生态、景观与水利工程融合的河道规划设计浅析

杨甲

摘 要：利用水利工程对河道进行治理，改善河道污染情况，促进水利工程向生态化方向发展是当前水利工程的热点。但是在河道建设的过程中，基于施工或者设计等多方面因素的影响，会对周围水域造成一定的污染，故而有关人员应从生态水利工程设计等角度出发，从根本上提高河道建设的环保特性。首先闡述了生态水利工程建设的基本原则，通过对传统河道建设中存在的问题进行阐述，分析生态水利工程设计在河道建设中的运用原则，其次探讨了河道规划设计方法，再次分析了河道规划设计中存在的问题，最后提出了生态景观与水利工程融合下的河道规划设计路径，从而推动生态水利工程设计在河道建设中的具体运用。

关键词：生态;景观;水利工程设计;河道建设

中图分类号：TV8                                 文献标识码：A                                         文章编号：2096-6903（2022）09-0085-03

0 引言

进入新发展阶段以来，我国愈加重视生态文明的建设，尤其是在河道治理与生态水利上给予了高度重视。随着当下经济的快速发展，给环境也带来了不小的污染，尤其是在水环境上，越来越多的河道污染变重，愈加严重的水体污染影响着居民的正常生活，生态水利的应用和发展是当下刻不容缓的任务。生态水利工程设计是一门交叉学科，是对原有水利工程的一种完善，可以实现生态系统健康和水域建设上的兼顾。在传统的观念中，水利工程的本质就是要满足经济发展的需要，但是过度的开发就会导致河流生态系统遭到不同程度的破坏，引发严重的自然环境问题，这不符合我国可持续发展的要求，尤其是对于河道建设来说，应该从生态全局的观念进行综合分析，消除河道建设中对于水域造成的不良影响，实现生态文明的目的。生态水利工程设计的内容包括河流生态恢复设计、河流健康评估技术以及河水污染修复技术等多个方面，是从生态学的观点指导水利规划、设计和建设。

1 生态水利工程建设的基本原则

1.1 工程规划必须科学合理

基于新时代下，我国对水利工程及生态、景观二者间的结合提出了全新的理念，基于此理念下更加注重水利工程建设期间生态系统的发展，目的是为了通过不断完善水利工程生态功能，进而实现水利工程的生态效益与经济效益最大化。生态、景观及水利工程的充分融合具有较大难度，在规划建设过程中，必须严格按照因地制宜的原则，通过对多方面因素的充分考虑，选择最为科学、合理、可行性高的生态水利规划方案，从而保障水利工程生态效益与经济效益的共同发展。

1.2 河流生物应具备多样性

施工作业的有序开展，导致水利工程项目建设区域的生态遭受了严重的破坏，无法保证生物的多样性。所以为了解决这个问题，就必须充分运用河流内各种生物的作用，对生态水利工程的生态环境进行调节和改善。当水利工程建设范围内的空间异质性较高时，可利用各种小生物使该区域内的生态系统得到明显改善[1]。随着城市化进程地快速推进，人们越来越关注生态环境，环境意识大幅度提升，各个行业的发展都要基于保护生态的前提下，水利工程也不利外。河道是水利工程不可缺少的重要组成部分，在传统设计理念下，过于追求河道功能，导致河道周边生态环境遭受了严重的破坏，影响了生物的多样化。而在生态水利概念推出后，我国河道规划设计逐渐向天然河道方向转变，不仅保持了河道物种的多样性，还兼具了河道本身具备的功能性。

1.3 景观要做到整体性

在生态水利工程规划期间，景观整体性也要予以重视，不管是河道景观设计，还是河流生态系统的建立，都要从整体性层面予以考虑，使景观中的生态更加协调，全面打造具有特征的生态水利景观。生态系统的自组织功能体现在生态系统的可持续性中。河道生态系统的自组织动力是指对河道生态系统友好并且能够经受自然选择考验以找到合适的能量循环，维持系统结构、功能和过程稳定的生物、非生物群落及结构的自我调节。

2 河道规划设计方法

2.1 河道平面设计

建设生态水利工程时，河道规划设计更加强调生态系统平衡。平面设计是河道规划设计的重要组成部分，要充分体现生态水利的建设理念，为相关工作奠定基础。传统的河道规划设计方式，在平面设计的合理性方面较为有限，更加偏重于土地资源的扩张，也就造成了河道过度占用、宽度缩短等问题，打破了河道原有的生态平衡。河道规划设计为了充分体现生态、景观与水利工程融合的具体要求，更应注重区域内自然环境和生态水域系统的良好运作，使水环境中的各类物种健康成长。而河道范围的拓宽，增强了河道本身的泄洪功能，也可作为浅滩生态栖息地，使生态系统保持平衡，如图1所示。

