關于生態理念在水利水電設計過程中的應用

王有彥

（貴州久源項目咨詢有限公司，貴州 貴陽 550000）

1 生態理念的特性

生態理念強調的是尊重自然、順應自然、保護自然，圍繞工程全過程做好分析，減少工程建造給自然生態系統帶來的負面影響。從生態理念的特性分析主要總結以下3 點：①自然性。基于可持續化發展理念，進行工程設計時充分把握自然發展規律，避免建設工作給生態環境造成破壞，減少工程施工帶來的影響，實現水利水電建設與自然系統的和諧把握。為有效生態理念的運用，提出有效的環境保護措施，維持生態平衡。②可持續性。從工程建設的目的來說，是為了給人們生產生活帶來更多支持，也是社會持續化發展的表現。隨著人們對水利水電工程的建設要求不斷提高，開展工程建設的同時，優化生態環境，給人帶來更多的服務，帶動區域經濟更好地發展，實現持續化發展。③社會性。原來水利水電工程建設，注重防洪蓄水功能和發電功能等，忽略了生態功能?；谏鷳B理念，可增強水利水電工程的社會性，增強工程的功能。

2 生態理念在水利水電設計中的應用案例

2.1 案例概述

以某水利工程項目為例，分為北區與南區。其中，北區占地面積34.20hm2；南區占地面積4.94hm2。從水利水生態問題分析，主要包括水系連通、灌溉保障以及水生態修復等。在進行工程設計時，運用生態理念，通過前期的全面調查，掌握完整的資料數據，并且做到科學設計，精準計算各類數據，科學合理設計工程施工方案，助力區域經濟穩定發展。

2.2 項目難點

從水利工程設計實踐分析，項目難點如下：①水系連通。在進行設計時，需要考慮如何實現片區水網連通、水從何處來引導何處去等，需做好綜合分析。②灌溉保障。本次工程設計中要運用生態理念，圍繞區域生態景觀建設，提出具體的方案。項目區原來的農田灌溉渠網難以留存，進行規劃設計時要思考如何保證后期的用水安全。③排澇問題。在進行規劃設計時，需要分析如何做到科學合理進行排水分區以及如何發揮區域內景觀水系的調蓄能力，實現與外圍排水渠系合理銜接，有效解決排澇問題。④攔蓄調控。在進行景觀水系的建設方面，要求做到與周圍建設風貌相互協調；進行水位設計時要求做到和周邊地形地貌的有效銜接。⑤水生態修復問題。本次工程設計需要解決大渠來水泥沙含量高的問題，同時思考如何運用生態措施保持水體的自我凈化能力。此外，還需要考慮如何重新構建水生動植物系統，優化生態景觀配置，全面提高水生態建設水平。

2.3 工程設計方案

基于生態理念的水利水電設計方案，主要內容如下。

（1）水系連通設計。充分利用現有的涵洞，實現南區與北區水系的連接，控制水利工程建設的投資。對場地現狀進行調查，結合場地優勢，合理分區布置水面高程。在低水位位置建設提水泵站，達到內部水體循環的效果。本次工程設計方案中提出，核心區域設置沉沙池，科學合理配套控水設施，實現對景觀用水與農業用水的有效調控。對區域湖引水口進行改造，最大程度上保證農田灌溉的用水需求得到滿足。在汛期來臨時，將閥門關閉避免湖水質被破壞。為了實現對景觀水體下滲流失的嚴格有效控制，減少景觀的用水量，此次項目中提出使用鈉基膨潤土防水毯開展防滲處理。除此之外，對于核心區和湖區進行景觀優化，結合駁岸的特點，選擇適宜的駁岸建設方案，包括硬質駁岸與生態駁岸，全面提升項目區的景觀水平。

（2）灌溉保障方案。為實現水利工程的功能，將改建水渠和現有的灌區進行連通，切實保證灌溉用水的暢通性。為了保證灌溉用水的安全性與穩定性，要求改建水渠引水可以獨立于景觀用水。根據實際情況，優化連接口出水量的配置，最大程度上保證全渠用水的平衡性。合理利用現有的涵洞與排水系統，確保省道兩側排水的暢通效果。此外，在水量的保障方面，設計提出建設引水工程與渠道連通工程，發揮有效的作用，保證工程的灌溉效果。

