淺析水利工程生態河道設計與分析

葉國祥

(東莞市清澤水環境投資有限公司，廣東 東莞 523000)

河流是我國主要的淡水資源，是反應生態系統是否協調的最直觀表象。自然狀態下生態河道是與環境相互交相輝映的，可以建立一定的生態平衡，但是隨著民眾大興水利工程，過度開采利用生態河道，這已經嚴重影響人類與水流之間的平衡關系，所以相關的工程建設專家要提高警覺，合理設計水利工程，避免對自然生態河道的過度開發利用。河道合理規劃和設計在水利工程建設中是很重要的一項工作，在建設過程中不僅要保證整體的建設效果，還要保證河道的水質和水量穩定，因此相關人員全面結合河道實際情況強化水力資源的應用，營造更美麗更環保的生態環境。

1 河道規劃設計存在的問題

1.1 河道生態環境破壞日益嚴重

河道是生態環境中的重要組成部分，在規劃設計中應按照正確的手段來完成，否則對社會建設及城市的經濟發展帶來很多影響，據調查，有些區域在河道的規劃設計中破壞了生態環境，河道規劃設計主要是以將河道的問題有效解決為目的，為將來的工作方向能夠理想發展，在河道規劃中設計中，單考慮簡單性而不考慮其他因素，將會在后期工作展開時，讓人工設計規劃與自然生態環境強烈沖突制造矛盾，因破壞了生態環境而帶來更大的經濟損失，形成惡性循環且短期難以解決的局面。其次在河道規劃設計對生態環境的考慮不夠充分，在工作進行之前未展開足夠的調查分析，在后期的具體工作中以簡單為主，導致后期對城市以及社會經濟造成了巨大的損失。因此為了工作更好的良性進展，在河道規劃和設計方案中，應充分考慮設計的正確性與嚴謹性。

1.2 河道連續性差

單從河道規劃設計來說，部門地區完全采用傳統的工作模式來開展具體工作，在工作實施過程中斷斷續續，以至于降低了河道的連續性，導致河道連續性差，存在嚴重的安全隱患局面。此外，河道連續性差導致后期工作也不能較好完成，甚至還可能會對河道自身的安全性與合理性都帶來了沖擊現象，如果在此工作處置過程中依舊采取老舊模式，會讓原本河道造成的破壞和損失進一步加重，甚至有些區域根本無法挽回，河道連續性持續惡化波及的不僅僅是河道本身，還會波及土地領域以及人們日常生活的領域。這些與河道都有密切關系的領域，如果在河道規劃設計中沒有得到及時有效的解決，那日后不僅會帶來更多的經濟損失，還可能會導致更多問題的發生。

2 水利工程生態河道規劃設計原則

2.1 開發與治理同等重要的原則

河道在規劃和設計過程中，水利工程在整個開發和治理階段，每一個環節都應加強重視不容忽視，除了要嚴格遵守開發與治理一樣重要的原則，還應在河道規劃設計中，將生態景觀與河道的開發建設相統一，將城市與河道景觀能夠有效合理巧妙相融合，其次在河道建設中，應以河道整治為首要考慮角度來展開設計和分析。讓河道的建設與周圍環境能夠讓環境質量得到提升，滿足人們居住要求的同時能夠更多的接觸大自然。

2.2 可持續發展原則

可持續發展顧名思義主要是指在生態河道的規劃設計中，為了保證生態河道設計的科學合理性，不僅要充分考慮河道的治理和合理規劃，還應對河道自身生態帶來的影響進行研究，不僅要讓河道自身原生態不被破壞，還應保護河道周圍的生物多樣性。讓自然資源在進行開發建設工作中被正確合理規劃，保持自然資源和人工建設平衡狀態，同時保持生態環境更加穩定和可靠。在河道設計中，還應該考慮設計是否合乎規范，盡可能給發展和布局預留一些空間，給后期設計工作提供一些保證。合理規范及科學的生態河道規劃設計，方能讓城市可持續發展有效推動。

2.3 堅持遵循一人為本原則

在河道的設計規劃的每一個環節中都必須嚴格以以人為本的理念為設計宗旨，并在設計規劃中要確保規劃設計是否有效合理。同時在開展河道規劃設計中，專業人員還應考慮該設計是否滿足高生態及場所娛樂的功能。水利工程在開展進行河道建設時，務必發揮生態價值將水利資源的更大作用和價值直觀直接有效的體現出來，建筑過程中盡可能減少人為建筑，保持并維持更多的原生態地貌，讓河道的景觀設計更加貼近原生態環境。

