生態景觀河道建設下水利規劃設計分析

李文威

（陽江市水利水電勘測設計有限公司，廣東 陽江 529500）

0 引言

由于傳統水利規劃設計以水利設施建設為主，側重于水利設施基本功能的實現與滿足，在一定程度上忽略了水利設施建設過程中對水文環境的影響，以及水利設施建成后，水系結構、水流特征等改變對河道周邊生態環境的影響，導致水利規劃設計存在河道功能減退、生態環境破壞、河道資源浪費等問題，不利于河道建設可持續發展。因此，在水利規劃設計中應樹立可持續發展觀念，積極探尋生態環境、自然景觀、人文景觀、河道工程等融合發展措施，保證河道建設經濟效益的同時，提高河道建設社會效益、生態效益。現聯系某生態景觀河道建設工程案例，就水利規劃設計進行了簡要分析，具體如下。

1 項目概述

某河道全長約13km，流域面積超過46km2。河道流經村落較多，受人為因素影響較大，容易出現河流污染、河道占用等問題。經河道所在地區近些年經濟開發與建設，河道地表釋流被交通大道、建筑設施等阻斷，導致河道水體流動特征發生較大改變，經常出現上游內澇，下游缺水問題，河道生態平衡遭到破壞。此外，河道治理過程中，早期建設的護坡以土質護坡為主，護坡上缺乏固土植被，導致特殊天氣下（如暴雨、大暴雨等），河道容易出現泄洪問題，增加局部地區洪澇災害發生概率。相關部門以及工作人員在深入了解該河道開發利用情況、岸線保護情況等基礎上，結合河道流域防洪要求、水資源利用與保護要求、河道治理要求、沿河區域城鄉建設與發展要求、生態修復要求，對該河道水利工程進行了規劃設計，以實現生態景觀河道科學建設，保證河道建設可持續發展。

2 規劃設計基本原則

通過經驗總結與相關研究論證，可知在本次水利規劃設計過程中應嚴格遵循如下原則。

2.1 科學性原則

生態景觀河道建設是基于生態學理論、人文景觀學理論、水利工程學理論等結合發展下形成的新概念，要求水利工程建設過程中能夠充分考慮水利工程項目與生態環境、自然景觀、人文景觀之間存在的關系，能夠將自然生態作為設計要素融入水利工程設計中，打造環境優美、功能全面河道的同時，實現河道流域生態系統可持續發展[1]。因此，生態景觀河道建設是一項系統、復雜的工程，其規劃設計難度較大。需要相關企業以及工作人員能夠嚴格遵循科學性原則進行多方考慮，制定并選擇出綜合效益最高水利規劃設計方案。與此同時，在信息化時代背景下，為保證水利規劃設計科學、快速、合理、可行，相關企業以及工作人員應善于利用各種科學技術開展水利規劃設計工作。例如，通過科學技術應用建立完善水利規劃設計質量評價指標系統，將景觀、生態要素納入水利規劃設計質量評價中，保證工作人員在水利規劃設計過程中能夠充分考慮河道流域生態環境的可持續發展要求，能夠注重自然景觀、人文景觀與河道建設的有效融合。

2.2 整體性原則

整體性原則是生態景觀河道建設下水利規劃設計不可忽視的原則之一，只有從整體層面進行系統化、精細化分析，才能夠保證各部分涉及的協調與統一，真正實現生態與景觀與河道的融合發展。例如，本次水利規劃設計，遵循整體性原則綜合分析生態景觀河道防洪安全、水質安全、生態安全、運管安全等要求，建立了生態景觀河道建設安全目標，如以保證人民群眾生命財產安全為主，對河道生態堤壩形式、建設材料、防洪標準、地基承載能力等指標進行科學設計與控制；以修復河道水體，提高河道水質質量為主，對河道水系連通性、河道水系彎曲性、河道環保清淤標準、污水處理標準等指標進行科學設計與控制；以保障生態水量、生態動植物為主，對河道引水、調水、用水情況以及河道動植物選擇、投放情況等進行科學設計與控制[2]。

