關(guān)于生態(tài)理念在水利水電設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用

王有彥

（貴州久源項(xiàng)目咨詢有限公司，貴州 貴陽 550000）

1 生態(tài)理念的特性

生態(tài)理念強(qiáng)調(diào)的是尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然，圍繞工程全過程做好分析，減少工程建造給自然生態(tài)系統(tǒng)帶來的負(fù)面影響。從生態(tài)理念的特性分析主要總結(jié)以下3 點(diǎn)：①自然性?；诳沙掷m(xù)化發(fā)展理念，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)充分把握自然發(fā)展規(guī)律，避免建設(shè)工作給生態(tài)環(huán)境造成破壞，減少工程施工帶來的影響，實(shí)現(xiàn)水利水電建設(shè)與自然系統(tǒng)的和諧把握。為有效生態(tài)理念的運(yùn)用，提出有效的環(huán)境保護(hù)措施，維持生態(tài)平衡。②可持續(xù)性。從工程建設(shè)的目的來說，是為了給人們生產(chǎn)生活帶來更多支持，也是社會持續(xù)化發(fā)展的表現(xiàn)。隨著人們對水利水電工程的建設(shè)要求不斷提高，開展工程建設(shè)的同時(shí)，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，給人帶來更多的服務(wù)，帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)更好地發(fā)展，實(shí)現(xiàn)持續(xù)化發(fā)展。③社會性。原來水利水電工程建設(shè)，注重防洪蓄水功能和發(fā)電功能等，忽略了生態(tài)功能?；谏鷳B(tài)理念，可增強(qiáng)水利水電工程的社會性，增強(qiáng)工程的功能。

2 生態(tài)理念在水利水電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用案例

2.1 案例概述

以某水利工程項(xiàng)目為例，分為北區(qū)與南區(qū)。其中，北區(qū)占地面積34.20hm2；南區(qū)占地面積4.94hm2。從水利水生態(tài)問題分析，主要包括水系連通、灌溉保障以及水生態(tài)修復(fù)等。在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，運(yùn)用生態(tài)理念，通過前期的全面調(diào)查，掌握完整的資料數(shù)據(jù)，并且做到科學(xué)設(shè)計(jì)，精準(zhǔn)計(jì)算各類數(shù)據(jù)，科學(xué)合理設(shè)計(jì)工程施工方案，助力區(qū)域經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展。

2.2 項(xiàng)目難點(diǎn)

從水利工程設(shè)計(jì)實(shí)踐分析，項(xiàng)目難點(diǎn)如下：①水系連通。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮如何實(shí)現(xiàn)片區(qū)水網(wǎng)連通、水從何處來引導(dǎo)何處去等，需做好綜合分析。②灌溉保障。本次工程設(shè)計(jì)中要運(yùn)用生態(tài)理念，圍繞區(qū)域生態(tài)景觀建設(shè)，提出具體的方案。項(xiàng)目區(qū)原來的農(nóng)田灌溉渠網(wǎng)難以留存，進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要思考如何保證后期的用水安全。③排澇問題。在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，需要分析如何做到科學(xué)合理進(jìn)行排水分區(qū)以及如何發(fā)揮區(qū)域內(nèi)景觀水系的調(diào)蓄能力，實(shí)現(xiàn)與外圍排水渠系合理銜接，有效解決排澇問題。④攔蓄調(diào)控。在進(jìn)行景觀水系的建設(shè)方面，要求做到與周圍建設(shè)風(fēng)貌相互協(xié)調(diào)；進(jìn)行水位設(shè)計(jì)時(shí)要求做到和周邊地形地貌的有效銜接。⑤水生態(tài)修復(fù)問題。本次工程設(shè)計(jì)需要解決大渠來水泥沙含量高的問題，同時(shí)思考如何運(yùn)用生態(tài)措施保持水體的自我凈化能力。此外，還需要考慮如何重新構(gòu)建水生動(dòng)植物系統(tǒng)，優(yōu)化生態(tài)景觀配置，全面提高水生態(tài)建設(shè)水平。

