水利设计环节中生态化理念环节的应用

水利设计环节中生态化理念环节的应用

陈克勤

山东金田勘察设计有限公司山东济南250100

【摘要】水利工程是城市经济的命脉，同时也是人民赖以生存的工程之一。水利工程的建设在某种程度上满足了人类社会的发展需求，并且根据可持续发展目标，目前提出了水域生态和可持续发展相结合的发展战略。在生态水利的设计过程汇总，其生态经济技术应用价值是技术的关键内容，打破了传统水利工程中的污染难治理、环境立法难实施，以及清洁生产技术较为落后的问题，发展生态水利设计成为生态工程建设主要手段，并且逐渐被人们所接受。

【关键词】生态理念；水利设计；应用研究与分析

1引言

随着社会经济的不断发展，水利工程的建设要求也在逐渐的提高。同时城市文化建设使人们对于生态保护的责任与意识也在逐渐的增强，国家对未来水利工程的发展提出了更高的要求，需要综合考虑社会的经济发展和生态系统建设相结合，使这两方面协调发展，使二者的交叉内容与水利工程的实际设计紧密联系在一起，从而实现我国的水域生态的保护与可持续的发展。本文主要研究的内容是在传统的水利工程和生态工程的基础之上，对生态水利工程的基本设计理论与技术路线进行研究与分析，从而推动我国的生态水利设计应用与推广。

2水利工程的建设环节中出现的生态问题

我国有些水利工程的建设开发，及其生产活动主要是由于设计的不合理、过度的使用地下水、无序性的开发和乱排污水等因素造成的，对人们生活的环境和自然环境造成严重影响，出现了很多环境问题，对我国的部分水运事业造成了一定的影响。我国目前出现的水利工程生态问题，是在生态化的水利工程的运行相继出现。生态水利技术不断更新发展，生态化的水利工程对于社会的发展具有很大的推动作用，在高质量高科技，以及低消耗现代化手段基础上，与自然进行生态平衡的协调。

3重视生态化设计理念

所谓生态是指与自然和谐的、相协调的一种存在状态，生态平衡是指系统中多种因素可以相互融合的一个平衡方式。社会发展要协调和和谐，人与自然也要协调发展。但是从70年代起，河流和水利之间的生态系统关系，是国内外科技界关注的重点问题。

其次，生态系统体现了城市河道的独特特征，河网是城市的经济命脉和生活源泉，影响着城市规划建设。城市水岸作为现代化城市景观中的特色生态因素，也是比较密集的区域范围，人们活动和自然和谐相处活动场地，是关键性的位置。由于城市化的加速发展和科技更新改革，城市河道现已有泄洪排涝与蓄水引清的作用，并且增加了航运，在某些地区其旅游景观与周围的环境也更加的协调融合。

由于长时间的生态平衡失调，为了改善现有流域水域环境，恢复生态环境，水利相关部门需要加强流域治理工作力度，进行调度手段的调整，缓解断流的不利局面。使逐渐恶化的生态环境得到恢复调整，由于生态技术的不断更新发展，例如：网络式挡土墙技术、软质透水护底技术和生态护坡技术等被广泛应用到水利工程中，并且起到了一定的作用效果。

4生态水利设计基本原则介绍

4.1经济性与安全性原则

在生态水利的设计过程中，设计方案需要根据水利工程基本原理，还要以生态学基本原理为基础上，满足设计的经济性与安全性要求。安全性的需求是指设计方案需要满足水文学与工程力学基本规律，并且保障水利工程安全、耐久和稳定性，就需要设计人员在水利工程的设计过程中考虑侵蚀与淤泥、流泥沙的输移和河道的冲刷特征，根据动态河流变化规律，从而实现水利工程稳定性。选择水利工程的设计方案，需要从经济合理性进行分析对比，从而使水利工程的投资量最小，但是经济效益最高。

4.2保持与恢复河流空间的异质性原则

经过长时间的研究，其成果表明：河流中的生物群落存在多样性和非生物的环境空间异质性之间有着密不可分的关系，简言之非生物的环境空间复杂性越高，生物群落种类也就越多，说明非生命系统和生命系统之间有着相互依存与耦合的关系。水利工程的设计中需要维持非生物的空间异质性，需要在有限河流生态系统中进行小环境的创造，为了生物的生存与共存提供更多的空间，使生态环境协调发展，保证河流生态系统生物多样性。

