生态水利工程的河道规划的设计分析

张继武

庆阳市水利勘测规划设计院

1 引言

现阶段，可持续发展已然成为各项工作的指导思想，无论是在生产领域还是生活领域，都要从长远的角度考虑问题，探索绿色化、生态环保的发展道路。水利事业现代化发展步伐下，生态水利工程成为关键性的建设内容，要求在水利工程的各个环节都要融入生态理念，尤其是在河道规划设计中，要彻底突破传统的规划设计理念和思路，从生态角度提高河道的生态效益，使得在水利工程保持正常运转的条件下，能够尽量减小对区域生态所造成的不利影响。

2 进行生态水利工程建设的基本原则

2.1 保障工程的科学合理

生态水利工程的建设是在新的时代背景下提出的新概念，这一概念下的水利工程重点强调的是水利工程区域生态系统的可持续发展，以通过水利工程的生态功能完善来辅助区域的经济社会发展，提高工程的综合效益。生态水利工程的规划建设难度大，因为要考虑水利与生态的融合，且融合时要遵循因地制宜的原则，综合考虑多方面的因素，选择最为经济、合理、生态的水利工程规划方案，提高水利工程的经济、社会与生态效益。

2.2 提升河流生物多样性原则

传统的水利工程项目实施中，一系列的施工作业开展给区域造成了严重的破坏，区域生物多样性难以保持，而生态水利工程规划设计中，要尽量保持河流区域内的生物多样性，利用各种生物的作用来改善和调节局部生态。如果在水利工程区域的空间异质性比较高，通过各种小生物的创造，就可以大大完善区域的生态系统。当前的城市发展中，人们对生态环境有了更高的关注度，环保意识的提升使得城市内一切生产生活活动开展时，都会优先从生态性的角度考虑问题[1]。河道作为水利工程中的一部分，传统的设计理念下，过于强调河道功能的实现，对河道的过度开发导致河道环境存在严重的破坏，难以维持原貌，生态水利概念出现以后，在河道规划设计中，应尽可能利用天然河道，来营造兼具多重功能的河道，保持河流生物多样性。

2.3 注重景观的整体性原则

生态水利工程规划和建设中，不可忽视景观整体性的考虑，无论是河流生态系统构建，还是河道景观设计，都要注重整体性的考虑，保持各个部分之间的协调性，营造更具特色的生态水利景观。

3 基于生态水利工程河道规划设计的措施

3.1 注重河道设计的整体性

我国长期的水利工程河道建设中，存在着整体性不足的问题，当下的发展条件下，要完全改变这一局面，生态水利工程理念成为指导思想。在城市内部，已经形成的河道要在生态理念的基础上开展综合规划和建设，尽可能保留天然河道，形成相对完整的河道管理体系。河道规划设计要始终将整体性作为指导原则，遵循河道自然演变的规律，减少在河道利用和自然演变之间的矛盾与冲突，保障河道建设的合理性、生态性[2]。每个城市的河道都有其各自的特征，在河道设计规划中，应以河道独特性作为基础，坚持因地制宜的设计原则，比如，某城市西北河道建设中，由于该区域西北地区河道呈现出水少、沙多、比降陡、透水性强的特点，综合这一因素，从生态性的角度来考虑其他方面的因素，提高整体的设计效果。

3.2 河道整治线设计

伴随着水利工程河流的自然演变，在河道周边地区内已然形成了一个独特的局部生态系统，因为河道在水利工程中的特殊作用，使得在整个河道的设计过程中，不仅要关注河道基本的泄洪能力是否达到了标准，还需要考虑河道整治后水利工程区域内的生态平衡目标能否实现。部分城市的发展过程中，为实现集中改造的目的，对原有河道进行了些微调整，这种改造虽然在短时间内满足了防洪标准，但从长远角度却难以达到生态功能的要求，难以保障局部生态系统的平衡性，一系列的河道改造和建设使得原有多样性的生物群落变得更为单一，河道生态系统中的生物数量、种类明显减少[3]。生态理念下的河道建设中，设计人员要注重宽窄度的结合，最好保持河道的原貌，减少对河道的破坏，天然河道一般具有较好的弯曲度，这种弯曲结构使得在水流过程中，河道起到了减小水流速度、减缓水流冲击的作用，为鱼类等生物提供了繁衍的场所，即使在极端自然灾害出现的情况下，弯曲河道也给水中鱼类等生物的避险提供了保障。

3.3 河道河岸和河床的设计

河道河岸和河床的设计非常重要，河道的综合治理和设计中，最为关键的是要使得河道符合生态设计标准，能够在运行中起到生态修复的作用。现阶段的水利事业发展中，河道护岸设计形式日渐多样，为提高河道的生态功能，专业人员在设计时要综合对比不同护岸形式的优缺点，最终选择最具经济性、合理性和生态性的护岸设计方案。长期的河道治理实践中，很多河道治理工程中缺乏对河床建设的关注，仅仅对河道进行了些微的修整，甚至将部分河床改造成了堰坝和橡皮坝，但一系列的河床建设中，基本都是对河床进行了硬化处理，使得河床和河堤形成整体性结构，这些改造虽然完全满足了防洪泄洪的要求，但却缺乏生态理念的融入，产生的生态破坏问题在短时间内难以修复[4]。