3 水利工程生態河道規劃設計的對策分析

3.1 注重生態河道設計的整體性

在水利工程河道的建設中，整體性不足是長期存在的問題，生態水利工程應在當下社會發展過程中以生態化為主，為河道整體性不足這一局面打開通道，因此水利工程建設過程過程中，應在綜合規劃設計的基礎上，應用生態理念將河道整體性為主要建設工作。注重生態河道設計整體性原則可以最大程度的修復、維護水生態系統，也即是在一定的區域里面可以建設一個小的完整的生物群落，在環境和群落的共同生活的情況下可以達成一個良性循環，提升自然界的自我修復能力。相關部門在開展水利工程的時候一定要為動植物創建適合的生存空間，依據生物學家的建議為魚卵或者是鳥禽類等提供棲息地。設計時應根據河道的自然演變規律來規劃，讓河道的原生態自然合理的保留下來，減少河道的自然演變與人工建設的矛盾，讓河道的管理體系更加完整。

例如河道在設計時應該設計成寬窄交錯，彎曲的地方盡可能設計彎曲，最好保持河道原生狀態輪廓以此減少對河道造成的破壞，在設計時根據河流的走向進行彎曲設計能夠減緩河流的水流速度。讓水流沖擊變小，在自然災害汛期出現的情況下，這種彎曲設計不僅能起到很重要的保護作用，更是讓河道能夠保持完整性，讓上游和下游的生態形成一個整體。可以建設河道灘池，在適合寬的位置設置寬一些，在河流的匯入口適宜建設生態孤島和沙洲，以此能夠形成天然的防護帶及自然濱河景觀，讓城市居民生活更加豐富多樣，設計人員在河道設計規劃前，需要結合整個城市的規劃建設情況來對河道河流的流向進行修改設計。

3.2 河道河岸和河床的設計

在對河道的總規劃設計中，河岸河床的設計一定要充分重視起來，最重要的是設計理念應讓河道符合生態設計，這是最為重要的，河道河床的生態設計能夠在后期河道運行過程中起到修復的作用。現如今各地區河岸和河床的設計各種各樣，專業設計人員結合這些設計建設類型時，需評估各自優缺點為更好的提高河道生態功能做足功課。從合理性,生態性,經濟性等方面選擇最優設計方案。在歷往河道治理實踐研究發現，只是微微修整了河道，對河床的建設十分缺乏，更甚者將河床直接改建成橡皮壩和堰壩，還有系列的河床在建設中，為了滿足防洪泄洪的需求，直接將河床和河堤修剪成整體結構，卻非常缺乏生態理念，讓生態問題在很長的一段時間無法恢復。在河道治理中生態護岸的應用非常廣泛，且這一設計滿足生態水利工程建設的要求，起到基本防護的同時更利于讓河道生態系統的穩定和平衡得到較好保持。

例如在生態河道護岸形式的治理中，如圖1包含了自然生態護岸和人工生態護岸兩種方式，在鄉村河道或者河道較寬的情況下，可以選用自然生態岸，專業人員在設計時可以選用植物根系，比如草皮這種，能夠對河道邊坡起到加固作用,而在河道兩岸的間距比較窄的情況下會導致河水流速較大，沖刷嚴重情況，專業人員在護岸規劃設計時可以采用連鎖式生態護坡的人工生態形式，建設中盡可能多使用自然性材料，若使用封閉式剛性材料容易被水流沖蝕，此外生態砌塊、柵格邊坡加固都是生態護岸技術的不錯選擇。因此盡可能較少使用此類材料，并能為動植物的生長繁殖提供友好場所。不過在生態護岸的實際設計應用中，須根據河道的實際情況來設計構筑形式選擇材料。

如河道岸坡采用生態袋加筋土墻，此新型材料,可以完全替代石頭,水泥等材料,大幅度減少工程成本。施工后的邊坡具有可植被覆蓋的表面,使開挖的坡面達到綠化的效果，形成自然生態邊坡。具有透水不透土的過濾功能，這樣形成的邊坡具有高度透水性,對土壤流失,局部泥(土)石流, 邊坡塌方等具有很強的防護和穩定作用，可成為永久性高穩定自然邊坡。河道河床的生態設計如圖1所示。

圖1 河道河床的生態設計

3.3 提高水體自凈能力

在生態河道的設計治理工程中，水體自凈能力的提升需要相關人員對河道水資源進行分析，水生生物會在不同的生物技術下進行轉化和分解，降低污水中的污染物含量。有相關研究表明水體自凈能力與河流面積并無多大關系，關鍵在于對營養物質的控制和生物自凈體系的建立。因此在水利工程中要緊緊依靠此項設計理念，全方位多角度考慮影響水體自凈能力的因素。在河道景觀設計與水工建設方案的共同努力下，為不同生態要素處理中建立了良好關系。其次在河道的基礎性功能洪蓄水角度來說，若想讓生態水利在建設中其功能和效益相統一的話，專業設計規劃人員應根據河道的具體形態，在其符合結構簡單，功能多樣且成本低的生態理念下，應應用新工藝新材料來建設新型水工建筑，以此讓水工建筑生態的作用和功能得到更好更有利的發揮。

