基于生態(tài)理念開展農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)的研究

張美玲

（威寧彝族回族苗族自治縣水務(wù)局，貴州 威寧 553100）

0 引言

目前在各行各業(yè)的發(fā)展中都要遵循生態(tài)理念，對于農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)而言，遵循生態(tài)理念，構(gòu)建符合時(shí)代發(fā)展特征的農(nóng)田水利工程，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展中的一項(xiàng)必然要求。生態(tài)理念下的農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)能夠提升農(nóng)田水利工程的環(huán)保、節(jié)能與高效性。基于生態(tài)理念，立足實(shí)際情況開展農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)，始終圍繞生態(tài)理念開展建設(shè)工作，有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。

1 農(nóng)田水利工程中生態(tài)理念的含義

生態(tài)理念是遵循綠色發(fā)展理念，以可持續(xù)發(fā)展為原則，對農(nóng)田水利工程進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。水利工程是對河流與其他自然水資源進(jìn)行人為改造，提升水資源的分配合理性，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與人民日常生活提供用水保障。同時(shí)能夠充分利用水資源，減少自然水旱災(zāi)害。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展中，為了保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的用水需求，必須要加大農(nóng)田水利工程建設(shè)力度，同時(shí)遵循生態(tài)理念，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處[1]。在農(nóng)田水利工程的設(shè)計(jì)與施工中，需要全面考慮水利工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境造成的各項(xiàng)影響，盡量避免破壞農(nóng)田基本輪廓，保護(hù)水源地以及農(nóng)田水利工程周邊的生態(tài)環(huán)境。在全球氣候升溫的背景下，水資源日益短缺，環(huán)境污染不斷加劇，對人們的日常生產(chǎn)與生活用水帶來了威脅。我國雖然加大了水利工程建設(shè)力度，但是由于傳統(tǒng)農(nóng)田水利施工存在諸多弊端，導(dǎo)致水利工程對生態(tài)環(huán)境造成了較大破壞。而基于生態(tài)理念下的農(nóng)田水利工程能夠大幅提升水資源的利用率，減少農(nóng)田水利施工對生態(tài)環(huán)境與水源地造成的破壞。

2 生態(tài)水利工程介紹

生態(tài)水利工程是在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)背景下提出的一項(xiàng)全新水利工程結(jié)構(gòu)，是生態(tài)工程與水利工程的結(jié)合，目前得到了人們的廣泛關(guān)注與研究。生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)，以生態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)，在具備水利工程基礎(chǔ)功能的前提下，要求滿足人類的可持續(xù)發(fā)展需求，維護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定[2]。在這一視角下，建設(shè)生態(tài)水利工程的目的是保護(hù)農(nóng)田、水利工程周邊的生態(tài)環(huán)境，將水利工程與河流治理、污染治理相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自然資源的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)水利工程能夠在保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與人們?nèi)粘Ｉ钣盟幕A(chǔ)上，做到水資源的合理分配，避免出現(xiàn)旱澇災(zāi)害，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3 生態(tài)理念下的農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)

3.1 水文地質(zhì)勘探

在農(nóng)田水利工程的設(shè)計(jì)過程中，環(huán)境勘探是前期準(zhǔn)備工作中的關(guān)鍵，開展環(huán)境勘探工作，能夠保障農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中的科學(xué)性，同時(shí)也有利于生態(tài)理念在農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中的落實(shí)。農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)前的環(huán)境勘探工作，具體是對農(nóng)田水利工程施工地區(qū)水文特點(diǎn)、降水情況、河流、湖泊、地下水狀態(tài)進(jìn)行全面的勘探調(diào)查，并對目標(biāo)水域內(nèi)的水資源性質(zhì)進(jìn)行取樣與化驗(yàn)分析[3]。由于我國地域廣闊，各個(gè)地區(qū)都具有不同的自然環(huán)境特征，所以對于農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)而言，一定要做好相應(yīng)的水文勘探工作，確保農(nóng)田水利施工中的科學(xué)性與合理性?；谏鷳B(tài)理念下的農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)，需要將水利工程與整體自然條件之間的和諧作為出發(fā)點(diǎn)，為了使農(nóng)田水利工程能夠具備抵抗突發(fā)自然災(zāi)害的能力，就要對當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件與環(huán)境特征進(jìn)行多方面調(diào)查分析，并對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，可采取居民走訪調(diào)查、實(shí)地勘探調(diào)查與資料文獻(xiàn)調(diào)查的方式，對當(dāng)?shù)氐乃沫h(huán)境與自然生態(tài)特征加以了解，更深一步的了解當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)環(huán)境，確保水文資料的真實(shí)性與有效性，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利工程建設(shè)與當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境間的和諧共處。

