生態、景觀與水利工程融合的河道規劃設計淺析

楊甲

摘 要：利用水利工程對河道進行治理，改善河道污染情況，促進水利工程向生態化方向發展是當前水利工程的熱點。但是在河道建設的過程中，基于施工或者設計等多方面因素的影響，會對周圍水域造成一定的污染，故而有關人員應從生態水利工程設計等角度出發，從根本上提高河道建設的環保特性。首先闡述了生態水利工程建設的基本原則，通過對傳統河道建設中存在的問題進行闡述，分析生態水利工程設計在河道建設中的運用原則，其次探討了河道規劃設計方法，再次分析了河道規劃設計中存在的問題，最后提出了生態景觀與水利工程融合下的河道規劃設計路徑，從而推動生態水利工程設計在河道建設中的具體運用。

關鍵詞：生態;景觀;水利工程設計;河道建設

中圖分類號：TV8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2022）09-0085-03

0 引言

進入新發展階段以來，我國愈加重視生態文明的建設，尤其是在河道治理與生態水利上給予了高度重視。隨著當下經濟的快速發展，給環境也帶來了不小的污染，尤其是在水環境上，越來越多的河道污染變重，愈加嚴重的水體污染影響著居民的正常生活，生態水利的應用和發展是當下刻不容緩的任務。生態水利工程設計是一門交叉學科，是對原有水利工程的一種完善，可以實現生態系統健康和水域建設上的兼顧。在傳統的觀念中，水利工程的本質就是要滿足經濟發展的需要，但是過度的開發就會導致河流生態系統遭到不同程度的破壞，引發嚴重的自然環境問題，這不符合我國可持續發展的要求，尤其是對于河道建設來說，應該從生態全局的觀念進行綜合分析，消除河道建設中對于水域造成的不良影響，實現生態文明的目的。生態水利工程設計的內容包括河流生態恢復設計、河流健康評估技術以及河水污染修復技術等多個方面，是從生態學的觀點指導水利規劃、設計和建設。

1 生態水利工程建設的基本原則

1.1 工程規劃必須科學合理

基于新時代下，我國對水利工程及生態、景觀二者間的結合提出了全新的理念，基于此理念下更加注重水利工程建設期間生態系統的發展，目的是為了通過不斷完善水利工程生態功能，進而實現水利工程的生態效益與經濟效益最大化。生態、景觀及水利工程的充分融合具有較大難度，在規劃建設過程中，必須嚴格按照因地制宜的原則，通過對多方面因素的充分考慮，選擇最為科學、合理、可行性高的生態水利規劃方案，從而保障水利工程生態效益與經濟效益的共同發展。

1.2 河流生物應具備多樣性

施工作業的有序開展，導致水利工程項目建設區域的生態遭受了嚴重的破壞，無法保證生物的多樣性。所以為了解決這個問題，就必須充分運用河流內各種生物的作用，對生態水利工程的生態環境進行調節和改善。當水利工程建設范圍內的空間異質性較高時，可利用各種小生物使該區域內的生態系統得到明顯改善[1]。隨著城市化進程地快速推進，人們越來越關注生態環境，環境意識大幅度提升，各個行業的發展都要基于保護生態的前提下，水利工程也不利外。河道是水利工程不可缺少的重要組成部分，在傳統設計理念下，過于追求河道功能，導致河道周邊生態環境遭受了嚴重的破壞，影響了生物的多樣化。而在生態水利概念推出后，我國河道規劃設計逐漸向天然河道方向轉變，不僅保持了河道物種的多樣性，還兼具了河道本身具備的功能性。

1.3 景觀要做到整體性

在生態水利工程規劃期間，景觀整體性也要予以重視，不管是河道景觀設計，還是河流生態系統的建立，都要從整體性層面予以考慮，使景觀中的生態更加協調，全面打造具有特征的生態水利景觀。生態系統的自組織功能體現在生態系統的可持續性中。河道生態系統的自組織動力是指對河道生態系統友好并且能夠經受自然選擇考驗以找到合適的能量循環，維持系統結構、功能和過程穩定的生物、非生物群落及結構的自我調節。

2 河道規劃設計方法

2.1 河道平面設計

建設生態水利工程時，河道規劃設計更加強調生態系統平衡。平面設計是河道規劃設計的重要組成部分，要充分體現生態水利的建設理念，為相關工作奠定基礎。傳統的河道規劃設計方式，在平面設計的合理性方面較為有限，更加偏重于土地資源的擴張，也就造成了河道過度占用、寬度縮短等問題，打破了河道原有的生態平衡。河道規劃設計為了充分體現生態、景觀與水利工程融合的具體要求，更應注重區域內自然環境和生態水域系統的良好運作，使水環境中的各類物種健康成長。而河道范圍的拓寬，增強了河道本身的泄洪功能，也可作為淺灘生態棲息地，使生態系統保持平衡，如圖1所示。