例如在有些城市的河道建設中在穩定的河道水體中適當增加了水生植物和動物，在種類和數量上進行合理控制，比如睡蓮、黑藻等植物，植物本身具備分解吸收水中污染物的功能，種植到河流里能夠起到讓環境美觀，水質清澈等作用，同時河流也為這些植物提供了生長和繁殖空間，如此起到一舉兩得的作用，還可選用人工濕地處理技術、生態補水技術、生物浮島技術對已經被污染的水體進行修復和凈化。此外在河道設計的是充分利用河道濱水帶的空間增加水陸的過渡帶范圍，多增加植物的配置，因此對濕地生態系統進行修復。同時也能讓鳥類更好的繁衍和休憩。可建立攔潮閘，以此控制河道的流向變成一維流向。在河道兩邊的邊坡上堆疊生態袋，以此形成生態邊坡表面，并在此生態邊坡表面設置植被層，堆疊的生態袋和植被層能夠提升小河道的自凈能力和生態系統。

3.4 提高河道綜合利用率

在城市的河道規劃和建設中，河道的建設必不能被忽視，在有些城市地區，河道的只具備基本的防洪和排水功能，讓河道的綜合利用率大大喪失。在水利工程建設中應遵循生態建設理念為前提來更好的建設城市，專業設計人員在設計時可以加強利用河道的自然水資源，讓河道的綜合利用率提升，從水利工程的生態性角度想要提升河道的綜合利用率需要從河道的河床，堤壩方面來著手實施，如此能最大程度的讓河道在城市發展中發揮重要價值，讓河道規劃建設和城市發展建設進行有效結合，進而實現生態功能。同時河道的完成可以代表周邊區域的水文化，在水文化的影響下，可以將傳統的人文歷史與新型科技結合起來，從水源開發的角度集中思考如何更好的保護生態河道，發揮河道建設與管理作用。此外人類長期在水域周邊開展活動，已經將水文化逐漸滲透進各個領域之內，并且在診治水旱災害和研究我國地質地貌的變遷上面發揮了巨大的借鑒價值。

例如設置30m的綠色保護帶，保護帶不進更好的讓河道功作用發揮最大化，還讓濱河生態系統更加完整并形成了美麗的景觀帶。在充分考慮河道比例和水工尺度的基礎上可以建立完整的富有質感色彩飽滿的河流綠色廊道，綜合利用河道功能的同時更凸顯了城市河道水景觀的靚麗和別致。對河道里的淤泥進行定期清理和維護，這能讓河道泥沙順暢的排泄出去不造成堆積和占用河道空間，這樣大大增加了河道的儲蓄容量。其次可以對河道的流態進行平面設計和建設，以此來控制河流水的速度和水深度，在洪水和暴雨訊期能夠起到更好的防護作用。

3.5 建設美觀實用城市景觀與市民休閑相結合

河道建設中景觀的營造不僅能夠改善河道區域的生態功能，保持河道區域的生態系統平衡與協調，同時良好的景觀營造能夠將城市的景觀構建與市民娛樂休閑完整和諧的結合，市民通過完善有效的景觀營造能夠與水源更加親近，專業設計人員在景觀設計營造中不能單單從河道本身角度考慮規劃，應結合該城市其他的景觀建筑風格與之相統一結合規劃設計，把景觀營造與市民休閑、城市建設之間的關系統籌規劃，把河道景觀營造與自然生態與市民休閑緊密聯系進行合理設計規劃，從而打造出具有特色的城市河道景觀。

例如在河道景觀設計規劃中，建設供人們休閑的亭廊和座椅，觀賞的花草綠植等，其次在總體設計中，對區域生態環境做好調查遵循自然美學規律的基礎上可以適當對區域生態面貌進行改造，像通過駁岸和斷面的科學建設來提高河道的景觀效果，對于水利工程河道環境特殊的部分城市地區，應用生態保障理念可以在河道設計中適當添加一些河灘建設，河灘不僅能夠起到防洪的作用，還能整個河道景觀的親水性得到提升，為居民帶來提供了自然生態性景觀體驗。

4 結語

我國城市化和工業化的不斷發展，隨之面臨了水污染和水資源浪費等嚴重問題，阻礙了區域社會經濟的可持續發展，引起人們對生態環境的呼吁和關注，水利事業的發展成為水利工程的重點推進建設項目，為提高水利工會曾河道的綜合收益，相關專業人員應以生態角度從河道的基本功能來對河道進行科學合理的規劃設計，讓河道形式更具生態獨特化。