生态水利在水利工程中的应用

时同霞

沂水县水利局马站水利服务中心 山东临沂 276400

水利工程是一项重要的民生工程，对保障我国经济的稳定发展和人民的安居乐业有着非常重要的作用。水利工程建设不仅能够实现水资源的合理分配与使用，还能有效减少水灾害的发生。因此，水利工程建设对于促进社会绿色发展具有非常重要的意义。水利工程建设具有占地面积广、工程量大、建设周期长、施工难度大以及对生态环境的影响大等特点。在水利工程的建设过程中，若不能注意对环境的保护和资源的节约，不仅会造成建设资源的浪费，还会对环境造成破坏。水利工程设计是水利工程建设的先决条件，对提高水利工程的施工质量，实现水资源的调节作用有着非常重要的意义。在水利工程设计中贯彻绿色设计理念，不仅能充分发挥水利工程的作用，还能有效保护生态环境，实现人类和生态环境的和谐发展。随着经济与科技的高速发展，人们在利用自然、改造自然等方面取得了较大的成果，但若不节制，必然会导致生态系统的破坏。在实施水利工程时，设计人员要合理地利用自然资源，还要尤其重视工程与生态系统的和谐统一。

1 生态水利工程概述

1.1 生态水利工程分类

以消除水源隐患及开发国家水资源作为目的生态水利工程，需建造相应堤坝、水坝等各类水工建筑物，这些设施设备对实现生态水利工程目标要求发挥着十分重要的作用。我国生态水利工程中，对相关工程建设进行了以下分类：第一类，服务于农田方面的水利工程，譬如小浪底工程等；第二类是能够有效起到防洪作用方面的水利工程，譬如长江三峡工程等[1]。

1.2 生态水利工程的功能

首先，生态水利工程可有效提升河道蓄水能力，同时还能够最大限度地满足城镇居民日常生活用水及农业用水等。随着社会经济不断地发展和社会进步，人口数量也越来越多，对国家水资源需求不断激增。因此，诸多地方政府都需要在各自河流区域构建出不同类型水利工程控制设备等，对当地水资源进行合理科学的调节和利用。在此基础上，才可有效提高河道蓄水能力，并且可以满足日常生活用水及农田用水需求等。其次，中国水利工程建设经济效益日益突增。除以上基本功能外，在汛期，水利工程还可以进行发电和航运，水利工程的经济效益变得非常可观。最后，我国生态水利工程项目建设，在防洪排涝效果方面也有极其重要的作用。

2 生态理念在水利工程设计中的重要性

2.1 践行绿色发展理念

开展万里碧道规划建设，就是以水为主线，统筹山、水、林、田、湖、草等各种生态要素，打造“清水绿岸、鱼翔浅底、水草丰美、白鹭成群”的生态廊道，进而推动河湖综合治理、沿线休闲游憩设施建设、产业结构转型、宜居城乡建设和区域协调发展，探索出一条经济社会与生态环境协调发展的新路径[2]。

2.2 调蓄洪水

水利工程项目的建设可以有效起到调蓄洪水的能力。水利工程项目之中的堤坝、水库等设备都可以起到良好的削减洪峰以及水量调节的工作。其可以将短时间内骤然上升的水量进行滞后，然后再将其倾泻出去，这样可以大幅降低洪水产生的损害。此外，一些储水能力较高的区域如沼泽、湿地等也具有良好的储水能力。

2.3 净化环境

在一个固定的生态系统之中，其可以通过内部的循环来对空气和水源进行净化，以此来保障生态环境和气候的平衡。在生态系统内往往有一个固定的植物生态体系，植物依靠自身的光合作用来吸收空气中的二氧化碳，提高空气中氧气含量。此外，水体表层水分蒸发可以维持区域内的空气湿度，也可以对空气中的颗粒物进行吸收。在生态系统内含有一些水生生物可以通过自身的分解功能来消耗水体内的有毒物质。

