芻議濟源市加強生態水利工程建設及設計原則

□牛朝鋒（濟源市濟河灌區管理所）

芻議濟源市加強生態水利工程建設及設計原則

□牛朝鋒（濟源市濟河灌區管理所）

濟源市88%的面積屬于山區和丘陵，年均降水量較低，屬嚴重缺水地區。水資源的短缺嚴重影響了當地經濟社會的可持續發展。近年來，濟源先后投資近50億元，在建和已建成水利項目30多個，強力拉動了當地經濟增長。生態化建設作為未來水利工程建設發展的必然趨勢，因此濟源市要從維護生態系統的健康和可持續性出發，加強生態水利工程建設。文章主要分析了濟源市概況，生態水利工程的分類，特點、功能，濟源市加強生態水利工程建設成果及堅持的設計原則等內容。

生態水利工程；濟源市；設計原則

0　引言

隨著科學技術的進步，人們越來越認識到水利工程對河流生態系統所帶來的不利影響，因此，需要推動水利工程生態建設的進程。生態水利工程屬于水利工程中的一部分，涉及到生態學和水利工程學，它是建立在水利工程建設項目的基礎上，注重水利的生態環境的保護和可持續發展性。生態水利工程的建設對水利建設、生態環境建設以及經濟發展都有重要的促進作用，而濟源市又是一個水資源不足的地區，為了保護生態健康與水資源的可持續利用，更需要加強生態水利工程建設。

1　濟源市概況

濟源市位于黃河北岸，北隔太行山與山西晉城相接，西臨王屋山，南臨洛陽，東接焦作。濟源市因濟水發源地而得名，古時濟水與黃河、淮河、長江并稱“四瀆”。

濟源市屬暖熱帶季風氣候，四季分明，氣候溫和，但受季風影響顯著，冷熱分明，干旱或半干旱季節明顯，春季氣溫回升快，多風少雨、干旱頻發；夏季炎熱，熱量充足，降雨集中，局部易澇易旱；秋季秋高氣爽，氣溫降幅較大，雨量減少；冬季寒冷，雨雪稀少。

2　生態水利工程的提出

從本質上來看，生態水利工程項目的實施與自然資源有著重要的關系，因此需要了解自然生態系統。自然生態系統設計基礎架構如圖1所示。

從圖1中可以看到，自然生態系統需要各個方面的因素相互配合與作用，并從中找尋一種人類社會與自然生態發展相適應的絕佳方式。實際上，構建生態水利工程項目的宗旨就在于此。

圖1　自然生態系統設計基礎架構圖

3　生態水利工程和分類

3.1生態水利工程

生態水利工程不同于傳統水利工程，生態水利工程側重點是工程建設對其周圍生態環境造成的一系列影響。生態水利工程就是在水利工程滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求，涉及到生態學理論、工程建設和環境工程學等方面，是一個綜合性的工程體系。生態水利工程重點是：對受到人類活動干擾嚴重的河流進行生態修復。

3.2生態水利工程的分類

生態水利工程主要分類二類，一類是為按期服務的防洪水利工程，如大家熟知的三峽工程；另一類是農田水利工程，如小浪底工程。

4　生態水利工程的特點和功能

4.1生態水利工程的特點

4.1.1有較強的綜合性

生態水利工程憑借著自身的綜合性和系統性，它能把許多單個的水利項目相互聯系起來再形成一個系統，而系統內部之間又是互相制約而又不可分割的，并且關聯著與國民經濟相關的工程。

4.1.2與環境聯系緊密

生態工程建設必然要聯系到生態環境，所以生態水利工程要對江河湖泊、生態環境等各種與人類息息相關的領域都要加以關注，減少對生態環境的影響，使水利工程發揮積極作用。

4.1.3難度大，資金要充足

相對于傳統水利建設，生態水利工程的建設由于會考慮到很多因素，導致工程建設難度增大，工期延長，所需要的建設資金也會增多。

4.2生態水利工程的功能

4.2.1生態水利工程有利于防洪排澇

雖然地球上的水資源數不勝數，但實質上能為人所利用的水資源十分有限，修建生態水利工程可以防洪排澇，在一定程度上減少災害的發生，保護了生態環境，促進了人與自然的和諧。

4.2.2生態水利工程會更好的利用水資源

生態水利工程提高了河道的蓄水能力，滿足人們日常用水和農田用水，在干旱期還可以滿足人畜的正常飲水以及農業應用。生態水利工程還可以調節工程項目對水資源的利用。所以在生態方面來說，生態水利工程通過調節使人類在水資源的需求上達到一個平穩的狀態，促進了河流的長期平穩。