河道设计美观性的提升，必须立足于河道本身的特征和河流走向，营造一种更加自然的生态河道曲线美。河道生态系统的良性发展，必须以尊重自然规律为基础，使其运行、发展更具有独立性和独特性。河道要以其自然弯曲情况决定平面设计走向，利用对河流流速的合理控制，达到降低洪峰效应发生率的目的。河道设计中充分融入生态理念，是生态水利工程建立的基础性条件。

2.2 河道断面设计

传统的断面设计中，设计人员要坚决维护原有河道，在周围设置了边坡与护岸，对断面也以矩形或单级梯形为主要设计形式。这种设计方式存在一定缺陷，设计人员往往采用单级梯形或矩形的断面设计方式作为断面结构，以更好地储存充分降雨时的河水量，降低枯水期的隐患。设计人员也更加注重常规设计方案与先进设计方法的结合，如复式断面设计就是对梯形断面和二级护岸的充分融合，以确保河道在枯水期时水流畅通，洪水期时漫过二级护岸;河道断面的坡度也有一定差异，以加固河岸，具体有凸岸为1∶5，凹岸为1∶1等。凹岸会在水流冲击下形成冲蚀深潭，凸岸水流分散、泥沙淤积，出现边滩、河漫滩地等问题，如表1所示。

2.3 河道岸边设计

河道岸边设计多用挡墙式，在河床和坡岸的设计中较为适用。生态植物多样式设计，便于河岸边各种根系发达绿植的普遍栽种，维护水土平衡。河道的生态设计，更加强调植物群落密度的合理性，以建立更加充足的成长空间，也能在植物根系垂直生长的作用下，使河流和地下水保持畅通，维护河道內部的水生态循环。

2.4 城市生态走廊

生态走廊是一种新的概念，能够最大程度地保护生态景观，而生态走廊建设过程中各类景观的构造，也是对城市生态的再建设，可以打造更佳优美的生态环境。建设城市生态走廊是以河道为基础，积极构建线性景观，利用河道两边建造挡水坝、基础设施上造景观的方式，达到建设效果。而涵洞、水泵等设施的结合，能够较好地提升生态走廊的水利工程作用，进而增强相关硬件设施的融合度。

3 生态、景观与水利工程融合的河道规划设计存在的问题

3.1 规划方面

基于生态理念的水利工程的河道在规划时，会存在众多问题。首先是规划繁琐的现象，相关作业人员在规划时会规划得特别细致，以至于很多规划都是不必要的，而且在实施的过程中又不能给予落实，没有意识到管理的重要性。其次，由于规划人员的专业素养不足，很难使河道规划变得科学有效，不能保证后续工作的顺利开展。最后，在对河道进行规划时，没有考虑到规划的完整性与协调性，不仅不利于河道生物的健康发展，也不利于生态系统的平衡发展。

3.2 管理方面

我国幅员辽阔，河道总量也比较多，对其管理起来就相对比较困难，很多河道都没有专门的人员进行管理，更没有后续的维修方案，一部分河道没有人员进行管理规划，另一部分河道一旦建成就任其自由发展，从而导致后期出现众多问题，进而不利于生态的可持续化发展。

3.3 设计方面

首先，部分设计人员在对河道进行设计时过于注重技术，忽视了对生态保护的理念，不利于生态的可持续发展。根据研究表明，我国的大部分河道设计采用的是“截弯取直”的模式，利用石块、混凝土等材料对河道进行加固，这在一定程度上能增加河道的坚固性，却不利于生态的平衡发展。其次，对于笔直的河道区域，其河道水流量就会相应增加，所以其对河岸的冲击力也就相应增大，部分设计人员在设计时未能及时考虑这个问题，对周围居民的生命安全造成威胁。

