張 艷

（青島卓禹項目管理咨詢有限公司，山東青島 266000）

1 水利工程設(shè)計中應用可持續(xù)發(fā)展生態(tài)理念的意義

1.1 促進水利工程可持續(xù)發(fā)展

在各種規(guī)模及類型的水利項目設(shè)計中嚴格執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展生態(tài)理念，使水利工程建設(shè)關(guān)注生態(tài)保護，注重保護環(huán)境，加固土壤，減少水土流失。以往，許多水利項目設(shè)計與建設(shè)中過于關(guān)注項目的經(jīng)濟效益，以至于破壞了當?shù)氐闹脖?，引發(fā)了水土流失、土地沙化等問題，不符合長遠發(fā)展的目標。一旦遭遇強降雨天氣，在雨水沖刷下，地面將分布大量溝壑，破壞當?shù)馗刭Y源，引發(fā)較大的生態(tài)環(huán)境問題。另外，因為存在水土流失災害，耕地中不能積累大量有機物質(zhì)，土壤肥力顯著降低，即使在該土壤中種植農(nóng)作物，農(nóng)作物的長勢、產(chǎn)量不佳，長此以往，將會影響生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性，增大洪澇等災害發(fā)生的可能性。如果有關(guān)部門未及時解決水土流失問題，水土過度流失將使水庫中存在淤積現(xiàn)象，降低河道的防洪、泄洪能力[1]。因此，在水利設(shè)計中堅持可持續(xù)發(fā)展生態(tài)理念，對促進水利工程的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1.2 滿足社會的需求

水利項目為國家重點關(guān)注的項目，此類項目的建設(shè)施工是為了滿足國家社會發(fā)展的現(xiàn)實需求。傳統(tǒng)的水利項目中，設(shè)計人員往往將關(guān)注的重點放在水利工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量、安全、效益等方面，未過多關(guān)注項目對生態(tài)環(huán)境的影響。當前，全社會范圍內(nèi)越發(fā)關(guān)注可持續(xù)發(fā)展，驅(qū)使水利項目建設(shè)過程中不得不考慮生態(tài)性要求，而在工程設(shè)計中滲透生態(tài)理念，符合社會進步的要求，可以帶動行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

1.3 保證水利工程的經(jīng)濟性和自然性

水利項目的經(jīng)濟、社會與環(huán)境效益顯著，原先的水利項目中設(shè)計、施工單位等更多關(guān)注項目的經(jīng)濟與社會效益，并不重視環(huán)境效益。貫徹水利設(shè)計中的生態(tài)理念，在各個環(huán)節(jié)處理好工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，以實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的目標。因此，如果能在水利設(shè)計中全面滲透生態(tài)理念，就能增強水利項目的經(jīng)濟性、自然性，使項目在后續(xù)投入使用后發(fā)揮最大的效益。

2 水利工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響

2.1 對區(qū)域氣候產(chǎn)生影響

水利設(shè)計中貫徹可持續(xù)發(fā)展生態(tài)理念，是出于水利工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境造成一系列影響的考慮。結(jié)合水利工程項目的建設(shè)經(jīng)驗，項目建成后對區(qū)域氣候的影響較大。具體來說，當水利工程建成投入使用后，當?shù)亟涤炅棵黠@增多，而庫區(qū)臨界降雨量顯著減小，周邊范圍內(nèi)的降雨量也較之原先有所增加。但水利工程建設(shè)對區(qū)域氣候的影響還需考慮工程所在地區(qū)的地形地勢。比如，工程處于高地勢位置，背風區(qū)降雨量明顯降低。另外，當水利工程建成投入使用后，項目所在地的降雨時間也有調(diào)整。比如，夏季炎熱，水庫的水面溫度異常高，加劇了氣流運動，創(chuàng)造了形成降雨的條件[2]。

2.2 對水文水體產(chǎn)生一定影響

水利工程為大規(guī)模項目，項目耗時長，施工周期漫長，河道水文水體無法保持原狀，因為水利項目中需建設(shè)蓄水水壩，河道無法正常流動，流速明顯降低，甚至會形成人造湖泊。此外，施工建設(shè)中一般會在河流上游截流，此時下游河水無法正常流動，水體流速、流量顯著減小，地下水位也存在或大或小的波動，河流無法實現(xiàn)自凈，不利于保持生態(tài)平衡。