河道設計美觀性的提升，必須立足于河道本身的特征和河流走向，營造一種更加自然的生態河道曲線美。河道生態系統的良性發展，必須以尊重自然規律為基礎，使其運行、發展更具有獨立性和獨特性。河道要以其自然彎曲情況決定平面設計走向，利用對河流流速的合理控制，達到降低洪峰效應發生率的目的。河道設計中充分融入生態理念，是生態水利工程建立的基礎性條件。

2.2 河道斷面設計

傳統的斷面設計中，設計人員要堅決維護原有河道，在周圍設置了邊坡與護岸，對斷面也以矩形或單級梯形為主要設計形式。這種設計方式存在一定缺陷，設計人員往往采用單級梯形或矩形的斷面設計方式作為斷面結構，以更好地儲存充分降雨時的河水量，降低枯水期的隱患。設計人員也更加注重常規設計方案與先進設計方法的結合，如復式斷面設計就是對梯形斷面和二級護岸的充分融合，以確保河道在枯水期時水流暢通，洪水期時漫過二級護岸;河道斷面的坡度也有一定差異，以加固河岸，具體有凸岸為1∶5，凹岸為1∶1等。凹岸會在水流沖擊下形成沖蝕深潭，凸岸水流分散、泥沙淤積，出現邊灘、河漫灘地等問題，如表1所示。

2.3 河道岸邊設計

河道岸邊設計多用擋墻式，在河床和坡岸的設計中較為適用。生態植物多樣式設計，便于河岸邊各種根系發達綠植的普遍栽種，維護水土平衡。河道的生態設計，更加強調植物群落密度的合理性，以建立更加充足的成長空間，也能在植物根系垂直生長的作用下，使河流和地下水保持暢通，維護河道內部的水生態循環。

2.4 城市生態走廊

生態走廊是一種新的概念，能夠最大程度地保護生態景觀，而生態走廊建設過程中各類景觀的構造，也是對城市生態的再建設，可以打造更佳優美的生態環境。建設城市生態走廊是以河道為基礎，積極構建線性景觀，利用河道兩邊建造擋水壩、基礎設施上造景觀的方式，達到建設效果。而涵洞、水泵等設施的結合，能夠較好地提升生態走廊的水利工程作用，進而增強相關硬件設施的融合度。

3 生態、景觀與水利工程融合的河道規劃設計存在的問題

3.1 規劃方面

基于生態理念的水利工程的河道在規劃時，會存在眾多問題。首先是規劃繁瑣的現象，相關作業人員在規劃時會規劃得特別細致，以至于很多規劃都是不必要的，而且在實施的過程中又不能給予落實，沒有意識到管理的重要性。其次，由于規劃人員的專業素養不足，很難使河道規劃變得科學有效，不能保證后續工作的順利開展。最后，在對河道進行規劃時，沒有考慮到規劃的完整性與協調性，不僅不利于河道生物的健康發展，也不利于生態系統的平衡發展。

3.2 管理方面

我國幅員遼闊，河道總量也比較多，對其管理起來就相對比較困難，很多河道都沒有專門的人員進行管理，更沒有后續的維修方案，一部分河道沒有人員進行管理規劃，另一部分河道一旦建成就任其自由發展，從而導致后期出現眾多問題，進而不利于生態的可持續化發展。

3.3 設計方面

首先，部分設計人員在對河道進行設計時過于注重技術，忽視了對生態保護的理念，不利于生態的可持續發展。根據研究表明，我國的大部分河道設計采用的是“截彎取直”的模式，利用石塊、混凝土等材料對河道進行加固，這在一定程度上能增加河道的堅固性，卻不利于生態的平衡發展。其次，對于筆直的河道區域，其河道水流量就會相應增加，所以其對河岸的沖擊力也就相應增大，部分設計人員在設計時未能及時考慮這個問題，對周圍居民的生命安全造成威脅。

