关键词：生态水利工程；设计；分析
引言
水利工程是一项对自然界的地表水和地下水进行控制，管理，调配，保护，开发利用以达到除害兴利的目的而修建的工程。随着水利工程的发展，优于对环境的保护，生态水利工程应运而生。
1生态水利工程规划设计的基本原则
1.1确保工程的安全性和经济性原则
在设计时也因遵循水利工程的一般设计原则和设计目的。即在考察水域过程中利用对水域情况的了解针对实际施工过程中的问题对原有水利工程的设计和施工提出合理化改造建议，尽可能满足水利工程的实施上能够低成本、高回报地进行。安全方面则更多的注重流域内建筑物本身的承受能力问题，尽可能减少水体对建筑物的侵蚀确保工程设施长时间内的完整度和工程本身对于自然环境的承载能力。在全局的角度看，生态水利工程的设计规划应该遵循水利工程中“风险最小，收益最大”的原则。
1.2提高河流形态的空间异质性原则
由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。
1.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。将自组织原理应用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅助性设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的，人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。
2生态水利工程的规划设计方案
2.1生态河道规划设计内容
2.1.1生态河道的平面设计
生态河道的平面设计关系到生态系统的整体把握，在设计中要重点考虑河流的过流能力。从当前河道现状来看，河道生态系统受人类频繁活动的影响，使得河道地带日渐狭窄，水域面积大幅度缩减，生物物种的生存环境受到严重破坏。所以，在规划设计生态河道时，既要满足排洪要求，对河道宽窄进行合理规划，又要恢复河道的生态系统，拓宽河道水域面积。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样一来，不仅能够通过修复河道生态系统为微生物繁衍提供生存条件，而且还能够减轻汛期河道的行洪压力，增大渗水面积，起到补给地下水，改善区域生态环境的作用。生态河道规划设计要综合运用生态学和水利学的知识，通过规划设计重点治理河道环境，使河道恢复抗洪防汛的功能，有效降低水流流速，避免水流对沿岸造成过大冲击，有效改善局部环境。
2.1.2生态河道断面设计
河道断面设计可对单级梯形、矩形断面、多层阶梯的常见设计结构进行创新，采用复式断面设计，具体如下：以常水位为分界点，在其以上部位设置河道缓坡，在其以下部位设计成梯形断面。在汛期，河道水流会漫过河道缓坡，虽然增大过水断面，但不会对周边环境造成洪水冲击；在枯水期，水流在主河道内流动，可维持基本的河流生态需水。通过复式断面设计，不仅能够体现河道内水流在常水位时的亲水性，而且还能够有效减缓护岸高度，满足泄洪要求，此外也能为滨水区设计优美景观提供规划空间。在治理河道生态环境中，要将断面结构设计作为切入点，根据生物群落多样化、水流形式、水流流速、水体溶氧量等方面的要求，对河道断面进行优化设计，恢复或仿造河道多样化的生态景观环境。
2.1.3河床及护岸类型
生态河道设计的最终目的是使河道具有自修复功能，为了达到这一目的，需深入研究河道护岸形式，制定可行性方案。在常见的设计方案中，通常采用建造堰坝或橡皮坝的方式，使河床与河堤成为一体，而很少考虑到河床的建设需求。所以，为了保证设计方案的有效性，应当将河床设计纳入到生态河道设计中加以重点考虑。在河道护岸设计中，应进行生态护岸设计，如采用栅格边坡加固技术、植物根系加固技术、生态砌块加固技术等，对河道护岸的生态环境进行恢复。这些技术措施均能够增强堤岸的稳固性，促使河水有效补给地下水，有助于维持整个生态系统的良性循环。在护岸类型设计中，应充分考虑河道坡面形式，合理确定护岸结构形式，并选择好建筑材料，以达到节约工程成本与保护生态环境的双重目的。
2.2生态河道的规划设计方案
（1）在对河道立式驳岸的设计中，可将封闭式的隔水砌墙改为栅格结构，具体方法是变立式为斜式，坡面从原本的直角改成65°~75°之间，并在坡面上预留出以下小孔径的栅格，同时结合地域的气候特点种植一些常绿植物、花卉或是灌木等，由此可充分体现出河道驳岸的生态性。
（2）对河道斜式护岸的规划设计中，较为常用的形式有两种，即混凝土砌石和附图中的网格结构，这两种形式的护岸均可改为栅格结构。
在具体的规划设计中，应确保栅格空间疏密有序，可以混凝土砌石生态护岸面为主，在其上分出若干个栅格，要保证其大小的均匀性及布局的合理性，实际规格尺寸可按河道的水文水情进行设定，在较大的栅格空间内，可以种植乔木，较小的栅格内则可种植各类花卉或是灌木，避免出现附图中只有绿草的单一化局面。通过多种植物的交错布置，可增强河道景观的自然美感，并且还能为各类以水生生物为食的鸟类提供栖息的场所。
（3）直立式结构是水利工程建设中混凝土砌石的常见结构，这种河堤结构作业方便、适用性强，虽然可以有效保护农田和居民生活环境，但是却因结构自身的局限性，易造成河道渠道化，隔断河流生态系统与其周边生态系统的联系。所以，有必要对直立式结构河堤设计进行改进，根据河道水文的具体变化，可采取斜式堤岸与自然型堤岸相结合的设计方案。若该河段受水流冲蚀严重，则通过斜式堤岸设计有效减缓堤岸高度，自然型堤岸设计适用于水流冲蚀较轻的河段。在具体的规划设计中，要充分考虑工程的实际情况，通过设计间隔型的堤岸，以及增加亲水台阶或平台，使其满足保护生物物种多样性的需求。
结语
生态水利作为水利工程的一种特殊形式，对于水利工程发展有着重要的意义，如何更好地开展我国对于生态水利工程的建设还需要相关部门不断地做出努力。开展生态水利工程能够加强我国目前在水利工程领域持续发展的局面，有利于进行经济发展与自然和谐的共同发展，对于构建人与自然和谐发展的社会有着重要作用。
参考文献
[1]李刚.浅析生态水利工程设计方面的基本原则[J].城市建设理论研究:电子版,2016(15).
[2]陈健.浅谈生态水利工程的规划设计基本原则[J].低碳地产,2016,2(13).
[3]陈旭峰.水利工程项目的生态规划设计存在的问题及对策[J].河南水利与南水北调,2016，（9）:87-88.
论文作者:徐琦闻1郑德宝2
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/31
标签：河道论文; 水利工程论文; 生态论文; 护岸论文; 生态系统论文; 栅格论文; 断面论文; 《建筑科技》2017年第7期论文;