探討生態理念在水利水電設計中的重要性及應用

王嘉寧，梁甫勛

（廣西壯族自治區柳州水利電力勘測設計研究院，廣西 柳州 545005）

0 引言

我國社會經濟的發展離不開水利水電工程，與此同時，人們對水利水電工程的需求也在持續增加。水利水電工程既有防洪防災的作用，同時又是一項以環境保護為基礎向周圍區域供電供電的大型建設項目。在水利水電工程建設的初期，設計人員必須要對當地的自然生態環境和地理環境有一個全面的認識，并與現實情況相結合，從而提高項目設計的合理性，只有這樣，才可以有效地防止由于施工建設而造成的對生態環境的破壞。否則，不僅會給當地自然環境帶來影響，還會給水利水電工程后期建設帶來安全隱患。所以，要使水利水電工程更好的發揮其功能，就必須使其與生態環境協調一致。

1 生態理念在水利水電工程中應用的特點

1.1 可持續性

水利水電工程在國民經濟發展和生產生活中有著無可取代的地位，將生態理念融入水利水電工程設計中，對促進我國經濟和社會可持續發展具有積極意義。在水利水電工程設計中，要想將生態理念貫徹其中，就需要相關的設計部門和工作人員對該地區的自然生態環境有一個全面的了解，從而制定出一套既具有經濟性又具有環保性的項目實施方案，從而使該地區的自然資源得到有效的開發和利用[1]。因此，水利水電工程的可持續性對于自然資源的開發、利用和保護都具有重要意義。

1.2 自然性

生態理念在水利水電工程設計中的應用，實現了尊重自然、順應自然和保護自然三者之間的和諧統一，做到三者的統一是將生態理念應用到水利水電建設項目中的關鍵。使水利水電工程設計在對當地自然環境進行保護的基礎上進行，在項目進行中盡量避免項目對當地環境產生一些負面影響。水利水電工程與其周圍的環境密切相關，若在設計時忽視了其自然屬性，將會造成諸如植被被毀等嚴重的生態破壞。因此，在建設和發展中應尊重當地環境的自然屬性，盡可能降低對當地環境的負面影響。

1.3 社會性

水利水電工程項目是一項關系到國家和人民生活的重大工程，其自身的公益性很強，所以，將生態理念運用到水利水電設計中，具有一定的社會性，在水利水電設計中，有關部門要對工程的社會價值進行分析，確保水利水電工程在投入運營后，可以充分發揮其灌溉和發電等功能，進而充分發揮水利水電工程的社會效應。

2 生態理念在水利水電設計中的重要性

2.1 保護與改善人類生存環境的迫切要求

在人類長期生活的地球上，在過去的數十年里，經歷了氣候變暖、冰山融化、海平面上升、動植物滅絕、江河污染等變化。同時地震、海嘯、水災等自然災害也是時有發生。我們所依賴的自然環境正在逐步惡化，它直接威脅到了人類的生存和發展，如何提高我們的生活質量是我們當前迫切需要解決的問題。大家都很清楚，環保工作與生態環境的改善以及各行各業和個人的發展息息相關。就水利水電工程建設而言，它與生態環境有著不可分割的聯系。

2.2 “生態城市”建設對水利工程建設的內在要求

在我國經濟高速發展、人民生活水平不斷提高的同時，人們對城市品位的要求也在不斷提升，不僅要求綠化全覆蓋，還要求道路寬闊，沒有塵埃，因此，很多經濟發達地區紛紛將“生態城市”列為建設目標。水利水電工程作為國民經濟的基礎性產業，在城市發展中起著不可替代的作用，因此，要實現水利水電的生態化就必須由傳統的水利水電向生態水利水電轉變。

3 生態理念在水利水電設計中存在的問題

3.1 設計人員生態理念意識較為薄弱

在進行水利水電設計的階段中，如果要將生態理念有效地貫徹下去，就要求相關的設計人員自己對生態理念有一個具體而深刻的理解。然而，從現在的情況來看，水利水電工程建設對于環境的影響問題不容忽視，因此，在方案設計中應格外注意，同時不對當前的生態環境現狀和未來的演化趨勢做出具體的分析，導致許多水利水電工程項目的生態理念價值得不到很好的體現。究其原因，這與設計師本身的生態觀念較薄弱有關。因此，要增強設計人員的生態理念意識，以便與更加順利的推進生態理念在水利水電設計中的應用。

