生态水利工程的河道规划设计探究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：张欢（1993），女，汉族，河南漯河人，硕士研究生，助理工程师，研究方向为水利工程设计。-129-生态水利工程的河道规划设计探究 张 欢 河南省水务规划设计研究有限公司漯河分公司，河南 漯河 462000 摘要：摘要：随着人类社会经济的快速发展和城市化进程的加速，水利工程在满足人们生活和生产需求的同时，也对生态环境产生了深远影响，如何将生态理念融入水利工程的规划与设计，实现人与自然的和谐共生，已成为当今水利工程领域亟待解决的问题。本文以生态水利工程的河道规划要求为切入点，探讨具体实践方法，以期为相关领域的研究和实践提供有益参考。关键词：关键词：生态；水利工程；优势；河道；规划设计 中图分类号：中图分类号：TV82 生态水利工程是指按照生态学原理，遵循生态平衡的法则和要求，从生态的角度出发进行水利工程建设，建立满足良性循环和可持续利用的水利体系。河道规划设计是指对河流进行综合性、系统性的规划和设计，达到合理利用水资源、保护生态环境、提高防洪减灾能力、促进经济社会发展等多重目标的过程。生态水利工程的河道的规划设计能够实现保护生态环境、实现可持续发展、提高防洪减灾能力、促进水资源优化配置、提升城市形象、改善居民生活质量等目标，有助于推动水利工程的转型升级和创新发展，为经济社会的可持续发展提供有力支撑。1 生态水利工程的优势 1.1 提高生态环境保护成效 生态水利工程在规划设计中注重保护和修复生态系统，通过植被恢复、湿地建设、水质改善等方式，有利于维护和改善生态系统的稳定性和完整性，能够减缓河流污染、水土流失等生态问题，提升水体生态功能，促进河流生物多样性和生态平衡，如合理的植被恢复和湿地建设不仅有助于净化水质、减少污染物，提供丰富的生物栖息地，维护和促进生物多样性，有效保护生态系统，提高生态环境的质量。生态水利工程在河道规划设计中注重人与自然的平衡，强调可持续发展理念，通过生态水利工程的实施，能够改善河道生态环境，提供更好的生态景观、生态功能和服务，满足人们对生态环境的需求，同时，优化河道设计可以提供休闲娱乐空间、观赏游憩区域，增强居民对自然环境的认知和体验，提高对环境的保护意识，推动人类活动与自然生态的和谐发展，实现河流生态环境与人类社会的双赢。1.2 实现水资源可持续利用 生态水利工程在规划设计中注重水资源的保护和合理利用，采用科学的监测手段和技术设备对水资源进行实时监测和数据管理，收集、分析和储存水资源的相关数据，包括水质、水量、流速等信息，为科学决策提供重要依据，通过控制过度开采和不合理利用水资源的行为，制定合理的水资源管理政策，如限制用水量、推广节水技术等，提高水资源的可持续利用性，确保水资源供应的持续性和稳定性1。生态水利工程能够改善河道生态系统，采用雨水收集系统、灌溉水循环利用系统等技术手段，将雨水和废水回收利用于绿化、灌溉等方面，减少对自然水资源的需求，提高水资源的利用效率和再生利用率。1.3 提升自然景观与人文价值 生态水利工程注重生态环境保护与修复，通过植被的恢复、湿地的建设、水体生态系统的修复等措施，提升了河道周边的生态环境，能够有效地净化水质、改善空气质量，美化河道景观，创造出更加优美、宜人的自然景观，如建设湿地公园、生态长廊等地方能够为市民提供休闲、娱乐和观赏的场所，增加了人们对于自然景观的欣赏和享受，提升了周边区域的生活品质2。在生态水利工程的规划设计中，注重考虑当地的人文历史背景和文化传承，合理规划利用河道资源，通过规划设计，将河道周边的历史文化特色融入景观设计中，保留和展示历史文化遗产，如保护和修缮历史建筑、利用传统文化元素进行景观设计等，提高河道周边地区的文化品位，强化地域文化传承，吸引游中国科技期刊数据库 工业 A-130-客和文化爱好者，推动当地旅游业和文化产业的发展。1.4 综合效益显著 生态水利工程注重保护和修复河流生态系统，通过湿地建设、植被恢复等措施，提高水质、减少洪涝灾害、改善生态环境，实现生态效益，为当地提供了生态产品、生态旅游等经济效益，促进了当地经济的可持续发展，此外，生态水利工程还能改善人们的生活环境，提供休闲娱乐场所，增强社会效益，在提升生态、经济和社会效益上，实现了协调发展，形成了综合效益3。