4.3生态系统自设计和自我恢复的原则

生态系统自组织的功能意思是生态系统可持续性，对于自组织是指物种之间的自然选择，物种之间需要通过自然选择方式发现自己所需要的生存环境条件，保证物种数量和繁衍。并且在水利设计中需要根据生态系统自设计和自组织，选择合适的物种记性物种结构和生物群落的组成，体现多样性原则，充分发挥物种自我恢复的功能。

5生态理念在水利设计环节中的应用研究

5.1河道的改造工程

水利工程中的大型河道建坝蓄水使用功能给城市居民带了很多的好处，同时也解决了生态环境问题。主要包括：大气破坏、泥沙淤积、鱼类等生物物种的死亡，其移民管理很难实施等问题。提高河道的生态工程的安全性和持久性，需要对河道工程进行改造，坚持“各个项目的综合性功能原则”，遵从规划步骤进行分期实施。水利工程人员需根据河道生态设计进行整治，主要体现在以下两个方面：

（1）河道的整治中，生态理念在水利工程的应用需要坚持“因地制宜”的原则，并且在项目施工规划前期，调查河道生态环境，并且根据调查结果实施生态保护措施，实现了人与水道流域环境和谐统一。

（2）根据地域特色，需要对河道的护坡断面与定位河道岸线进行科学、合理设计，并且坚持河道的自我设计与自我修复，以及河道流域的生态环境保护原则，从而进行水利工程的设计，增强水利设计的实际应用性。

5.2建设堤岸工程

为了改变目前单一的经济的技术的评估指标体系，我们应该重视建立健全环境效益方面的评价指标，因此经济效益和环境效益在堤防工程的建设设计中都需要考虑其中。工程人员在河流整治过程中没有充分认识到河流的自净能力的发挥其实是离不开完整健康的生物组织系统的。除此之外，也忽略了水体在生态环境系统中的重要作用。所以，工程人员要在水利工程设计之前针对当地所有流域的原有的生态生物的组织群落进行全面调查分析，为生态问题的恢复准备好真实的第一手资料。为了更好地实现河道堤岸的统一规划设计及建设管理，我们建议采用相关的景观生态学原理。

在对堤岸建设的设计中，保持堤型和堤线的选择多样化，可以有助于流域生物物种实现多样化。反之，原有河流形态的单一则不利于实现生物的多样性。因此，在设计堤线的原则上，需要保持陆地和自然水面原有的参差交错的形态，保留直至恢复急流和河湾以及湿地和浅滩。尤其要重视保留那些大型的自然滞洪区。工程人员在堤岸建设设计中不仅要坚持某些特定合理的原则，诸如，宽的就要宽的原则就是在确定堤防的间距的时候需要遵循的等等。而且在设计过程中还需要处理好土地利用和生态保护及防洪防涝之间的矛盾，河槽、河漫滩及河流断面的设计也需要因地制宜，结合实际，为水道的生态和谐进行合理的设计。河床的设计也应采用合理的非几何形断面，在保留自然原有形态的基础上，避免一些流场的均一化结果，不但要有助于协调自然风景而且还要有利于诸多物种的生长。为了实现以上的规划设计，我们不仅需要配套的实用工具及相关的软件包，还需要我们掌握一些与非规则断面相关的水力学计算方法。

6结束语

生态理念在水利工程中得以发展，是可持续发展理念和生态保护意识的发挥在那体现，同时也是今后水利设计发展目标，设计人员在水利设计环节中根据生态水利工程学基本要求，在不断的技术更新和经验总结方面，进一步的提高我国的生态水利水平，从而从实际生活中实现人与自然和谐相处的发展模式。

参考文献：

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[2]刘军，冯学慧.生态化理念在水利设计中的应用[J].硅谷，2012（12-08）.

[3]曹美娟，齐欣.“分级排水”理念在天津西站交通枢纽雨水工程设计中的应用研究[A].全国排水委员会.2012年年会论文集，2012（11-01）.