生態理念在水利工程設計過程中的應用

孫久社

聊城市茌平區樂平鋪鎮農林水綜合服務中心 山東 聊城 252126

引言

近年來，生態文明建設被提高到國家發展戰略高度，在社會生產活動中更加注重節能環保和生態文明建設。在水利工程建設的過程中，往往存在片面追求工程效益而忽視生態環境保護和利用的問題，沒有很好地把水利工程建設與生態環境保護有機結合起來，使得工程綜合效益沒有得到很好的發揮。因此，在現代水利工程建設中應注重對環境和可持續發展的研究，在設計和施工中采取合理的方案和措施，實現良好的節能環保、順應當地的生態環境，在發揮水利工程功能的基礎上，進一步發揮環保效益，推進可持續發展[1]。

1 生態理念在水利工程中的重要作用

在水利工程建設過程中會對周圍環境產生不利影響，容易對周邊的生態環境造成嚴重破壞，引發水土流失、河道堵塞、堤壩坍塌等嚴重問題，影響到生態的發展。因此，在水利工程設計中引入生態理念，有利于實現更好的生態環境保護。對水利工程設計中一些缺陷進行改善，可以避免人們的生產生活受到水利工程實施中帶來的危害，同時也有利于解決我國地表水資源分布不均勻的問題。此外，生態理念的引入，可以進一步提高對資源的利用效率，實現水利工程促進水資源合理分布的目的，實現人與自然的和諧發展。

2 生態理念和水利工程的關系

生態理念和水利工程之間是存在一定必然聯系的，在水利工程的設計過程中，要切實地圍繞生態理念來展開設計，而生態理念的具體實踐則是通過水利工程的實施來主要呈現的，兩者之間處于相互依存、相互影響和促進的狀態。在專業學術理念的發展趨勢下，生態理念和水利工程設計要保持高度的概念一致以及重要的關系延伸。水利工程設計在本質上就是要把生態環境和生態保護作為主要設計依據，融合生物學、環境學等多方面專業領域，充分體現其綜合性。水利工程在設計實踐中，要保障水利建設的有效性，貫徹落實生態理念和生態環境的保護舉措，結合不同的專業領域，以共同的建設目標為核心，致力于水利工程周邊環境的和諧發展和生態系統的正常運行，在保證水利工程設計建設目的不受影響的前提下，盡可能地減少水利工程對環境生態的影響。始終秉承尊重自然、尊重生態環境的水利農田工程設計原則，實現水利建設發展和環境的和諧共存[2]。

3 生態理念設計過程需要遵守的原則

第一個原則是因地制宜型、資源節約型、可持續型。河流往往分布范圍廣、地域差異大，“一河一策”說明了每條河流都有其獨特的特征和治理策略，采用因地制宜型原則對河流進行本土化規劃設計是人對水的最大理解。資源節約型和可持續型原則與國家提出的“兩山理論”一脈相承，應用在河流上既能節省工程投資、減少對環境的負面擾動，又能為河流自修復、持續發展提供基礎。

第二個原則是使用功能滿足要求，結構安全穩定可靠。對河流的生態水利工程治理往往采取一系列的工程措施和非工程措施，其目的是解決現狀問題，確保其使用功能滿足要求，同時結構安全需要穩定可靠。例如，在解決防洪問題時，應確保河道行洪斷面、親水平臺及生態堤防的功能滿足要求和結構安全。

4 生態理念下水利工程的現狀

4.1 對區域氣候產生影響

水利工程的建設會使當地的降雨量增加，庫區臨界的降雨量減少，而一定距離外的區域則會出現降雨量增加的情況。如果工程所在區域的地勢比較高，則背風預期的降雨量會減少。此外，其所在區域的降雨時間也會發生一定的改變，比如在我國一些夏季炎熱的地區，夏季水庫的水面溫度較高，加強了大氣流，使降雨量進一步增加。而在水庫建設完成之后，該區域下墊面也從陸面轉為水面，并與空氣進行能量交換，而交換的方式和強度也會發生一定改變，導致氣溫產生變化，年均氣溫也會在一定程度上提高。

4.2 對水文水體產生一定影響

水利工程的修建會對河道的水文水體產生不好的影響，由于水利工程要修建水壩來蓄水，因此河道水流動性減弱，變成了人造湖泊。在上游進行截流，下游的河流在受到影響時，其水量會下降，周邊的地下水位也會發生不規律的變化，河流的自凈能力也會受到損害。而在水利工程建設完成之后，其水體也會隨之發生改變[3]。

4.3 對地質產生的影響

在水利工程中大壩修建完成之后可能會引發地震或者滑坡現象，這種現象產生的主要原因是大壩的修建加大了水體壓力和地殼應力，因此水分進一步滲透到深層，使地殼浸潤，加大了巖層的空隙水壓力。而水庫的水位升高，會使巖坡土體的抗剪能力降低，引發水庫的塌方以及山體滑坡的問題。此外，還有可能造成水體污染，比如入歸水庫的水已經被污染，在出現滲透的情況下，會進一步污染到周圍的地下水。

4.4 水利工程設計缺乏創新性

在水利工程設計時，創新是主要的設計元素，也是生態理念下的基本構成。要求水利工程設計在生態理念下依然要以創新為核心進行農業發展構建，重視創新意識的滲透，不斷地引進創新技術。但是，現階段的農業發展狀態不穩定，呈現出發展緩慢和滯后等問題，也造成了水利工程建設所需的設施設備缺少創新技術輔助，設計方面也缺少創新理念。由此可見，創新意識的缺乏也是造成水利工程發展不長效的主要原因。