2.3 工程設(shè)計(jì)方案

基于生態(tài)理念的水利水電設(shè)計(jì)方案，主要內(nèi)容如下。

（1）水系連通設(shè)計(jì)。充分利用現(xiàn)有的涵洞，實(shí)現(xiàn)南區(qū)與北區(qū)水系的連接，控制水利工程建設(shè)的投資。對場地現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合場地優(yōu)勢，合理分區(qū)布置水面高程。在低水位位置建設(shè)提水泵站，達(dá)到內(nèi)部水體循環(huán)的效果。本次工程設(shè)計(jì)方案中提出，核心區(qū)域設(shè)置沉沙池，科學(xué)合理配套控水設(shè)施，實(shí)現(xiàn)對景觀用水與農(nóng)業(yè)用水的有效調(diào)控。對區(qū)域湖引水口進(jìn)行改造，最大程度上保證農(nóng)田灌溉的用水需求得到滿足。在汛期來臨時(shí)，將閥門關(guān)閉避免湖水質(zhì)被破壞。為了實(shí)現(xiàn)對景觀水體下滲流失的嚴(yán)格有效控制，減少景觀的用水量，此次項(xiàng)目中提出使用鈉基膨潤土防水毯開展防滲處理。除此之外，對于核心區(qū)和湖區(qū)進(jìn)行景觀優(yōu)化，結(jié)合駁岸的特點(diǎn)，選擇適宜的駁岸建設(shè)方案，包括硬質(zhì)駁岸與生態(tài)駁岸，全面提升項(xiàng)目區(qū)的景觀水平。

（2）灌溉保障方案。為實(shí)現(xiàn)水利工程的功能，將改建水渠和現(xiàn)有的灌區(qū)進(jìn)行連通，切實(shí)保證灌溉用水的暢通性。為了保證灌溉用水的安全性與穩(wěn)定性，要求改建水渠引水可以獨(dú)立于景觀用水。根據(jù)實(shí)際情況，優(yōu)化連接口出水量的配置，最大程度上保證全渠用水的平衡性。合理利用現(xiàn)有的涵洞與排水系統(tǒng)，確保省道兩側(cè)排水的暢通效果。此外，在水量的保障方面，設(shè)計(jì)提出建設(shè)引水工程與渠道連通工程，發(fā)揮有效的作用，保證工程的灌溉效果。

（3）排澇設(shè)計(jì)。根據(jù)調(diào)查的氣象資料顯示，項(xiàng)目區(qū)域的降雨量充沛，不過周圍不存在排水河道，極易產(chǎn)生內(nèi)澇問題。在規(guī)劃設(shè)計(jì)方面，提出分區(qū)排澇的方案，并且提高排澇標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。對于積水問題，采取優(yōu)化水系統(tǒng)流向布置方式，以及多點(diǎn)位涵洞排水方式，強(qiáng)化對排水流量的有效控制。除此之外，設(shè)計(jì)排水口和外圍農(nóng)田排灌水渠進(jìn)行連接。通過進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到西北方向到東南方向排澇的效果，實(shí)現(xiàn)對積水問題的有效解決。

（4）攔蓄調(diào)控。貫徹生態(tài)理念，遵循自然規(guī)律，借助項(xiàng)目區(qū)的地勢優(yōu)勢，將項(xiàng)目地按照豎向高程進(jìn)行劃分，形成6 個(gè)等級。南北核心區(qū)總計(jì)3 個(gè)等級，各個(gè)等級相差1m。從具體規(guī)劃設(shè)計(jì)方面分析，溢流堰的布置充分利用等級高差，科學(xué)合理設(shè)置。與此同時(shí)，排水出口位置設(shè)置控制閘。一方面，可以有效控制景觀設(shè)計(jì)水位。另一方面，還可以有效排除積水。

（5）水生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)。從工程規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐分析，新建水系的同時(shí)重新構(gòu)建水生動(dòng)植物群落。在具體建設(shè)方面，提出做好水下地形整理，優(yōu)選水生植物配置方案，做到水生動(dòng)物選配，并且做好后期的運(yùn)行維護(hù)。通過重新構(gòu)建生態(tài)群落，打造高質(zhì)量的水生環(huán)境。結(jié)合項(xiàng)目區(qū)的生態(tài)情況，對于初期雨水造成的徑流污染問題，綜合運(yùn)用景觀和海綿城市措施，包括雨水生態(tài)塘、生態(tài)植草溝以及雨水花園等，做到雨水的有效攔截處理，經(jīng)過凈化處理后實(shí)現(xiàn)雨水資源的再利用。除此之外，根據(jù)水體流動(dòng)性好與壞，結(jié)合水深情況，利用潛水式推流曝氣機(jī)以及太陽能曝氣機(jī)，進(jìn)行曝氣復(fù)氧，進(jìn)而有效改善水體的流動(dòng)性與水質(zhì)。

2.4 項(xiàng)目的意義

從水利工程的設(shè)計(jì)實(shí)際分析，貫徹綠色生態(tài)理念，優(yōu)化水系連通、灌溉保障以及其他工程，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際情況，形成安全穩(wěn)定的水資源系統(tǒng)、水環(huán)境系統(tǒng)以及水景觀系統(tǒng)，做到了三位一體建設(shè)。一方面，實(shí)現(xiàn)了水利工程的灌溉功能。另一方面，還具有生態(tài)意義，可以為區(qū)域生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供保障。