3 生态水利工程的基本设计原则

3.1 整体性原则

在有效修复河流生态系统过程当中，倘若只是小范围进行短时间修复工作，生态效率就很难得到提高，修复效果也会大大降低。因此，相关设计人员在设计生态水利工程过程当中，从大范围入手才能确保生态效率得到恢复，修复效果也能显著提升。整体而言，就是依托于生态系统功能和结构，在各种要素相互产生作用基础上，进一步地制定河流生态体系的修复措施。该措施应当拥有着非常强的综合性。生态学领域下，景观尺度涵盖时间以及空间这两方面。在修复河流过程当中，应当运用到大尺度的景观，原因如下：第一，水域生态体系就是由许多子系统构成的，主要包括人造工程和生物系统设施等。上述系统和生物系统充分融合，进一步构建出整个生态体系。倘若我国水域系统遭到破坏，只是从河道展开生态修复的工作，非常难以实现预期修复效果，相关设计人员应当依赖综合因素间作用，进一步地制定可靠修复措施。第二，展开生态系统修复时，需充分考虑河流生态环境流动性及随机性等特性，这些特征会直接影响到当地生物种群发展[3]。

3.2 充分运用生态系统自我修复原则

与以往传统水利工程相比，生态水利工程不仅需考虑传统水利工程相关原则，还需兼顾到生态系统自我修复能力，促进生态系统的可持续发展。为了有效实现上述要求，只依靠人工建筑物是无法完成的。实际上，任何生态圈的形成均是经过长时间自然物竞天择，各方面因素综合作用引发的效果，生态体系通常有着非常强的自我修复能力。因此，生态水利工程设计过程中需充分利用自我修复这一功能，否则只是凭借人为力量，大概率会出现生态恶化等情况。现实中的良好的途径是将人为力量和自然力量充分结合，使用生态系统当中的组织功能，由自然选择合适物种。在此模式下，可有效提高生态系统修复效果的同时显著节约成本。

4 我国水利工程设计存在的问题

4.1 设计不当导致施工中产生污染

水利工程设计是水利工程施工和建设的基础，若在水利工程设计时没有进行充分考虑，没有完全掌握水利工程周围环境，将无法因地制宜地进行水利工程设计。更有部分设计人员自身的环保意识薄弱，没有在设计过程中考虑到水利工程可能会造成的环境污染。此外，由于水利工程的建设工程量较大，建设周期较长，不但会影响到施工区域的植被、绿化等，还会在施工过程中会产生大量的粉尘、噪声等污染，对工程周围的生态环境造成严重破坏。部分水利工程为了追求施工进度，一味地追赶工期，会进一步加大水资源的污染程度，破坏原有的生态平衡。

4.2 对气候条件的影响

①在水利工程项目建设过程中，会对建设区域的环境产生影响，储水量的增加和水域面积的扩张可能会缩短施工区域冬夏的球温差，导致冬季气温高于平常，夏季气温低于平常。②对于工程当地风力的影响：工程施工结束后，由于工程施工当地较空，因此对风力的摩擦会明显减小，从而导致风速增大。③对于降水量的影响：由于工程施工区域储水充足，日间水汽蒸发率也明显高于其他地区，这一点由于该区域容易发生大规模降水，从而对工程的上下两个区域产生重大影响。

5 水利工程设计中实施生态理念的方法

5.1 充分做好准备工作

相关人员在设计生态水利工程过程中，需要和现场勘察工作人员一起到项目建设现场进行勘察，对工程项目施工现场具体状况具有一个深入了解，确保勘察相关信息的精准性。从而为之后的设计工作提供重要参考依据。勘察内容主要包括生态水利建设工程的水文特质、地域环境、地势地貌及当地气候特点等。

5.2 注重河流自然演变规律

水利工程设计期间生态理念的融入，要尊重河流，理解河流，也就是注重河流自然演变规律。这些年水资源短缺、水环境恶化等问题比较严重，在这种情况下，人们开始意识到环境保护的重要性，也认识到生态水利工程建设的重要性。所以需要针对实际情况，在设计过程中，要符合自然规律，发挥好生态水利工程的价值与最用。在水利工程设计期间，需要关注水利工程与生态系统之间的关系与相互影响，在水利工程设计期间，要关注河流的自我修复能力，这样才能在生态理念坚持下，对水灾害、水环境等各类问题进行有效解决。水利工程设计全过程，要坚持“生态优先、保护第一”的基本原则，这样才能最大限度发挥水利工程的作用，降低对生态环境造成的破坏。