5 水利工程設計中生態理念的應用

5.1 水利工程結構設計

水利工程設計的主體就是針對其工程結構的設計，也是整個水利工程發展的中心思想。因此在其結構設計中要積極滲透生態理念，嚴格按照生態系統的發展規律進行設計分析和強化，遵循生態環境的標準。在水利工程設計中，要結合實際明確其設計的重心和側重點，凸顯出結構設計的優勢，進而發揮出水利工程的最大價值。對于整個農田水利設計結構來說，其中主要是對于堤岸結構的設計，良好的堤岸設計不僅可以防災減害，還能在一定程度上保護生態結構。所以要求在堤岸設計中要結合實際，把重點放在環境勘探上，以環境勘探的結果為主要依據和依托，對堤岸設計進行改進和完善。比如：當地的降雨量、水位的走向以及當地的生態環境都是可以參考的要素，只有做到全面規劃，才能在實踐中凸顯出設計的有效性和穩定性。在生態理念下進行堤岸結構的設計要實現經濟與環境方面的有效銜接，在經濟效益的基礎上實現對環境的保護[4]。

5.2 要充分掌握當地的水文資料

水文資料是一個地區進行生態記錄的重要方式，在設計中應用生態理念發揮著重要作用。因此，在水利工程設計中要實現對生態環境的保護，要對當地的水文情況有充足的了解，掌握足夠的水文資料。在設計工作開始前，相關工作人員要積極與當地的水文單位進行溝通，獲得有效的水文信息，并對實地進行考察和分析，減小生態環境改變引發的意外情況。此外，還要對工程相關陸域的生態環境現狀進行調查，包括對影響范圍內涉及的物種、種群和生態系統，特別是該區域內是否存在珍惜物種和自然保護區等，還要清楚動物的分布、庇護所以及遷徙規律等。除了動物之外，還包括對植被和生態系統的調查，植被調查要包括其組成、分層現象和生物量等。

5.3 提高設計人員素質

在水利工程設計中，設計人員的素質對設計水平有直接的影響。因此，提高設計人員素質，引入先進的設計理念，才能在水利工程設計中更好地應用生態理念，保證其能夠為人民服務，并實現對生態環境的保護。

5.4 增強水域環境多樣性

水利工程建設中，不僅是周邊的生態環境，其河流本身就是小的生態系統，是水、陸和氣之間的相互作用，在設計中要保證這幾點實現和諧統一。在其中要考慮到水域環境多樣性，特別是在大規模工程建設中，會使河流渠道化和非聯系化，造成河道內生態系統的退化。因此，生態理念的應用，要盡可能保留其原有生物，實現良好的繁殖和恢復，保證生物多樣性。比如在我國某山區擬建的水資源利用開發工程中，要建設的項目包括了水庫、引水工程和水電站[5]。

5.5 在堤岸設計中生態理念的應用

在水利工程設計中堤岸設計也很重要，在對其進行設計時，要積極引入先進的設計理念，對堤岸的環境效益和經濟效益進行全面的分析、評估，并在此基礎上，科學設計堤岸的坡度、護砌形式，避免因為經濟增長而付出環境破壞的代價。

5.6 加強對生態技術和材料的應用

在生態理念應用發展中，一些新型的生態技術和材料也在不斷出現。比如在河道護岸中可以應用連鎖護坡磚等生態護岸。此外，翻板閘等新型水閘結構簡單、易于操作，并且可以獲得良好的生態效果。作為生態理念應用的基礎，對生態技術和材料使用范圍和特點進行準確把握，有助于生態理念的實現，促進生態目標的實現。

5.7 加強對生態評價體系的重視

提升水利工程建設中環保意識，需要從多方面進行。首先，要依靠國家的相關法律法規，產生強制約束的功效。其次，加強多渠道宣傳，對相關的獎懲機制進行優化。在以往的水利工程建設當中，沒有足夠重視對環境造成的影響，對此要積極采取防治策略，做好趨利避害。根據工程實際情況給予科學評價，使其實現最大價值。評價中要綜合考慮到工程的環境價值和生態經濟效益，從多個方面展開分析，此過程中更需要立足未來，以長遠的眼光看待問題。

5.8 工程施工控制

工程施工控制要注意細節上的優化，也是貫徹生態理念在農田實力工程設計中的主要內容之一。對于生態環境來說，水利工程的實施會對其產生較大的影響，因此，為了更好地推進水利工程建設，首先要以生態系統為關鍵建設點，融合生態理念，保障工程施工在該過程中的管理與控制。其次要不斷對水利工程施工工作展開進行合理化把控和優化。最后在水利工程施工設備方面，要積極地引進節約資源型以及環境保護型的設施，加大對基礎設施的建設，以高質量高效能的設備實現水利工程施工管理的最優化。有效地改善環境污染、水資源污染、噪音污染等問題，提升施工的安全性，保障施工的質量，實現生態環境的合理化發展。除此之外，水利工程施工還要嚴格地按照相關部門的有關規定來開展，在生態理念的驅動下，更多地增加一些提升效能、節省資源的設計，盡可能將涉及的一系列資源進行循環利用和重復利用，避免造成現有資源的浪費，尤其是水資源，更要切實進行設計，提升水資源的利用率。在工程施工時，要特別強調對細節的掌控，比如：常見的施工材料的安置、現場的統籌管理等方面，為水利工程的開展構建優質的施工條件[6]。

6 結束語

如今生態環境問題已成為人們普遍關注的話題，關乎經濟社會可持續發展。作為關乎人民群眾切身利益的民生工程，水利工程設計中要積極引入生態理念，不但要實現工程自身效益，而且要促進生態環境的可持續發展，實現工程效益、生態效益良好結合，推動社會生態文明建設取得更大的發展和進步。