态设计与工程设计在各个阶段中平顺衔接。

3.2 第二章 规范性引用文件

列举了对《导则》应用必不可少的规范、规程、导则等有关文件，包括国际标准，国家标准，环境、水利、能源、林业等标准，以供参考运用。

3.3 第三章 术语与定义

为了设计人员准确把握运用，本《导则》列出了相应的术语与定义。

如本《导则》提出的“水利工程生态设计”的术语与定义为：落实生态理念的有关设计，遵循生态保护、生态约束的原则，维护或修复河湖生态系统完整性，发挥水利工程的生态功能。

如《导则》根据已经实施的有关案例，赋予术语“超级堤”的定义为：堤底宽度不小于堤身高度10倍、堤身断面面积不小于最小稳定安全断面面积2倍，具有防洪(潮)、交通、市政、园林等功能的堤防。

3.4 第四章 总则

提出了水利工程生态设计总体原则，分别从生态设计的前提、生态设计的目标、生态设计遵循的原则、生态设计宜混淆事项等方面进行规定。

前提方面，需妥善协调好安全保障功能、社会服务功能与生态功能之间的关系。

目标方面，应根据流域生态系统特征和存在的问题，因地制宜、统筹考虑流域内生态系统保护和修复的要求，提出设计目标。

原则方面，应尊重自然、保护自然，以生态保护、自然恢复为主，将生态保护红线、水资源利用上线、水环境质量底线作为硬约束指标。

内涵方面，可将水利工程生态建设与风景园林工程建设两者统筹结合，但不应将两者相混淆，不应以风景园林工程建设替代水利工程生态建设。

3.5 第五章 前期生态调查

生态调查：工程建设涉及的水生态现状包括水生态空间是否遭受挤占、河湖自然形态是否遭受改变、河湖生态流量是否得到保障、河湖的自然连通是否被隔阻、河湖岸坡是否被硬化等。

分析研究：通过对上述调查结果的分析研判，识别工程建设涉及的水生态问题，提出工程建设生态制约因素或生态需求。

意见建议：当发现现有规划或建设项目存在不利于水生态建设现象时，应向相关主管部门提出优化或调整的意见或建议，为水生态建设落地争取条件。

3.6 第六章 工程总体布局

规定了水利工程总体布局中，生态设计的原则和要求。一是按照工程功能定位科学选定工程总体布局，应执行主体功能区制度满足规划符合性要求，应实现水利工程的生态功能和社会服务功能。二是根据工程总体布局与特殊(或重要)环境敏感目标的区位关系，提出不得修建、禁止修建、避让、减缓、恢复等规定要求。

3.7 第七章 工程任务和规模

本章附录B针对广东省“一核一带一区”的区域发展格局等情况和工程类型，分类提出工程生态任务，在设计中可参照确定工程生态任务。

附录D针对我国当前有关生态流量确定的规程规范多达十余项，且计算结果差别较大，导致在具体实践中难以选择合适的方法的问题，基于广东水情特点，本《导则》分工程类型提出生态流量选用计算规范的指引和确定方法，解决了选定生态基流的困难，为确定工程规模提供了一定的支撑。

3.8 第八章 工程布置与主要建筑物

包括空间形态、工程界面、结构与材料、文化与景观及植物配置五部分。

工程空间形态应顺应原生自然空间形态，不应过度改变。《导则》从工程平面、工程横向、工程纵向等3个维度明确规范了水利工程生态设计中对于空间形态的要求。

工程界面部分应与外界生态要素形成良好的联系，水陆连接界面的处理应具有连续性，从与生物群落、人的联系上提出了相应的要求，同时针对堤岸形成的工程界面布置生态或游憩设施的适宜性[10]方面，以附录F进行了规定。

结构和材料部分规定了水利工程生态设计中结构和材料的选择和使用要求安全、生态和环保，同时与周围自然景观协调；宜采用环境友好型新技术、新工艺、新材料、新设备。同时提出了生态护坡护岸、生态海堤、生态渠道设计的技术规定。

文化与景观部分提出了水利工程生态设计中景观文化应注重与环境生态景观、社会文化景观的结合，记忆当地传统特色的水文化，弘扬人水和谐的价值观，形成人与自然共进共荣的行为规范。

植物配置部分提出了水利工程生态建设中植物配置应结合岸坡稳定、生态修复、生长环境和自然景观要求等因素综合考虑，宜按照工程类型及环境特征，构建河、湖、库岸带植物缓冲区、防护林带等绿色廊道，发挥植物拦截、过滤、削减面源污染作用，净化水质作用，固土减少水土流失作用以及景观作用。

3.9 第九章 工程施工组织设计

施工期间的生态环境保护应作为制约条件与目标，做好施工组织设计。要合理选择工程措施以解决施工期水流控制、水体扰动污染、水动力条件改变等不良的生态环境问题；同时也提出了具体的措施要求，如提出宜布设封闭式的专用渣土通道，采取防尘降噪措施；要求进行土石方调配设计，充分利用开挖料；要求对污水、有毒弃物进行处置设计；要求采用节能、节水、低损耗、低排放、低噪音的先进施工工艺和设备；要求施工临时用地应布设工后覆绿措施；要求水土保持措施、环境保护措施与主体工程同步实施。

3.10 第十章 工程管理设计

工程管理设计应制定工程生态运维管理长效机制，提出了工程运行调度、运行维护方式和设施等方面的生态技术规定。

工程运行调度方案中在保障生态流量方面，对水电站或梯级电站群、引水式及混合式电站、有调节能力和无调节能力的工程等各类型工程，提出了生态流量保障的要求和规定[11-12]；在保障鱼类洄游方面，对设有或未设有专门鱼类洄游设施工程分别做出了相应生态调度要求。

3.11 第十一章 已建工程改造

已建工程生态化改造分3种类型进行：一是以维续工程已有功能的加固、扩建与改建工程，在设计全过程中执行生态设计要求；二是以功能转化、修复受损生态系统为目标的生态化改造，应评价工程现状与生态建设需求之间的差距，开展针对性的生态设计；三是功能可被代替、对生态系统造成的影响较大且难以修复的工程，经论证，可采用拆除或退出的方式恢复自然状态。

4 结语

生态文明建设是关系中华民族永续发展的根本大计，生态兴则文明兴，生态衰则文明衰。水生态是生态文明建设的重要内容，实现水利建设的高质量发展，须高度重视水生态建设，未来一段时期内，我省将迎来水利建设大发展时期，但水利工程生态建设尚处初步发展阶段，《导则》的发布可弥补当前水利工程生态设计技术的不足，对水利工程生态设计起到规范和支撑作用，推动传统水利向生态水利转变。