基于生态水利工程的河道规划设计研究

黄月琪

（成都岭南工程勘察设计有限公司，广东 韶关 512000）

在传统理念下，水利工程主要功能是满足人们对水资源需求，用于防止洪涝灾害，因此河道规划设计是一项非常重要的工作。过去人们忽视了对河道规划设计对生态环境带来的影响，出现了严重污染。为了改变这种情况，要加快生态水利工程建设，在发展经济同时重视环境保护，从而实现可持续发展。

1 韶关市水利工程概述

韶关，地处粤北。随着社会人口的激增和经济的快速发展，韶关市污水量增长迅速，污水经处理后排放会对水体水质产生影响。环保是当今社会发展主题，因此要加快生态水利工程建设，同时对河道进行合理规划设计。现市区自来水公司（未含曲江区供水管理处）有五座水厂，见表1，供水能力已达28.5 万m3/d，其中五里亭水厂尚有10 万m3/d 的扩建供水规模。

表1 韶关市水厂基本情况表

2 生态水利工程

进入到21 世纪，环保成为时代发展主题，在此背景下，国家提高了对环境保护的重视程度，并落实到各个领域。韶关市水利工程建设速度加快，数量也在不断增加，在人们用水、农业灌溉等方面发挥着有效作用。在水利工程建设中要体现出生态理念，注重自然环境保护，走可持续发展道路。生态水利工程是发展的必然趋势，因此要提高重视程度，发挥出水利工程的生态作用。生态水利工程这一概念是由董哲仁教授提出的，是指在建设水利工程时融入生态学理论，构建出具有生态化特色的水利工程。水利工程是为人类社会发展服务的，所以要尊重自然，实现人与自然和谐相处，走可持续发展道路。生态水利工程最大特征在于生态，强调环境保护，提升工程的生态效益[1]。

本文研究的水利工程位于武江流域，影响范围涉及北江流域。流域内涉及的水利工程主要为武江流域内的乐昌峡水利枢纽及下游的六个梯级电站，其中已经建成张滩、昌山、长安、七星墩、溢州电站，厢廊电站正在规划中。北江流域内的孟州坝水电站。武江上游已建乐昌峡水利枢纽，位于武江乐昌境内。孟洲坝水电站位于韶关市浈、武江汇合处下游12.6 km 处的武江区西联镇车头村附近，是北江干流梯级开发最上游第一级水利枢纽工程。

3 生态水利工程建设原则

经济性原则。水利工程建设需要投入大量资金，后期运营后对当地经济发展会起到促进作用，因此要考虑到成本。制定建设方案并进行对比，选择最佳方案，在保证工程质量前提下，尽可能减少投入，提升整体经济效益。

生态保护原则。在建设水利工程过程中，要将生态环境保护放在重要位置上，避免生态系统遭受破坏。

景观性原则。提升生态水利工程的观赏性，合理选择树木、花草等，与当地气候、水质条件相适应，保证可以健康生长。对生态水利工程进行分析，掌握结构形式、质量目标等，制定完善建设方案，保证达到预期目标[2]。

4 目前河道规划设计面临的问题

4.1 破坏生态环境

从目前情况来看，大部分河道都采用了“截弯取直”的设计模式，对河道进行加固时会使用混凝土、砂石等材料，这种方法增强了河岸的稳定性和强度，可以有效抵御河水的冲击，为周边居民生命财产安全提供可靠保障。但是也存在弊端，由于工程量大，对河岸生态环境造成严重破坏，使得后期出现更多问题。例如原本生长几十年的树木，已经形成了自然景观，由于水利工程建设需要全部砍伐，造成不可挽回的损失[3]。

4.2 破坏生态系统

在河流及周边已经形成了完成的生态系统，在传统理念下，水利工程建设并没有考虑到这一点，一味追求建设效果，对当地生态系统缺乏保护，打破了原本平衡的生态系统。另外河道上下游被切断，生态系统无法联系起来，对河水流动性产生了不利影响[4]。不难发现，很多河流在没有建设水利工程之前有各种各样的动物，自然景色也非常漂亮，但建成之后就会破坏生态系统。

4.3 渠道化问题

采用“截弯取直”的设计模式，改变了原本弯弯曲曲的河道，在这种情况下，渠道化问题越来越突出，对河水的自然流动产生不利影响。对于北方地区而言，夏季降雨量较大，河道水位上涨，由于河道非常笔直，大量的水对河岸会造成冲击，长此以往就会出现问题，对周边居民生命财产安全构成一定威胁。水流速度加快对河床会产生侵蚀，使得生态环境恶化，情况变得更加严重。

