水利工程设计中绿色设计理念的运用

水利水电行业智能化水利水电工程设计与施工方案

第一章 智能化水利水电工程设计概述 ......................................................................................... 2

1.1 设计理念与目标 ............................................................................................................... 3

1.2 设计原则与方法 ............................................................................................................... 3

第二章 水利水电工程智能设计技术 ............................................................................................. 4

2.1 参数化设计技术 ............................................................................................................... 4

2.1.1 技术概述 ....................................................................................................................... 4

2.1.2 技术原理 ....................................................................................................................... 4

对生态水利设计理念的探究　

金鹏武　

（西藏兴辉水电工程设计有限公司西藏拉萨８５００００）　

摘要：随着社会经济的快速发展和生态保护意识的增强，对水利工程建设与发展提出了更高的要求，更加注重将水利工程与生　

态系统相结合。未来的水利工程设计势必是建立在社会经济与生态环保理念的综合考量基础之上的，只有将两者紧密相连和平衡发　

展，才能实现水域系统的可持续发展。笔者将生态水利工程与传统水利工程进行区别对比，进而阐述了生态水利设计的基本原则与基　

本要求，为推广和普及应用生态水利设计提供借鉴。　

关键词：生态水利；设计理念；技术要求　

中图分类号：ＴＶ２２２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４—７３４４（２０１３）２２～０２２４—０２　

作为一门新兴的工程学科，生态水利工程学是在满足人们和社会发　展需求基础上，兼顾水域生态可持续发展而兴起的。生态水利工程技术　

的核心在于各种生态经济技术的应用，其中包括了传统治污技术、清洁　

生产技术、环境立法技术等，是建设生态水利工程的重要手段。　１生态水利工程与传统水利工程的区别　

两者最大的区别主要在于工程的目的不同：传统水利工程是为满足　

生产生活和社会经济发展的需要，实现水资源的再分配与利用，水利工　

程建设主要是出于生产生活水源、防洪、防旱、防涝、提供清洁能源、满足　人们审美需要等目的。生态水利工程则是在尊重自然发展规律基础上，　

从社会经济发展和生态水环境两方面着手进行水利工程建设，水利工程　

建设以满足水环境的生态发展需要为第一要务，其次才是防洪和生产生　活用水需求的考量。两者的主要区别详见表１。　

表１生态水利工程与传统水利工程之间的区别　项目　传统水利工程　生态水利工程　

工程目的　水资源的再分配和利用　实现水环境的生态发展、满足社会需求　

建设方法　传统的物理、化学方法　主要是物理、生态方法为主　

工程价值　社会、经济和审美价值　生态、社会、经济、审美价值　

由表１可知，生态水利工程建设主要把握好两方面内容：①生态水　

浅谈城市环境水利工程的主要特点及设计理念

摘要：城市环境水利工程是近年来在我国逐步兴起的新型水利工程,也是水利工程的一项新发展和新课题。作为城市现代化的前提和基础，城市水利越来越受到人们的关注。本文分析了目前城市水利规划的特点，提出现代化的城市要从生态环境的要求，从城市可持续发展的战略高度出发，要全面规划、统筹兼顾、综合开发、妥善处理各项建设与水利的关系。应将水利工程在发挥防洪、排涝效益的同时如何发挥其改造环境作为一个必须遵循的重要原则。

