陈峰
黄河勘测规划设计研究院有限公司 河南省郑州市 450003
河南省城市水资源环境工程技术研究中心 河南省郑州市 450003
摘要:生态水利工程对于我国社会长期稳定发展的重要性毋庸置疑,打造造福人民的幸福河湖是当前水利工作的首要目标。对于当前生态水利工程设计工作所存在的问题,必须采取有效可靠的方式进行解决处理,才能确保工程效果达到预期,工程综合效益持续增长。本文基于生态水利工程设计理念,对水利建设实施进行了探讨,以供借鉴。
关键词:生态水利工程;水利建设;设计
1生态水利工程概述
生态水利工程主要以水文学、水力学、结构力学、岩石力学等工程学体系为基础,并进一步吸收生态学理论及方法,促进水利工程与生态学的深度融合,以全面加强水利工程的功能与价值,为社会提供优质服务。传统水利工程项目所针对的对象在于河流、湖泊等水文系统,偏重于对防洪安全功能打造,而生态水利工程在此基础之上,更加注重对具备生命特征的河流生态系统的建立,以生物的生态功能为出发点,注重促进生物演替和水体交换,应用范围也从河湖水体及其两岸的物理边界,逐渐扩大到河流走廊生态系统的生态尺度边界,因此相比于传统水利工程来说,生态水利工程显然注重生态性和系统性的特点。
2生态水利工程设计的若干问题
随着经济社会的不断向前发展,人类对自然资源的过渡开发,造成了区域环境的不断恶化,动植物的种类不断减少,水体自净能力降低,生态系统退化,不仅直接威胁到生态安全,同时对人类的生活环境造成不利影响。因此,在生态水利工程设计中,要找现有工程设计中存在的问题,并制定相对应的改进策略,以实现设计方案的最优化。目前,现有的生态水利工程设计问题主要包括以下几个方面。
2.1 设计标准不合理
目前很多设计人员在进行生态水利设计时,单纯的依靠规范,设计标准未完全考虑项目的特点。设计标准应根据经济、社会、政治、环境等因素的要求,统筹协调局部与整体、近期与远期的关系,通过综合分析论证确定,必要时可以分段制定不同的标准。
2.2设计方案不具备针对性
现在很多项目的设计时间紧迫、周期不足,设计方案借鉴以往的工程设计图纸,造成设计方案重复、缺乏对项目的针对性,因此工程缺乏亮点,运行效果也往往不能达到预期。
2.3 方案的生态性不足
由于我国对生态水利工程设计研究工作开展较晚,目前国内的水利设计人员缺乏相关的经验积累,对生态水利的认知水平还停留在过去,因此过于注重工程安全性,忽略了对生态环境的保护。除此之外,重经济增长、轻环境保护的意识在短时间内仍无法转变,直接造成生态水利设计的方法及措施无法得到落实,导致我国生态水利工程质量偏低。
3生态水利工程设计原则
3.1坚持防洪安全放在首位
水利工程作为保障沿岸生产生活的基础工程,工程设计必须把防洪保安放在首位。对于河道需要做到基本控制河势,归顺河道主槽,消除险情隐患;对于湖体工程需要做到蓄洪滞洪,汛期湖水不上岸。
3.2注重方案经济性与合理性
若需做到方案经济合理,首先要重视对工程的现状的调查与分析。要认真查勘现状的堤防、岸坡、水质、水文、地质,深入分析现状工程存在的问题和治理难点;要调查当地土著动植物的生长、繁衍情况,为下一步的生态方案提供依据;与业主单位充分沟通,把握工程建设诉求的重点。通过对现状的调查、分析,整理工程设计的特点、重点、难点,从而有针对性的提出问题,以问题为导向,提高方案的合理性。
并结合当地的建筑材料特点,因地制宜,优先选用当地储量丰富的天然建筑材料,做到工程方案经济可行。
3.3注重生态系统构建
随着经济发展,认知水平的提高,人民群众对生态环境的需求越来越高,并与社会经济的可持续发展密切相关。生态水利的设计,在防洪保安的基础上,要兼顾考虑生态效益的最大化。因此,构建一个良好的生态系统,对工程的功能的发挥起到至关重要的作用。