（3）排澇設計。根據調查的氣象資料顯示，項目區域的降雨量充沛，不過周圍不存在排水河道，極易產生內澇問題。在規劃設計方面，提出分區排澇的方案，并且提高排澇標準，優化設計方案。對于積水問題，采取優化水系統流向布置方式，以及多點位涵洞排水方式，強化對排水流量的有效控制。除此之外，設計排水口和外圍農田排灌水渠進行連接。通過進行優化設計，達到西北方向到東南方向排澇的效果，實現對積水問題的有效解決。

（4）攔蓄調控。貫徹生態理念，遵循自然規律，借助項目區的地勢優勢，將項目地按照豎向高程進行劃分，形成6 個等級。南北核心區總計3 個等級，各個等級相差1m。從具體規劃設計方面分析，溢流堰的布置充分利用等級高差，科學合理設置。與此同時，排水出口位置設置控制閘。一方面，可以有效控制景觀設計水位。另一方面，還可以有效排除積水。

（5）水生態修復設計。從工程規劃設計實踐分析，新建水系的同時重新構建水生動植物群落。在具體建設方面，提出做好水下地形整理，優選水生植物配置方案，做到水生動物選配，并且做好后期的運行維護。通過重新構建生態群落，打造高質量的水生環境。結合項目區的生態情況，對于初期雨水造成的徑流污染問題，綜合運用景觀和海綿城市措施，包括雨水生態塘、生態植草溝以及雨水花園等，做到雨水的有效攔截處理，經過凈化處理后實現雨水資源的再利用。除此之外，根據水體流動性好與壞，結合水深情況，利用潛水式推流曝氣機以及太陽能曝氣機，進行曝氣復氧，進而有效改善水體的流動性與水質。

2.4 項目的意義

從水利工程的設計實際分析，貫徹綠色生態理念，優化水系連通、灌溉保障以及其他工程，結合項目區的實際情況，形成安全穩定的水資源系統、水環境系統以及水景觀系統，做到了三位一體建設。一方面，實現了水利工程的灌溉功能。另一方面，還具有生態意義，可以為區域生態旅游產業的發展提供保障。

3 生態理念在水利水電設計中的應用策略

3.1 做好前期調查工作

為有效發揮生態理念的運用價值，優化水利水電工程設計方案，需注重前期的調查工作。從生態設計前期入手，組織開展勘察調查，對水利水電工程建設可能涉及的各類生態文明展開全面細致調查，獲得完整的資料信息，如水文水資源、水環境質量以及生物狀況等。利用各類數據信息進行分析，為工程規劃設計工作的開展提供支持。在進行調查時，要求關注生態敏感區，如飲用水水源保護區等，掌握完整的數據信息。根據設計工作的需求，結合水資源分區、主體功能區劃分、水功能區劃等，展開全面的分析，掌握實際情況。如果資料不足，或者存在生態敏感區，需組織開展現場調查與監測，獲得相應的數據信息，指導各項工作的高質量開展。根據調查獲得的數據信息，認真分析水利水電工程建設所涉及的水生態問題，并且結合實際情況提出具體的措施。

3.2 優化工程布局設計

從水利水電工程設計實踐分析，需結合工程所在流域、水系或者區域特點，結合區域的社會經濟發展水平，根據工程功能定位，科學合理避讓制約因素，根據生態需求科學合理部署生態保護和修復方案，優化水利水電工程總體布局。在進行工程總體布局方面，認真執行主體功能區制度，充分發揮空間管控以及生態功能保護約束，優化工程規劃設計方案，保證方案的可行性。水利水電工程總體布局設計，應該切實保障河湖生態流量，并且要采取有效的措施增強水環境承載能力，保持水生態系統的安全穩定性。除此之外，還要增強工程的生態功能與社會服務功能。在空間形態設計方面，做好以下要點的把握：①水利水電工程的布置，堅持順應自然的基本原則，綜合考慮工程平面與豎向布置，構建科學合理的空間形態，避免建設施工使得區域內部自然空間被改變[1]。②開展工程建設，盡量不使得原來的河湖岸線、河口岸線等自然形態被改變，也不可以縮窄河道行洪斷面或者侵占水域。③開展水利水電工程建設，應該盡量保護河湖周圍現存自然濕地。④其他要點。在進行設計時，需做好全面綜合分析，積極完善水利水電工程的設計方案，全面提升建造的水平，保證建造的效益和效果，防范各類問題的出現[2]。

