淺析城市環境水利工程的 主要特點及設計理念

李曉明

城市環境水利工程是近些年新興的一種水利工程，也是水利工程項目中的全新課題。在當前城市人口數量急劇增長的背景下，城市化發展進程在不斷深入，因此城市整體的供排水與防洪問題十分迫切地需要得到解決，一旦這些問題得不到正確處理，那么將會嚴重限制城市的發展。也就是說，結合水利工程項目的具體特點，堅持正確的城市環境水利工程設計思想，才能夠提高城市環境水利工程的建設效率。

一、建設城市環境水利工程的重要意義

（一）充分利用了水資源自然功能

通常情況下，水資源的主要功能包括：形成水域，轉變成國土面積中的一部分;培養生物，凈化大氣環境和地表環境的生態功能。而城市環境開展水利工程的主要目的就是為了充分利用水資源的自然功能，將其變為城市局部生態環境調節與城市景觀當中的重要組成內容。

（二）延伸了水資源效益

從傳統意義的角度來看，水資源所帶來的效益一般覆蓋在農業灌溉、工業生產、城鄉居民生活以及航運等方面。這些水資源的利用是國家經濟發展的命脈，在人民群眾生活和經濟社會的發展過程中，具有不可替代的作用。然而，隨著經濟社會的持續發展和社會生產力水平的不斷提升，水資源也變得越來越緊缺，各個行業領域都對節水提出了更高的要求。與此同時，伴隨著工業化與城市化發展進程的不斷加快，城市居民對日常生活質量提出了更高的要求。所以，傳統意義上的水資源效益也在向環境效益的方向延展，成為經濟社會發展過程中的必然要求，也是城市環境水利工程建設的重要課題內容。

（三）促進了水環境與城市節能相結合

從水環境層面來看，城市機能主要包括生活機能、景觀機能與生態機能。其中生活機能主要包含了防洪、娛樂等;景觀機能包括水質保護、景觀再造和環境用水等;生態機能包括水生動物生活棲息、植物生長等等。同時，城市環境水利工程建設主要就是充分發揮出水資源的各項自然功能，采取科學合理的工程措施將城市水環境和各種城市機能結合在一起，從而更好地發揮出環境效益。

二、城市環境水利工程的主要特點

（一）區域性特點

城市環境水利工程在實際的建設規劃期間，最突出的特點就是工程具有區域性，一般都是在大流域規劃的基礎上，將城市水利工程規劃與流域設計融為一體。由于城市環境區域內的水域面積較小，所以大部分城市都是以郊區為發展基礎，在城市化的建設中開展了相應的填湖造地工程，獲得了理想的土地資源，城市土地面積也在不斷擴大。然而，這樣的發展形勢也導致地面的調蓄能力明顯減弱，河流量會在雨季劇烈增長，城市排水效果很不理想 。所以，城市環境水利工程在具體的規劃過程中，要適當地擴大城市水面率。除此之外，受區域性特點的影響，城市環境水利工程的防洪工程難度較大，對工業區與商業區都提出了較為嚴格的要求。防洪體系在建設過程中，容易受各種不同的建筑物影響，工程設計較為復雜。因此，在實際規劃期間，城市環境水利工程必須要了解城市運作和防汛管理之間的相互作用關系，結合城市特點總結出完善的防洪方案。

（二）建設問題較多

因為絕大部分的城市水利工程項目都處于市區環境中，因此建設范圍存在局限性，在實際建設的過程中經常會遇到各種問題。同時，城市土地資源也變得越來越緊張，土地征遷費用也呈明顯上升趨勢，為了能夠更好地控制施工成本，則需要適當地縮減施工現場，對施工場地進行合理的壓縮。另外，城市環境水利工程項目必然會涉及夜間施工的情況，對周邊居民生活環境會帶來一定的不良影響，居民生活質量會因此下降，這一問題也阻礙著水利工程施工活動的順利進行。

（三）與生態環境密切相關

伴隨著人民群眾生活水平的不斷提升，對生活環境要求也變得越來越高。而在傳統水利工程的建設項目中，一般都是將施工質量作為主要目標，沒有認識到水利工程外觀形象的重要性。因此，在城市環境水利工程的設計中，設計人員要在保證施工質量的基礎上，推動水利工程建設能夠與生態環境協調發展。在此基礎上，還要結合生態學的基本原理，配合系統工程的優化理論，設計出多層分級的人工生態系統，以此來保證生態環境的生物多樣性和其他物質資源基礎。另外，針對需要修復的水體，首要任務就是要控制其問題的惡化，之后再修復生態完整性。其中很多需要修復的生態系統問題基本上都來自于水體形態和物理特征的變化。因此，在城市生態河道的設計規劃中，工程設計人員必須要充分認識到水利工程中生態功能的重要性。

