生态水利设计理念在城市河道治理工程中运用分析

蓝震钜 广州市从化区水务工程质量安全监督站

生态水利设计理念渗透于河道治理中可以切实改善河道质量，除了达到了河道的排涝与排污，有效协调城市和附近的生态环境外，也有力体现了这样的新理念，即以人为本、生态和文化相融合。对于生态水利理念来讲，它能够满足长远的发展战略，把人文和生态充分结合起来，改善河道环境，提升人们的生活质量。对此，下文对水利生态设计理念在河道治理中的运用进行了深入的分析和探究。

1.工程概况

该工程流域面积是16.45平方千米，河道保持在天然状态，其防洪排涝设施建设比较少，河道堤身年久失修，迎水侧多处出现坍塌，时常因为受到台风及暴雨等极端天气的侵害，而导致该区域内产生自然灾害（如表1所示），对附近居民带来较大安全隐患。为此，对河道进行有效整治，显得十分必要。根据该河段现状来看，其周边人工植被面积非常大，一般都为耕地及养殖用地，同时河道常常会因障碍物过多而断流，河流流动性不好，没有较强的水体自净能力，存在富营养化现象。基于上述情况，工程决定针对河道进行治理，同时融入生态水利设计理念，确保治理效果得到改善，保证城市河道整体生态水平。

表1 施工期洪水成果表

2.生态水利设计理念在城市河道治理工程中运用原则

生态理念是我国着重推行的现代化理念，该理念在河道治理中的运用，有助于促进河道建设朝着生态环保趋势发展，属于治理工程符合时代需求的关键做法。河道工程和人们生产生活有着很大的联系，应该主动落实生态环保理念，从设计角度上改进选取设计方案，引导河道治理基于生态环保切实推进，真正提高工程施工水平，优化工程建设管理体系，为开展河道治理起到较大的推动作用。本河道治理工程在建设过程中，主要坚持了以下原则：（1）空间异质性原则。该理念在河道治理中的运用，应该坚持空间异质性原则，创造理想的水环境，确保河道内生物健康生长，达到生态环保。具体项目施工中，有的企业为节省投入，没有重视和环保的权衡，盲目开挖极大破坏了环境整体性，和影响了生物多样性。把该理念运用于河道治理工程，全面坚持异质性原则，让河道治理、水内生物与环保相协调，提高生态保护水平[2]。（2）整体服务原则。该理念在河道治理中的渗入，应该坚持整体服务原则。河道治理应该坚持整体性理念，立足水生态环境，考虑独特性，实际问题实际分析，不能盲目选取治理技术与方式；另外，河道当贯彻该理念时，应坚持服务原则，向生产与生活发展提供服务，基于此合理改造治理。

3.生态水利设计理念在城市河道治理工程中运用方法

该理念在治理中的引入有着很大的意义，在贯彻相关应用原则的前提下，可以从构建湿地景观、构建护岸项目等方面执行，遵循自然规律，把该理念和河道治理充分融合，尽可能发挥水功能，确保河道价值切实体现的前提下，促使治理更具生态性。

3.1 基于生态水利设计理念的河道治理内容

3.1.1 护岸项目和堤围

本工程中，河道距离城市居民区较近，且周围存在建筑物。一方面考虑到河道建设的牢固性需求，另一方面考虑到周围居民对生活环境的要求，做好护岸项目和堤围建设尤为重要。本工程坚持因地制宜原则，结合生态理念选取治理方法，在维护附近生态环境的基础上来设计堤围，并且也应该确保其功能性。当开展堤围设计时，应该全面分析作业给附近环境带来的影响，比如渠化，最大程度保持河流属性，维持生态环境，为附近动植物创造理想生存环境，达到生态治水。另一方面，当对护岸结构进行选取时，需要根据实况，例如渔道结构，它们可以缩短人类和自然的距离，减少建设过程导致的环境破坏行为。