3.2 農(nóng)田水利工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要始終堅(jiān)持生態(tài)理念，將施工方案與水文勘探結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)對比，使施工項(xiàng)目能夠與生態(tài)環(huán)境融為一體，并嚴(yán)格遵循施工標(biāo)準(zhǔn)[4]。在農(nóng)田水利工程中，堤岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠有效降低洪澇災(zāi)害發(fā)生概率，能夠起到有效的防災(zāi)減災(zāi)效果，同時(shí)也具有顯著的生態(tài)保護(hù)效果。在堤岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要與水文環(huán)境勘探結(jié)果相結(jié)合，分析當(dāng)?shù)氐慕邓闆r、水文流向與生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行堤岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保堤岸設(shè)計(jì)具有穩(wěn)定性并且效果良好，科學(xué)合理的堤岸設(shè)計(jì)，能夠有效減少自然災(zāi)害所帶來的損失。基于生態(tài)環(huán)境理念下的堤岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要融入綠色施工建設(shè)理念，使工程設(shè)計(jì)具有環(huán)境保護(hù)功能[5]?？梢詫⑺磧艋c固土樹木等設(shè)計(jì)方案融入堤岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在堤岸周圍增大綠色植物的覆蓋面積，打造有效的堤岸綠色防護(hù)體系，使堤岸能夠抵御由于水源增長所帶來的一系列問題。在設(shè)計(jì)階段要考慮到施工過程可能對周圍生態(tài)環(huán)境造成的影響與破壞，打造環(huán)境與生態(tài)工程相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)、共同發(fā)展的農(nóng)田水利工程體系。

在農(nóng)田水利結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，河道的改造方案將會(huì)對整個(gè)工程的建設(shè)與應(yīng)用情況帶來直接影響。在農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中，河道改造是很難避免的，在河道改造規(guī)劃中，要對當(dāng)?shù)氐乃臈l件與地質(zhì)地貌進(jìn)行分析，同時(shí)也要考慮當(dāng)?shù)貏?dòng)植物的生存空間，預(yù)測在河道改造后，是否會(huì)影響當(dāng)?shù)貏?dòng)植物的正常生存，盡量將河道改造所帶來的負(fù)面影響降到最低。除此之外，河道改造也要滿足國家生態(tài)環(huán)境發(fā)展要求，加強(qiáng)對河道岸線資源的保護(hù)，達(dá)到可持續(xù)利用的目標(biāo)。

在農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中具有一定的復(fù)雜性特征，因此在岸坡防護(hù)工程的設(shè)計(jì)中，要立足于施工區(qū)域的具體情況，將施工地區(qū)的生態(tài)平衡與生態(tài)穩(wěn)定作為基礎(chǔ)條件，重視岸坡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的材料選擇，尤其是在選用混凝土等不透水材料時(shí)，要事先分析這些材料可能對環(huán)境造成的不利影響，強(qiáng)化細(xì)節(jié)控制，持續(xù)優(yōu)化與改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，落實(shí)生態(tài)理念。

3.3 灌溉設(shè)計(jì)

在農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中，灌溉設(shè)計(jì)是保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正常進(jìn)行的前提，合理的灌溉方案，能夠確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)獲得充足的水資源。在具體的設(shè)計(jì)中，要做好統(tǒng)籌規(guī)劃，在旱季要控制灌溉時(shí)間、灌溉方式，確保農(nóng)作物能夠吸收到充足的水分。雨季要及時(shí)排除田間多余的水分，避免農(nóng)田中發(fā)生洪澇現(xiàn)象[6]。結(jié)合農(nóng)田中所種植農(nóng)作物的生長習(xí)性，合理調(diào)控灌溉方案，避免灌溉方式不當(dāng)對農(nóng)作物造成損害。

3.4 施工設(shè)計(jì)