2.3 對地質(zhì)產(chǎn)生的影響

水利工程作為大項目，一系列施工作業(yè)中可能破壞當?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)，因為地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，或受到嚴重擾動，施工期間或者施工結(jié)束后，往往會出現(xiàn)地震或者滑坡等災害，引發(fā)較嚴重的人員傷亡和經(jīng)濟損失。因此，水利工程建設(shè)對地質(zhì)產(chǎn)生的影響需相關(guān)人員重點關(guān)注，設(shè)計人員在確定施工方案時應考慮水利工程建設(shè)對地質(zhì)產(chǎn)生的影響，優(yōu)選施工工藝與技術(shù)，預先采取控制措施。

3 水利設(shè)計中可持續(xù)發(fā)展生態(tài)理念應用的策略

3.1 注重河流自然演變規(guī)律

水利設(shè)計中滲透可持續(xù)發(fā)展生態(tài)理念時，設(shè)計人員必須從當?shù)氐暮恿鞣植贾?，保持河流自然演變?guī)律，避免盲目建設(shè)水利工程而破壞河流生態(tài)環(huán)境的情況。近年來，我國的水資源短缺、水環(huán)境惡化問題突出，為滿足可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的目標，需要在水利事業(yè)中對水環(huán)境保護等方面投入較大的支持，陸續(xù)展開一系列嘗試。因此，水利項目中設(shè)計人員無論在何種情況下都需尊重自然、保護自然，以提高水利項目的綜合效益。具體來說，設(shè)計過程中應著重分析水利工程與項目所在地生態(tài)系統(tǒng)之間的關(guān)系，制定最佳的項目方案，保障河流良好的自凈能力、自我修復能力，使設(shè)計方案符合科學性、經(jīng)濟性要求，最大程度上保障當?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)[3]。

3.2 做好堤岸建設(shè)工作

水利項目中堤岸建設(shè)為重點和難點，這一部分的建設(shè)任務(wù)是為了保障堤岸的穩(wěn)固性，避免其出現(xiàn)坍塌等而影響河道水流，需要科學建設(shè)堤岸，增強經(jīng)濟、社會與環(huán)境效益。原先的建設(shè)理念下，堤岸建設(shè)過程中采用了很多粗放型技術(shù)，而當下為符合可持續(xù)發(fā)展生態(tài)理念的要求，有關(guān)設(shè)計人員需不斷總結(jié)經(jīng)驗，構(gòu)建完善的生態(tài)環(huán)境評價指標，選擇可以使堤岸產(chǎn)生經(jīng)濟、社會與環(huán)境效益的工藝。貫徹生態(tài)理念，兼顧工程建設(shè)與環(huán)境效益，避免人類不合理建設(shè)行為對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的破壞。因此，相關(guān)設(shè)計人員在建設(shè)堤岸前應進入現(xiàn)場展開調(diào)研，了解現(xiàn)場的水文、生態(tài)等情況，選擇合適的工藝。比如某水利工程，其項目所在地為山區(qū)河流，河道變化大，水位變化明顯，流態(tài)無規(guī)律，經(jīng)常與山區(qū)綜合河流系統(tǒng)之間存在一定的作用。在此情況下進行水利設(shè)計時應遵循山區(qū)河流的特點，不僅需保持河岸邊坡的穩(wěn)定性，還需要是水利規(guī)劃設(shè)計與當?shù)丨h(huán)境相符合，保障河流的生態(tài)平衡。具體的設(shè)計中可將生態(tài)護岸布設(shè)在水陸交界處，設(shè)計人員需分析水流的沖擊力等因素，選擇適宜的護岸形式。首先，斜坡式生態(tài)護岸。設(shè)計期間迎水坡應設(shè)為1:2，以生態(tài)預制塊為材料構(gòu)建護坡結(jié)構(gòu)，包含碎石墊，與此同時在迎水坡部分應設(shè)置生態(tài)孔，在其中撒布草籽。在護坡下部應鋪設(shè)土工布，實現(xiàn)反濾，再由黏性土回填方式處理堤身。在設(shè)計護坡基礎(chǔ)時應設(shè)置C20素混凝土基礎(chǔ)，結(jié)合塊石回填技術(shù)處理基礎(chǔ)開挖位置。其次，復合式生態(tài)護岸。在設(shè)計重力式擋墻結(jié)構(gòu)時設(shè)計人員應利用漿砌塊石砌筑直墻，迎水面嚴禁有勾縫、露漿問題。通過上述規(guī)劃方式，可直接在該部位構(gòu)成天然石面，為蕨類、爬藤類植物的生長創(chuàng)造良好條件。

