摘要：水利工程建設深刻影響著人們的生產(chǎn)生活,是我國基礎設施建設中的重點工程建設。水利工程建設過程中,如果不注重對水利工程建筑的生態(tài)化設計,就會產(chǎn)生一系列生態(tài)環(huán)境問題。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們的環(huán)保意識不斷提高,也對生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量提出了更高的要求,因此構(gòu)建水利工程建筑中生態(tài)化設計框架,平衡水利工程建設與生態(tài)理念,成為當前水利工程設計研究中的重要課題。 

　　關鍵詞：水利工程; 生態(tài)理念; 設計; 

　　1 水利工程建筑對生態(tài)環(huán)境的影響

　　1.1 對河流生態(tài)的影響

　　水利工程建設首先會對河流分布情況造成影響。建設過程中,施工單位需要利用渠道進行引流。因此在水利工程中通常要修建人工渠道,人工修建的河道必定會改變河流原本的流水走向,產(chǎn)生新的側(cè)支。工程設計中如果對此不夠重視,形成橫斷面,導致土層硬化,破壞河流原本的自然分布形態(tài),一定程度上會間接對河流的生態(tài)系統(tǒng)造成影響。如果不改變當前的水利工程設計,阻斷河流,長期影響河流的延續(xù)性,對于河流中生物傷害較大,使得生物種類與數(shù)量大幅度下降。而生物物種的減少,會進一步影響河流生態(tài)中水質(zhì)的自我調(diào)節(jié)能力。 

　　1.2 對陸地生態(tài)的影響 

　　水利工程建設施工對工程施工周圍的土壤和植被造成破壞。修建的臨時或者永久性建筑,也將對陸地生物的生活習慣造成不可避免的影響。開采挖掘的過程中,由于砂石料的大量使用,被破壞了植被的地域?qū)е滤�土流失的加劇[1]。雖然水利工程建設方便人們的生產(chǎn)生活,堤壩蓄水工程,可以有效地避免水澇和干旱對農(nóng)作物的損害。但由于蓄水堤壩的出現(xiàn),可能會導致堤壩周圍土壤含水量的減少,最終導致土壤鹽堿化。 

　　1.3 對生活環(huán)境的影響

　　水利工程建設中如果不注重對生態(tài)環(huán)境的保護,對人們的生產(chǎn)生活造成影響。水利工程中的施工噪聲問題,會嚴重干擾到居民的正常生活。施工棄渣不按照規(guī)定傾倒,甚至直接排入河道的現(xiàn)象頻發(fā)。有些施工單位不注重施工衛(wèi)生,工地廢紙、爛塑料四處飛舞,嚴重破壞當?shù)氐纳�活環(huán)境。 

　　2 水利工程建筑生態(tài)化設計中存在的問題

　　在水利工程建筑設計中融入生態(tài)理念,是當前水利工程設計中的共識。但由于受傳統(tǒng)水利工程建設思想的影響,當前的水利工程建筑生態(tài)化設計框架的構(gòu)建依然面臨著不小的問題,如地域水文資料的缺乏。對水利工程進行生態(tài)化設計時,首先要做的一件事是要充分了解當?shù)氐乃�文資料,結(jié)合具體的生態(tài)環(huán)境特征設計整個水利工程建筑。但水文資料的缺乏,很容易影響到設計中對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的準確分析與判斷,對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。 

　　除此之外,生態(tài)化設計理念與標準的發(fā)展還不完善,當前大部分設計人員在水利工程設計中,對生態(tài)理念在設計方案中的運用還沒有那么深刻的理解和認識[2]。水利工程建設的主要目的是通過水利建設,提高當?shù)厮�利資源利用的有效性,實現(xiàn)設計中理想的社會效益與經(jīng)濟效益。因此大多數(shù)水利工程設計人員,在進行水利工程設計時,更多地會考慮水利工程建設的社會效益與經(jīng)濟效益,而忽視水利工程的生態(tài)效益。尤其是當工程經(jīng)濟效益與生態(tài)效益之間產(chǎn)生沖突時,由于各方面因素的影響,設計人員的設計理念更加傾向于經(jīng)濟效益的實現(xiàn)。但應該認識到,水利工程如果不重視對生態(tài)環(huán)境的影響,就很難實現(xiàn)工程的可持續(xù)利用,甚至背離工程目標。 

