《水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)導(dǎo)則》解讀

涂金良，陳俊昂，劉海洋

(1.廣東省水利水電技術(shù)中心，廣東 廣州 510635；2.廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510635)

1 背景

1.1 編制緣由

廣東省境內(nèi)水系發(fā)達(dá)，修建有大量的水利工程用于防洪(潮)、治澇、供水、灌溉、航運(yùn)、發(fā)電等。眾多的水利工程對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展發(fā)揮了重大作用，也對(duì)河湖生態(tài)系統(tǒng)造成了不利影響，如河道渠化、河道涵化、河道斷流、岸邊帶生境破壞、魚類通道阻隔、水土流失等現(xiàn)象。

為貫徹落實(shí)綠色發(fā)展理念，把尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)理念貫穿到水利工程設(shè)計(jì)全過程中，減少水利工程對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響，維護(hù)河湖健康生命，編制組結(jié)合廣東省的自然環(huán)境特征、水文條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等地方特點(diǎn)，制定了《水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)導(dǎo)則》(以下簡(jiǎn)稱《導(dǎo)則》)，規(guī)范水利工程的生態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)要求。

1.2 編制歷程

自計(jì)劃制訂本《導(dǎo)則》起，編制組通過實(shí)地走訪全國(guó)及省內(nèi)各地的水利工程，調(diào)查梳理現(xiàn)存問題和有益經(jīng)驗(yàn)，于2019年編寫形成了《導(dǎo)則》草案，并在2020年2月獲廣東省市場(chǎng)監(jiān)督管理局批準(zhǔn)立項(xiàng)，2020年5月就《導(dǎo)則》先后向廣東省水利廳系統(tǒng)有關(guān)單位、省直有關(guān)單位以及各地級(jí)以上市水利(水務(wù))局等共50多個(gè)單位征求意見，共收集意見約80條，經(jīng)研究完善后于10月形成送審稿，并經(jīng)省市場(chǎng)監(jiān)督管理局組織審定，于12月形成報(bào)批稿。《導(dǎo)則》制訂全過程歷時(shí)約2 a。

2 水利工程生態(tài)建設(shè)現(xiàn)存的主要問題

2.1 工程生態(tài)問題

廣東省修建有大量的水利工程，其類別有河道整治工程、堤防(海堤)工程、水庫(kù)工程、水電站工程、泵站工程、水閘工程、引調(diào)水工程、灌區(qū)工程、人工湖等10多類存在著涉及生態(tài)敏感區(qū)、改變河湖水文情勢(shì)、未保障生態(tài)流量、改變河湖地貌、改變河流空間形態(tài)、破壞岸邊帶生境、河道渠化硬化等20種主要生態(tài)問題(見表1)。

表1 水利工程存在的生態(tài)問題歸納

水利工程的生態(tài)狀況往往是由多種工程類型、多種各異但也有共性和關(guān)聯(lián)的問題構(gòu)成的復(fù)雜體系，也即是一個(gè)多類型變量和多問題變量構(gòu)成的復(fù)雜體系。

2.2 生態(tài)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)問題

我國(guó)在水利工程生態(tài)技術(shù)應(yīng)用層面已有部分單項(xiàng)生態(tài)技術(shù)，如《水利水電工程魚道設(shè)計(jì)導(dǎo)則》[1]、《河湖生態(tài)保護(hù)與修復(fù)規(guī)劃導(dǎo)則》[2]、《河湖生態(tài)環(huán)境需水計(jì)算規(guī)范》[3]、《陸生野生動(dòng)物廊道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》[4]、《水電工程魚類增殖放流站設(shè)計(jì)規(guī)范》[5]、《水電工程陡邊坡植被混凝土生態(tài)修復(fù)技術(shù)規(guī)范》[6]等。

由于水利工程類型眾多，生態(tài)問題各異，已有的相關(guān)技術(shù)尚未能系統(tǒng)地解決由多類型變量和多問題變量構(gòu)成的水利工程生態(tài)狀況復(fù)雜體系，如何在各類水利工程設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用生態(tài)理論或生態(tài)技術(shù)，當(dāng)前尚無系統(tǒng)闡述，為技術(shù)空白，亟需解決。