3.1.2 清淤清障

本工程为切实确保水资源的安全，强调做好清淤清障的工作，确保治理更为有效，为附近群众创造了安全环境。过去的工作模式有着较多不足，如作业强度大，会留下很多淤泥，也会给水中生物造成影响，损害附近生态环境。所以在实际作业中深入该理念，如科学使用淤泥，把其集中处理投入湿地建设，优化生态环境，提升群众生活质量。另一方面，正式进行清淤清障前，需要落实好设计工作，科学设计作业强度与频率等。清淤清障的具体流程是：填筑围堰，为清淤清障工作做好准备，并抽水，采用吸污泵，将河道中的淤泥吸出，并存储于罐车中，以便于运输至其他区域；待淤泥大部分清除后，需采用人工方式将河道周围的垃圾仔细清除，同时将其运输至临时堆放点；对渣土进行整理，运输至卸土区域，并由相关人员对清淤清障效果进行验收，合格后方可结束。

3.1.3 蓄水与抗洪

当开展治理时，要尽可能发挥水资源功能，基于产生水域来孕育生物，对于水循环来讲，除了能够保持生态系统，也可以调整气候生态环境，所以，当开展河道治理时，需要综合考虑水的功能且合理使用。其次，对于蓄水工程技术的选取，也需要遵循水的功能，比如橡胶坝（图1），它具备以水挡水的特征，有效发挥了蓄水与抗洪的效果，并且不破坏附近自然环境。最后，应该遵循人类和自然协调发展的治理原则，充分认知水利的作用，以及人类给水利带来的作用，在经济发展中应该将水利环境治理看成重要的部分，达到经济和环境发展彼此协调。

图1 橡胶坝

3.1.4 做好控导工作

控导工程，一般情况下指水闸项目在河流改变中的控制设施，它在治理中起到了关键的作用，并且也属于设计的核心成分。本工程所处区域对水资源需求量大，为提高水资源利用率，工程考虑通过控导的方式展开生态设计。相关人员应该考虑综合因素明确生态论证，正式建设之前，应该全面分析河流动力以及潮汐效果，考虑完工之后给河道与附近环境带来的影响。若对生态环境影响突出，则需要构建循环设施，尽可能减少人为工程的影响。合理运用控导工程，除了可以稳定河床，维护生物多样性，也可以推动河道良性循环，缩短人类和自然的距离。

3.1.5 建立生态河堤

对于河道治理工程来讲，河堤建设属于不可缺少的环节，为了渗透该理念应该把河堤构建当作核心内容，现如今，一般采用人工护岸来促进生态河堤建设。生态水利设计者应该结合河道实况开展布局规划，利用先进技术及装置落实好河道有关数据的测量，准确找到河道中心线及布置地点。其次，对所有河段弯曲位置的冲击力进行研究，并当作改进河道形状的根据，科学把控河道宽，确保所有河段的过流能力[3]。再次，相关人员应该适当增加浅水区面积，优化生态环境，为动植物创造足够的栖息场所，以动植物链角度为切入点，有效渗透该理念。做好河堤的建设工作助于优化气候环境，实现对环境的调节，与此同时，也契合长远发展的理念，助力城市化健康发展，缓解经济建设和环境的矛盾，最大程度恢复原有景观，还发挥了较好的抗洪效果。此外，生态河堤的建设，同样需要借助相应植物而进行。本工程所在区域，适宜柳树生长，故工程于河堤处对柳树进行了种植，并采用木桩+抛石组合丁坝的方式确保了河堤建设的生态效果。具体见图2。

图2 生态河堤示意图

3.1.6 建设湿地景观

为了在提高工程生态价值的基础上，使河道周围的景观得以改善，从而优化城市面貌，本工程于设计期间，明确了湿地景观建设方案。在此期间，设计人员主要根据工程当地的地形，湿地景观进行了规划。在本工程中，河槽中有着湿地景观，同河道有着相同的走向。设计人员考虑就地选材，选取河流范围中的材料，栽种适当的耐污植物，将其利用为净水植被，同时设计合理的污水处理设施，确保能够有效的净化水体。