生态护岸在河道治理中有着广泛的应用，这一形式的护岸完全符合生态水利工程的建设要求，经由生态河道建设，不仅满足了基本的防护要求，更有利于保持河道生态系统的平衡性与稳定性。当前的河道治理工程中，栅格边坡加固、植物根系加固边坡、渗水混凝土技术、生态砌块等都是十分有效地生态护岸技术，这些技术对提高河道治理的生态性具有重要的意义。生态护岸形式下的河道治理中，如果选用的是植物根系加固技术，孔隙率非常高，完全可以为植物生长提供良好的条件，植物根系起到了对边坡的加固，非隔水性堤岸的建设，使得地下水和河水之间保持了相对自由的流动状态，生态系统中的能量、物质在系统内循环，不仅节约了整体的河道治理成本，更提高了河道的生态功能[5]。但生态护岸的应用中，必须要根据现实情况来进行材料选择和构筑形式的确定。

3.4 提高水体自净能力

河道治理工程中，对水体的修复同样非常重要，可以选用人工湿地处理技术、生物操作技术、生物膜技术等多种技术，对已经污染的水体加以净化。不同的生物技术下，通过水生生物的转化、转移和分解，水体中的污染物含量有所降低。水体自净能力的提升过程中，相关人员还需要通过对河道水资源的分析，在原有水体稳定的基础上，适当增加水生植物和动物的种类、数量，构建更为多样的河道生态系统。一些城市河道的治理工程中，会在河道中进行沉水植物和浮叶植物的种植，比如，黑藻、睡莲等植物，完全可以发挥这些植物对水中污染物的吸收与分解、转化作用，河道特殊的条件不仅为这些植物的生长提供了保障，这些植物更是为河道水体的净化起到了重要的作用。

3.5 提高河道综合利用率

在城市经济社会中，河道的基本功能是防洪和排水，生态理念下的城市建设中，各个城市可以加强对河道自然水资源的利用，以提高河道的综合利用率。从生态性的角度来看，河道的综合利用需从河道堤坝、河床建设的方面来实施，以最大程度上发挥河道在城市发展中的作用，提高河道的整体性，必要情况下适当改变河道的建设方式，确保其生态功能的实现。城市规划建设的过程中，同样不可忽视河道建设，充分保持河道建设与其他城市建设工作的有效结合。

3.6 建设美观实用的景观和水工建筑

生态水利工程建设中，水利工程的景观营造同样是其中的建设关键，专业人员必须要从根本性的角度，加强对各类景观的综合分析，使得景观建设可以区域生态保持平衡性、协调性，改善河道区域内的生态系统结构与功能，通过完善的河道景观和水工建筑方案建设，处理好不同生态要素之间的良好关系。防洪蓄水是河道最为基础性的功能，为使得生态水利建设中可以达到功能和效益的统一，专业人员需根据河道的具体形态，建设新型水工建筑，通过新工艺、新材料的应用，来发挥水工建筑的生态功能与作用。生态理念下的水工建筑应符合结构简单、投资成本低、功能多样的特征。比如，在我国的西北地区，由于全年气候都相对干旱，特殊的气候条件下，使得处于该区域内的水利工程河道规划与其他地区的河道治理有所不同，在水利枢纽建设中，应统筹河道生态景观建设和区域经济发展的关系，在满足水利工程基本功能的前提下，对比景观营造前后的生态效益，形成特有的河道景观。

3.7 将市民休闲和城市景观结合起来

城市化进程不断发展的过程中，人们对于河道的关注度有所提升，伴随着城市内居民生活水平的不断提高、城市居民对于生活质量的追求，河道治理的过程中，要充分将市民休闲与城市景观构建有效结合起来，通过良好的城市景观营造，使得城市居民可以亲近水源。具体来说，可以从以下几个方面来开展：（1）水利工程与河道规划中，充分了解和掌握本城市内的景观构造情况、建筑风格与特点，保障各种景观、建筑之间可以保持风格的一致性；（2）统筹市民休闲、城市水利工程、景观小品之间的关系，打造独具特色的城市景观，加强人与水利工程、水源之间的紧密联系，比如，可以在河道景观规划中适当建设一些亭廊和座椅、花草点缀等，满足人们休闲娱乐、观赏的要求，用水利工程与河道景观规划，提升城市的整体形象，美化城市环境[6]。因此，为使得城市水利工程、河道规划中符合生态性的要求，相关人员在总体的设计过程中，首先应做好区域生态环境的调查，在城市整体面貌维持的基础上，适当进行区域生态面貌的改造，但改造的同时要遵循自然的美学规律，通过驳岸和断面的科学设计，提高河道景观效果。部分地区的水利工程河道环境特殊，为保障生态理念在其中的应用，可以适当在河道中添加一些河滩设计，这些河滩的存在不仅可以起到一定的防洪作用，更可以使得整个河道景观的亲水性得以提升，为人们提供更为良好的河道景观体验，构造集多种功能于一身的河道工程。

4 结束语

伴随着城市化和工业化的推进，我国的水污染、水资源浪费问题非常严重，这种情况严重制约了区域经济社会的可持续发展。当然随着人们对生态环境的关注，生态水利工程已然成为水利事业发展的重点项目，相关人员在河道规划和设计的过程中，不仅要从河道的基本功能出发开展相应的设计，更要从生态角度，营造独特的河道形式，提高水利工程河道的综合效益。