3.2 水文資料體系缺乏嚴謹性

在某些地區，由于地質、水文等因素的影響，存在著較為復雜的問題。水文資料體系缺乏不僅影響工程建設方案的設計，同時也會影響工程進度，因此，一定要建立起一套完備的水文體系來支持。在進行正式的項目設計之前，一定要對工程現場的環境展開調查，弄清楚工程施工現場的水體情況、環境情況以及在建設施工過程中可能會產生的影響因素，在此基礎上，對水利水電建設方案進行設計[2]。因此，要注重水文資料體系的建設，更要保證其嚴謹性。

4 水利水電工程生態設計新理念基本思路

4.1 安全可靠，生態優先

安全和生態是水利水電工程設計的重中之重，任何方案的設定，施工的措施都要緊緊圍繞這兩點去開展，保證水利水電項目順利推進，保證人員安全，不能對人民群眾的生命財產安全造成威脅，對社會公共利益造成危害。在保證工程安全性的基礎上，堅持“生態優先”的方針，重視工程建設對生態環境的影響，盡量保持河道的自然形狀和自然特征。盡量選用污染小，能源消耗低的材料，盡可能的降低工程項目對周邊自然環境的負面影響。

4.2 系統治理，整體設計

應根據生態系統的結構和功能來處理山、河、林、田、湖和草的整體生態系統，了解不同因素之間的關系，并提出一種全面、系統的方法來恢復水生生態系統。既要重視對陸地生物的保護，又要重視對水生生物的保護；不僅需要恢復河流的水文系統，還需要恢復某些動物或植被的生態系統，還需要最大限度地、大規模的保護水生動植物和生態環境。從全局和整體的角度，充分利用天然河流的自然特性，系統規劃河流的結構復雜性、生物多樣性、系統秩序和內部穩定性及其生物演變趨勢。綜合考慮水工建筑物和機械設備的節能節水、施工方案、措施與節能減排、殘余廢物源的回收以及項目對征地拆遷和環境的影響，實現生態、節能減排和環境保護目標[3]。

4.3 尊重自然，保護自然

水利水利工程的發展，不可避免地會對天然河流自然環境造成破壞和影響。這就要求我們在水利水電工程設計中要樹立一種全新的生態設計理念，需綜合全面考量河流自身的特征，并采取具體措施去展開工作，盡可能降低工程對河流以及周邊環境的破壞和影響，從而找到最佳的生態工程施工方案；應根據陸地和水草的自然特性，合理安排工程和非工程措施；要善于根據自然環境中的氣候、地貌特點，采取適當的工程和非工程措施；尊重自然，保護自然，既要充分發揮生態系統的自組織、自設計和自修復的特點，又要充分發揮自主性，利用新理念、新技術保護生態環境，進而達到人與自然的和諧。

4.4 因地制宜，統籌水文化建設

在進行水利水電工程的建設時，一定要堅持“以人民為本”的原則，對水利工程、水文化建設等進行全面和系統的考量，對建設現場的氣候、地形、水系、歷史文化等方面進行充分的考慮，對生態、環保、文化設施進行全面的規劃建設。要把水利知識、工程介紹、建設歷程等水文化工程與水土保持、環境治理、生態綠化建設巧妙結合起來。具體分析當地的生態環境，結合當地實際情況建設安全、生態、經濟、文化兼備的水利水電工程[4]。

5 生態理念在水利水電設計中的應用策略

從實際情況看，國家在可持續發展方面取得了相當大的進展。在當前發展現狀下，生態理念必須充分得到貫徹，同時也必須與水利水電設計進行充分結合。為了確保水利水電項目的經濟效益，有必要理解和重視生態理念的重要性，并將生態理念納入水利水電項目的規劃過程。加強水利水電項目與周圍生態環境的融合，從而促進人與自然的和諧共處。目前，在水利水電項目中引入生態理念時，我們需要將設計項目與生物多樣性、正常植被生長和周圍生態環境中自然資源的開發相結合，從而在水利水電項目設計中真正體現生態理念。

