摘要：随着经济社会的发展，人口急剧增长，环境资源严重短缺，尤其是水资源问题尤为突出。为了充分利用水资源，人类修建了大量水利工程，但是大型水利工程会对自然环境产生一些不利影响，环境问题日益严重。因此，加强水环境工程的建设迫在眉睫，城乡规划中合理地进行水环境规划设计和评价，在可持续发展战略上能够更有效地改善和保护水环境。
关键词：环境工程；水环境；规划设计；评价方法
改革开放以来，我国经济发展越来越快，人口的急速增长，城市化进程的不断推进，使得人类社会对环境资源的需求日益增加。其中，水资源的短缺问题尤为突出，受到世界各国政府和人民的广泛关注。为了充分利用水资源，人们修建了很多的水利工程，如水库工程、地下水工程、节水工程以及远距离调水工程等。然而，在利用水资源和改造生态环境的同时，打破了原有的生态平衡，对生态环境产生巨大影响。
1、我国的水环境问题
全球环境监测系统的资料显示，危害全球水环境的主要因素包括：生活废水、工业废水、农业灌溉使用的肥料以及杀虫剂。生活废水中，含有较多的氮元素和磷化物，并带有病毒细菌，容易造成水体富营养化和水体污染；工业废水中，含有大量的重金属和合成有机物，污染附近的水体，使得很多水生生物死亡或者重金属在生物体中累积，影响生态环境；农业灌溉的肥料和杀虫剂的使用，导致水体的硝酸盐含量持续增长以及杀虫剂的污染。
随着经济的迅速发展，我国城市和农村的生活及工业污水排放量越来越大，但是污水处理率却很低，其中全国农村污水处理率只有30%不到。目前，我国水污染形成了以下的总体态势：北方比南方严重、地表水比地下水严重、城市及近郊比乡村严重。另外，我国又是一个水资源短缺的国家，在现有的政策和水环境现状下，激增的人口数量及人民生活水平的不断提高，水资源需求也相应增长，用水 需求越来越大，从而造成经济生活用水和生态环境用水的失衡，水体自净能力下降，一定程度上加剧了水环境的恶化。再者，地表水的污染，导致人们过量开采地下水，部分地区已出现地下水位连年下降，地面甚至出现沉降、塌陷等问题。
水环境的污染和破坏，对我国的社会经济发展造成的损失是巨大的，经有关数据统计显示，由于生态破坏和环境污染，我国直接或间接的经济损失达GDP的4%左右。因此，水环境工程的建设显得尤为重要，它对水环境的改善和保护起着十分重要的作用。
2、水环境工程规划设计
2.1 确定水环境工程的总体规模和水质预测方法
水环境工程设计要以总体统筹的水环境工程规划为依据，符合城乡发展的需求，既保护和改善水环境，又为城市防洪做贡献，加快城市防洪工程的推进，提升人民的生活水平，实现可持续发展战略。
进行水环境工程规划设计要考虑到水环境工程的总体规模，这是由水库的平均水位确定的，即水库（人工湖）是水环境工程中的重要一环。兴修人工湖不但能增加环境水利工程的库容量，还具有一定的经济效益，能为房地产提升知名度，带来增值空间。但是在提升当地水环境容量、为当地带来经济效益的同时，水库的水位、容量等基本数据必须掌握，对水环境质量加以调控，力图保护及改善其水质。
水环境规划设计在确定总体规模时，还需要考虑的其它因素有实地条件和设计的合理性等。在评价对水环境的保护效果时，应当采用实际测量的数据，在计算时，使用水质预测理论方案计算更为准确。计算在水库下游水质是否达标，多采用统计的方案，具体操作步骤如下：根据近几年的数据，找出变量，进行统计计算，找出各个合格的具体时段，最后计算出达标的概率。在选取水样作为统计的样本时，第一要对水样进行全方位的统计，选取其中的可以代表整体的三到五年的数据进行计算，并找出合格的时间段，计算出保证率。在最后确定出需要控制的时间，对这个时间进行预测和估计，特别要计算出水库枯水时间的水质，在计算全部完成后，将计算的预估值与水质的要求值进行对比，看是否达到标准。
2.2水功能环境区划及水质的控制
环境水利工程设计还应当充分地考虑到，工程修建之后无法将原先汛期的最高水位提升，工程的兴建不能够与城市的其它项目产生矛盾等问题。水环境规划设计在协调好以上问题的前提下，做到对城市格局进行优化，促进城市环境的改善，促使本身已建设的防洪设施得到全面的加固。