（四）長期性與綜合性特點

因為不同城市的地理位置、功能特點與文化特征的不同，城市環境所面臨的水資源問題也存在明顯的差異。在城市環境水利工程建設水平不斷提高的背景下，水資源也能夠得到更加正確的配置，這也就意味著水污染的防治問題變得越來越重要。然而，中國當前部分城市環境水利工程的建設力度不足，很多建設單位過于關注工程當前的經濟利益，沒有分析水利工程長期規劃建設的問題。為了能夠充分發揮出水利工程的重要作用，必須要綜合考慮資源環境中的各種問題，從而將城市生態環境和水利工程建設緊密聯系在一起。除此之外，城市環境水利工程建設還具有一定的綜合性和系統性，因此需要建立起科學完善的水利工程體系，采用多樣化的方法促進城市環境水利工程的進步與發展。

三、城市環境水利工程設計應遵循的基本原則

（一）合理利用水資源

在城市環境水利工程的建設過程中，蓄水是十分重要的一種方法。通常情況下，水量消耗一般是由水面蒸發和滲漏所導致的。尤其是在北方干旱地區，水面的蒸發量較大，降水量很小，不僅要利用合理的水源規劃來對景區進行補水，還需要盡可能地采用防滲漏措施，確保水利工程的景觀功能充分地發揮出來。

（二）安全第一

很多城市環境水利工程都是在天然河道的基礎上建設的，所以在確定施工方案時一定要充分考慮河道自身的防洪要求，使其能夠更加安全地泄洪。同時，作為城市環境中的重要景觀，在水利工程建設完成之后，必然會有大量的游客進入工程區域中。所以，在水利工程設計中，必須要在滿足游玩觀賞要求的基礎上，保證游客的人身安全，這也是城市環境水利工程設計過程中的重點關注內容。

（三）人工與自然景觀相結合

在城市環境水利工程的建設過程中，人工景觀建設是一項十分重要的內容，其景觀建設必須要充分考慮天然景觀的具體類型、分布和特點。像天然河岸造型、河流走勢及天然水面落差等，結合這些條件將人工景觀和天然景觀結合在一起，從而真正實現人與自然的和諧統一發展。

（四）因勢利導和人工控制結合原則

為了能夠使城市環境水利工程呈現出良好的景觀效果，在工程整體設計中，必須要采用“蓄、導、攔”等措施實現景觀再造，始終遵循因勢利導的原則，避免過于依賴人工控制對自然生態環境造成不利的影響。在水利景觀設計的過程中，應該強調設計個性以及創新性，充分利用水利工程的景觀特點，并注重建筑物布局以及色彩創新，保證建筑與周圍環境協調統一，并考慮水利工程所在區域的地域性、文化性特點，設計出更加符合現代人們審美的水利景觀。

（五）生態環境保護原則

在進行水利景觀設計的過程中，應遵循生態環境保護原則，河流是水生物能量轉換和進行活動的重要區域。在設計過程中應避免對水中生物造成不良影響，確保水中生物的多樣性。在進行水利景觀設計的過程中，應避免破壞河流的生態環境，導致河流生態系統受到影響;并且要改善河流水質，提高河流的自凈能力。河流生態系統在正常發展的過程中，具有較強的自我恢復能力，主要是依靠河流里的生物對水質進行凈化，水利景觀設計過程中應避免使用有害材料，導致河流生態環境受到影響，設計人員可以根據實際情況增加河流內部的生物的多樣性，減少水利工程景觀建設對生態環境的影響。

四、城市環境水利工程的基本設計理念

在城市環境水利工程設計之前，必須要提前對城市水資源展開多方面的調查，充分挖掘出水資源的自然優勢，從而最大限度地發揮出工程經濟效益和社會效益。在此期間必須要遵循以下基本理念來展開設計。

（一）以人為本設計理念

社會工業生產與人民群眾的日常生活都離不開水資源。在城市環境中建設水利工程可以有效發揮出抗洪排水的作用，對社會經濟發展和生態文明健康也會帶來一定的積極影響。因此，在水利工程的建設期間，一定要始終堅持以人為本的基本理念，重視水利工程的防洪減災功能。與此同時，人民群眾的身體健康和水資源的質量也息息相關，通過優化城市環境的水利工程建設，能夠推動城市朝良好的方向發展，實現社會生產與生活可持續發展的目標。另外，水利工程是城市基礎設施建設中的重點內容，也是影響一個地區經濟發展的重要因素，對生態環境具有一定的影響力。因此，在城市環境水利工程的具體建設規劃中，必須要了解其防洪救災的建設需求，將以人為本的理念應用在工程設計各個環節中，對自然生態環境建設和水資源歷史文化因素進行綜合分析。