3 生態(tài)理念在水利水電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

3.1 做好前期調(diào)查工作

為有效發(fā)揮生態(tài)理念的運(yùn)用價(jià)值，優(yōu)化水利水電工程設(shè)計(jì)方案，需注重前期的調(diào)查工作。從生態(tài)設(shè)計(jì)前期入手，組織開展勘察調(diào)查，對水利水電工程建設(shè)可能涉及的各類生態(tài)文明展開全面細(xì)致調(diào)查，獲得完整的資料信息，如水文水資源、水環(huán)境質(zhì)量以及生物狀況等。利用各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，為工程規(guī)劃設(shè)計(jì)工作的開展提供支持。在進(jìn)行調(diào)查時(shí)，要求關(guān)注生態(tài)敏感區(qū)，如飲用水水源保護(hù)區(qū)等，掌握完整的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)設(shè)計(jì)工作的需求，結(jié)合水資源分區(qū)、主體功能區(qū)劃分、水功能區(qū)劃等，展開全面的分析，掌握實(shí)際情況。如果資料不足，或者存在生態(tài)敏感區(qū)，需組織開展現(xiàn)場調(diào)查與監(jiān)測，獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，指導(dǎo)各項(xiàng)工作的高質(zhì)量開展。根據(jù)調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)信息，認(rèn)真分析水利水電工程建設(shè)所涉及的水生態(tài)問題，并且結(jié)合實(shí)際情況提出具體的措施。

3.2 優(yōu)化工程布局設(shè)計(jì)

從水利水電工程設(shè)計(jì)實(shí)踐分析，需結(jié)合工程所在流域、水系或者區(qū)域特點(diǎn)，結(jié)合區(qū)域的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，根據(jù)工程功能定位，科學(xué)合理避讓制約因素，根據(jù)生態(tài)需求科學(xué)合理部署生態(tài)保護(hù)和修復(fù)方案，優(yōu)化水利水電工程總體布局。在進(jìn)行工程總體布局方面，認(rèn)真執(zhí)行主體功能區(qū)制度，充分發(fā)揮空間管控以及生態(tài)功能保護(hù)約束，優(yōu)化工程規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，保證方案的可行性。水利水電工程總體布局設(shè)計(jì)，應(yīng)該切實(shí)保障河湖生態(tài)流量，并且要采取有效的措施增強(qiáng)水環(huán)境承載能力，保持水生態(tài)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。除此之外，還要增強(qiáng)工程的生態(tài)功能與社會服務(wù)功能。在空間形態(tài)設(shè)計(jì)方面，做好以下要點(diǎn)的把握：①水利水電工程的布置，堅(jiān)持順應(yīng)自然的基本原則，綜合考慮工程平面與豎向布置，構(gòu)建科學(xué)合理的空間形態(tài)，避免建設(shè)施工使得區(qū)域內(nèi)部自然空間被改變[1]。②開展工程建設(shè)，盡量不使得原來的河湖岸線、河口岸線等自然形態(tài)被改變，也不可以縮窄河道行洪斷面或者侵占水域。③開展水利水電工程建設(shè)，應(yīng)該盡量保護(hù)河湖周圍現(xiàn)存自然濕地。④其他要點(diǎn)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需做好全面綜合分析，積極完善水利水電工程的設(shè)計(jì)方案，全面提升建造的水平，保證建造的效益和效果，防范各類問題的出現(xiàn)[2]。

3.3 優(yōu)選適宜的工程材料

從建筑物結(jié)構(gòu)與材料的選擇方面分析，堅(jiān)持生態(tài)性、環(huán)保性、景觀性特點(diǎn)，做好全面嚴(yán)格的分析，保證所選的結(jié)構(gòu)與材料可以符合生態(tài)要求。對于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)該盡量選擇和周圍自然景觀相互協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)形式。在保證工程安全的前提下，豐富生態(tài)與景觀的多樣性。堅(jiān)持因地制宜的原則，科學(xué)合理選擇建筑結(jié)構(gòu)與材料。與此同時(shí)，做好論證分析，選擇對生態(tài)環(huán)境友好的技術(shù)、工藝、材料，保障設(shè)計(jì)方案的可行性[3]。除此之外，建筑結(jié)構(gòu)與材料要求有利于生態(tài)環(huán)境的塑造，根據(jù)工程布置的空間形態(tài)與界面特點(diǎn)，打造景觀豐富的岸帶生態(tài)環(huán)境。在設(shè)計(jì)中積極推廣使用天然材料，或使用網(wǎng)箱裝石或者生態(tài)袋裝土，保障結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。對于河湖護(hù)坡護(hù)岸，避免使用硬質(zhì)不透水護(hù)坡材料，盡量選擇生態(tài)砌塊和生態(tài)混凝土等，選擇富有生態(tài)性的護(hù)岸形式。對于渠道護(hù)坡可以使用生態(tài)護(hù)坡材料，如果受到防滲要求無法使用生態(tài)護(hù)坡，那么要求做好不透水護(hù)坡的高度控制。在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)方面，做好全面的分析，切實(shí)保障設(shè)計(jì)方案的合理性，推動(dòng)水利水電工程高質(zhì)量建設(shè)。