5.1 加大對水利水電設計人員的培訓力度

水利水電設計相關人員他們本身應當擁有較高的專業素質，在進行具體的設計時，必須綜合考慮多種因素，特別是對周邊的生態環境狀況進行判斷，所以，對設計人員的要求是很高的，同時必須要對相關的設計人員展開定期的培訓，以此來讓設計人員的整體素質得到更深層次的提高，這樣才能確保最后設計出的水利水電工程可以在較長的一段時間內，實現安全、穩定的運行。水利水電工程項目與生態理念的充分結合要求相關的設計人員要對周邊生態環境的變化有明確的認識，這就要求設計人員要有一定的生態環境學知識。此外，單位還會不定期的開展相關業務培訓，包括講座，實操和模擬，讓有關的設計人員能夠及時地掌握目前在水利水電設計中使用的方法和注意事項，這樣才可以更好地將自身知識應用到工作當中去。

5.2 加強生態理念在河岸設計與河道改造中的應用

在水利水電工程建設中，水利水電項目設計的主要環節是河岸規劃，必須充分結合生態理念，考慮到水源的多樣性以及自然環境的演變趨勢和發展方向。在進行河道改造的過程中，需綜合全面考量河流自身的特征，并采取具體措施去展開工作，要盡可能地避免對周邊生態環境造成的破壞，或將破壞程度降低到最小程度，盡可能的保護工程周邊的自然環境不受影響，這樣才能確保河道后期運營的安全性和效率。

在堤岸設計中還應考慮堤岸的保護，在設計過程中落實多項河道清理方案和生態理念，確保堤岸的設計和修復符合國家環境標準，同時也能不斷提高項目的經濟效益、生態效益和社會效益。在目前的情況下，植草專用磚和石籠（圖1）是我國水利水電工程中最常用的堤岸保護材料，在提高堤岸結構穩定性的實際應用中都能發揮理想的作用。

圖1 植草專用磚與石籠

5.3 建立完善的生態化水文資料體系

要在水利水電工程設計中融入生態理念，就要在水利水電工程設計之前，對施工場地的水文條件有一個全面的認識，要有完整的水文數據支持設計工作。隨著國家生態文明理念的逐步提高，水利水電設計理念也在逐漸的發生改變，逐漸注重生態、節約、環保，把生態環境的改善和保護放在重點，并在水利水電設計中得以凸顯，不僅注重項目本身的經濟價值，也更加注重項目的生態價值。所以，在未來的發展過程中，重點建設更加健康的生態水文資料系統。在開展水利水電項目規劃工作之前，應指定一個專業的研究小組在現場對地理環境進行詳細調查。對該地區的氣候和水文條件進行仔細的探查，以獲得更詳細的信息來支持水利水電建設項目規劃。同時還可以使水利水電建設項目的后續工作更加靈活[5]。

5.4 運用新型材料以及技術

在水利水電項目建設過程中，應按照國家環保政策的要求開展工作。從目前的環境狀況看，國內市場上存在著各種環保材料、環保技術等問題。要想在工程設計中有效地貫徹生態理念，就要積極引進新的環保材料、新的環保技術，盡可能降低工程對河流以及周邊環境的破壞和影響。因此，在實踐中，為了解決此類問題，我國研發和開創了比較多的新技術。新材料和新技術在工程中的應用大大提高了效率，同時也降低了對環境的負面影響，實現了環境保護和發展的協調。

6 結語

綜上所述，水利水電工程對人類社會的發展具有舉足輕重的意義，然而，傳統的以犧牲自然環境為代價的設計思想，卻是不正確的，也是落后的。所以，要確保可持續發展策略的適用，就必須將生態理念融入水利水電工程建設中，確保在滿足各項基本功能的同時，減少對生態環境的污染和破壞，促進人與自然的和諧共生。