3.1.7 护岸与护坡工程

本工程为了充分运用生态理念，同样对护岸工程进行了建设。在此期间，选取格宾石笼护脚护岸，尽可能体现格宾石笼（图3）的优势，把它运用在护岸工程建设，除了可以护堤抗冲刷外，也可利用笼子石头缝隙间的淤泥提供植物、微生物生存生产环境，并与周围自然环境融为一体，为河道的可靠运行与生态保护起到了推动作用。护岸工程建设过程中，针对湿地区域的岸墙选择利用土堤，充分体现其生态功能。设计师可把其设成梯形断面，不对生物迁徙造成影响，维护河道区域生态环境。

图3 格宾石笼

因为该河道附近的植被覆盖效果不理想，因此选择岸线缓冲带开展植被护坡。对于堤防布设，围绕缓坡土堤，从岸边至过渡区布设，除了能够稳定堤岸，也能够提供为生物足够栖息地。此次设计还种植草皮，让其发挥绿化附近环境的效果，水下部分能够净化水体，方便生物繁衍。并且沿岸景观设计中，植物分配更为科学，除了能够提高植被成活率，也发挥了美化环境效果。

3.1.8 施工注意事项

该项目涉及基坑开挖、堤防构建等，往往会出现很多弃土，若是无法开展科学处理，极易导致水土流失问题，给环境带来不良影响。因为一些河道存在淤泥沉积问题，水体遭受严重的污染，而不具备原有生态功能，这导致整体生态系统逐渐衰退。本项目核心目的是灌溉，并且兼顾创造景观生态，建设中实施生态恢复措施，旨在再现河流景观生态。整治过程中，合理拓宽河道，并且针对水体实行截污，还对两侧开展护坡绿化，不但实现治理目标，而且综合考虑生态环境优化[4]。

3.2 基于生态水利设计理念的河道治理保障措施

3.2.1 治理手段多元化

对于水污染整治来讲，它属于河道治理的重点，为改进生态环境及提升群众生活水平，应该把该理念渗透至污染治理，尽可能起到生态系统的净化效果，实施各种各样的治理手段。应该对垃圾开展合理处理，可采取对生态环境影响不大的治理手段，比如管网拦截。同时，还应该颁布并健全有关政策，约束乱扔垃圾的现象，详细规定污水排放标准。除此之外，也应该多加关注水污染治理，针对上游污水实施集中治理，减轻中下游污水治理工作强度，切实提升治理效率。

3.2.2 建立河道生态保护系统

该理念强调维护生态系统功能，最大程度减少人为干预，保持生态均衡的前提下开展水利建设。首先，正式开展治理前要科学布局，有关人员应该科学布局河道，通过准确测量确定河道中心。其次，要科学改进过流能力及宽度，让河道形状实现最自然状态。最后，科学扩大浅水区，为动物创造足够活动范围，优化其成长环境，健全生物链结构及附近环境，增加人们的幸福指数，实现人工同自然景观充分渗透的效果。

3.3 治理效果

该工程切实增强了防洪能力，并且优化了河道景观，也让农田灌溉获得保障。河道治理工程为地方创造较大效益，伴随防洪能力增强，附近群众的生活及生活安全获得了有力保障；伴随河道附近景观的建设，群众的生活质量也获得了显著提高（见表1）。

4.结论

总而言之，生态水利设计理念在治理中起到了关键的作用，在实际治理中针对该理念，应该充分遵循其设计要点，尽可能体现水资源的功能，打造生态保护系统，达到治理方式多元化，加以关注清淤清障在治理中所起到的效果，在护岸工程以及堤围中有机渗透该理念，促使水资源更加安全。在生态理念之下的河道治理有助于维护水生态环境，优化水资源质量，保持生态平衡，提高人们的生活质量，达到人类和自然和谐共处。