3 《導(dǎo)則》主要內(nèi)容

《導(dǎo)則》以實(shí)現(xiàn)水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)為目標(biāo)，以解決由多類型變量、多問題變量構(gòu)成的水利工程生態(tài)狀況復(fù)雜體系問題為導(dǎo)向，通過問題診斷和系統(tǒng)研究，梳理、歸納、提煉出水利工程一般性和特殊性的生態(tài)要求，運(yùn)用生態(tài)理論與技術(shù)，結(jié)合水利工程設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程[7-9]，全面提出工程各個(gè)設(shè)計(jì)要素(如工程總體布局、工程任務(wù)和規(guī)模、工程布置與主要建筑物、工程施工組織、工程管理等)滿足生態(tài)要求的技術(shù)規(guī)定，從而實(shí)現(xiàn)將生態(tài)理念貫穿到水利工程設(shè)計(jì)全過程的目標(biāo)，由前言、引言、正文(共11章)和附錄(共7個(gè))組成。

3.1 第一章 范圍

界定了適用范圍，適用于廣東省內(nèi)河道整治工程、水庫(kù)工程、水電站工程、泵站工程、水閘工程、引調(diào)水工程、水系連通工程、海堤工程、灌溉與排水工程、人工湖等水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)，其他涉水工程設(shè)計(jì)可參照?qǐng)?zhí)行。

規(guī)定了水利工程設(shè)計(jì)總則、前期調(diào)查、工程總體布局、工程任務(wù)和規(guī)模、工程布置與主要建筑物、工程施工組織、工程管理以及已建工程改造的生態(tài)設(shè)計(jì)要求。

確定了主體工程各設(shè)計(jì)階段的生態(tài)設(shè)計(jì)要求和深度，生態(tài)設(shè)計(jì)與工程設(shè)計(jì)在各個(gè)階段中平順銜接。

3.2 第二章 規(guī)范性引用文件

列舉了對(duì)《導(dǎo)則》應(yīng)用必不可少的規(guī)范、規(guī)程、導(dǎo)則等有關(guān)文件，包括國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境、水利、能源、林業(yè)等標(biāo)準(zhǔn)，以供參考運(yùn)用。

3.3 第三章 術(shù)語與定義

為了設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)確把握運(yùn)用，本《導(dǎo)則》列出了相應(yīng)的術(shù)語與定義。

如本《導(dǎo)則》提出的“水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)”的術(shù)語與定義為：落實(shí)生態(tài)理念的有關(guān)設(shè)計(jì)，遵循生態(tài)保護(hù)、生態(tài)約束的原則，維護(hù)或修復(fù)河湖生態(tài)系統(tǒng)完整性，發(fā)揮水利工程的生態(tài)功能。

如《導(dǎo)則》根據(jù)已經(jīng)實(shí)施的有關(guān)案例，賦予術(shù)語“超級(jí)堤”的定義為：堤底寬度不小于堤身高度10倍、堤身斷面面積不小于最小穩(wěn)定安全斷面面積2倍，具有防洪(潮)、交通、市政、園林等功能的堤防。

3.4 第四章 總則

提出了水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)總體原則，分別從生態(tài)設(shè)計(jì)的前提、生態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)、生態(tài)設(shè)計(jì)遵循的原則、生態(tài)設(shè)計(jì)宜混淆事項(xiàng)等方面進(jìn)行規(guī)定。

前提方面，需妥善協(xié)調(diào)好安全保障功能、社會(huì)服務(wù)功能與生態(tài)功能之間的關(guān)系。

目標(biāo)方面，應(yīng)根據(jù)流域生態(tài)系統(tǒng)特征和存在的問題，因地制宜、統(tǒng)籌考慮流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)的要求，提出設(shè)計(jì)目標(biāo)。

原則方面，應(yīng)尊重自然、保護(hù)自然，以生態(tài)保護(hù)、自然恢復(fù)為主，將生態(tài)保護(hù)紅線、水資源利用上線、水環(huán)境質(zhì)量底線作為硬約束指標(biāo)。