4 提升生态、景观与水利工程融合的河道规划设计的有效措施

4.1 注重河道设计的整体性

首先，基于生态化的理念，对河道进行规划设计时要尽可能保留河道的原生态，对一些自然河道要进行保留，结合生态的理念再对其进行规划设计，要以生态、景观与水利工程融合的理念作为其规划设计的标准，要利用好天然河道的优越性，在设计时遵循自然发展的规律，形成一个相对完整的管理体系。其次，要遵循因地制宜的规划设计原则，由于我国的河道总数比较多，每一条河道的情况也不相同，所以在对其进行规划设计时应该注重个性化的发展，有些河道的含沙量比较多，有些河道的水流量比较小，设计人员在设计时都应该掌握河道的信息，并且要从整体进行考虑。

4.2 河道整治线设计

生态、景观与水利工程融合的河道规划设计要注重河道的整治线设计，相关设计人员不仅要考虑到河道的泄洪能力，还要考虑对河道进行整治后其生态平衡性有没有遭到破坏。纵观我国目前的河道规划设计，部分设计人员为了达到整治的目的，对一些河道会进行微调整，这种改造在一定程度上虽然达到了泄洪能力，但不利于河道系统的平衡发展，从长远的角度来看也不利于生态、景观与水利工程融合的持续化发展。所以河道规划设计人员在进行设计时，应该合理控制河道的宽度，保持河道线条的科学性，在保障其安全性的基础上尽量不改变河道的原貌，尤其是河道的宽度，河道在形成发展的过程中一般都会有自己的规律，其每一处的宽窄、弯道都是经过天然作用而形成的，很多河流的弯道不仅具有减洪的效果，还有利于鱼群进行休憩繁衍，能够促进生态平衡。

4.3 河道河岸和河床的设计

生态、景观与水利工程融合的河道规划设计除了要注重其与周围整体发展的协调性之外，还要注重其内在的协调性，这种设计才符合生态建设的理念，才能保证河道在运行中有修复生态的功能。我国目前的河岸和河床的状况比较复杂，在对其进行设计时应该遵循因地制宜的原则，对河道的具体情况进行仔细考察，综合其水流量、汛洪期等制定正确的设计方案。随着护岸设计的日渐多样化，应该对不同的护岸设计进行对比，对河床的设计方案还要进行实地研究，切忌一味地将河床改造成堰坝或者橡皮坝，这样硬化的处理模式不利于河道的生态化发展。基于生态化发展的理念，在对河岸和河床进整治的过程中可以利用植物根系加固边坡、生态砌块等技术对其进行生态护理。

4.4 提高水体自净能力

首先，在对河道进行规划设计时，可以利用生物技术、人工湿地处理技术以及生物膜技术等对河道水质进行净化，以提升河道水源的质量，对河水中的污染物进行有效降解。其次，相关设计人员还可以对河道中的水资源进行取样分析，在此基础上，适当增加水中的植物及生物数量，利用生态间的平衡对水质起到净化的作用。比如可以在水中放置一些黑藻和睡莲，可以对水中的污染物进行有效的吸收和讲解，也有利于维护河道中生态系统的平衡。

4.5 提高河道综合利用率

我国对于河道的功能和作用基本上还只是停留在防洪和排水两个方面，所以在对其进行规划和设计的时候还可以相应提升对其水资源的利用率，这就需要从河道堤坝和河床建设2个方面进行分析，另外在设计时还应该考虑到利用的安全性，对水资源利用者的安全要进行考虑，基于生态化发展的同时提升河道的整体使用率，在建设中要注重生态建设和功能建设相结合。

4.6 建设美观实用的景观和水工建筑

在生态、景观与水利工程融合的河道规划设计中，美观性也是一个非常重要的因素，可以使整个城市的发展更加协调、更具有人情味，因此，相关设计人员应该加强对各类河道景观的分析，使其在基于生态协调的基础上增强观赏性。相关设计人员还应该对河道的基础功能进行考虑，为了更好地发挥河道防洪蓄洪的能力，还可以建设新型水工建筑，积极利用当下的新技术和新设备来提升建设的科学性，处理好不同生态系统之间的关系，以更好地发挥水工建筑的生态功能。

5 结语

随着我国经济不断发展和社会不断进步，生态、景观与水利工程融合的河道规划的质量和实用性需要及时进行跟进，在生态、景观与水利工程融合的河道功能性和利用率方面需要不断优化，不断通过水工建筑与河道景观相结合来提升生态、景观与水利工程融合的质量和美观程度，在生态、景观与水利工程融合的河道设计和管理上要保证科学可行，将发展建设与生态保护相结合以实现可持续发展战略目标。

参考文献

[1] 井强.生态、景观与水利工程融合的河道规划设计思路[J].农业科技与信息，2020（13）：44-45.