2.3 地域性原則

生態景觀河道建設下水利規劃設計應注重地域性原則，即立足河道現狀，根據地方景觀、人文特色，聯系區域社會經濟特點，進行生態規劃、水利建設、河道治理。具體表現為以下4 個方面。

（1）水利規劃設計過程中，根據河道具體情況，按照生態保護要求進行基礎設施建立，充分發揮河流在灌溉、供水、供電、運輸、生態保護等方面的綜合作用[3]。

（2）水利規劃設計過程中，對于工程項目施工材料，盡可能就地取材，一方面節約材料成本，提高工程經濟效益，另一方面增強工程地方特色，提高工程社會效益。

（3）河道生態恢復與景觀建設過程中，應優先選擇本土動植物，一方面提高動植物成活率，另一方面避免外來物種對本土物種的影響。

（4）水利規劃設計過程中綜合考慮本土居民生活習慣、情感需求，并在此基礎上進行景觀營造，以提高景觀親和力、感染力，從而提高景觀利用率。

2.4 協同性原則

生態景觀河道建設追求的是人與自然、景觀與建筑、建筑與生態等和諧發展。因此，生態景觀河道建設下的水利規劃設計需要注重協同性原則。本次水利規劃設計過程中，相關工作人員應將防洪排澇建設與生態文明建設相統一，對河道進行全方面、多維度治理。與此同時，在生態景觀河道建設過程中，應綜合考慮河道流域生態環境特征，規劃生態建設，包括綠化帶、生態護坡、壩上景觀、親水臺階等，以有效實現建筑與生態協同建設，保證河道流域生態環境可持續發展[4]。

2.5 多樣性原則

傳統水利規劃設計因缺乏對生態環境保護的綜合考慮，導致傳統水利工程項目的建成均以生態環境破壞為代價，出現生態平衡失調、物種多樣性減少等問題。而生態景觀河道建設下水利規劃設計，需要遵循物種多樣性原則，盡可能保證河流區域范圍內物種類型多樣。物種多樣性的價值是顯著的，就生態環境而言，物種多樣性能夠有效提高區域內生態系統的穩定性，促進生態平衡發展，提高區域環境質量，為人類生產與發展奠定良好環境基礎。基于物種多樣性原則，水利規劃設計應根據河流區域生物特征，采取適宜方法維持河流區域內生物生活環境的穩定，盡可能減少水利工程對河流流域內生物的威脅。與此同時，對于空間異質性較高的地區，可利用小生物進行生態系統修復，提高河道空間生態系統的完整性、穩定性。

3 規劃設計主要表現

本次水利規劃設計過程中，根據河道具體情況，按照生態景觀河道建設下水利規劃設計基本原則，制定了多元化水利規劃設計方案。現就水利規劃設計方案幾種措施表現進行如下分析。

3.1 河道形態科學改造

河道形態對河道功能影響較大，在水利規劃設計過程中應給予河道形態高度重視。本次研究河流受近些年社會經濟開發影響，地表徑流受到嚴重破壞，導致河流水體流動特性發生明顯改善，河流水系連通性降低。在水利規劃設計過程中，對上游水系進行了梳理，實現上游河道與下游河道的有效連通，提高河流水資源調配能力。本次研究河流經多年開發，河道彎曲形態發展較大改變，導致河道兩岸的濕地發生退化，動物物生態環境受到破壞，生物多樣性減少。針對這一問題，在水利規劃設計中，提出河道形態修復方案：①適當拆除硬質護堤。②根據水系流動特點，采用多種方式方法改善河道生態環境。③合理改變河道幾何形態，增加河道彎曲度，讓河道形成較好的彎曲結構，擁有深溝的同時，具備淺灘，讓河水時而洶涌湍急，時而緩緩流淌，為河道內生物生存、繁衍營造適宜空間與環境。④創設良好水文生態環境，同時遵循因地域性、物種多樣性等原則，適當豐富河道生物群落[5]。值得注意的是，在河道形態改造修復過程中，為保證河道形態改造修復目標的科學與有效達成，需要根據河道實際情況進行規劃設計，讓改造后的河道盡可能貼近自然。與此同時，河道形態改造修復過程中需要綜合考慮河道現狀，了解河道變化對周圍生態環境、人文環境等存在的影響，在遵循河道現狀的基礎上，合理修復河道形態。此外，抓住河道形態改造修復契機，進行生態景觀設計，通過生態景觀設計豐富河道生物多樣性，同時提高河道觀賞性、休閑性，促進河道建設社會效益和生態效益協同發展。

