淺析水利工程生態(tài)河道設(shè)計與分析

葉國祥

(東莞市清澤水環(huán)境投資有限公司，廣東 東莞 523000)

河流是我國主要的淡水資源，是反應生態(tài)系統(tǒng)是否協(xié)調(diào)的最直觀表象。自然狀態(tài)下生態(tài)河道是與環(huán)境相互交相輝映的，可以建立一定的生態(tài)平衡，但是隨著民眾大興水利工程，過度開采利用生態(tài)河道，這已經(jīng)嚴重影響人類與水流之間的平衡關(guān)系，所以相關(guān)的工程建設(shè)專家要提高警覺，合理設(shè)計水利工程，避免對自然生態(tài)河道的過度開發(fā)利用。河道合理規(guī)劃和設(shè)計在水利工程建設(shè)中是很重要的一項工作，在建設(shè)過程中不僅要保證整體的建設(shè)效果，還要保證河道的水質(zhì)和水量穩(wěn)定，因此相關(guān)人員全面結(jié)合河道實際情況強化水力資源的應用，營造更美麗更環(huán)保的生態(tài)環(huán)境。

1 河道規(guī)劃設(shè)計存在的問題

1.1 河道生態(tài)環(huán)境破壞日益嚴重

河道是生態(tài)環(huán)境中的重要組成部分，在規(guī)劃設(shè)計中應按照正確的手段來完成，否則對社會建設(shè)及城市的經(jīng)濟發(fā)展帶來很多影響，據(jù)調(diào)查，有些區(qū)域在河道的規(guī)劃設(shè)計中破壞了生態(tài)環(huán)境，河道規(guī)劃設(shè)計主要是以將河道的問題有效解決為目的，為將來的工作方向能夠理想發(fā)展，在河道規(guī)劃中設(shè)計中，單考慮簡單性而不考慮其他因素，將會在后期工作展開時，讓人工設(shè)計規(guī)劃與自然生態(tài)環(huán)境強烈沖突制造矛盾，因破壞了生態(tài)環(huán)境而帶來更大的經(jīng)濟損失，形成惡性循環(huán)且短期難以解決的局面。其次在河道規(guī)劃設(shè)計對生態(tài)環(huán)境的考慮不夠充分，在工作進行之前未展開足夠的調(diào)查分析，在后期的具體工作中以簡單為主，導致后期對城市以及社會經(jīng)濟造成了巨大的損失。因此為了工作更好的良性進展，在河道規(guī)劃和設(shè)計方案中，應充分考慮設(shè)計的正確性與嚴謹性。

1.2 河道連續(xù)性差

單從河道規(guī)劃設(shè)計來說，部門地區(qū)完全采用傳統(tǒng)的工作模式來開展具體工作，在工作實施過程中斷斷續(xù)續(xù)，以至于降低了河道的連續(xù)性，導致河道連續(xù)性差，存在嚴重的安全隱患局面。此外，河道連續(xù)性差導致后期工作也不能較好完成，甚至還可能會對河道自身的安全性與合理性都帶來了沖擊現(xiàn)象，如果在此工作處置過程中依舊采取老舊模式，會讓原本河道造成的破壞和損失進一步加重，甚至有些區(qū)域根本無法挽回，河道連續(xù)性持續(xù)惡化波及的不僅僅是河道本身，還會波及土地領(lǐng)域以及人們?nèi)粘Ｉ畹念I(lǐng)域。這些與河道都有密切關(guān)系的領(lǐng)域，如果在河道規(guī)劃設(shè)計中沒有得到及時有效的解決，那日后不僅會帶來更多的經(jīng)濟損失，還可能會導致更多問題的發(fā)生。

2 水利工程生態(tài)河道規(guī)劃設(shè)計原則

2.1 開發(fā)與治理同等重要的原則

河道在規(guī)劃和設(shè)計過程中，水利工程在整個開發(fā)和治理階段，每一個環(huán)節(jié)都應加強重視不容忽視，除了要嚴格遵守開發(fā)與治理一樣重要的原則，還應在河道規(guī)劃設(shè)計中，將生態(tài)景觀與河道的開發(fā)建設(shè)相統(tǒng)一，將城市與河道景觀能夠有效合理巧妙相融合，其次在河道建設(shè)中，應以河道整治為首要考慮角度來展開設(shè)計和分析。讓河道的建設(shè)與周圍環(huán)境能夠讓環(huán)境質(zhì)量得到提升，滿足人們居住要求的同時能夠更多的接觸大自然。

