中小河道生态水利规划设计要点分析

梁妥初

（广东源利工程监理有限公司，广东 阳江 529500）

0 引言

水利工程在防洪抗旱，保障人民生命财产安全、改善生活环境以及提高水质等方面有着极其重要的作用，是我国民生基础设施当中的重点内容。但是很多中小河道水利工程，由于建设年代久远，技术水平相对较低，中小河道水利工程存在较多问题，相应防洪抗旱效果较差、水污染情况严重。因此，为解决中小河道区域范围内城镇以及农田保护区防洪设施薄弱、环境恶劣、水质较差等方面的问题，加强对于中小河道生态水利规划设计要点的分析和探讨是十分有必要的。

1 生态水利规划设计原则

1.1 因地制宜

因地制宜是生态水利规划设计过程中的首要原则，水利工程建设的主要目标之一在于改善生态环境，减少对于环境的污染破坏，因此，在实际进行生态水利规划设计时，需要以当地实际环境为基础，做好前期勘测勘察工作，并合理利用中小河流周围的植物、地形地势以及建筑材料等，最大程度上减少对于中小河道原本生态环境的影响，维持生态系统结构稳定，以构建原生态河道为基础，展开生态水利规划设计。

1.2 综合治理

在进行生态水利工程规划设计的过程中，为保障工程建设效果，充分发挥水利工程防洪抗旱、灌溉、供水，以及景观营造等方面的作用，需要以综合治理为基本原则，从多个方面充分考虑水利工程实际建设目标和需求，科学改善生态环境以及水资源情况，同时还需要兼顾水利工程可持续发展方面的规划设计，以此全面保障中小河道治理效果[1]。

1.3 和谐共生

生态水利工程的规划设计不仅要达到河道治理效果，同时也应充分发挥其防洪抗旱、供水、灌溉等方面的作用，是支持人们正常生产生活以及改善生态环境的重要举措。因此，生态水利规划设计也应遵循人与自然和谐共生的原则，并非单纯为修复生态环境而影响到人类正常的生产生活，也不应走以前经济发展的老路，牺牲生态环境，这就需要以资源节约、环境保护和修复为前提，发挥水利工程的经济、社会价值，实现人与自然和谐共生及生态环境的持续发展。

2 中小河道生态水利治理要点

2.1 防洪安全隐患

结合当前我国河流及治理情况来看，虽然中小河道占比较大，但人们对于大江大河的重视程度往往相对较高，据统计由中小河道引发的水灾损失占比高达80%，伤亡人数在整体洪水以及山洪灾害当中占比约为67%左右，影响十分巨大。在实际进行中小河道生态水利治理的过程中，防洪安全隐患是工程治理过程中的重点内容，存在的主要问题包括以下两方面，其一为河道断面侵占严重；其二为地方损坏以及水土流失较为严重，对于水利工程防洪功能产生了极大影响，因此在进行生态水利治理时，应加强对于防洪安全方面的规划设计。

2.2 水质恶化严重

很多中小河道由于年久失修、缺乏维护，而且存在季节性干枯情况，导致河道蓄水难度相对较大，水量不足，存在断流情况，河道当中水生动植物陆续死亡，甚至灭绝。除此之外，水动力相对较差，在中小河道管理不到位，污水乱排的情况之下，整个河道水体水质恶化严重，使得水生态自净能力逐渐减弱并消失，水环境较差，也导致水生动植物难以生存，形成恶性循环[2]。

2.3 水景观效果不佳

水利生态规划设计并不仅仅是对于环境的治理，以及防洪功能的发挥，同时还需要达到改善人们生活质量，构建优美生活环境的目的，因此水景观的设计和规划也是水利工程建设过程中的重要内容，但是当前大多数中小河道水利工程缺乏此方面的重视，相应水景观环境较差，河道年久失修、水量不足等情况十分严重，极大地降低了周围空间的宜居性，而且在水体水质污染较为严重的情况下，周边居民的生活幸福感也会持续下降。

3 典型案例规划设计实践探讨

3.1 工程概况

以某中小河道生态水利工程规划设计项目为例，该河流为山区性河流，流域面积约为950km2，河流全长59km，需要进行综合治理以及生态水利工程规划设计的区域长度为7km。治理河段的主要特点为水流形态多样、自然沿岸弯曲较多，部分治理区域河道的左侧为农田种植区域，右侧为天然岸坡，此外，在河道其他治理区域的两岸还存在大范围的居民区。该河道岸滩相对较为杂乱，存在岸坡坍塌情况，而且水土流失相对较为严重，因此在实际进行生态水利规划设计的过程中，应以修建生态环为主。

3.2 防护标准

在实际进行中小河道生态水利规划设计时，为保障综合治理效果以及规划设计的合理性和可行性，需要先明确水利工程建设目标，因此明确相应防护标准是十分有必要的。由于不同河段的实际情况不同，相应防护标准和目标也存在较大差异。对于人口较为密集的住宅区，需要加强对于河道行洪能力方面的调研和分析，对于不满足行洪要求的河道，需要通过新建堤防、加固现有堤防等方式进行设计；对于人口相对较为稀少的农田区域，在实际治理的过程中，应以维护河势稳定作为规划设计目标；对于经过城镇、公园的河段，应加强对于步道安全的巡查，明确步道被淹的频次、情况等，合理进行堤防以及护岸的设计；对于需要经过荒地、山林的河段，则尽量减少人为干扰，着重加强对于自然生态的保护[3]。