（二）人與自然和諧相處

城市環境水利工程的建設需要始終堅持正確的科學發展觀，綜合分析社會經濟的布局和水資源的分配情況，以此為基礎設計出完善的水利工程發展目標與建設規劃。同時，城市環境水利工程設計一定要遵循人與自然和諧相處的基本原則，在此基礎上尊重自然規律和經濟發展規律，從而高效地開發和利用城市水資源，切實提高城市水資源的利用效率。另外，在水利工程的實際建設與規劃過程中，為了能夠對水資源實施更加周全的保護，還應該處理好水利工程期間容易出現的各種問題，加強水利工程建設的整體質量，推動城市快速且穩定的發展。

（三）水資源保護設計理念

監管工作在城市環境水利工程的建設規劃中十分重要。對此，相關監管部門應當對水資源保護制度進行合理優化，重點關注水資源的質量，以此來保護生態環境的穩定。而為了能夠實現這一目標，則必須要在對水功能合理劃分的前提下，控制好污水排放量，從而落實污水排放區域的檢查工作，保證城市環境水利工程的排污量得到有效控制。另外，排污廠還要在相關部門做好排放物流程的登記，實現對城市環境水利工程的嚴格監管。

在建設資源節約型社會的過程中，不僅要合理解決水資源緊缺的問題，還要構建完善的節水制度，有了制度的保障，節水型社會的建設效率會得到明顯提升。另外，相關部門還要全面分析水資源的實際需求，對水價進行科學合理的調整，持續創新節水技術。這樣就可以在保護水資源的前提下，推動城市環境水利工程實現可持續發展。

（四）構建完善的綜合管理體制

城市環境水利工程主要應對的是水資源、環境、生態等一系列問題，將城市防洪和城市水利的綜合治理規劃結合在一起是當前城市水利工程發展的必然趨勢。為了能夠確保城市環境水利工程中的各項設施正常運行，則必須要設計與之相匹配的觀測設施和運行管理與維護設施。在引水工程渠首應當設置單獨的管理結構，由專業的管理人員負責管理引水線路中的進水口和沉砂池等設施，利用自動化控制設備來控制引水流量，使其能夠維持在一個安穩的運行狀態，滿足水利工程改善水環境的具體要求。

（五）水利景觀設計發展需求

城市現代化建筑的進程不斷加快，對于改善水域環境的需求也越來越明顯，城市水利景觀成為城市改善水域環境以及生態系統的重要途徑。在進行城市水利景觀設計的過程中，需要保證水質的清潔性，如果設計人員發現水域存在較多的雜質，需要制訂合適的解決方案，保證水質得到改善。促進水域生物的多樣性發展，設計出符合生態要求的水利景觀。并且水利景觀的設計要能夠符合城市的特色文化，展現出城市的獨特歷史，形成具有城市風格的水利景觀，能夠為人們提供休閑娛樂、體育活動空間，營造具有現代氣息的水利景觀地帶，增加水利景觀的吸引力，讓更多的人能夠參觀水利景觀。在進行水利景觀設計的過程中，要能夠充分發揮出水力資源的生態功能、環境功能以及資源功能，營造更加舒適的景觀環境，并促進水利工程能夠實現可持續發展。水利景觀設計不僅要提高其生態效益，還要保證景觀的美觀性，將其發展為具有特色的旅游產業，吸引更多的人來參觀，促進水利工程可持續發展的同時，帶動城市經濟的發展。

（六）做好水利工程景觀規劃工作

在進行水利工程景觀設計的過程中，需要做好水利工程景觀的規劃工作，保證水利景觀能夠在提高城市美觀性的同時，改善城市的生態環境。在規劃河道的過程中，可以修建彩色的橡膠壩，泵房的外觀可以按照風景區房屋的標準進行設計。設計橡膠壩的主要目的是增加儲水面積，并形成可以供人們參觀的人工湖，增加平臺、橋梁、平水建筑物等特色建筑，供人們參觀游玩。同時，增加水面以及綠地的面積，在達到改善城市生態環境的同時，也為人們提供更多可以欣賞、觀看的城市景觀，并在護提中種植多種植物，避免水利工程周圍水土流失，也能夠美化水利工程的周圍環境，提高水利工程的美觀性，減少混凝土等材料造成的負面影響。在進行河道綠化的過程中可以種植楊樹、柳樹、銀杏等樹種，選擇雪松、紫薇、牡丹、月季等作為河道的主要植被，增加植被種類的多樣性，營造更加豐富的生態群落，在避免病蟲害發生的同時，也能夠改善水利工程周圍的環境。

五、結語

綜上所述，城市環境水利工程具有全新的設計理念和課題，不僅延伸了傳統水利工程的功能，也成為現代化城市發展過程中的重要課題。目前，中國也在落實以人為本和科學發展的理念，要想將這些思想理念更好地融入城市環境水利工程的建設中，就必須要在工程設計期間充分體現出人與自然和諧相處的理念，使整個水利工程可以為國家環境的發展提供更好的服務，有利于加強經濟建設，這也將是日后實際工作中需要深入探索的重要課題。

（作者單位 河北省新型城鎮化和城鄉統籌發展服務中心）