4.4 设计理念落后

水利工程有着很强的功能性，主要用于农田灌溉、泄洪等，在设计时会将工程功能需求放在第一位，忽视了环境保护的重要性，在这方面比较欠缺。传统设计理念存在滞后性，环保意识较差，使得污染问题一直得不到解决。在生态水利工程模式下，要积极转变理念，工程建设时注重生态环境保护，兼顾经济效益和生态效益，才能发挥出最大作用[5]。

韶关市区武江饮用水水源地保护区范围设置需依据现状进行调整。目前，该水源地取水口（尤其是帽子峰水厂和西河一水厂取水口）位于韶关市区内，城区繁华区域的很大部分处于原经省政府批准划分的水源地一级保护区内，规定的保护区范围过大，如一级保护区陆域范围为“武江围”，这一陆域范围覆盖了韶关市城区相当大的比例。

5 基于生态水利工程的河道规划设计内容

5.1 河道平面设计

在我国很多地区，单位或者个人为了自身利益，会非法占用河道、填埋河道等，导致河道变得越来越窄，水域面积也缩小，生态环境遭受了严重破坏。在进行河道平面设计时，要保证河道有足够的排洪能力，再根据实际情况确定河道的各项参数，包括宽窄等，为生物生存、活动提供充足空间。为保证河道平面设计质量，工作人员要展开实地调查工作，全面了解相关情况后再进行设计，对于发现问题及时处理，进一步优化设计方案，保证与实际需求相符合，作为实际工作开展的指导依据[6]。

5.2 河道断面设计

在不同季节，降雨量是不一样的，河道水位也会有较大差异，这是河道断面设计的主要依据。在河道水位高涨时可以保证周边居民生命财产安全，避免发生意外事故。在低水位时，保证可以满足当地人民对水资源需求。如果堤坝设计过高，会对两栖动物活动会产生不利影响，因此在断面设计时要考虑到这一点[7]。设计工作由专业人员来完成，设计完成后对方案进行审核，结合实地情况来看，增强方案执行力，将具体效果落实下去，实现预期设计目标。

5.3 生态护岸设计

生态护岸设计不仅要注重河道保护，还要保证平衡的生态系统，要有较大孔隙率，这样设计可以给植物生长留出足够的空间，可以起到加固堤岸的作用。生态河道护岸可以实现河流水体和河岸之间水分和物质的交换及基本的防洪功能。

自然原型护岸。这种方式是运用植物的根系来对河堤进行稳固，保证原有的自然形态，适用于坡面较缓、腹地宽大的河段。自然原型护岸具有操作简单、成本低等优势，常见于农村河道的治理，实际效果较好，选用的植物有芦苇、菖蒲等[8]。

自然型护岸。在常水位以上的坡面种植灌木和植被等，在保护堤岸时，可以采用石块、混凝土等材料，这是一种有效方法，常用于坡面较陡的河段。

复式阶级型护岸。复式阶级型护岸由两部分组成，分别是亲水台下设计和亲水台上设计，需要在亲水台下制作梯形网状框架，为保证框架的质量，要使用硬性材料，向其中投入石块，可以用来建造人工鱼巢。在框架外种植植物，包括杨柳、芦苇等，分别设计在不同位置，会形成多层次的植被网络，从而起到巩固堤防的作用。对于亲水平台以上来说，要采用栅格形式的混凝土巩固堤岸，在栅格中间种植花草树木，适用于防洪要求较高的地区。

5.4 生物利用

在进行河道规划设计时，要充分利用当地的水生生物，例如莲藕、芦苇等，要选择当地品种，可以保证健康生长，不仅可以美化环境，还能够净化环境。相对平缓的坡面，选择种植乔木、灌木等，较陡坡面种植萱草等。河道规划要尽可能减少对生态环境的破坏，让其保持原本形态，有助于提升河道生态质量[9]。