4 提升生態、景觀與水利工程融合的河道規劃設計的有效措施

4.1 注重河道設計的整體性

首先，基于生態化的理念，對河道進行規劃設計時要盡可能保留河道的原生態，對一些自然河道要進行保留，結合生態的理念再對其進行規劃設計，要以生態、景觀與水利工程融合的理念作為其規劃設計的標準，要利用好天然河道的優越性，在設計時遵循自然發展的規律，形成一個相對完整的管理體系。其次，要遵循因地制宜的規劃設計原則，由于我國的河道總數比較多，每一條河道的情況也不相同，所以在對其進行規劃設計時應該注重個性化的發展，有些河道的含沙量比較多，有些河道的水流量比較小，設計人員在設計時都應該掌握河道的信息，并且要從整體進行考慮。

4.2 河道整治線設計

生態、景觀與水利工程融合的河道規劃設計要注重河道的整治線設計，相關設計人員不僅要考慮到河道的泄洪能力，還要考慮對河道進行整治后其生態平衡性有沒有遭到破壞?？v觀我國目前的河道規劃設計，部分設計人員為了達到整治的目的，對一些河道會進行微調整，這種改造在一定程度上雖然達到了泄洪能力，但不利于河道系統的平衡發展，從長遠的角度來看也不利于生態、景觀與水利工程融合的持續化發展。所以河道規劃設計人員在進行設計時，應該合理控制河道的寬度，保持河道線條的科學性，在保障其安全性的基礎上盡量不改變河道的原貌，尤其是河道的寬度，河道在形成發展的過程中一般都會有自己的規律，其每一處的寬窄、彎道都是經過天然作用而形成的，很多河流的彎道不僅具有減洪的效果，還有利于魚群進行休憩繁衍，能夠促進生態平衡。

4.3 河道河岸和河床的設計

生態、景觀與水利工程融合的河道規劃設計除了要注重其與周圍整體發展的協調性之外，還要注重其內在的協調性，這種設計才符合生態建設的理念，才能保證河道在運行中有修復生態的功能。我國目前的河岸和河床的狀況比較復雜，在對其進行設計時應該遵循因地制宜的原則，對河道的具體情況進行仔細考察，綜合其水流量、汛洪期等制定正確的設計方案。隨著護岸設計的日漸多樣化，應該對不同的護岸設計進行對比，對河床的設計方案還要進行實地研究，切忌一味地將河床改造成堰壩或者橡皮壩，這樣硬化的處理模式不利于河道的生態化發展?；谏鷳B化發展的理念，在對河岸和河床進整治的過程中可以利用植物根系加固邊坡、生態砌塊等技術對其進行生態護理。

4.4 提高水體自凈能力

首先，在對河道進行規劃設計時，可以利用生物技術、人工濕地處理技術以及生物膜技術等對河道水質進行凈化，以提升河道水源的質量，對河水中的污染物進行有效降解。其次，相關設計人員還可以對河道中的水資源進行取樣分析，在此基礎上，適當增加水中的植物及生物數量，利用生態間的平衡對水質起到凈化的作用。比如可以在水中放置一些黑藻和睡蓮，可以對水中的污染物進行有效的吸收和講解，也有利于維護河道中生態系統的平衡。

4.5 提高河道綜合利用率

我國對于河道的功能和作用基本上還只是停留在防洪和排水兩個方面，所以在對其進行規劃和設計的時候還可以相應提升對其水資源的利用率，這就需要從河道堤壩和河床建設2個方面進行分析，另外在設計時還應該考慮到利用的安全性，對水資源利用者的安全要進行考慮，基于生態化發展的同時提升河道的整體使用率，在建設中要注重生態建設和功能建設相結合。

4.6 建設美觀實用的景觀和水工建筑

在生態、景觀與水利工程融合的河道規劃設計中，美觀性也是一個非常重要的因素，可以使整個城市的發展更加協調、更具有人情味，因此，相關設計人員應該加強對各類河道景觀的分析，使其在基于生態協調的基礎上增強觀賞性。相關設計人員還應該對河道的基礎功能進行考慮，為了更好地發揮河道防洪蓄洪的能力，還可以建設新型水工建筑，積極利用當下的新技術和新設備來提升建設的科學性，處理好不同生態系統之間的關系，以更好地發揮水工建筑的生態功能。

5 結語

隨著我國經濟不斷發展和社會不斷進步，生態、景觀與水利工程融合的河道規劃的質量和實用性需要及時進行跟進，在生態、景觀與水利工程融合的河道功能性和利用率方面需要不斷優化，不斷通過水工建筑與河道景觀相結合來提升生態、景觀與水利工程融合的質量和美觀程度，在生態、景觀與水利工程融合的河道設計和管理上要保證科學可行，將發展建設與生態保護相結合以實現可持續發展戰略目標。

參考文獻

[1] 井強.生態、景觀與水利工程融合的河道規劃設計思路[J].農業科技與信息，2020（13）：44-45.