探讨生态理念在水利水电设计中的重要性及应用

2023-11-15王嘉宁梁甫勋

大科技 2023年47期

王嘉宁，梁甫勋

（广西壮族自治区柳州水利电力勘测设计研究院，广西柳州 545005）

0 引言

我国社会经济的发展离不开水利水电工程，与此同时，人们对水利水电工程的需求也在持续增加。水利水电工程既有防洪防灾的作用，同时又是一项以环境保护为基础向周围区域供电供电的大型建设项目。在水利水电工程建设的初期，设计人员必须要对当地的自然生态环境和地理环境有一个全面的认识，并与现实情况相结合，从而提高项目设计的合理性，只有这样，才可以有效地防止由于施工建设而造成的对生态环境的破坏。否则，不仅会给当地自然环境带来影响，还会给水利水电工程后期建设带来安全隐患。所以，要使水利水电工程更好的发挥其功能，就必须使其与生态环境协调一致。

1 生态理念在水利水电工程中应用的特点

1.1 可持续性

水利水电工程在国民经济发展和生产生活中有着无可取代的地位，将生态理念融入水利水电工程设计中，对促进我国经济和社会可持续发展具有积极意义。在水利水电工程设计中，要想将生态理念贯彻其中，就需要相关的设计部门和工作人员对该地区的自然生态环境有一个全面的了解，从而制定出一套既具有经济性又具有环保性的项目实施方案，从而使该地区的自然资源得到有效的开发和利用[1]。因此，水利水电工程的可持续性对于自然资源的开发、利用和保护都具有重要意义。

1.2 自然性

生态理念在水利水电工程设计中的应用，实现了尊重自然、顺应自然和保护自然三者之间的和谐统一，做到三者的统一是将生态理念应用到水利水电建设项目中的关键。使水利水电工程设计在对当地自然环境进行保护的基础上进行，在项目进行中尽量避免项目对当地环境产生一些负面影响。水利水电工程与其周围的环境密切相关，若在设计时忽视了其自然属性，将会造成诸如植被被毁等严重的生态破坏。因此，在建设和发展中应尊重当地环境的自然属性，尽可能降低对当地环境的负面影响。

1.3 社会性

水利水电工程项目是一项关系到国家和人民生活的重大工程，其自身的公益性很强，所以，将生态理念运用到水利水电设计中，具有一定的社会性，在水利水电设计中，有关部门要对工程的社会价值进行分析，确保水利水电工程在投入运营后，可以充分发挥其灌溉和发电等功能，进而充分发挥水利水电工程的社会效应。

2 生态理念在水利水电设计中的重要性

2.1 保护与改善人类生存环境的迫切要求

在人类长期生活的地球上，在过去的数十年里，经历了气候变暖、冰山融化、海平面上升、动植物灭绝、江河污染等变化。同时地震、海啸、水灾等自然灾害也是时有发生。我们所依赖的自然环境正在逐步恶化，它直接威胁到了人类的生存和发展，如何提高我们的生活质量是我们当前迫切需要解决的问题。大家都很清楚，环保工作与生态环境的改善以及各行各业和个人的发展息息相关。就水利水电工程建设而言，它与生态环境有着不可分割的联系。

2.2 “生态城市”建设对水利工程建设的内在要求

在我国经济高速发展、人民生活水平不断提高的同时，人们对城市品位的要求也在不断提升，不仅要求绿化全覆盖，还要求道路宽阔，没有尘埃，因此，很多经济发达地区纷纷将“生态城市”列为建设目标。水利水电工程作为国民经济的基础性产业，在城市发展中起着不可替代的作用，因此，要实现水利水电的生态化就必须由传统的水利水电向生态水利水电转变。