3.3 岸线规划设计

岸线规划设计是生态水利规划设计当中的重点内容，对于整体规划设计效果有着直接影响。在实际进行岸线规划时，首先，需要充分结合当地水文、地形地质以及河流走向，进行合理设计，有针对性地进行宽度以及平面形态的优化调整，避免岸线设计过于整齐；其次，在进行岸线设计时，适当保留滩地宽度，充分考虑枯水期过水深度，以及水流速度等，同时还需要应避免对于河道的侵占，保障行洪通道符合实际行洪需求；最后，为减少对于河道以及周围环境、道路的影响和扰动，应尽量以现有河道岸线为基准，合理进行规划设计。对于原本就具备堤防的河段，应以加固为主，尽可能维持原来的岸线，若原有堤防已经无法满足实际需求，存在一定危险性，则需要进行拆除重建；对于新建堤防而言，在进行规划设计的过程中，加强对于洪水水位的分析，并对水利工程防洪、生态、景观、灌溉以及实际生产生活需求等方面进行综合考量，合理展开规划设计，详细规划设计过程中需要考虑的内容如表1 所示。在实际进行岸线规划设计的过程中，不仅要明确河道常水位情况，还需要充分考量2 年、5 年、10 年以及20 年一遇的洪水水位边界，以此确保岸线规划设计的合理性以及可靠性。

表1 岸线规划设计要点

结合案例工程实际情况特点，在进行岸线布置的过程中，两道溪流的汇合口河段，流速约为0.7m/s，周边存在大面积农田以及水电站，在进行规划设计时，以现有堤防岸线为基准，按照20 年一遇洪水标准进行设防；在地势较为平坦的区域在岸坡边界进行护岸处理；在低滩地区域，对滩地边界采取护脚处理措施。根据治理河段的实际情况和特点，岸线规划设计分别采用生态化改造、生态护岸、生态护脚以及自然岸线的方式进行整治，其中生态化改造长度为550m；生态护岸长度为3250m；生态护脚长度为1520m；自然岸线长度为6651m。

3.4 横向断面设计

在进行横向断面设计的过程中，值得注意的是，不仅要确保岸坡安全、稳定，同时还需要确保其护岸设计有助于水生态环境的构建和恢复，因此建议堤防以及护岸的断面设计，优先采用复合式、斜坡式等形式。若治理河段能够支持放坡设计，则可进行自然缓坡设计方式，以此能够形成较宽的河岸带，有助于河流修复，而且还能够提供生态亲水空间。此外，在进行断面设计的过程中，应采取多样化设计方式，并为堤段提供充足的空间，为保障防护效果，可进行多级护岸设计[4]。

根据案例工程特点，堤岸横断面设计采用了典型断面型式两道溪流汇合区域选择了直立复合式断面，如图1 所示，主要结构为混凝土挡墙、反滤包、生态护毯护坡以及亲水平台，其中，混凝土挡墙为原工程施工埋设，坡度为1:0.35，柔性生态护毯护坡坡度为1:2。

图1 复合式断面结构情况

3.5 堤防护岸选材

在实际进行水利生态规划设计的过程中，不仅要保障行洪安全，同时还需要兼顾河岸、堤防设计的成本、美观性，充分考虑到水生态环境的修复和生态系统的构建，以此达到改善生态环境、实现水利工程可持续发展的目标。因此，在进行堤防以及护岸材料选择的过程中，应结合水流、水位实际特点，合理选择相应材料以及护岸形式。常用的护岸材料包括天然型材料，以及现代硬质材料，其中天然型主要指的就是草皮护岸、树木护岸、灌木护岸等，作为自然生态护岸，天然型材料是恢复水岸生态环境系统的理想材料；硬质材料主要指的是石块、混凝土等，主要特点在于施工快，能够在较短的时间内看到效果，而且有效减少水的渗流和侵袭，耐久性也相对较好。对于水位变动区而言，应为水生动植物等的生存活动预留充分空间，在保障堤防材料安全性好、可靠性高的基础上，确保其具备一定生态特性，因此，可选择抛石、叠石等作为材料；对于常水位以上部分的护脚而言，可结合河段实际水流速度以及地质情况等，选取木桩护岸、埋石混凝土挡墙、生态砌块、生态袋以及水土保护毯等作为护岸材料，案例工程中的复合式断面设计，就选用了柔性水土保护毯以及埋石混凝土挡墙；对于已经建成的堤防，可通过种植爬藤植物等方式达到护岸效果；此外，结合案例工程实际情况和特点，还采用了萤火虫护岸形式，并在河岸边种植了萤火虫喜爱的水生植物。

3.6 亲水设计

在进行生态水利规划设计的过程中，为保障工程建设的生态性以及美观性，还进行了亲水设计，通过在护岸岸顶位置设计生态巡查步道、亲水台以及亲水节点等方式展开设计，总面积达14 万m2，通过将河岸生态、景观营造以及周围建筑风格等进行有机结合，最大程度上将人文、景观以及生态有机结合在一起，在保障水利工程防洪安全的基础上，改善中小河道水生态环境，强化河道自我修复能力，同时营造良好的自然环境景观，有效改善周围居民的生活环境，提升居民幸福感[5]。

4 结语

在实际进行中小河道生态水利规划设计的过程中，应以保障防洪安全、改善水质环境以及优化环境景观为主要目的，并在规划设计时，充分结合河道自身实际情况、水文地质特点以及水体流向等，合理展开设计，同时根据水利工程当前情况，明确水利防护标准，并加强对于岸线、横断面、护岸选材方面的重视，在保障其安全可靠的前提下，为水生动植物提供充足的空间，并加强景观设计，切实将当地人文、景观、生态以及功能性要求进行有机融合，全面提升水利工程规划设计水平，为周围人们提供安全可靠的水利工程设施。相信随着对中小河道生态水利规划设计的深入研究和探讨，水利工程建设质量和效果都将会得到进一步提升。