生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)中存在的問題分析

田碩品

唐山市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，河北 唐山 063300

目前，我國(guó)在水利工程建設(shè)和使用過程中，容易忽視其對(duì)自然環(huán)境的影響，因此部分地區(qū)的水利工程可能對(duì)原有環(huán)境造成一定的破壞。水利工程作為改善我國(guó)水資源分布以及防旱減災(zāi)的重要工程，造福于民，但是由于設(shè)計(jì)、施工以及監(jiān)管方面存在的問題，導(dǎo)致水利工程的建設(shè)與部分基本原則相背離，造成不良的影響。為此，文章對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行分析。

1 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的原則

1.1 安全性與經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程需要保證安全性，不僅需要在施工過程中保障施工人員的安全性，還需要在交付使用后保證周邊居民的安全性。生態(tài)水利工程的建設(shè)目的是良好的調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域、氣候等，同時(shí)能夠起到良好的防旱減災(zāi)作用。因此，對(duì)水利工程施工中以及交付使用后的各項(xiàng)監(jiān)督管理措施和各項(xiàng)指標(biāo)監(jiān)測(cè)的工作提出了更高的要求。另外，生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)性也比較重要，在建設(shè)工程中需要盡可能在保證工期的情況下節(jié)約更多的成本，避免不必要的資源消耗，加強(qiáng)對(duì)建筑材料和資源的循環(huán)利用。同時(shí)，在建成之后可以充分發(fā)揮區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，使該工程具備一定的觀賞性，以此開發(fā)旅游資源。

1.2 重視環(huán)境原則

在水利工程項(xiàng)目確定前，需要對(duì)區(qū)域內(nèi)的水文、氣候等進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)，從而評(píng)判該區(qū)域是否能夠開發(fā)水利工程。另外，在水利工程設(shè)計(jì)階段，需要重點(diǎn)考慮環(huán)境保護(hù)這一重要因素，無論是在施工階段還是在后期使用階段，都需要避免對(duì)區(qū)域內(nèi)自然環(huán)境產(chǎn)生影響。尤其是不能破壞區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，因此需要在可控的條件下適度開采當(dāng)?shù)刭Y源，并且在施工之后盡可能恢復(fù)原有生態(tài)。

1.3 統(tǒng)一性原則

生態(tài)水利工程的建設(shè)需要符合統(tǒng)一性原則，無論是水利工程本身與生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)一，還是社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效益的統(tǒng)一。水利工程的設(shè)計(jì)與施工需要與整體環(huán)境進(jìn)行協(xié)調(diào)，通過分析水利工程設(shè)計(jì)和施工中可能存在的問題，提出針對(duì)性的解決對(duì)策，從生態(tài)的角度出發(fā)，保證設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。

2 生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)案例分析

2.1 工程概況

龍泉河河道工程主要為了貫通龍泉河上下游，將唐山市南湖將軍淀的水引入豐南惠豐湖，通過河湖連通，修復(fù)水周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境，從而提高水資源綜合調(diào)配效率、統(tǒng)籌調(diào)配能力和增強(qiáng)水旱災(zāi)害防御能力，借助自然水體循環(huán)更新的自然凈化能力，改善當(dāng)?shù)厮h(huán)境質(zhì)量。

2.2 工程方案

龍泉河河道工程起點(diǎn)為南湖青龍澤取水涵管處（樁號(hào)0+000），終點(diǎn)為運(yùn)河?xùn)|路橋（樁號(hào)6+400），治理長(zhǎng)度為6400m。該河道在2011年開始進(jìn)行治理，由于地形等客觀條件限制，河道局部段采用涵洞通水，未能達(dá)到通航要求。2019年，根據(jù)市政府的規(guī)劃要求，對(duì)樁號(hào)0+000～0+400段重新治理以及對(duì)局部河道狹窄段進(jìn)行清理擴(kuò)挖，并對(duì)全段進(jìn)行清淤。工程現(xiàn)已完工，龍泉河現(xiàn)已具備通水、通航條件。

龍泉河運(yùn)行方式：設(shè)計(jì)從南湖（青龍澤）引水進(jìn)入龍泉河，設(shè)計(jì)流量2.0m3/s，在（樁號(hào)4+150）船閘上游段設(shè)計(jì)水面高程6.0m，下游段與惠豐湖相通，設(shè)計(jì)水位高程2.5m。

龍泉河引水方案：龍泉河船閘上游4150m，冬季基本無水，需要在4～5月進(jìn)行一次補(bǔ)水，一次補(bǔ)水量25.56萬m3，調(diào)水流量1.5m3/s時(shí)需要用時(shí)48h（2d）完成。船閘運(yùn)行期間需要用水12000m3/天。運(yùn)行期間按每天運(yùn)行時(shí)間8h，涵洞設(shè)計(jì)流量0.5m3/s。

龍泉河需水量：龍泉河運(yùn)行期間游船進(jìn)出船閘，每次需要用水500m3，預(yù)計(jì)最高運(yùn)行次數(shù)24次/天，需要用水12000m3。船閘運(yùn)行期間按每天運(yùn)行時(shí)間8h，涵洞設(shè)計(jì)流量0.5m3/s滿足過船閘需求，富余水量可以補(bǔ)充河道蒸發(fā)、滲漏及下游惠豐湖需求。

龍泉河河道邊坡為1∶2.5，馬道以下河道護(hù)砌采用木樁防護(hù)，在正常蓄水位以下5.90m處設(shè)置一排鋼筋砼預(yù)制仿杉木樁，木樁直徑150～180mm，樁長(zhǎng)6m，達(dá)到河道邊坡的穩(wěn)定，以確保鄰近建筑物的安全。