3.3 注重水體生態(tài)系統(tǒng)自我恢復能力

各種類型的水利項目中，生態(tài)是不可忽視的方面，從生態(tài)可持續(xù)角度，設(shè)計人員必須立足水利項目的環(huán)境及生態(tài)特點，采取多樣化方式維護當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，減小施工作業(yè)破壞自然環(huán)境的情況。目前，我國水利事業(yè)進入全新的發(fā)展階段，陸續(xù)產(chǎn)生了很多新技術(shù)、新工藝，特別是新出現(xiàn)的生態(tài)材料與技術(shù)，為提高工程的生態(tài)效益起到了關(guān)鍵作用。因此，水利項目設(shè)計中，有關(guān)人員需關(guān)注水體生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復，在設(shè)計工作開始前進入現(xiàn)場展開調(diào)研，了解水體生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成。在后續(xù)施工建設(shè)中，應盡可能維護水體生態(tài)平衡，采取修復措施，為水生動物、植物提供良好的生存環(huán)境。為恢復水體環(huán)境，相關(guān)人員可建設(shè)生態(tài)濕地，在項目區(qū)域內(nèi)重構(gòu)濕地環(huán)境，以恢復其物理、化學及生態(tài)功能，凸顯水利設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展理念。在規(guī)劃生態(tài)濕地時，有關(guān)人員需立足當?shù)氐乃h(huán)境，改善水環(huán)境條件，保持區(qū)域內(nèi)的生物多樣性。具體來說，設(shè)計人員需將自然景觀與工程構(gòu)筑物高效融合，使生態(tài)濕地能保持長期自然穩(wěn)定演替。比如，利用水體凈化、植物群落修復等措施，增強濕地的自我凈化、自我演替能力，改善當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，增加植被覆蓋率、保持物種多樣性。為凸顯人工濕地的作用，相關(guān)人員需注重棲息地修復、生物修復，在項目的上、中、下游區(qū)域建設(shè)生態(tài)濕地，比如，在上游濕地應布設(shè)水生植物生長區(qū)域，通過植物根部、葉、生物膜的綜合作用，凈化水體有機物。對于濕地表面流部分，基質(zhì)可選擇改性土壤與礫石，實現(xiàn)植物、微生物的綜合治理。

3.4 資源開發(fā)與保護并行

傳統(tǒng)的觀念下，人們認為水利工程僅具備防洪、供水功能，并未意識到水利項目在保護生態(tài)平衡方面的作用。因此，水利設(shè)計中，相關(guān)人員需從思想上重視工程的生態(tài)功能，摒棄原先的設(shè)計理念及方法。我國雖有豐富的水資源，但因為我國人口基數(shù)龐大，長期以來都面臨水資源匱乏的局面，工程建設(shè)、資源開發(fā)等人類活動更造成了水質(zhì)惡化等危機，不再單純面臨水資源短缺的問題，很多水資源都存在嚴重污染，水環(huán)境治理、水生態(tài)恢復任重而道遠[4]。