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城乡发展在生产、生活中会不断地增加用水量，对城乡整体的排污能力及水环境纳污能力提出了更高的要求。所以，规划设计的过程中，应全面地调查和校核当地的水环境情况，收集整理当地排污的数据，根据现有的数据预估水环境承载能力，结合经济效益、方案可行性等方面进行综合分析，从而获得科学有效的水环境规划方案。
完成以上的各项分析之后，进行水环境功能区域划分，确定水环境的重点保护区域以及各个功能区域的水质控制目标，从而为规划方案拟定合理的水环境控制标准及保护措施。在规划设计时，科学合理地进行水功能划分，根据水环境的功能区划制定水环境保护策略，有利于的水环境保护计划的实施。例如，规划预估水环境排污量的承载能力，结合预估所涉及的排污口的位置以及数量，进行优化分配，可为水环境综合管理提供更多的便利。另外，对水功能进行划分应当将水资源的开发利用，以及社会发展需求的期望进行有机融合，对不同等级区划的功能水域实施不同程度的保护，进行分级的管理，有效地节省资源，实现可持续发展的目标。
3、水环境工程的评价研究
目前，水利工程正在由工程水利向资源水利方向转变，环境的影响成为了最为重要的因素。然而环境水利工程所能够达到的实际效果是存在一定争议的，因此应当对水环境工程的评价方式进行探讨研究，选择较优方式评价该项工程所能达到的效果。水环境工程的评价标准首先要参考水环境的效益，另外还要围绕经济、资源、工程和环境之间的密切关系，客观评价水环境工程所带来收益影响，才能使设计更加合理，计算更加精确，同时保障工程的效益最大化。水环境主要依靠的是自然环境，具有不固定的状态，较多的不可控制、不稳定的因素严重地影响了水环境工程的评价标准。对水环境工程进行评价时，应当评价研究整体的水环境运行状况，一般采用统计计算的方式，通过水质的保证率，对水环境工程进行评价最为妥当。
3.1 综合指数评价法
综合指数评价法是一种较为简单的评价方法。它将水体中各监测项目的监测结果与其评价标准之比作为该项目的污染分指数，然后通过数学手段将各项目的分指数综合得到该水体的污染指数，以此作为该水体指数法的水质评定尺。这种方法的缺点是将各种污染物综合到一起计算，最后结果不能真实地反映出水体污染程度和主要的污染物种类。
3.2 模糊数学评价法
美国控制论专家ZadehL.A.于1965年提出模糊集合的概念以来，在随后的几十年时间里模糊数学理论得到了前所未有的发展，同时也被广泛运用于生产实践中。在水环境质量综合评价中，涉及大量的复杂现象和许多因素的相互作用，存在大量的模糊概念和模糊现象。如水质级别的划分和评价标准的确定，因此，模糊数学在水环境质量评价中得到了广泛的应用。模糊数学评价法包括模糊聚类法、模糊模式识别和模糊综合评判法等，其中最典型的方法是模糊综合评判法。
3.3 人工神经网络评价法
近年来，人工神经网络在水环境质量评价中也取得了较为广泛的应用。它的基本思路是：根据水体污染特点，选择适当的污染指标进行建模，若选取m项评价指标，则BP神经网络的输入层有m个神经元，根据水体功能确定水环境质量标准的水质标准分级，若有n级，则BP神经网络的输出层有n个神经元，然后根据水质评价标准建立训练样本，再通过对样本的学习和对网络的反复训练，当网络模型的检测样本和训练样本拟合度最高时，获得相关训练参数，由此也就能确立了水质评价的人工神经网络模型，进而进行水环境质量评价。
4、结论
水环境规划设计主要因素有三点：确定水环境工程的规模，水环境的功能区划和水质的控制。水环境工程的评价要先参考水环境的效益，然后围绕经济、资源、工程和环境之间的密切关系，使用适当的评价方法，客观评价水环境工程所带来的收益，才能使设计更加合理。结合城乡的发展规划方向，充分考虑水环境工程规划设计的三大要素，对水环境工程进行合适的评价研究，才能做出符合可持续发展战略的水环境工程规划方案。
参考文献：
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论文作者:梁晓
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签：水环境论文; 工程论文; 评价论文; 水质论文; 水体论文; 规划设计论文; 水利工程论文; 《基层建设》2019年第28期论文;