2.2 可持續(xù)發(fā)展原則

可持續(xù)發(fā)展顧名思義主要是指在生態(tài)河道的規(guī)劃設(shè)計中，為了保證生態(tài)河道設(shè)計的科學合理性，不僅要充分考慮河道的治理和合理規(guī)劃，還應對河道自身生態(tài)帶來的影響進行研究，不僅要讓河道自身原生態(tài)不被破壞，還應保護河道周圍的生物多樣性。讓自然資源在進行開發(fā)建設(shè)工作中被正確合理規(guī)劃，保持自然資源和人工建設(shè)平衡狀態(tài)，同時保持生態(tài)環(huán)境更加穩(wěn)定和可靠。在河道設(shè)計中，還應該考慮設(shè)計是否合乎規(guī)范，盡可能給發(fā)展和布局預留一些空間，給后期設(shè)計工作提供一些保證。合理規(guī)范及科學的生態(tài)河道規(guī)劃設(shè)計，方能讓城市可持續(xù)發(fā)展有效推動。

2.3 堅持遵循一人為本原則

在河道的設(shè)計規(guī)劃的每一個環(huán)節(jié)中都必須嚴格以以人為本的理念為設(shè)計宗旨，并在設(shè)計規(guī)劃中要確保規(guī)劃設(shè)計是否有效合理。同時在開展河道規(guī)劃設(shè)計中，專業(yè)人員還應考慮該設(shè)計是否滿足高生態(tài)及場所娛樂的功能。水利工程在開展進行河道建設(shè)時，務必發(fā)揮生態(tài)價值將水利資源的更大作用和價值直觀直接有效的體現(xiàn)出來，建筑過程中盡可能減少人為建筑，保持并維持更多的原生態(tài)地貌，讓河道的景觀設(shè)計更加貼近原生態(tài)環(huán)境。

3 水利工程生態(tài)河道規(guī)劃設(shè)計的對策分析

3.1 注重生態(tài)河道設(shè)計的整體性

在水利工程河道的建設(shè)中，整體性不足是長期存在的問題，生態(tài)水利工程應在當下社會發(fā)展過程中以生態(tài)化為主，為河道整體性不足這一局面打開通道，因此水利工程建設(shè)過程過程中，應在綜合規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)上，應用生態(tài)理念將河道整體性為主要建設(shè)工作。注重生態(tài)河道設(shè)計整體性原則可以最大程度的修復、維護水生態(tài)系統(tǒng)，也即是在一定的區(qū)域里面可以建設(shè)一個小的完整的生物群落，在環(huán)境和群落的共同生活的情況下可以達成一個良性循環(huán)，提升自然界的自我修復能力。相關(guān)部門在開展水利工程的時候一定要為動植物創(chuàng)建適合的生存空間，依據(jù)生物學家的建議為魚卵或者是鳥禽類等提供棲息地。設(shè)計時應根據(jù)河道的自然演變規(guī)律來規(guī)劃，讓河道的原生態(tài)自然合理的保留下來，減少河道的自然演變與人工建設(shè)的矛盾，讓河道的管理體系更加完整。

例如河道在設(shè)計時應該設(shè)計成寬窄交錯，彎曲的地方盡可能設(shè)計彎曲，最好保持河道原生狀態(tài)輪廓以此減少對河道造成的破壞，在設(shè)計時根據(jù)河流的走向進行彎曲設(shè)計能夠減緩河流的水流速度。讓水流沖擊變小，在自然災害汛期出現(xiàn)的情況下，這種彎曲設(shè)計不僅能起到很重要的保護作用，更是讓河道能夠保持完整性，讓上游和下游的生態(tài)形成一個整體?？梢越ㄔO(shè)河道灘池，在適合寬的位置設(shè)置寬一些，在河流的匯入口適宜建設(shè)生態(tài)孤島和沙洲，以此能夠形成天然的防護帶及自然濱河景觀，讓城市居民生活更加豐富多樣，設(shè)計人員在河道設(shè)計規(guī)劃前，需要結(jié)合整個城市的規(guī)劃建設(shè)情況來對河道河流的流向進行修改設(shè)計。

3.2 河道河岸和河床的設(shè)計

在對河道的總規(guī)劃設(shè)計中，河岸河床的設(shè)計一定要充分重視起來，最重要的是設(shè)計理念應讓河道符合生態(tài)設(shè)計，這是最為重要的，河道河床的生態(tài)設(shè)計能夠在后期河道運行過程中起到修復的作用?，F(xiàn)如今各地區(qū)河岸和河床的設(shè)計各種各樣，專業(yè)設(shè)計人員結(jié)合這些設(shè)計建設(shè)類型時，需評估各自優(yōu)缺點為更好的提高河道生態(tài)功能做足功課。從合理性,生態(tài)性,經(jīng)濟性等方面選擇最優(yōu)設(shè)計方案。在歷往河道治理實踐研究發(fā)現(xiàn)，只是微微修整了河道，對河床的建設(shè)十分缺乏，更甚者將河床直接改建成橡皮壩和堰壩，還有系列的河床在建設(shè)中，為了滿足防洪泄洪的需求，直接將河床和河堤修剪成整體結(jié)構(gòu)，卻非常缺乏生態(tài)理念，讓生態(tài)問題在很長的一段時間無法恢復。在河道治理中生態(tài)護岸的應用非常廣泛，且這一設(shè)計滿足生態(tài)水利工程建設(shè)的要求，起到基本防護的同時更利于讓河道生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡得到較好保持。