3 生态理念在水利水电设计中存在的问题

3.1 设计人员生态理念意识较为薄弱

在进行水利水电设计的阶段中，如果要将生态理念有效地贯彻下去，就要求相关的设计人员自己对生态理念有一个具体而深刻的理解。然而，从现在的情况来看，水利水电工程建设对于环境的影响问题不容忽视，因此，在方案设计中应格外注意，同时不对当前的生态环境现状和未来的演化趋势做出具体的分析，导致许多水利水电工程项目的生态理念价值得不到很好的体现。究其原因，这与设计师本身的生态观念较薄弱有关。因此，要增强设计人员的生态理念意识，以便与更加顺利的推进生态理念在水利水电设计中的应用。

3.2 水文资料体系缺乏严谨性

在某些地区，由于地质、水文等因素的影响，存在着较为复杂的问题。水文资料体系缺乏不仅影响工程建设方案的设计，同时也会影响工程进度，因此，一定要建立起一套完备的水文体系来支持。在进行正式的项目设计之前，一定要对工程现场的环境展开调查，弄清楚工程施工现场的水体情况、环境情况以及在建设施工过程中可能会产生的影响因素，在此基础上，对水利水电建设方案进行设计[2]。因此，要注重水文资料体系的建设，更要保证其严谨性。

4 水利水电工程生态设计新理念基本思路

4.1 安全可靠，生态优先

安全和生态是水利水电工程设计的重中之重，任何方案的设定，施工的措施都要紧紧围绕这两点去开展，保证水利水电项目顺利推进，保证人员安全，不能对人民群众的生命财产安全造成威胁，对社会公共利益造成危害。在保证工程安全性的基础上，坚持“生态优先”的方针，重视工程建设对生态环境的影响，尽量保持河道的自然形状和自然特征。尽量选用污染小，能源消耗低的材料，尽可能的降低工程项目对周边自然环境的负面影响。

4.2 系统治理，整体设计

应根据生态系统的结构和功能来处理山、河、林、田、湖和草的整体生态系统，了解不同因素之间的关系，并提出一种全面、系统的方法来恢复水生生态系统。既要重视对陆地生物的保护，又要重视对水生生物的保护；不仅需要恢复河流的水文系统，还需要恢复某些动物或植被的生态系统，还需要最大限度地、大规模的保护水生动植物和生态环境。从全局和整体的角度，充分利用天然河流的自然特性，系统规划河流的结构复杂性、生物多样性、系统秩序和内部稳定性及其生物演变趋势。综合考虑水工建筑物和机械设备的节能节水、施工方案、措施与节能减排、残余废物源的回收以及项目对征地拆迁和环境的影响，实现生态、节能减排和环境保护目标[3]。

4.3 尊重自然，保护自然

水利水利工程的发展，不可避免地会对天然河流自然环境造成破坏和影响。这就要求我们在水利水电工程设计中要树立一种全新的生态设计理念，需综合全面考量河流自身的特征，并采取具体措施去展开工作，尽可能降低工程对河流以及周边环境的破坏和影响，从而找到最佳的生态工程施工方案；应根据陆地和水草的自然特性，合理安排工程和非工程措施；要善于根据自然环境中的气候、地貌特点，采取适当的工程和非工程措施；尊重自然，保护自然，既要充分发挥生态系统的自组织、自设计和自修复的特点，又要充分发挥自主性，利用新理念、新技术保护生态环境，进而达到人与自然的和谐。

4.4 因地制宜，统筹水文化建设

在进行水利水电工程的建设时，一定要坚持“以人民为本”的原则，对水利工程、水文化建设等进行全面和系统的考量，对建设现场的气候、地形、水系、历史文化等方面进行充分的考虑，对生态、环保、文化设施进行全面的规划建设。要把水利知识、工程介绍、建设历程等水文化工程与水土保持、环境治理、生态绿化建设巧妙结合起来。具体分析当地的生态环境，结合当地实际情况建设安全、生态、经济、文化兼备的水利水电工程[4]。