3.5 做好河道的改造工作

水利項目中經(jīng)常要改造河道，河道改造是否成功關(guān)乎水利項目的運行水平、經(jīng)濟效益、環(huán)境效果。河道改造中不應單純考慮其安全性，也需要分析改造方案對水利工程、周圍環(huán)境的干擾，從生態(tài)角度遵守行業(yè)內(nèi)的設(shè)計標準。因此，任何水利項目的河道改造建設(shè)，設(shè)計人員都需要將維持生態(tài)平衡放在關(guān)鍵位置，必要情況下保護岸坡，采取周圍綠化、河道疏浚方式，增強河道的作用，使河道建設(shè)符合周圍環(huán)境，達到視覺上的美觀性、運行中的安全性和生態(tài)性要求。

3.6 優(yōu)化生態(tài)設(shè)計基礎(chǔ)，完善生態(tài)設(shè)計思路

原有的水利設(shè)計中，有關(guān)人員往往參考工程水文學，為深入貫徹可持續(xù)發(fā)展生態(tài)理念，設(shè)計人員往往依據(jù)生態(tài)水文學，參考標準的不同決定了設(shè)計人員在具體的設(shè)計中應采用不同的設(shè)計理念及方法，以達到設(shè)計目標?？沙掷m(xù)發(fā)展生態(tài)理念下的水利設(shè)計，需要設(shè)計人員保持工程水文學、生態(tài)水文學的高度統(tǒng)一，從源頭上增強水利工程的生態(tài)環(huán)保性。隨著水利工程中生態(tài)理念的發(fā)展，水利項目建設(shè)的初衷是可以為更多對象服務(wù)，擴大服務(wù)范圍，如使水利工程在濕地保護、林業(yè)發(fā)展、農(nóng)業(yè)發(fā)展、草原植被、畜牧業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮其應有的作用，實現(xiàn)資源的合理配置，助力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)[5]。因此，水利設(shè)計中必須始終推行生態(tài)設(shè)計，制定清晰的設(shè)計思路和體系。有關(guān)人員在日常的工作中需不斷優(yōu)化生態(tài)設(shè)計基礎(chǔ)，建立完善且可行的生態(tài)設(shè)計思路，為各種規(guī)模及類型的水利項目提供設(shè)計理論支持。比如，三江平原的“兩江一湖”干流沿岸灌區(qū)工程，形成了良好的生態(tài)設(shè)計思路，再加上設(shè)計人員非常注重細節(jié)性工作，才取得了良好的效果[6]。

3.7 選用環(huán)保材料和生態(tài)技術(shù)

水利設(shè)計中為達到生態(tài)理念要求，相關(guān)人員除了要保障生態(tài)理念的先進性，同樣需意識到材料、技術(shù)對設(shè)計效果的影響。因此，相關(guān)人員在具體的項目設(shè)計中需合理引入生態(tài)材料及技術(shù)，以發(fā)揮環(huán)保材料在工程生態(tài)性方面的作用。一般來說，水利項目的規(guī)模龐大，材料種類多且需求量大。如果缺乏材料的合理配置，將導致后續(xù)施工中存在材料浪費，不利于實現(xiàn)項目現(xiàn)場的環(huán)境保護。有關(guān)人員需選擇高質(zhì)量、環(huán)保性突出的材料，以發(fā)揮材料的性能優(yōu)勢。環(huán)保材料不同于常規(guī)材料，其兼具綠色、節(jié)能、無污染、無害特征，在水利工程中合理利用環(huán)保材料可提高項目的質(zhì)量、安全，實現(xiàn)環(huán)境保護目標[7]。另外，水利工程中也涉及多種技術(shù)，技術(shù)是否合理也是影響項目環(huán)境效益的直接因素，設(shè)計人員應密切關(guān)注水利行業(yè)內(nèi)的新技術(shù)，考慮水利項目的建設(shè)實施要求，優(yōu)先選用低碳環(huán)保工藝與技術(shù)。

4 結(jié)語

觀念的變化、技術(shù)的進步為水利事業(yè)帶來了新的發(fā)展可能，各種規(guī)模及類型的水利項目中，生態(tài)環(huán)保成為首要追求。面對水利設(shè)計任務(wù)，有關(guān)設(shè)計人員需持續(xù)創(chuàng)新設(shè)計理念，滲入可持續(xù)發(fā)展生態(tài)理念，提高設(shè)計水平。