3.3 優選適宜的工程材料

從建筑物結構與材料的選擇方面分析，堅持生態性、環保性、景觀性特點，做好全面嚴格的分析，保證所選的結構與材料可以符合生態要求。對于結構的設計，應該盡量選擇和周圍自然景觀相互協調的結構形式。在保證工程安全的前提下，豐富生態與景觀的多樣性。堅持因地制宜的原則，科學合理選擇建筑結構與材料。與此同時，做好論證分析，選擇對生態環境友好的技術、工藝、材料，保障設計方案的可行性[3]。除此之外，建筑結構與材料要求有利于生態環境的塑造，根據工程布置的空間形態與界面特點，打造景觀豐富的岸帶生態環境。在設計中積極推廣使用天然材料，或使用網箱裝石或者生態袋裝土，保障結構的質量。對于河湖護坡護岸，避免使用硬質不透水護坡材料，盡量選擇生態砌塊和生態混凝土等，選擇富有生態性的護岸形式。對于渠道護坡可以使用生態護坡材料，如果受到防滲要求無法使用生態護坡，那么要求做好不透水護坡的高度控制。在進行規劃設計方面，做好全面的分析，切實保障設計方案的合理性，推動水利水電工程高質量建設。

3.4 優化植物配置方案

從水利工程生態建設實際分析，按照生態理念進行植物的優化配置，需要綜合考慮岸坡穩定性和生態修復等內容，做好全面的分析，提出優化配置的方案。根據工程類型，結合水利水電工程現場的環境特征，建設植物緩沖區域以及綠色廊道，充分發揮植物攔截作用、過濾作用、削減面源污染作用等，實現對水質的有效凈化作用等，全面提高整體的生態水平。對于植物景觀風貌的設計，還要結合區域社會經濟發展，考慮到植物養護成本以及本土植物特點等，形成優化設計方案，保證生態效益目標實現。為提升植物景觀配置的水平，設計人員要做好全面調查，掌握本土的植物資源情況和特點，積極推廣使用本土植物，實現嚴格有效的控制，保證植物配置的合理性，提升植物景觀的文化性，創造更多的效益[4]。需要注意的是，在進行植物配置設計時，植物景觀設置規劃本著尊重現狀、生態優先、景觀多樣、地域特色的種植設計原則，盡量采用鄉土樹種，利用植物強化城市特色。

3.5 做好人員的培訓

水利水電工程設計實踐中，生態理念的運用，發揮著積極的作用。為實現工程設計與生態理念的有效融合，需注重設計人員的業務培訓，提高人員的素質水平，達到工作的要求。在設計工作中，結合水利水電工程現場的地理條件、氣候與水文等實際情況，編制完善的工程措施，指導工程建設工作的開展。在進行設計時，認真考慮生態性的把握，綜合分析各類因素，提出優化完善的設計方案，指導生態型水利水電工程的建設。根據工程設計的內容，合理融合生態理念，全面提高設計方案的質量，指導各項工作的開展[5]。

3.6 加強生態設計方法的運用

水利水電工程設計工作中，合理運用生態設計方法，提升工程設計質量。例如，在堤岸設計方面，運用生態理念，做好水資源和自然環境分布情況的調查，掌握環境變化的規律，了解資源的多樣性。開展河道改造設計時，還要結合河道狀態，進行深入的分析，分析對生態環境造成的影響，最大程度上控制生態環境的影響，以免影響到后期運行的安全。根據堤岸設計任務和內容，提出合理的保護設計方案，如河道清淤方案，堅持生態化原則，做好堤岸設計和河道改造優化，達到生態化發展的要求，充分發揮水利水電工程的效益。在選擇保護材料時，優選植草磚用磚等，實現保護功能的同時，還可以減少對環境的不良影響，保證水利水電工程的質量，防范各類問題的出現。做好設計方案的優化分析，助力水利水電工程高效建造。在工程建設期間，認真落實工程設計方案，嚴格執行水利水電工程設計方案，落實各項生態保護措施，發揮生態保護理念的作用，提升工程整體的效益水平，促進水利水電持續化發展。

4 結語

綜上所述，生態理念的應用，對提高水利水電工程設計質量，豐富工程的功能，改善建設給生態環境造成的影響，起到積極的促進作用。文中結合水利水電工程設計實踐，進行了全面的分析，提出生態理念運用的方法，以期為相關人員提供參考借鑒。