3.4 優(yōu)化植物配置方案

從水利工程生態(tài)建設(shè)實(shí)際分析，按照生態(tài)理念進(jìn)行植物的優(yōu)化配置，需要綜合考慮岸坡穩(wěn)定性和生態(tài)修復(fù)等內(nèi)容，做好全面的分析，提出優(yōu)化配置的方案。根據(jù)工程類型，結(jié)合水利水電工程現(xiàn)場的環(huán)境特征，建設(shè)植物緩沖區(qū)域以及綠色廊道，充分發(fā)揮植物攔截作用、過濾作用、削減面源污染作用等，實(shí)現(xiàn)對水質(zhì)的有效凈化作用等，全面提高整體的生態(tài)水平。對于植物景觀風(fēng)貌的設(shè)計(jì)，還要結(jié)合區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，考慮到植物養(yǎng)護(hù)成本以及本土植物特點(diǎn)等，形成優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，保證生態(tài)效益目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。為提升植物景觀配置的水平，設(shè)計(jì)人員要做好全面調(diào)查，掌握本土的植物資源情況和特點(diǎn)，積極推廣使用本土植物，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格有效的控制，保證植物配置的合理性，提升植物景觀的文化性，創(chuàng)造更多的效益[4]。需要注意的是，在進(jìn)行植物配置設(shè)計(jì)時(shí)，植物景觀設(shè)置規(guī)劃本著尊重現(xiàn)狀、生態(tài)優(yōu)先、景觀多樣、地域特色的種植設(shè)計(jì)原則，盡量采用鄉(xiāng)土樹種，利用植物強(qiáng)化城市特色。

3.5 做好人員的培訓(xùn)

水利水電工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，生態(tài)理念的運(yùn)用，發(fā)揮著積極的作用。為實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)與生態(tài)理念的有效融合，需注重設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高人員的素質(zhì)水平，達(dá)到工作的要求。在設(shè)計(jì)工作中，結(jié)合水利水電工程現(xiàn)場的地理?xiàng)l件、氣候與水文等實(shí)際情況，編制完善的工程措施，指導(dǎo)工程建設(shè)工作的開展。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，認(rèn)真考慮生態(tài)性的把握，綜合分析各類因素，提出優(yōu)化完善的設(shè)計(jì)方案，指導(dǎo)生態(tài)型水利水電工程的建設(shè)。根據(jù)工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，合理融合生態(tài)理念，全面提高設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量，指導(dǎo)各項(xiàng)工作的開展[5]。

3.6 加強(qiáng)生態(tài)設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用

水利水電工程設(shè)計(jì)工作中，合理運(yùn)用生態(tài)設(shè)計(jì)方法，提升工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。例如，在堤岸設(shè)計(jì)方面，運(yùn)用生態(tài)理念，做好水資源和自然環(huán)境分布情況的調(diào)查，掌握環(huán)境變化的規(guī)律，了解資源的多樣性。開展河道改造設(shè)計(jì)時(shí)，還要結(jié)合河道狀態(tài)，進(jìn)行深入的分析，分析對生態(tài)環(huán)境造成的影響，最大程度上控制生態(tài)環(huán)境的影響，以免影響到后期運(yùn)行的安全。根據(jù)堤岸設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容，提出合理的保護(hù)設(shè)計(jì)方案，如河道清淤方案，堅(jiān)持生態(tài)化原則，做好堤岸設(shè)計(jì)和河道改造優(yōu)化，達(dá)到生態(tài)化發(fā)展的要求，充分發(fā)揮水利水電工程的效益。在選擇保護(hù)材料時(shí)，優(yōu)選植草磚用磚等，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的同時(shí)，還可以減少對環(huán)境的不良影響，保證水利水電工程的質(zhì)量，防范各類問題的出現(xiàn)。做好設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化分析，助力水利水電工程高效建造。在工程建設(shè)期間，認(rèn)真落實(shí)工程設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格執(zhí)行水利水電工程設(shè)計(jì)方案，落實(shí)各項(xiàng)生態(tài)保護(hù)措施，發(fā)揮生態(tài)保護(hù)理念的作用，提升工程整體的效益水平，促進(jìn)水利水電持續(xù)化發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述，生態(tài)理念的應(yīng)用，對提高水利水電工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，豐富工程的功能，改善建設(shè)給生態(tài)環(huán)境造成的影響，起到積極的促進(jìn)作用。文中結(jié)合水利水電工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，進(jìn)行了全面的分析，提出生態(tài)理念運(yùn)用的方法，以期為相關(guān)人員提供參考借鑒。