5.3 强化应用绿色设计的意识

在进行水利工程设计时要充分融入绿色环保理念。水利工程设计人员在进行水利工程设计前，应到施工现场展开详细调研，为水利工程设计打下基础。水利工程设计人员应提高自身绿色设计和节能减排意识，不断提升自身综合素养，为水利工程设计中绿色环保理念的应用提供保障。环保理念不仅仅要体现在水利工程施工中，还要体现在施工的准备阶段、完善阶段、工程使用阶段等。例如，要考虑到水利工程施工范围内栖息动物的迁徙以及鱼类的保护，在水利工程使用阶段还需要因地制宜地引入一些水生物，维护该区域的生态平衡。

5.4 减少施工中的环境污染问题

在水利工程中落实绿色环保理念，一方面对于经济和环境的和谐发展有重要意义，另一方面可以强化水利工程对环境的有效处理。比如，水利工程的建设区域，必须要禁止乱砍乱伐，可以通过树木移植的方法保护现场的树木，也就是在建设水利工程时，将树木栽植在接近生活区域的区域，当水利工程竣工后，再移植树木。为了防止水利工程组织施工破坏当地的生态环境，可以在建设水利工程的准确时期，为栖息在水利工程建设区域内的动物提供迁徙帮助。比如，对鱼梯、鱼道等进行修建，当水利工程竣工后或者是水利工程正式投入使用后，把水生物引入到水库中。将绿色设计理念融入到水利工程的设计当中，能够对生态环境和水利工程建设的深度融合起到积极的作用。在水利工程中推广并应用绿色设计理念，能够减少建设水利工程造成的环境破坏，减少资源消耗，节约资源。

5.5 修复计划与多元化生态

我国国土面积较大，区域之间的特征各异，许多地区的水土流失问题严重性不一，形成原因也不同。在对生态进行修复时，需要制定符合实际要求的，且与当地条件不相冲突的修复计划。修复计划是修复工作开展的依据，通过对历史经验教训的总结和借鉴，制定科学合理的计划。河道生态的修复计划中一个主要的目标就是治理水土流失。以当前的水土流失情况为基准点，分析造成该问题的原因并采取有效措施。以土壤的实际参数为前提，选择适宜良好生长的植物，成为当地的植物系统的参与者，维持生态系统的多元化。水利工程的经济效益是基础，在考虑安全、生态的基础上需要同时考虑工程的建设成本，其中包括人力成本、材料成本和机械成本等。自然界自身的修复功能是客观存在的，所以在水利工程的生态护坡建设时，要对其自身的生态修复系统有所了解，以此为参照最大程度上使人工修复系统与自然修复系统相适合，强化修复效果。

5.6 加强对原材料采购的管理

尽管现阶段各种环保、经济、新型的建筑材料在建筑中得到了广泛应用，但在水利工程中的应用还不够充分。对此，在进行水利工程设计时，应基于绿色环保理念，从水利工程的实际情况出发，尽可能地选择环保、绿色材料。合理的原材料能够为水利工程建设质量的提高提供保障，在水利工程中使用环保、绿色原材料，一方面可以大幅度减少水利工程使用的钢筋、水泥量，另一方面便于对水利工程现场垃圾的清理。需要注意的是，大部分的施工原材料是可以被二次利用的，例如坝坡剩余的石块，可以用于加固坝脚，不但能够降低消耗的原材料，同时还能加固水利工程，节约能源。使用施工材料时，还要做好对施工材料的动态监控，加强监督管理，严格把控材料的进场检验、监理抽检等过程，有效保障水利工程的建设质量。

6 结语

综上所述，河道生态护坡的施工技术种类较多，施工技术的有效性研究是必要的。本文通过对河道生态护坡的实际工程意义进行分析，对河道生态护坡的施工技术进行描述，通过对施工技术的详细讨论，提出提高河道生态护坡建设质量的建议。由于人们对生态环境的要求逐渐增高，对城市水体的质量以及周边环境的需求越来越高，所以，生态护坡除了具有保护河道边坡的作用，还可以优化人们的生活环境。