3.2 河道斷面優化設計

調查研究顯示，傳統河道開發過程中，所采用“硬質化”手段進行水利設施建設，導致河道流速、河道溫度、河道深度等條件發生改變。在這些條件沒有改變之前，河道水文環境與河道生態環境之間處于平衡狀態，無論是水流速度，還是水流溫度、水流營養鹽含量等，均符合區域內動植物生長、繁殖需求。當這些條件發生改變之后，河道渠化，水位、水量、水流等均在一定程度降低，原本生長在河流流域內的動植物勢必遭到影響，在生態景觀河道建設下，可通過優化河道斷面解決河道水文環境變化引發的問題，提高河道建設綜合質量。本次水利規劃設計中，將以往硬質梯形橫斷面更改為軟質V 形橫斷面（圖1）。軟質V 形橫斷面能夠在一定程度上增加河道水流流速，讓河道水流流速更接近原始河道水流流速，減少水流流速對河流流域內生態環境的影響。與此同時，本次水利規劃設計過程中根據河道防洪抗旱要求，科學建立了蓄水系統，承擔水流量調節、水流速度穩定等使命。值得注意的是，在生態景觀河道建設下水利規劃設計中，針對河道斷面優化設計，應綜合考慮河道基礎功能與生態功能，實現水利與生態協同發展；應立足河道實際情況，合理選擇河道斷面形態，保證河道斷面設計科學、合理；應注重河道過流能力，提高河道防洪工程運行的安全性和可靠性。

圖1 河道橫斷面規劃設計方案

3.3 壩上景觀有效營造

本次水利規劃設計過程中，為打造具備本土特色的生態景觀河道，相關人員根據河道實際情況，規劃了河道景觀公園與河道景觀帶。河道景觀公園占地面積約為0.58km2，水域面積約占據公園整體的38%。河道景觀帶占地面積約為0.34km2，水域面積約占河道景觀帶18%。在河道景觀公園與河道景觀帶規劃設計中，根據實際情況修建親水臺階、觀景平臺、綠地花園、休閑娛樂場所等。例如，某河道長約7900m，平均坡降超過1.2%，在對此河段進行規劃設計時，根據河道防洪抗災要求，提出構建生態堤壩方案。并根據生態景觀河道建設需求，設計在堤壩上修建景觀。即綜合考慮堤壩功能性、審美性、操作性要求，一改傳統直線型壩體形式，將本堤壩壩體形式設計為曲線型，提高堤壩整體靈活性。與此同時，充分利用科學技術在壩體上搭建亭子廊道與景觀小景，增強壩體觀賞性，讓堤壩成為人們休閑觀光之地。此外，調查研究發現本河道受多因素影響部分地區存在較為嚴重的水質污染問題。對此，在水利規劃設計過程中，通過生態基礎設施合理配置，增強了河道水質凈化能力。例如，通過構建沉淀池、雨水花園（圖2），用以過濾沉淀，初步去除雨水徑流中的重金屬、有機污染物質；加強人工濕地建設力度，利用濕地內的植物、微生物對水質進行過濾與凈化。

圖2 雨水花園設計

4 結語

綜上所述，生態景觀河道建設工程是生態、景觀、人文、水利工程深度融合的重要表現，對河道建設綜合效益協同發展具有較高要求。在基于生態景觀河道建設要求進行水利規劃設計時，應嚴格遵循科學性、整體性、地域性、協同性、多樣性等原則，并能夠立足實際情況進行綜合考慮與系統分析，保證所設計方案能夠真正實現生態、景觀、人文、水利工程融合與協同發展，切實發揮河道綜合性價值。