內(nèi)涵方面，可將水利工程生態(tài)建設(shè)與風(fēng)景園林工程建設(shè)兩者統(tǒng)籌結(jié)合，但不應(yīng)將兩者相混淆，不應(yīng)以風(fēng)景園林工程建設(shè)替代水利工程生態(tài)建設(shè)。

3.5 第五章 前期生態(tài)調(diào)查

生態(tài)調(diào)查：工程建設(shè)涉及的水生態(tài)現(xiàn)狀包括水生態(tài)空間是否遭受擠占、河湖自然形態(tài)是否遭受改變、河湖生態(tài)流量是否得到保障、河湖的自然連通是否被隔阻、河湖岸坡是否被硬化等。

分析研究：通過對(duì)上述調(diào)查結(jié)果的分析研判，識(shí)別工程建設(shè)涉及的水生態(tài)問題，提出工程建設(shè)生態(tài)制約因素或生態(tài)需求。

意見建議：當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有規(guī)劃或建設(shè)項(xiàng)目存在不利于水生態(tài)建設(shè)現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)向相關(guān)主管部門提出優(yōu)化或調(diào)整的意見或建議，為水生態(tài)建設(shè)落地爭(zhēng)取條件。

3.6 第六章 工程總體布局

規(guī)定了水利工程總體布局中，生態(tài)設(shè)計(jì)的原則和要求。一是按照工程功能定位科學(xué)選定工程總體布局，應(yīng)執(zhí)行主體功能區(qū)制度滿足規(guī)劃符合性要求，應(yīng)實(shí)現(xiàn)水利工程的生態(tài)功能和社會(huì)服務(wù)功能。二是根據(jù)工程總體布局與特殊(或重要)環(huán)境敏感目標(biāo)的區(qū)位關(guān)系，提出不得修建、禁止修建、避讓、減緩、恢復(fù)等規(guī)定要求。

3.7 第七章 工程任務(wù)和規(guī)模

本章附錄B針對(duì)廣東省“一核一帶一區(qū)”的區(qū)域發(fā)展格局等情況和工程類型，分類提出工程生態(tài)任務(wù)，在設(shè)計(jì)中可參照確定工程生態(tài)任務(wù)。

附錄D針對(duì)我國(guó)當(dāng)前有關(guān)生態(tài)流量確定的規(guī)程規(guī)范多達(dá)十余項(xiàng)，且計(jì)算結(jié)果差別較大，導(dǎo)致在具體實(shí)踐中難以選擇合適的方法的問題，基于廣東水情特點(diǎn)，本《導(dǎo)則》分工程類型提出生態(tài)流量選用計(jì)算規(guī)范的指引和確定方法，解決了選定生態(tài)基流的困難，為確定工程規(guī)模提供了一定的支撐。

3.8 第八章 工程布置與主要建筑物

包括空間形態(tài)、工程界面、結(jié)構(gòu)與材料、文化與景觀及植物配置五部分。

工程空間形態(tài)應(yīng)順應(yīng)原生自然空間形態(tài)，不應(yīng)過度改變。《導(dǎo)則》從工程平面、工程橫向、工程縱向等3個(gè)維度明確規(guī)范了水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)中對(duì)于空間形態(tài)的要求。

工程界面部分應(yīng)與外界生態(tài)要素形成良好的聯(lián)系，水陸連接界面的處理應(yīng)具有連續(xù)性，從與生物群落、人的聯(lián)系上提出了相應(yīng)的要求，同時(shí)針對(duì)堤岸形成的工程界面布置生態(tài)或游憩設(shè)施的適宜性[10]方面，以附錄F進(jìn)行了規(guī)定。

結(jié)構(gòu)和材料部分規(guī)定了水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)和材料的選擇和使用要求安全、生態(tài)和環(huán)保，同時(shí)與周圍自然景觀協(xié)調(diào)；宜采用環(huán)境友好型新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備。同時(shí)提出了生態(tài)護(hù)坡護(hù)岸、生態(tài)海堤、生態(tài)渠道設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)定。

文化與景觀部分提出了水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)中景觀文化應(yīng)注重與環(huán)境生態(tài)景觀、社會(huì)文化景觀的結(jié)合，記憶當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)特色的水文化，弘揚(yáng)人水和諧的價(jià)值觀，形成人與自然共進(jìn)共榮的行為規(guī)范。