基于生態(tài)理念下，要對農(nóng)田水利工程施工中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化控制。農(nóng)田水利工程施工會(huì)對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大影響，若缺乏有效的控制，將會(huì)對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞。在農(nóng)田水利工程施工中，為了貫徹落實(shí)生態(tài)理念，就要對施工過程進(jìn)行優(yōu)化管控，采用資源節(jié)約型施工方案，選用綠色的、環(huán)境友好型的施工材料與設(shè)備，控制施工過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染與噪聲污染。加強(qiáng)環(huán)保意識，樹立綠色發(fā)展觀念，做好水土保持措施，保護(hù)周邊的自然環(huán)境，避免破壞生態(tài)平衡?；谏鷳B(tài)理念下的農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)，要堅(jiān)持節(jié)能化施工設(shè)計(jì)，盡量實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)與高效利用，如在農(nóng)業(yè)灌溉中充分考慮農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，充分發(fā)揮出當(dāng)?shù)厮Y源的利用率。在農(nóng)田水利工程的施工階段，要加強(qiáng)施工細(xì)節(jié)控制，如施工材料的放置、施工環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)以及施工材料與設(shè)備的運(yùn)輸?shù)榷家⒆阌谏鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)，全方面落實(shí)生態(tài)環(huán)境理念，打造綠色環(huán)保安全的施工環(huán)境。

3.5 施工團(tuán)隊(duì)管理

施工團(tuán)隊(duì)的管理也是基于生態(tài)理念下農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中必須要關(guān)注的問題。在傳統(tǒng)農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中，由于缺乏先進(jìn)的施工技術(shù)與科學(xué)施工管理，導(dǎo)致整體工作效率低下，嚴(yán)重影響了生態(tài)理念下農(nóng)田水利工程的建設(shè)發(fā)展?；谏鷳B(tài)理念下的農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)，需要高素質(zhì)的農(nóng)業(yè)技術(shù)人員，主動(dòng)引入新技術(shù)體育新材料，打造高質(zhì)量的農(nóng)田水利工程施工團(tuán)隊(duì)。除此之外，在農(nóng)田水利工程建設(shè)團(tuán)隊(duì)中要大力宣傳生態(tài)理念，加強(qiáng)綠色生態(tài)知識教育，鼓勵(lì)施工人員主動(dòng)學(xué)習(xí)生態(tài)水利工程施工技術(shù)，共同探索新工藝、新方法，貫徹落實(shí)生態(tài)理念下的農(nóng)田水利工程施工設(shè)計(jì)。建設(shè)單位要定期組織施工人員學(xué)習(xí)生態(tài)理念知識，并融入跨學(xué)科與多學(xué)科合作應(yīng)用的研究，特邀生態(tài)保護(hù)專家與科技專家舉辦講座，并邀請專家參與到農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中，指導(dǎo)施工團(tuán)隊(duì)更好的落實(shí)生態(tài)理念，確保農(nóng)田水利工程建設(shè)滿足生態(tài)發(fā)展的各項(xiàng)需要。

3.6 自然災(zāi)害抵抗設(shè)計(jì)

基于生態(tài)理念下的農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)，要考慮農(nóng)田水利設(shè)施的災(zāi)害抵抗能力。在農(nóng)田水利工程自然災(zāi)害抵抗能力的構(gòu)建方面，要注重工程設(shè)計(jì)和生態(tài)環(huán)境的結(jié)合，在農(nóng)業(yè)與生態(tài)研究中發(fā)現(xiàn)，自然環(huán)境中很多生態(tài)群落對生態(tài)環(huán)境有著良好的保護(hù)作用，長期發(fā)展中起到了固土固沙、調(diào)節(jié)氣候的功能，充分利用生態(tài)群落的環(huán)境保護(hù)功能，能夠提升水利工程設(shè)施的自然災(zāi)害抵抗能力[7]。因此在農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中，可融入當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)群落，打造具有特色的生態(tài)圈，引入特色植物與動(dòng)物，并為其創(chuàng)設(shè)良好的生活空間。在農(nóng)田水利工程附近布置自然保護(hù)牌，鼓勵(lì)周邊居民與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員自發(fā)參與的環(huán)境保護(hù)工作中，自覺維護(hù)農(nóng)田水利工程以及周邊的生態(tài)環(huán)境。

3.7 運(yùn)用新型生態(tài)材料與技術(shù)