例如在生態(tài)河道護岸形式的治理中，如圖1包含了自然生態(tài)護岸和人工生態(tài)護岸兩種方式，在鄉(xiāng)村河道或者河道較寬的情況下，可以選用自然生態(tài)岸，專業(yè)人員在設(shè)計時可以選用植物根系，比如草皮這種，能夠?qū)拥肋吰缕鸬郊庸套饔?而在河道兩岸的間距比較窄的情況下會導致河水流速較大，沖刷嚴重情況，專業(yè)人員在護岸規(guī)劃設(shè)計時可以采用連鎖式生態(tài)護坡的人工生態(tài)形式，建設(shè)中盡可能多使用自然性材料，若使用封閉式剛性材料容易被水流沖蝕，此外生態(tài)砌塊、柵格邊坡加固都是生態(tài)護岸技術(shù)的不錯選擇。因此盡可能較少使用此類材料，并能為動植物的生長繁殖提供友好場所。不過在生態(tài)護岸的實際設(shè)計應用中，須根據(jù)河道的實際情況來設(shè)計構(gòu)筑形式選擇材料。

如河道岸坡采用生態(tài)袋加筋土墻，此新型材料,可以完全替代石頭,水泥等材料,大幅度減少工程成本。施工后的邊坡具有可植被覆蓋的表面,使開挖的坡面達到綠化的效果，形成自然生態(tài)邊坡。具有透水不透土的過濾功能，這樣形成的邊坡具有高度透水性,對土壤流失,局部泥(土)石流, 邊坡塌方等具有很強的防護和穩(wěn)定作用，可成為永久性高穩(wěn)定自然邊坡。河道河床的生態(tài)設(shè)計如圖1所示。

圖1 河道河床的生態(tài)設(shè)計

3.3 提高水體自凈能力

在生態(tài)河道的設(shè)計治理工程中，水體自凈能力的提升需要相關(guān)人員對河道水資源進行分析，水生生物會在不同的生物技術(shù)下進行轉(zhuǎn)化和分解，降低污水中的污染物含量。有相關(guān)研究表明水體自凈能力與河流面積并無多大關(guān)系，關(guān)鍵在于對營養(yǎng)物質(zhì)的控制和生物自凈體系的建立。因此在水利工程中要緊緊依靠此項設(shè)計理念，全方位多角度考慮影響水體自凈能力的因素。在河道景觀設(shè)計與水工建設(shè)方案的共同努力下，為不同生態(tài)要素處理中建立了良好關(guān)系。其次在河道的基礎(chǔ)性功能洪蓄水角度來說，若想讓生態(tài)水利在建設(shè)中其功能和效益相統(tǒng)一的話，專業(yè)設(shè)計規(guī)劃人員應根據(jù)河道的具體形態(tài)，在其符合結(jié)構(gòu)簡單，功能多樣且成本低的生態(tài)理念下，應應用新工藝新材料來建設(shè)新型水工建筑，以此讓水工建筑生態(tài)的作用和功能得到更好更有利的發(fā)揮。

例如在有些城市的河道建設(shè)中在穩(wěn)定的河道水體中適當增加了水生植物和動物，在種類和數(shù)量上進行合理控制，比如睡蓮、黑藻等植物，植物本身具備分解吸收水中污染物的功能，種植到河流里能夠起到讓環(huán)境美觀，水質(zhì)清澈等作用，同時河流也為這些植物提供了生長和繁殖空間，如此起到一舉兩得的作用，還可選用人工濕地處理技術(shù)、生態(tài)補水技術(shù)、生物浮島技術(shù)對已經(jīng)被污染的水體進行修復和凈化。此外在河道設(shè)計的是充分利用河道濱水帶的空間增加水陸的過渡帶范圍，多增加植物的配置，因此對濕地生態(tài)系統(tǒng)進行修復。同時也能讓鳥類更好的繁衍和休憩?？山r潮閘，以此控制河道的流向變成一維流向。在河道兩邊的邊坡上堆疊生態(tài)袋，以此形成生態(tài)邊坡表面，并在此生態(tài)邊坡表面設(shè)置植被層，堆疊的生態(tài)袋和植被層能夠提升小河道的自凈能力和生態(tài)系統(tǒng)。