生态水利工程设计,应将工程学与生态学进行有机结合。良好的生态系统,需要水体、栖息地、动植物合理搭配。水利工程的岸坡,可以减缓水的流速,避免岸线冲刷、促进泥沙淤积,给水生植物的生长提供了便利条件。工程总体平面布置设计时,除了满足防洪和景观功能需要外,亦要促进水体的流动交换,避免在局部形成死水,不利于水生系统构建。在进行生态系统设计时,需尽量考虑土著物种,土著物种在当地的生长条件好、易于成活,促进生态系统的快速成形稳定。若引进外地物种,除水土不服外,易出现生态入侵,缺乏天敌而泛滥,从而破坏整个区域的生态系统。生态系统也具有对自身的自行组织与设计能力,能够根据当前既有的生物种类进行合理的选择,并形成相应的生态链条,使整个系统的设置更为科学。
4生态水利工程设计在水利建设中的应用
4.1将生态理念全方位融入到工程建设中
人类的生产生活过程,不可避免的对生态系统产生破坏。尤其是在工程建设过程中,会对原有动植物环境进行干扰,并且产生的废弃的垃圾、污水,对环境造成了不可磨灭的影响。为了保护好人和自然的共同家园,需要要将生态理念融入到工程建设当中。现阶段的生态水利工程的规划设计过程中,坚持把生态环境维护生态的可持续发展作为工作的重要原则,通过对现有生态系统的考察,合理的利用、搭建适合当地的生态工程方案。施工时,全面考量施工影响因素的同时,兼顾实施生态保护措施,减轻噪音,减少未处理的污水排放,优化减少施工临时占地及道路,将施工对周围的环境的影响降到最低。
4.2健全生态防洪体系
生态水利工程的建设,本质首先是河防水利工程的建设,并将生态系统的打造与工程建设进行有效结合,形成生态河防工程。生态水利工程,依然包括护岸、拦蓄水建筑物等水工建筑物的内容。生态护岸中硬质防护骨架,起到了抗冲刷、稳定岸线的作用,骨架间设置的滨水植物,除了生态环境功能外,其根系将防护骨架紧密连接在一起,提高工程的牢固性,加强了工程防护效果。生态拦蓄水建筑物的设置,不仅实现基本的拦洪、蓄洪、调配水资源的功能,也为水生动植物的生长稳定了水源,保障了水体环境,促进区域生态系统的健康发展,又反过来促进了区域水土稳定,减轻地表水资源流失,减少洪峰流量,以降低区域防洪压力。
4.3积极促进水质净化提升
水资源是我们社会非常宝贵的一种资源,现有的生态水利工程项目,都将滋养水源,净化水质做为了工程设计的一个重要目标。水污染问题一直都是河湖治理过程中面临的十分重要的难题,生态水利工程设置的水生植物等生物措施,所具有的净水作用能够吸收河道污染物,提高水质,为鱼类等水生动物的繁衍提供场所。水生动物所排放的有机物又促进了水生植物的生长,提高了对水体中污染物的吸收和分解能力。通过生态水利工程对水的净化提升,能够对区域水资源的良性循环起到积极的作用。
4.4为动植物的生存与繁殖提供更好的空间
在兴建水利工程的时候,要对河流、岸边、水道的种植物展开深入研究,保证动植物能够同水利工程构成有机统一的整体。在水流较急的段落,种植物一般考虑抗冲性好、根系发达的植物物种,动物措施较少;对于水流较缓的段落,种植物的生长环境好,可以考虑多种植物进行搭配,这类区域也是鱼类生长、繁衍的最佳场所,可以考虑采用多孔的护岸材料比如鱼巢砖、格宾网垫,对应的岸上可布置丰富的绿化林地、草丛,为昆虫、鸟类提供栖息场所,打造区域生态链条,形成良性循环的生态系统。
5结语
综上所述,生态水利工程的建设不仅可以满足基本的水利防洪安全需要,也为生态环境的发展做出了积极的贡献。生态水利工程的设计中,要将传统的规划设计技术与生态学进行结合,积极采用创新的生态技术方案,打造区域良性生态系统,推动我国社会经济与环境的可持续发展。
参考文献
[1]蔡宇.生态水利工程规划设计中的难点及策略研究[J].工程建设与设计,2020,(15):116-117+120.
[2]阳璐.生态水利工程设计中亟待解决的问题和应对措施[J].建材与装饰,2020,(18):293+296.
[3]李洪星.生态水利工程设计若干问题探讨[J].农业科技与信息,2020,(10):58-60.