植物配置部分提出了水利工程生態(tài)建設(shè)中植物配置應(yīng)結(jié)合岸坡穩(wěn)定、生態(tài)修復(fù)、生長(zhǎng)環(huán)境和自然景觀要求等因素綜合考慮，宜按照工程類型及環(huán)境特征，構(gòu)建河、湖、庫(kù)岸帶植物緩沖區(qū)、防護(hù)林帶等綠色廊道，發(fā)揮植物攔截、過濾、削減面源污染作用，凈化水質(zhì)作用，固土減少水土流失作用以及景觀作用。

3.9 第九章 工程施工組織設(shè)計(jì)

施工期間的生態(tài)環(huán)境保護(hù)應(yīng)作為制約條件與目標(biāo)，做好施工組織設(shè)計(jì)。要合理選擇工程措施以解決施工期水流控制、水體擾動(dòng)污染、水動(dòng)力條件改變等不良的生態(tài)環(huán)境問題；同時(shí)也提出了具體的措施要求，如提出宜布設(shè)封閉式的專用渣土通道，采取防塵降噪措施；要求進(jìn)行土石方調(diào)配設(shè)計(jì)，充分利用開挖料；要求對(duì)污水、有毒棄物進(jìn)行處置設(shè)計(jì)；要求采用節(jié)能、節(jié)水、低損耗、低排放、低噪音的先進(jìn)施工工藝和設(shè)備；要求施工臨時(shí)用地應(yīng)布設(shè)工后覆綠措施；要求水土保持措施、環(huán)境保護(hù)措施與主體工程同步實(shí)施。

3.10 第十章 工程管理設(shè)計(jì)

工程管理設(shè)計(jì)應(yīng)制定工程生態(tài)運(yùn)維管理長(zhǎng)效機(jī)制，提出了工程運(yùn)行調(diào)度、運(yùn)行維護(hù)方式和設(shè)施等方面的生態(tài)技術(shù)規(guī)定。

工程運(yùn)行調(diào)度方案中在保障生態(tài)流量方面，對(duì)水電站或梯級(jí)電站群、引水式及混合式電站、有調(diào)節(jié)能力和無調(diào)節(jié)能力的工程等各類型工程，提出了生態(tài)流量保障的要求和規(guī)定[11-12]；在保障魚類洄游方面，對(duì)設(shè)有或未設(shè)有專門魚類洄游設(shè)施工程分別做出了相應(yīng)生態(tài)調(diào)度要求。

3.11 第十一章 已建工程改造

已建工程生態(tài)化改造分3種類型進(jìn)行：一是以維續(xù)工程已有功能的加固、擴(kuò)建與改建工程，在設(shè)計(jì)全過程中執(zhí)行生態(tài)設(shè)計(jì)要求；二是以功能轉(zhuǎn)化、修復(fù)受損生態(tài)系統(tǒng)為目標(biāo)的生態(tài)化改造，應(yīng)評(píng)價(jià)工程現(xiàn)狀與生態(tài)建設(shè)需求之間的差距，開展針對(duì)性的生態(tài)設(shè)計(jì)；三是功能可被代替、對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的影響較大且難以修復(fù)的工程，經(jīng)論證，可采用拆除或退出的方式恢復(fù)自然狀態(tài)。

4 結(jié)語

生態(tài)文明建設(shè)是關(guān)系中華民族永續(xù)發(fā)展的根本大計(jì)，生態(tài)興則文明興，生態(tài)衰則文明衰。水生態(tài)是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)水利建設(shè)的高質(zhì)量發(fā)展，須高度重視水生態(tài)建設(shè)，未來一段時(shí)期內(nèi)，我省將迎來水利建設(shè)大發(fā)展時(shí)期，但水利工程生態(tài)建設(shè)尚處初步發(fā)展階段，《導(dǎo)則》的發(fā)布可彌補(bǔ)當(dāng)前水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)的不足，對(duì)水利工程生態(tài)設(shè)計(jì)起到規(guī)范和支撐作用，推動(dòng)傳統(tǒng)水利向生態(tài)水利轉(zhuǎn)變。