环保设计在水利工程设计中的应用

德州市武城县水利局，山东 德州 253300

1 环保设计在水利工程设计中的应用背景

兴利除害是水利工程的作用，也是水利工程建设的目的所在。国家明确指出水利是国民经济的基础产业，是国民经济基础设施的重要组成部分，在防洪安全、水资源合理利用、生态环境保护、推动国民经济发展等方面具有不可替代的重要作用。水利工程事关人类生存、经济发展、社会进步，兴水利、除水患，历来是中华民族治国安邦的大事，因而水利工程更应坚持绿色发展理念，促进人与自然和谐共生。

1.1 国家政策的支持

党中央、国务院始终高度重视水利工作，“十二五”时期，中央相继对水利发展改革、国家水安全、水资源管理制度、水利工程建设实施、水污染防治等方面展开了一系列战略决策部署，并取得了重大成就；“十三五”时期是我国全面建成小康社会的决胜阶段，对水安全保障能力的要求进一步提高，急需解决水资源时空分布不均、水旱灾害频发、水资源短缺、水生态损害、水环境污染等新老问题对我国社会经济发展的阻碍。2020年10月，党的第十九届中央委员会第五次全体会议在2035年远景目标与“十四五”规划期间主要目标任务中，再次提出“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。坚持绿水青山就是金山银山理念，坚持尊重自然、顺应自然、保护自然，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主，守住自然生态安全边界”“继续提升水资源利用效率，加强水生态保护，协调好水利工程建设与生态保护之间的关系”。由此可见，在水利工程设计中应用环保设计，是筑牢生态安全屏障，加快建设资源节约型、环境友好型社会的趋势。

1.2 水污染严重，人均水资源匮乏

我国幅员辽阔，地域宽广，水资源总量十分丰富，但我国人口基数大，人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4，被联合国认定为“水资源紧缺”国家之一。同时，我国水资源时空分布不均，北方干旱严重，如首都北京市的人均水资源占有量甚至低于沙漠国家以色列，水资源匮乏程度可见一斑，这严重制约了我国社会经济的发展。

随着国家工业化进程的不断推进，污水的排放量激增，很多地区与企业以牺牲环境为代价获取利润的最大化，此举进一步加剧了土地污染和水污染的现状。

水利工程的影响对象是区域生态环境，因此应在水利工程设计中应用环保设计，通过节水、补水、调水等一系列强有力措施，有效加强水生态保护和修复，提高水资源的利用效率，为打造美丽中国提供强有力的水利支撑[1]。

2 环保设计在水利工程设计中的应用原则

水利工程具有很强的系统性和综合性，工程体量一般较大，投资金额较多，作业施工区域环境复杂，受自然因素制约，对环境影响作用突出。在水利工程中进行环保设计时，必须审时度势，合计安排计划，精心组织施工，具体应遵循以下几点原则。

（1）恪守人本精神原则。水利工程建设的最终目的是改善生态环境，造福于民，使人们生活更美好，因此在进行水利环保设计时，必须坚持以人为中心，充分考虑项目实际需求，将情感融入生态环境中，设计出有温度、有内涵、高品位的景观和工程。

（2）坚持安全和经济并重原则。经济效益最大化是水利工程建设的重要目标之一，但是这一目标的实现不应以牺牲工程安全为代价。水利工程建设工期长、耗资规模大、服务周期长，一旦发生事故或者报废，对社会造成的安全影响以及经济损失将难以估量。因此，进行环保水利设计时，必须严格遵循《水利水电工程环境保护设计规范》（SL 492—2011）要求，既要保证水利工程设施的安全性和适用性，又要兼顾其耐久性和经济性，以最小风险保证最大经济效益和社会效益。

（3）贯彻可持续发展原则。将生态环保理念运用到水利工程设计中，是生态环保意识发展的必然结果，也是未来水利工程设计的重要方向。在进行水利工程环保设计时，必须遵循自然规律，尊重生态系统的自组织功能，将水利工程要求、人工景观与自然景观的协调统一、生态要求以及生态物种等因素综合考虑到设计思路中，坚持保护优先、自然恢复为主，实施山水林田湖生态保护和修复工程，构建生态廊道和生物多样性保护网络，全面提升森林、河湖、湿地、草原、海洋等自然生态系统稳定性和生态服务功能。我国必须站在可持续发展的战略高度，整体推进生态环境建设[2]。