关键词：城市水利工程 水环境

abstract: urban environment water conservancy project is

in our country in recent years gradually rise of new water

conservancy project and also a new water conservancy project

development and the new task. as a modern city, the

prerequisite and basis of urban water conservancy are more

and more concerned. this paper analyzed the characteristics

of urban water conservancy planning, put forward the modern

city to the requirements of the ecological environment from

the, from the urban sustainable development strategy of high

starting, to an overall planning, overall consideration,

水利水电　浅谈生态水利工程设计与应用　农福科　（广西田林县水利局。广西田林５３３３００）　【摘要】由于传统水利工程对河流生态环境有多重胁迫效应，　所以近年来越来越多专家将目光投在生态水利工程设计的研究方　面。本文分析生态水利工程学的内涵，设计基本理论及方法，并结　合工程案例分析生态水利工程的具体应用。　【关键词】生态水利工程；内涵；设计方法；工程应用　在几百万年长期进化过程中，自然河流与周围的生物种群交织　在一起，形成了复杂、有序、动态稳定的河流生态系统，依据其自　身规律良性运行。人类历史与自然河流历史相比要短暂得多。但是　这几千年人类为了自身的安全与发展，对于河流进行了大量的人工　改造。特别是近一百多年来利用现代工程技术手段，对河流进行了　大规模的开发利用，兴建了大量工程设施，改变了河流的地貌学特　征，河流一百多年的人工改造超过了数万年的自然演进，对河流生　态系统的胁迫效应致使河流生态系统不同程度的退化。因此近年来　越来越多专家开始关注生态水利工程设计的研究方面。　１生态水利工程设计原则　１．１工程安全性和经济性原则　作为一项综合性的工程，水利工程不仅要满足人类对于供水、　防洪、航运等基本需要，同时也要适应生态可持续发展的要求。因　此在进行设计的时候，要同时运用水利工程学及生态学的相关理论　原理，才可以得到安全、稳定、耐久的水利工程。　而从经济学方面看的话，水利工程还需要兼顾经济的合理性，　因为我们很难掌握自然生态环境发展演变的过程与结果，因此水利　工程不大不小都会带有某种程度的风险。这就要求一方面在进行设　计之初就做好对工程周边生态环境的长期定点监测及评估。另一方　面，最大化地运用河流生态系统的自我恢复功能，选取获得经济上　投入最小，却能赢得最大化效果的技术路线。　１．２提高河流形态的空间异质性原则　人类在进行大规模的水利工程建设的时候，都会对周边生态环　境造成某种程度上的胁迫性，使得周边生态环境出现不同程度的退　化。生态水利工程建设的目的在于将工程对生态的胁迫性降到最低，　具体手段并不是依靠简单的种植护坡植物，又或者是引进生物物种　就可以解决的，需要采取有效措施提高河流周边环境的异质性，为　周边生态物种多样性的恢复构建基础。　１．３生态系统自设计、自我恢复原则　以往的水利工程最重要的一个特点是采取自然河流的控制措施　而进行生态水利工程设计时需要设计工作人员抛弃以往的控制权，　树立自设计理念。因为经长期的实践证明，任何想依靠人力、科技　控制自然的行为最后都是以失败而告终。因此在进行设计工作的时　候，需要结合自然生态系统的自我设计、自我组织的原则，结合周　边生态环境而设计，尊重自然环境，达到工程与生态和谐共处。　１．４反馈式原则　自然生态系统是经过长时间发展而来的，并且这个发展过程仍　在持续进行。因此一旦河流周边生态发生了改变，即使利用再先进　的科技都不可能在短时间之内修复。所以在进行生态水利工程设计　的时候，需要寻找到最接近工程周边生态系统的结构，尽可能地构　建起一个可持续健康的生态系统。　