生态水利工程倡导绿色发展理念，注重可持续性和环保性，致力于实现水资源的合理利用和保护，在规划设计中，采用生物修复、水资源循环利用等技术手段，通过改善生态环境，促进生态系统的恢复和发展，符合当代社会对环境保护和可持续发展的需求，有助于推动生态文明建设的实现，为未来社会的可持续发展打下了坚实的基础。2 生态水利工程的河道规划设计方式 2.1 保持河流自然属性 为了保持河流的自然属性，设计中通常考虑恢复和维护河流的生态连通性，包括恢复自然的河道形态、河岸结构和水体流动特性，促进水体的自然循环和生物多样性，工程师会设计合适的生态廊道，确保动植物能够顺利迁徙、繁衍和适应环境，通过设置适宜的鱼类通道、绿色走廊和湿地，保障河流中的各类生物栖息地和迁徙通道，维护生态系统的完整性，促进河流中的物种多样性和生态平衡4。为了保持河流的自然属性，设计中通常采用生态工程手段来改善水质、保护水生态系统。生态工程包括湿地的建设、人工植被的种植、水生植物的引种等，有效净化水质、降低水污染物浓度，提供适宜的栖息环境和食物来源给水生动植物，对于河流中的水资源管理，采用生态修复手段，通过植被恢复、沉淀池设置等方式，有效减少污染物的输入，保护水质，保障河流的生态环境。2.2 恢复和增强河流连通性 通过河道重整和自然修复，可以还原河流原有的曲折、弯曲和水流的自然顺畅，提高河道的水动力条件，促进水体的自然循环，在河道周边设计和规划生态廊道，保障河岸带有适宜的自然植被，为河流中的各种生物提供合适的栖息和繁衍环境，使水体和生物之间建立起更好的联系，恢复河流的生态完整性5。为了增强河流的连通性，设计中通常包括建设各类生物通道，如鱼类通道、野生动物过街通道等，这些通道被设计成沿着河流或横跨交通道路，为鱼类、陆生野生动物等提供安全的迁徙路径，使它们能够跨越人类设施和自然障碍，维持生态系统的连通性，结合地形、水流速度、生物种类等因素，确保通道的有效性和适应性，使河流生物的迁徙不再受到人类活动所造成的障碍。2.3 采用生态工程措施 湿地被视为重要的生态系统，具有良好的水文调节、水质净化和生物多样性维护功能，在河道规划设计中，采用生态工程手段恢复和建设湿地，增强河道周边生态系统的稳定性和健康性，通过湿地的恢复和构建，有效净化来自河流和周边土地的污染物，减少水体中的营养盐、重金属等污染物的含量，改善水质，此外，湿地是许多野生动植物的重要栖息地和繁衍地，借助生态工程手段还能提升生物多样性，为许多鸟类、鱼类和昆虫提供理想的生存环境6。在河道设计中，植被的恢复和保护是一项关键的生态工程措施，通过合理的植被修复和保护措施，如植物引种、植被覆盖、植物多样性保护等，有效控制河岸的侵蚀、保持土壤稳定性，并提供防护和保护功能，避免水土流失，减少河岸退化，植被是生态系统的重要内容，能够提供阴凉、氧气、栖息地和食物，为许多水生生物和陆生动物提供合适的生存条件，因此，采取合理的植被修复和保护措施，有助于维持河道生态平衡，促进生态系统的健康和稳定发展。2.4 优化横断面设计 通过深入研究河道的自然形态，包括水流速度、水深、流态等特征，设计者可以更好地模仿自然河流形态，在规划设计中还原河道的自然特征，根据不同的河段特点，制定合适的横断面设计方案，使河道在不同条件下具有最佳的生态承载能力，改善水流状态，减少河流水力条件对生态环境的破坏，提高河道的稳定性和可持续性7。设计师可以结合河道的地理环境和生态需求，设置适宜的生态槽、水生植被带、栖息地等生态要素，提供生物多样性和生态系统服务，如在横断面设计中留出生态槽，提供水流缓冲带和鱼类栖息场所；设置水生植被带，维护河岸稳定性，提供鸟中国科技期刊数据库 工业 A-131-类、昆虫等多样生物的栖息地，满足水利工程需要的同时，还能够维护和改善河流生态系统，保护生物多样性。2.5 保护河岸带植被 针对河岸带的生态环境，设计者会采取一系列的生态修复和保护措施，加强植被的保护和恢复，包括植物的重新引种、植被覆盖的加强、保护植物多样性等，特别是在受到人为破坏或自然灾害影响较大的区域，进行河岸生态修复是非常重要的，防止河岸侵蚀和坍塌，保护植被根系以减少水土流失，维护河岸稳定性，进而保护河岸带植被的健康和完整性8。