6 基于生态水利工程的河道规划设计重点

增强创新意识。为提升河道规划设计水平，必须要创新理念，意识到生态环境保护的重要性，根据河道实际情况制定发展策略，有效利用水利资源，获得最大经济效益。传统模式下的河道规划设计缺乏整体性，为了改变这种情况，在今后设计工作中要从整体上去把握，以自然生态为基础，避免规划设计对自然环境带来的不利影响。河道规划设计重要目标之一就是提升河道利用率，首先要保证河道的防水、泄洪功能[10]。其次合理运用河道周围的自然资源，例如树木、花草等，作为设计的点缀，可以起到美化河道的作用，提升整体观赏性。随着经济发展，河道开发速度会加快，要尊重自然，符合可持续发展理念，重视生态环境的保护。部分河道位于城市中，因此在设计时要和城市景观结合起来，在提升居民生活质量同时，创建出良好的城市环境。抓住生态水利工程河道规划设计的重点，有效解决过程中遇到问题，消除不利因素影响，保证设计方案质量。

坚持“水资源的可持续利用”方针和开源、节流、治污并举，节水治污优先的原则；坚持开发、利用、节约、保护水资源和防止水害综合利用的原则；坚持水量与水质统一的原则；坚持取水权有偿转让原则，建立健全保护水资源、恢复生态环境的经济补偿原则；坚持维护国家权益，遵循公开、公平、公正和协调、互相的原则。

7 河道治理措施

根据《广东省韶关市水功能区划（2014年）》对项目所在流域的河流水功能区划分成果：本工程河段一级水功能区为武江乐昌-韶关开发利用区，二级功能区为武江西河桥饮用渔业用水区，现状水质为Ⅱ类，水质管理目标为Ⅱ类，本项水资源论证分类等级为三级，对水资源的利用应做到有效保护、统一规划、合理配置。

7.1 明确治理思路

从国内情况来看，河道污染情况严重，例如很多企业将废水排入河道，并没有进行处理，其中有大量有害物质，导致水体受到污染，破坏水体生态系统。在开展治理工作之前，要提前展开河道调查，收集、整理、分析相关信息，对实际情况有全面了解，进而明确治理思路。由于河道范围广，所以治理面临较大工程量，要进行合理安排，保证治理工作的有序推进，实现预期目标。为了提升治理效率和质量，要运用专业机械设备，可以减轻人员劳动强度，改善治理效果。做好区域内工农业发展规划。从保护水源水质出发，结合当地实际，协助各村委指定工农业发展规划，鼓励发展绿色生态产业，禁止使用剧毒和高残农药，不得滥用化肥，不得使用炸药、毒品捕杀鱼类等，不新建有污染、对生态环境影响较大的工矿企业，保证该河段水质目标为Ⅱ类。

7.2 扩大植被覆盖面积

在河滩边缘种植水生植物，可以吸收水中的氮、磷等元素，使得水中这些元素含量减少，起到净化水质的作用。根据实际情况确定植被种植面积，保证有充足的生长空间，从而改善生态环境。有效利用水生植被，创建出良好水体环境，植被类型要多元化，提升水体净化能力。另外要选择具有观赏性的花卉，种植在河岸，提升河道的观赏性[11]。武江流域位于五岭山脉以南，属东亚季风气候区。冬半年受东北季风控制，气候寒冷略干燥，夏半年受西南和东南季风控制，气候炎热多雨。武江流域覆盖层大部分为红壤和黄壤，流域内植被较良好。为保证居民的生产生活水源，应加强对植被的保护，禁止破坏，充分保障水源水量的供应，保值水资源的可持续利用和用水安全。

7.3 加强宣传工作

由于水体受到污染，导致水生动物数量锐减，破坏了原本的生态平衡。要适当增加水生动物数量，不仅可以净化水质，还能够保持河流区域生态平衡。部分水生动物有着很强的繁殖能力，短时间内数量会快速增加，要注意到这一点，并不是数量越多越好，要控制在合理范围内，否则会打破生态平衡。通过加强环境保护宣传，让群众自觉保护生态环境、控制污染，使流域内的群众能自觉保护生态环境，不直接向河流排放废污水、垃圾或其它废弃物，禁止工业厂矿像河流内倾倒工业废渣、废污水和有毒有害物质等。

8 结语

河道治理具有长期性特点，目前很多地区河道污染情况日益加剧，要投入更多经费、人力来进行治理，避免污染范围扩大。不同地区河道污染情况不一样，因此要坚持因地制宜原则，根据实际情况制定治理方案，保证发挥出有效作用，在河道治理中取得良好成效。在治理过程中要善于总结经验，对于不足地方及时完善，提升治理水平，有效适应发展需求。河道治理需要政府部门、人民群众等多方共同参与进来，形成一股强大凝聚力，解决实际中遇到问题，消除不利因素影响。积极引入新技术、新设备，投入到河道治理中去，发挥出科学技术的作用，为治理工作开展提供有力的支持[12]。