２生态水利工程设计具体应用　（１）永兴二级水电站枢纽工程生态环境设计是湖南省水电设计　院开展生态水利设计的典范工程　设计之初，技术人员就确立了“绿色工程和生态环境人性家园”　的指导思想，把工程定位于生态旅游风景区和水利工程科普园。通　过采用高技术手段设计了电站大鹏展翅的屋顶结构，改变了传统水　电站大坝加高压线单调的外形，使其既体现了水工建筑物的特点和　功能，又富有韵律感，与周边植被、地貌等自然环境相协调。对建　筑材料特别注意采用当地天然材料，加快生态修复速度。各种绿化　植物尽可能就地取材，对引进外来植物物种持慎重态度。尽量减少　人工建筑物对周围生态环境的破坏，留出生态环境的过渡区域和生　态物种的习惯性空间等等。电站竣工后其生态设计效果赢得各级领　导的肯定，被人亲切称为“生态电站”和“绿色电站”。　（２）生态水利使塔里木河地区恢复了生机　自２０００年以来，通过从大西海子西北５３０ｋｍ外的中国最大的内　陆淡水湖一博斯腾湖引水到大西海子水库，泄入塔里木河道，输水　终点博斯腾湖，通过四次成功输水后，结束了大西海子水库至台特　马湖３００ｋｍ以上河道３Ｏ年断流无水的历史，台特马湖已经形成ｌＯｋｍ　的水面，地下水埋深从过去的１３ｍ上升到平均７．８ｍ，天然“绿色走　廊”的胡杨树、红柳、芦苇等植被已恢复了生机，生态环境得到显　著的改善。　（３）浙江湖州以营造亲水环境，丰富水利建设内涵为要求，兼　顾城镇规划、旅游规划、环保规划、林业规划和交通规划，积极开　展河道工程生态绿化建设　利用建设清水河道的契机，湖州吴兴区杨家埠镇赵湾村筹资９０　万建设了一个村民休闲的好去处一赵湾农民公园。公园里营造了村　民活动室、凉亭、花廊，利用原有园内所有河道做了砌石护岸建成　观赏鱼池，还建造水闸控制汛期山水的输泄，一派小桥流水人家的　美丽景色，这是大力推进公共绿地和生态环境整治建设在该村的又　一新成果。湖州市还结合城市景观和公共绿地的要求，在编制完成　市城防工程水土保持方案基础上，对各类堤防及水闸工程的绿化，　采用园林绿化布置的形式均先期做好方案设计。完成了导流东大堤　１７ｋｍ河道景观带绿化等，面积达１７．７万ｍ　。其中种植雪松、香樟、　广玉兰、垂柳等各类乔木树种８６００余株、种植丝带草及铺设马尼拉　草坪达１４万ｍ。、种植紫薇、黄杨、红叶李等灌木树种３０００余株。　完成南浔镇北水港２．２万ｍ　面积的绿化、杭嘉湖北排通道工程全线　２５ｋｍ堤防绿化、环湖大堤各多孔水闸管理区的配套绿化工作。　（４）北京以“绿色奥运、人文奥运、科技奥运”的理念留住了　世人的目光，赢得了２００８年奥运会的承办权　然而北京缺水已成为不争的事实，解决缺水问题，建设和谐优　美的水生态环境，不仅是为建设绿色奥运努力，更是北京建设现代　化国际大都市的迫切需要。　就奥运设施的规划与建设，北京市水利设计院的专家提出合理　构建水生态系统的建议。在奥运湖修建人工湿地、渗滤沟、绿化过　滤氧化塘等，岸上植树，水中植草，放养鱼、鸭，形成绿地、流水、　青草、水生物的生态链，从而实现变无水为有水、少水为多水、死　水为活水的转变，达到净化水源、改善水质的目的，实现水资源的　循环利用。　尤其是北京转河的治理引起专家们的关注。转河整治坚持以人　为本，生态治河，在实现水利工程基本功能的前提下，充分展示了　河道的自然生态、人水和谐以及历史文化内涵。尤其是转河两岸进　行了彻底截污，雨污管线进行了分流，各种污水不会再排到转河中，　有效防止了水污染。转河工程中的河底、河坡透水砖和鹅卵石的铺　设，河中１２０余种水生物的种植，岸边柳树、水杨等喜水植物的栽　种，基本恢复了水的良性循环，保持了良好的水生态环境，建成了　集水利、生态、景观、文化于一体的城市水生态系统。山因水而秀，　城因水而灵。承载着数千年文化与历史的北京因缺水已渐显疲惫。　借着绿色奥运的东风，适当引水，生态治水，节约用水，努力实现　水资源的高效利用、全面节约和有效保护，一个“绿城清水，人水　相亲”的绿色奥运必将展现在世人面前。　３结束语　综上，生态水利工程的目标是促进生态学与水利工程的结合，　要求工程不仅要满足人类社会生产发展需求，而且还要同时满足河　流生态系统稳定性与生物多样性的需求。虽然它是一个新兴的技术　领域与学科方向，但是伴随着人类与自然和谐相处，可持续发展等　理念日益深入人心，它必然在不久的将来显示出重要意义。　参考文献：　【１１董哲人．试论生态水利工程的基本设计原则［１１．水利学报，２０１１．　［２］２刘正茂．生态水利工程设计应遵循的理论与技术路线［Ｉ１．水利发展　研究．２０１２．　作者简介：　农福科（１９６３一），男（壮族），广西德保人，广西田林县水利局　工程师，从事水电工程施工技术和水利水电工程设计工作。　２０１３．０４　ｌ