　　3 水利工程建筑生態(tài)化設計原則 

　　3.1 整體性原則

　　整體性原則是水利工程生態(tài)化設計的首要原則。對生態(tài)水利工程進行設計規(guī)劃時,要保證工程各項效益的平衡,就需要對工程整體進行充分的研究、分析,考慮生態(tài)系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)和功能,在充分了解生態(tài)環(huán)境特征的基礎上綜合設計方案。比如在堤防護岸的生態(tài)化設計中,就需要充分考量堤防的整體的社會和經(jīng)濟效益;同時要對堤防工程建設環(huán)境進行充分的考察,做到堤防與自然環(huán)境的融合、統(tǒng)一,讓生態(tài)堤防發(fā)揮其應有的作用。 

　　3.2 經(jīng)濟與安全性原則 

　　水利工程建筑設計原則中,經(jīng)濟性和安全性是生態(tài)水利設計原則中的兩條基本原則。水利工程建設的規(guī)模一般很大,所涉及的資金較多,且水利工程建設完成后也要達到一定的經(jīng)濟效益,因此在水利工程的生態(tài)化設計過程中,就需要充分考慮設計方案的經(jīng)濟性。好的生態(tài)化設計方案,可以在充分保護工程所在生態(tài)環(huán)境的基礎上,利用生態(tài)環(huán)境的特點去設計水利工程方案。在一定程度上,甚至可以降低工程成本,且做到工程建設與生態(tài)環(huán)境之間的平衡與和諧。另一方面,水利工程對生產(chǎn)生活有著較大的影響,作為一種綜合性工程項目,在防洪、發(fā)電、航運以及供水等方面起著重要的作用。這些水利工程所承擔的功能,影響著人們的生產(chǎn)、生活,因此對于水利工程的安全性需要格外的重視。在水利工程的生態(tài)化設計中,要考慮工程的經(jīng)濟效益以及對生態(tài)環(huán)境的影響,還要充分考量水利工程是否符合工程力學進而水文力學規(guī)律,保證水利工程的安全可靠。

　　3.3 自然優(yōu)先原則 

　　理解自然優(yōu)先的含義之前,首先要明白自然界生態(tài)系統(tǒng)的重要性。通常一處生態(tài)系統(tǒng)的建立,是自然界經(jīng)過多年的發(fā)展之后形成的。水利工程建設對這種生態(tài)系統(tǒng)的破壞,很容易對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。因此在工程設計之初,就應該充分考量工程對生態(tài)的影響。要想達到工程與生態(tài)的完美融合,就要在工程設計階段,通過實際勘察水量、水文、水質(zhì)以及地貌等生態(tài)因素,分析研究之后,將設計理念與生態(tài)環(huán)境結(jié)合起來,遵循自然規(guī)律,順應自然,才可以更好地促進工程的可持續(xù)利用。 

　　4 水利工程建筑的生態(tài)化設計策略

　　4.1 水源工程的生態(tài)化設計 

　　水利工程的生態(tài)化設計中,為滿足下游的灌溉需要,首先要考量攔河壩的壅高水位。但是因為河流中存在大量泥沙,因此在攔河壩的長期運行中,就很容易導致河床加寬,雖然有利于泄洪安全,但是無法保證上下游之間泥沙的沖淤平衡,因此要設計沖砂底孔。如果在設計中,無法找到齊全的水文、氣象資料,那么在進行舊壩改造時,需要讓攔河壩的寬度保持在一定范圍內(nèi),對于無孔壩,需要在其中設置閘門控制的沖砂孔,確保河床運行穩(wěn)定。在一些丘陵山區(qū)地帶,河流高低落差較大,因此要設置多個小梯級攔河壩,在進行設計時,需要使用混凝土和漿砌石建設。對于灌溉區(qū)域比較小,經(jīng)濟條件比較差的地區(qū),這種工程量很小的梯級攔河壩有著很大的實用性。