在社會(huì)不斷發(fā)展的背景下，生態(tài)理念已經(jīng)在社會(huì)的各行各業(yè)中得到了推廣與落實(shí)，生態(tài)環(huán)境技術(shù)實(shí)現(xiàn)了市場化應(yīng)用。如在材料市場中，當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)了大量的綠色環(huán)保型材料，如植草專用磚、應(yīng)用于護(hù)岸的石籠、膜袋等。除此之外，傳統(tǒng)的水閘技術(shù)也得到了革新，翻板閘、鋼板閘等結(jié)構(gòu)使用簡單，效果優(yōu)異，目前已經(jīng)在農(nóng)田水利工程中得到了廣泛運(yùn)用。這些新材料與新技術(shù)的出現(xiàn)，極大地改善了傳統(tǒng)農(nóng)田水利工程建設(shè)中的弊端與問題，同時(shí)也為我國的水利事業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。但需要注意的是這些新材料新技術(shù)，由于投入市場時(shí)間較短，在實(shí)際使用中可能對水利工程建設(shè)質(zhì)量造成一定影響，因此在實(shí)際應(yīng)用中，需要嚴(yán)格按照材料與技術(shù)的特性合理選用，為后續(xù)的建設(shè)起到科學(xué)借鑒與指導(dǎo)作用。

3.8 應(yīng)用智能化技術(shù)

當(dāng)前時(shí)代發(fā)展呈現(xiàn)出了明顯的智能化特征，在生態(tài)農(nóng)田水利工程建設(shè)中也要應(yīng)用智能化技術(shù)。目前我國大部分地區(qū)都已實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)，因此在農(nóng)田水利工程的建設(shè)中，也要大力開展信息化與數(shù)字化建設(shè)。如在農(nóng)田水利工程的灌溉控制中，可以利用傳感器與自動(dòng)控制技術(shù)對農(nóng)田的干濕度進(jìn)行自動(dòng)檢測，并檢測農(nóng)田中病蟲害情況，對農(nóng)田、水利工程的灌溉工作進(jìn)行合理優(yōu)化?；谏鷳B(tài)保護(hù)理念，在農(nóng)田水利工程中增設(shè)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控水利工程是否遭到人為或外界環(huán)境的破壞，同時(shí)也能夠評估水利工程的運(yùn)行狀況，分析水利工程的運(yùn)行與周圍環(huán)境是否產(chǎn)生矛盾。農(nóng)田水利工程建設(shè)中，應(yīng)用BIM 技術(shù)建立三維模型，對工程施工進(jìn)行智能化控制與評估，預(yù)測施工過程中可能對周邊環(huán)境造成的影響與破壞。

3.9 塘堰規(guī)劃設(shè)計(jì)

在污染治理與生態(tài)保護(hù)中，塘堰工程能夠發(fā)揮出積極作用，塘堰能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)能量的循環(huán)利用，并能起到防洪灌溉的效果，除此之外，在農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)中采取塘堰設(shè)計(jì)，有助于進(jìn)一步提升當(dāng)?shù)氐奈锓N多樣性、調(diào)節(jié)局部小氣候并有效控制農(nóng)田中的農(nóng)藥殘留。在塘堰設(shè)計(jì)中需要控制塘堰的蓄水量保持在一定范圍內(nèi)。對于面積較大的地塊，需要修建多個(gè)塘堰時(shí)，就需要考慮如何讓各個(gè)塘堰之間形成連通關(guān)系。對于一些分布在耕地中間、存在著嚴(yán)重淤積并且蓄水量較少的小型堰塘，可采取填塞、整理的方式，將其轉(zhuǎn)化為耕地。對于一些分布較為集中的堰塘，可在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行加深與擴(kuò)展處理，保證規(guī)劃后區(qū)域水面率不會(huì)減少。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段我國的水利工程已經(jīng)基本上滿足了人民群眾的正常用水需求，在此基礎(chǔ)上要解決農(nóng)田水利工程施工運(yùn)行中對生態(tài)環(huán)境造成的影響，要從源頭出發(fā)，堅(jiān)持生態(tài)理念開展農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)與建設(shè)，確保農(nóng)田水利工程與生態(tài)環(huán)境之間實(shí)現(xiàn)和諧相處。在順應(yīng)自然發(fā)展的客觀規(guī)律條件下，充分地發(fā)揮出農(nóng)田水利工程的生態(tài)環(huán)保作用與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。