5 生态理念在水利水电设计中的应用策略

从实际情况看，国家在可持续发展方面取得了相当大的进展。在当前发展现状下，生态理念必须充分得到贯彻，同时也必须与水利水电设计进行充分结合。为了确保水利水电项目的经济效益，有必要理解和重视生态理念的重要性，并将生态理念纳入水利水电项目的规划过程。加强水利水电项目与周围生态环境的融合，从而促进人与自然的和谐共处。目前，在水利水电项目中引入生态理念时，我们需要将设计项目与生物多样性、正常植被生长和周围生态环境中自然资源的开发相结合，从而在水利水电项目设计中真正体现生态理念。

5.1 加大对水利水电设计人员的培训力度

水利水电设计相关人员他们本身应当拥有较高的专业素质，在进行具体的设计时，必须综合考虑多种因素，特别是对周边的生态环境状况进行判断，所以，对设计人员的要求是很高的，同时必须要对相关的设计人员展开定期的培训，以此来让设计人员的整体素质得到更深层次的提高，这样才能确保最后设计出的水利水电工程可以在较长的一段时间内，实现安全、稳定的运行。水利水电工程项目与生态理念的充分结合要求相关的设计人员要对周边生态环境的变化有明确的认识，这就要求设计人员要有一定的生态环境学知识。此外，单位还会不定期的开展相关业务培训，包括讲座，实操和模拟，让有关的设计人员能够及时地掌握目前在水利水电设计中使用的方法和注意事项，这样才可以更好地将自身知识应用到工作当中去。

5.2 加强生态理念在河岸设计与河道改造中的应用

在水利水电工程建设中，水利水电项目设计的主要环节是河岸规划，必须充分结合生态理念，考虑到水源的多样性以及自然环境的演变趋势和发展方向。在进行河道改造的过程中，需综合全面考量河流自身的特征，并采取具体措施去展开工作，要尽可能地避免对周边生态环境造成的破坏，或将破坏程度降低到最小程度，尽可能的保护工程周边的自然环境不受影响，这样才能确保河道后期运营的安全性和效率。

在堤岸设计中还应考虑堤岸的保护，在设计过程中落实多项河道清理方案和生态理念，确保堤岸的设计和修复符合国家环境标准，同时也能不断提高项目的经济效益、生态效益和社会效益。在目前的情况下，植草专用砖和石笼（图1）是我国水利水电工程中最常用的堤岸保护材料，在提高堤岸结构稳定性的实际应用中都能发挥理想的作用。

图1 植草专用砖与石笼

5.3 建立完善的生态化水文资料体系

要在水利水电工程设计中融入生态理念，就要在水利水电工程设计之前，对施工场地的水文条件有一个全面的认识，要有完整的水文数据支持设计工作。随着国家生态文明理念的逐步提高，水利水电设计理念也在逐渐的发生改变，逐渐注重生态、节约、环保，把生态环境的改善和保护放在重点，并在水利水电设计中得以凸显，不仅注重项目本身的经济价值，也更加注重项目的生态价值。所以，在未来的发展过程中，重点建设更加健康的生态水文资料系统。在开展水利水电项目规划工作之前，应指定一个专业的研究小组在现场对地理环境进行详细调查。对该地区的气候和水文条件进行仔细的探查，以获得更详细的信息来支持水利水电建设项目规划。同时还可以使水利水电建设项目的后续工作更加灵活[5]。

5.4 运用新型材料以及技术

在水利水电项目建设过程中，应按照国家环保政策的要求开展工作。从目前的环境状况看，国内市场上存在着各种环保材料、环保技术等问题。要想在工程设计中有效地贯彻生态理念，就要积极引进新的环保材料、新的环保技术，尽可能降低工程对河流以及周边环境的破坏和影响。因此，在实践中，为了解决此类问题，我国研发和开创了比较多的新技术。新材料和新技术在工程中的应用大大提高了效率，同时也降低了对环境的负面影响，实现了环境保护和发展的协调。