　　4.2 輸水工程的生態(tài)化設計 

　　輸水工程建設生態(tài)化設計的要點主要有兩個方面,即排水量和引水量的合理設計。排水量的計算一定要確保結(jié)果的準確性,一般可以采用平均排除法進行計算。引水量在進行確定時,需要確保充足的資金與成熟的技術(shù)來進行規(guī)劃設計,否則很容易增加編制灌水模數(shù)圖的難度。在進行引水量設計時,一定要考慮到作物的最大需水量以及延續(xù)的時間長短來進行預算設計。

　　4.3 輔助建筑物的生態(tài)化設計 

　　水利工程建設中,水渠中的落差受到輔助建筑物很大的影響,輔助建筑物建設能夠有效解決平順泄流、消能等問題。在進行規(guī)劃設計時,一定要重視輔助建筑物中的陡坡和跌水。通�？梢赃x擇標準要求較低的定型設計。比較偏僻的地區(qū),交通條件比較差,就需要用土渡槽,也就是臺渠。通過增設擋土墻、反濾層,然后做好下水槽規(guī)劃設計,對增強雨水引流能力,避免渠道外側(cè)雨水的擴散,可以很大程度上提高工程建設的安全性。砌筑擋水墻,可以將雨水匯集,進行統(tǒng)一處理。

　　4.4 生態(tài)河道的設計 

　　河道的生態(tài)化設計中,需要對河道的斷面、平面以及護岸和河床等進行設計。進行設計之前,首先要對設計工作有一個整體的把握,明確設計的總體思路,確認工程之后,完成工程立項,之后要對工程現(xiàn)場進行充分的勘察,進行方案設計,對方案的合理性進行研究。在設計護岸時,多采用網(wǎng)格結(jié)構(gòu),雖然是硬性結(jié)構(gòu),但網(wǎng)格中間的孔,可以讓網(wǎng)格空間與土壤充分連接,其中還可以種植綠色植物,在美化生態(tài)的同時,還能起到一定的護欄作用,將河道的生態(tài)性和整體性有效地結(jié)合。為進一步增強河道的抗沖蝕能力,還可以根據(jù)不同河道的情況,設計不同的網(wǎng)格結(jié)構(gòu),如斜式護岸、立式駁岸以及直立式結(jié)構(gòu)等。 

　　5 水利工程建筑生態(tài)化設計要點 

　　水利工程建筑的生態(tài)化設計中,設計人員在進行方案設計時需要注意充分考察當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,科學有效地利用水力資源,實現(xiàn)水利工程經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的最大化。在考察生態(tài)環(huán)境,做好設計前期工作過程中,多數(shù)設計人員會忽視水文學對水利工程生態(tài)化設計的重要作用。在水利工程建筑的生態(tài)化設計中,一定要充分考量工程可能對河流造成的影響,保護水流資源,保證水資源的科學、合理地有效利用,實現(xiàn)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。目前水利工程生態(tài)化設計的規(guī)范標準并不統(tǒng)一,因此需要設計人員提升自身素養(yǎng),充分理解生態(tài)理念對水利工程建筑設計的重要意義。在設計工作中,做到遵循自然規(guī)律,不斷優(yōu)化設計方案,實現(xiàn)工程建設和生態(tài)環(huán)境的平衡。

　　6 結(jié)語

　　經(jīng)濟的發(fā)展過程中,產(chǎn)生了環(huán)境問題,給人們的生產(chǎn)生活造成了很大的影響。隨著人們環(huán)保意識的增強,水利工程建筑的生態(tài)化設計,成為水利工程設計的主流。隨著對生態(tài)理念的深入了解與認識,基于生態(tài)理念的水利工程設計,有助于我國經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,對我國生態(tài)環(huán)境的保護有著重要的意義。 

　　參考文獻

　　[1] 崔云發(fā).探析水利工程建筑的生態(tài)化設計[J].水能經(jīng)濟,2018(2):345-346.

　　[2]明俊.生態(tài)理念在水利工程規(guī)劃與設計中的應用分析[J].四川水泥,2019(7):53.