3.4 提高河道綜合利用率

在城市的河道規(guī)劃和建設(shè)中，河道的建設(shè)必不能被忽視，在有些城市地區(qū)，河道的只具備基本的防洪和排水功能，讓河道的綜合利用率大大喪失。在水利工程建設(shè)中應遵循生態(tài)建設(shè)理念為前提來更好的建設(shè)城市，專業(yè)設(shè)計人員在設(shè)計時可以加強利用河道的自然水資源，讓河道的綜合利用率提升，從水利工程的生態(tài)性角度想要提升河道的綜合利用率需要從河道的河床，堤壩方面來著手實施，如此能最大程度的讓河道在城市發(fā)展中發(fā)揮重要價值，讓河道規(guī)劃建設(shè)和城市發(fā)展建設(shè)進行有效結(jié)合，進而實現(xiàn)生態(tài)功能。同時河道的完成可以代表周邊區(qū)域的水文化，在水文化的影響下，可以將傳統(tǒng)的人文歷史與新型科技結(jié)合起來，從水源開發(fā)的角度集中思考如何更好的保護生態(tài)河道，發(fā)揮河道建設(shè)與管理作用。此外人類長期在水域周邊開展活動，已經(jīng)將水文化逐漸滲透進各個領(lǐng)域之內(nèi)，并且在診治水旱災害和研究我國地質(zhì)地貌的變遷上面發(fā)揮了巨大的借鑒價值。

例如設(shè)置30m的綠色保護帶，保護帶不進更好的讓河道功作用發(fā)揮最大化，還讓濱河生態(tài)系統(tǒng)更加完整并形成了美麗的景觀帶。在充分考慮河道比例和水工尺度的基礎(chǔ)上可以建立完整的富有質(zhì)感色彩飽滿的河流綠色廊道，綜合利用河道功能的同時更凸顯了城市河道水景觀的靚麗和別致。對河道里的淤泥進行定期清理和維護，這能讓河道泥沙順暢的排泄出去不造成堆積和占用河道空間，這樣大大增加了河道的儲蓄容量。其次可以對河道的流態(tài)進行平面設(shè)計和建設(shè)，以此來控制河流水的速度和水深度，在洪水和暴雨訊期能夠起到更好的防護作用。

3.5 建設(shè)美觀實用城市景觀與市民休閑相結(jié)合

河道建設(shè)中景觀的營造不僅能夠改善河道區(qū)域的生態(tài)功能，保持河道區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)平衡與協(xié)調(diào)，同時良好的景觀營造能夠?qū)⒊鞘械木坝^構(gòu)建與市民娛樂休閑完整和諧的結(jié)合，市民通過完善有效的景觀營造能夠與水源更加親近，專業(yè)設(shè)計人員在景觀設(shè)計營造中不能單單從河道本身角度考慮規(guī)劃，應結(jié)合該城市其他的景觀建筑風格與之相統(tǒng)一結(jié)合規(guī)劃設(shè)計，把景觀營造與市民休閑、城市建設(shè)之間的關(guān)系統(tǒng)籌規(guī)劃，把河道景觀營造與自然生態(tài)與市民休閑緊密聯(lián)系進行合理設(shè)計規(guī)劃，從而打造出具有特色的城市河道景觀。

例如在河道景觀設(shè)計規(guī)劃中，建設(shè)供人們休閑的亭廊和座椅，觀賞的花草綠植等，其次在總體設(shè)計中，對區(qū)域生態(tài)環(huán)境做好調(diào)查遵循自然美學規(guī)律的基礎(chǔ)上可以適當對區(qū)域生態(tài)面貌進行改造，像通過駁岸和斷面的科學建設(shè)來提高河道的景觀效果，對于水利工程河道環(huán)境特殊的部分城市地區(qū)，應用生態(tài)保障理念可以在河道設(shè)計中適當添加一些河灘建設(shè)，河灘不僅能夠起到防洪的作用，還能整個河道景觀的親水性得到提升，為居民帶來提供了自然生態(tài)性景觀體驗。

4 結(jié)語

我國城市化和工業(yè)化的不斷發(fā)展，隨之面臨了水污染和水資源浪費等嚴重問題，阻礙了區(qū)域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，引起人們對生態(tài)環(huán)境的呼吁和關(guān)注，水利事業(yè)的發(fā)展成為水利工程的重點推進建設(shè)項目，為提高水利工會曾河道的綜合收益，相關(guān)專業(yè)人員應以生態(tài)角度從河道的基本功能來對河道進行科學合理的規(guī)劃設(shè)計，讓河道形式更具生態(tài)獨特化。