3 环保设计在水利工程设计中的应用实践

3.1 城市河道改造工程环保设计

生态恢复具有长期性、系统性的特点，城市河道的改造整治设计也应该从多方面、全方位进行考虑，设计施工方案必须坚持因地制宜的原则。在开展规划设计工作前，设计人员需要深入调查了解河道的生态环境、水文地质条件、河流地貌特征、防洪排涝能力、岸坡坍塌程度、水体水质等多种因素，在此基础上进行科学规划和统筹布局，充分利用生态系统的自我修复能力，重点保护原有生态体系的完整性、连续性和稳定性，协调水利工程、环境工程、生态工程、景观园林工程等多专业、多学科，分步展开设计，最终达到多目标控制的目的[3]。

3.2 堤岸工程环保设计

堤岸工程设计是水利工程设计中的一项重要内容，对于生态河道的维护与管理具有重要意义。在人工堤岸的建设过程中，由于对堤岸原有植被的破坏严重，水土流失一直是比较突出的问题。因此，对堤岸工程进行环保设计时，应在满足稳定、应力、变形、渗流控制等的基础上，充分考虑设计方案对河道生态、周边环境、景观等造成的影响；堤线的布置力求平缓连续，杜绝采用折线或者急弯，尽量避开软弱地基和透水地基区域，以保证堤岸的稳定性。在确定堤距时，设计人员应对河道的地形、地质条件、历史性洪断面、河床的冲蚀程度、防洪设计流量等因素进行验算和分析，在此基础上设计堤距。堤型的设计应结合水利工程所在区域的地理位置、城市整体规划设计、筑堤材料、自然和人文景观、经济造价等多种因素，优选设计方案，既要保证工程渗透稳定和滑动稳定，又要符合生态保护要求，为物种的多样性创造空间。

4 促进水利工程环保设计应用的举措建议

在水利工程设计中应用环保设计是经济社会发展的必然结果，亦是重要保障，其有利于生态环境的修复和社会的可持续发展。

4.1 在水利工程设计中始终贯彻环保理念

水利工程设计人员应积极转变创新设计思路，树立新的发展理念。水利工程建设在一定意义上是水资源优化配置的过程，设计人员在进行水利设计时，需要摒弃重功能轻生态的错误理念，既要考虑到人的需求，又要考虑其是否符合绿色发展的理念，是否有利于可持续发展[4]。

4.2 重视新型生态环保材料和环保技术的应用

在开放性市场经济下，市场和顾客的需求决定产品的开发方向。随着生态环境的不断恶化以及人们环保意识的不断加强，新型生态环保材料被大量推向市场。例如生态格网，因具有高强度的抗腐耐磨性能，被广泛应用于水利工程项目中，尤其是高流速、冲蚀严重、岸坡渗水多的缓河岸。

在现阶段的水利工程设计中，应重视对节能环保型技术的推广和合理使用，创新现有技术，做好技术的内部优化和完善工作，最大程度上降低水利工程施工对生态环境的污染和破坏。

5 结束语

水利是国民经济和社会发展的基础和命脉，具有兴利和除害的功能，在国民经济的发展中占据了重要的战略地位。长期以来，水利工程在防洪、排涝、防灾、减灾等方面对国民经济的发展做出了重大的贡献，同时在工业生产、农业灌溉、居民生活、生态环境等生产经营管理中发挥了巨大的作用。尽管我国在水利工程建设中取得了不菲的成绩，但是环保设计的应用力度还远远不够，还有巨大的创新空间。因此，相关水利设计工作人员应继续不懈努力，结合行业的特点，贯彻生态环保理念，以现有的环保技术为基础，总结环保设计材料和工艺中的优缺点，并不断完善设计方案，以期进一步推动水利工程建设的生态化进程。