3 現(xiàn)階段生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)中的問題

3.1 生態(tài)水利工程標(biāo)準(zhǔn)具有區(qū)域性差異

生態(tài)水利工程建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)存在一定的地區(qū)性差異，這一問題在大型水利工程的建設(shè)中尤為明顯。由于我國(guó)疆域遼闊，不同的地區(qū)在氣候、水文、人文等方面均存在明顯的差異，則在進(jìn)行生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)和施工時(shí)，需要綜合考量區(qū)域性因素，結(jié)合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境特征以及工程本身的特性。因此，在不同地區(qū)建設(shè)生態(tài)水利工程時(shí)，無論是在設(shè)計(jì)還是在施工方面都存在一定的差異，區(qū)域性的存在導(dǎo)致我國(guó)的生態(tài)水利工程在建設(shè)方面沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)。不同地區(qū)在生態(tài)環(huán)境水利工程設(shè)計(jì)中的側(cè)重點(diǎn)不同，既要保證水利工程能夠承受住洪澇災(zāi)害的沖擊，也要有蓄水功能，還需要具備抗風(fēng)雪以及抗地震等多方面的特性。因此，不同地區(qū)在建設(shè)水利工程時(shí)，不僅需要保證安全性和經(jīng)濟(jì)性，還需要具備可操作性。我國(guó)現(xiàn)階段在水利工程建設(shè)理論和實(shí)踐方面積累的經(jīng)驗(yàn)還不足以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的條件和變化，水利工程以及其周邊的生態(tài)環(huán)境修復(fù)的耐久性還有待提高。

3.2 與以往的水利工程尚未有機(jī)統(tǒng)一

可持續(xù)發(fā)展觀念以及相關(guān)的理念的提出，受到人們廣泛的關(guān)注和重視，但是以往修建的各種水利工程在設(shè)計(jì)之初較少考慮與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，因此現(xiàn)階段生態(tài)環(huán)保這一理念與以往水利工程的相互融合存在一定的困難。一方面受到成本因素的制約，對(duì)以往水利工程進(jìn)行改造，需要在嚴(yán)格限制工期和成本的基礎(chǔ)上進(jìn)行，改造難度相對(duì)較大。并且新理念與舊工程相互融合需要一定的適應(yīng)時(shí)間。例如，對(duì)以往的水利工程引入生態(tài)環(huán)保這一理念，將影響舊工程的發(fā)電工作，并且需要重新評(píng)估該工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，以往興建的水利工程中不符合標(biāo)準(zhǔn)的部分可能會(huì)被改造甚至拆除，不僅會(huì)加大當(dāng)?shù)氐呢?cái)政負(fù)擔(dān)，也可能再次破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。

4 提升生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)質(zhì)量的方法

4.1 增強(qiáng)相關(guān)人員的環(huán)境保護(hù)意識(shí)

（1）加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員與施工人員環(huán)保知識(shí)的繼續(xù)教育，通過定期開展培訓(xùn)等方式提升其環(huán)保意識(shí)，將生態(tài)環(huán)境保護(hù)的理念應(yīng)用于水利工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。（2）針對(duì)水利工程設(shè)計(jì)工作制定嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于不符合相關(guān)要求的方案一律不予采用，并且在設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)中加強(qiáng)監(jiān)督和管理，從根本上解決水利工程設(shè)計(jì)中的生態(tài)問題。

4.2 提升對(duì)生態(tài)環(huán)境維系的認(rèn)識(shí)

在生態(tài)水利工程的設(shè)計(jì)中，需要充分考慮水利工程建設(shè)和后期使用過程中可能造成的生態(tài)環(huán)境問題，充分考慮后期關(guān)鍵性的生態(tài)敏感目標(biāo)，應(yīng)準(zhǔn)確識(shí)別容易受直接或者間接影響的生態(tài)目標(biāo)。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，對(duì)水利工程周邊容易受到環(huán)境破壞影響的生態(tài)目標(biāo)進(jìn)行仔細(xì)辨別，例如濕地等易受影響的目標(biāo)，將這類目標(biāo)列入重點(diǎn)保護(hù)名單，以起到對(duì)生態(tài)環(huán)境的后期維系的作用。

4.3 重視生態(tài)環(huán)境的自我恢復(fù)能力

在水利工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，應(yīng)盡可能減少人為因素對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，同時(shí)在后期盡可能避免人為因素對(duì)生態(tài)環(huán)境的干預(yù)。為此，要求水利工程設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的前期階段加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的評(píng)估工作，綜合了解區(qū)域內(nèi)河流形態(tài)等環(huán)境因素，因地制宜地開展調(diào)查工作。在設(shè)計(jì)中充分發(fā)揮區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的自我恢復(fù)能力，遵循自然規(guī)律，協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系，避免對(duì)生態(tài)環(huán)境過多的干預(yù)。

5 結(jié)束語

隨著時(shí)代的發(fā)展，水利工程在社會(huì)生產(chǎn)中的作用越來越大，但是生態(tài)環(huán)境問題也越來越嚴(yán)峻。通過生態(tài)水利工程調(diào)整區(qū)域生態(tài)環(huán)境將成為今后水利工程建設(shè)的主流趨勢(shì)，水利工程的生態(tài)效益將受到人們的廣泛關(guān)注。現(xiàn)階段，我國(guó)生態(tài)水利工程在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中存在較多的問題，其中最重要的是協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系以及人造工程與自然環(huán)境的關(guān)系。因此，需要重視生態(tài)水利工程建設(shè)的各項(xiàng)原則，在保證其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的同時(shí)，兼顧生態(tài)效益，使生態(tài)水利工程能更好地發(fā)揮作用。