制定并执行科学的管理政策和措施，涉及限制采伐、控制河岸开发和人为破坏行为、设立保护区域等措施，加强对植被保护的宣传教育和监督管理，提高人们对植被保护重要性的认识，形成保护河岸植被的良好社会氛围，政策上的支持和科学的管理能够有效地减少人为破坏，保障河岸带植被的生长和健康。2.6 营造河流景观 在河道规划设计中，可以考虑引入各种具有观赏价值的景观元素，如人工湖泊、喷泉、景观石、园林绿化等，通过设置具有美感和吸引力的景观元素，使河道更具魅力和活力，如建立人工湖泊或设置喷泉能够增加水体景观性和动感性，景观石和园林绿化则能够美化河岸环境，提升河流周边景观价值，吸引游客和市民，提供休闲娱乐场所，促进社区活动和文化交流9。设计者可以运用艺术性的设计理念，进行河岸景观改造和美化，通过雕塑、壁画、装饰性建筑等艺术元素的运用，为河道增添独特的文化氛围和艺术魅力，营造出更具艺术性和观赏性的景观，吸引游人驻足观赏，激发人们对自然和艺术的体验与感悟，提高居民对河流环境的关注和保护意识，推动居民参与河道保护与治理。2.7 强化水资源管理 在河道规划设计中，完善水资源监测系统，包括安装各类水文监测设备和传感器，实时监测水质、水量、流速等相关数据，并建立相应的数据库，收集和储存水资源的关键信息，帮助评估和监测河道水资源的状态和变化，及时了解水资源的利用情况和环境变化，为河道的科学管理和调控提供数据支持，确保水资源的合理利用和保护10。针对河道规划设计中所涉及的水资源，采取一系列保护和节约措施，包括推广水资源节约利用的技术、设备和管理措施，如推广节水灌溉技术、加强水资源循环利用系统建设等，制定水资源保护政策，限制不合理的水资源开采和使用，加强河流流域的环境保护和治理工作，防止水污染和水资源过度消耗，有效减少水资源的浪费，保护水资源的可持续利用，提高水资源的管理效率和可持续性。3 结束语 本文通过对生态水利工程的河道规划设计进行深入研究，提出了一套具有生态性、可持续性和适应性的策略，合理的河道规划设计不仅可以提升水利工程的生态效益，还能为水资源保护、生态环境改善和经济社会发展提供有力支持。然而，生态水利工程的河道规划设计涉及众多学科领域，具有复杂性和挑战性。因此，未来的研究和实践需要进一步加强跨学科合作，不断探索和创新，推动水利工程领域实现更加生态化、可持续化的发展，还应关注河道规划设计与地域文化、社会需求的融合，提高水利工程在生态文明建设中的贡献。参考文献 1 韩超.基于 生态 水利工 程 的河 道规 划设 计初步 研 究 J.中文 科技 期刊 数 据库(引 文版)工程技术,2022(5):46-48.2赵梓宇.探究基于生态水利工程的河道规划设计研究分析J.中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2021(9):27-29.3李原翔.水土保持生态修复在水利工程设计中的应用研究J.水利电力技术与应用,2022(9):19-21.4刘宇.探析生态水利工程的河道规划设计初步J.中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2021(5):155-157.5刘星波.基于生态水利工程的河道规划设计要点J.中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022(4):36-38.6 高福 红.基 于生 态水利 工 程下 河道 规划 设计的 分 析 J.中文 科技 期刊 数 据库(全 文版)工程技中国科技期刊数据库 工业 A-132-术,2022(20):42-44.7王丰.河道建设中生态水利工程设计的应用探究J.中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022(8):48-50.8陈国亮.水利水电工程初步设计中的环境保护设计探讨J.资源节约与环保,2021(7):24-26.9古丽努尔阿布力孜.探究水利工程运行管理常见问题与运行优化措施J.中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2021(4):27-29.10陈威.基于生态水利工程的河道规划设计初步探究 J.中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2023(4):201-203.