4.2.3生態水利工程可以帶來較大的經濟效益。

當汛期來臨時，生態水利工程不僅可以進行防洪和發電，還可以發展養殖業和旅游業等，這些都能帶來較大的經濟效益。

5　濟源市加強生態水利工程建設成果

自2005年以來，濟源市緊緊抓住“生態”“清潔”兩個核心要素，建立政府主導、公眾參與的互動機制，建設生態修復、治理、保護三道防線，通過建設各種生態水利工程和實施各項治理措施，使流域內生態系統得到改善，工程與環境協調發展。

濟源市圍繞水資源日益緊缺的現狀，以合理開發、高效利用為核心，建設一批生態水利工程。2011年9月建設成的蟒河口水庫，投入運行后，有效減輕了平原區洪澇災害和工業發展對水資源的需求壓力，還有效回補了地下水，使生態環境有效改善。2015年建成的河口村水庫，工程建設后對減輕黃河下游的洪水威脅，減少黃河灘區洪水的淹沒損失以及緩解沁河下游水資源供需矛盾具有重要的意義。作為河南省重點工程的小浪底北岸（濟源）區，于2011年4月開工建設，一期工程竣工后，可解決濟源0.27萬hm2農業用水，同時可有效緩解濟源工業用水和城市用水的緊張局面。

6　濟源市加強生態水利工程建設的設計原則

6.1設計與整體環境的一致性

河流生態系統的修復規劃應從整體出發，立足于水利工程所處的整個環境開展河流的生態修復。濟源市在加強水利工程設計時與與整體環境一致，主要是建立在生態系統的自身功能和結構特征的基礎上，從宏觀和整體的角度分析各種生態要素之間的各種聯系，還要掌握生態系統的動態性，用綜合的方法對生態系統進行修復，并做好長期修復工作。

6.2發揮河流生態系統的自我修復能力

生態水利工程不同與傳統水利工程，在保證傳統水利工程的基本原則外，還要充分考慮保護生態系統的自我修復能力。為形成合理的生態系統，濟源市在建設生態水利工程時，就要合理利用生態系統的自我設計和自我組織功能，讓自然自由的"選擇"與發展。由于濟源市境內不同的河流具有不同的水文特征，因此濟源市在建設生態水利工程時要因地制宜，尊重自然，從河流生態系統的可持續需求出發，選擇最合理的方案。

6.3積極保護河流生態系統的多樣性

濟源市在做生態水利工程設計時，應該從保護生物多樣性出發，深入了解河流的近期及遠期的水文情況，掌握生物種類與生態環境間的關系，盡可能地保護和恢復原有多樣性生物的棲息環境，為生物的多樣性提供更加有利的生態環境。

6.4兼顧工程的安全性和經濟性

生態水利工程作為水利工程的分支，首先要遵守水利工程的設計原則，保證工程安全性是任何水利工程設計的最基本的原則。因此，生態水利工程建設要符合一定的水文學和工程力學的規律；要根據實際情況，考慮到洪水、寒凍等情況的最大負荷能力；還要根據地理學原理分析河流橫斷面和縱斷面的情況，以及河流的動態變化趨勢來分析規律。濟源市要對在建設的生態水利工程加強管理和質量監督，對生態水利工程施工的各個環節要嚴格把關，以確保生態水利工程的安全性和工程質量。另外，水利工程與其他工程一樣，都要將經濟性放在重要的位置，濟源市在規劃與設計生態水利工程時，要遵循險最小和效益最大化的原則，分析生態水利工程的經濟合理性之后再進行施工。

6.5要不斷的反饋調整

生態水利工程規劃設計是在模仿河流生態系統機構的基礎上著力構建一個完整而健康的河流生態系統，而且這個系統是不僅漫長而且不斷更新演替。水利工程從建設伊始，就開始了一個動態的生態系統，在時間和空間上都存在很大的不確定性，這就使得生態水利工程的規劃與設計有別于傳統工程建設，而是按照“設計-執行（包括管理）-監測-評估-調整”的流程，監測工作是核心，由于這一流程是以反復循環的方式進行，所以設計者要通過監測數據不斷改進水利工程，以減少水利工程對河流生態系統的影響。

7　結語

總之，水利工程建設必然會對生態環境產生一定的影響，這就使生態水利工程建設具有更為重要的現實意義。濟源市要在解決水資源短缺時，從生態與環境可持續發展出發，建設生態水利工程。生態水利工程在設計時就要堅持設計原則，協調人類、自然、工程之間的關系，實現水利工程建設與生態環境保護的協調發展。

［1］李飛，曹利軍，宗亮.生態水利工程基本設計思路的研究與討論［J］.建筑工程技術與設計，2015（24）.

（責任編輯：劉青）

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2016-05-10