生态友好型水利工程设计理念与案例分析

摘要：本文深入探讨生态友好型水利工程的设计理念，阐述其在满足人类用水需求的同时，维护和改善水生态环境的重要性。通过分析相关设计原则、建设理念和运行管理理念，并结合实际案例，展现生态友好型水利工程在实践中的应用及成效，旨在为水利工程的可持续发展提供参考。

关键词：生态友好型；水利工程；设计理念；案例分析

一、引言

随着人类对自然环境认识的加深，传统水利工程对生态环境造成的负面影响日益受到关注。生态友好型水利工程应运而生，其强调在工程建设的各个环节融入生态保护理念，力求实现水资源的合理利用与生态环境的和谐共生，这对于保障生态安全、促进可持续发展具有重要意义。

二、生态友好型水利工程设计理念

2.1设计原则

1.保持自然河流生态特征：在水利工程设计时，尽量维持河流的自然蜿蜒形态、河宽变化以及浅滩、深潭等多样化的地貌特征，为水生生物提供适宜的栖息环境。例如，避免过度裁弯取直，因为自然弯曲的河道有助于水流的缓急变化，为不同习性的生物创造生存空间。

2.恢复受损河流生态系统：针对因人类活动而受损的河流生态系统，采取生态修复措施，如植被恢复、底质改良等。通过种植本土水生植物，增加生物多样性，改善水体自净能力；修复受损的河底底质，为底栖生物提供适宜的生存环境。

3.提高水资源利用效率：运用先进的水资源管理技术和优化的工程设计，实现水资源的高效配置。例如，采用节水灌溉技术，推广滴灌、喷灌等方式，减少农业用水浪费；在工业用水中，提高水的循环利用率，降低单位产品的用水量。

4.兼顾经济效益和生态效益：在水利工程建设中，综合考虑工程的经济效益和生态效益，寻求两者的平衡点。避免为追求短期经济利益而对生态环境造成不可逆的破坏，确保工程长期稳定运行且对生态环境友好。

2.2建设理念

1.推广生态补偿技术：在水利工程建设过程中，采用生态补偿技术来弥补工程建设对生态环境的影响。如建设人工湿地，利用湿地的生态功能净化污水，同时为野生动植物提供栖息地；进行植被恢复，增加区域的植被覆盖率，减少水土流失。

2.降低工程建设对环境的影响：采取一系列措施减少工程建设过程中的环境影响。合理规划施工场地，减少土方开挖量，避免不必要的土地扰动；选用环保型建筑材料，降低建筑材料生产和使用过程中的污染物排放。

3.合理利用新能源：积极在水利工程中应用新能源，如太阳能、风能等。在水利设施上安装太阳能板或小型风力发电机，为工程运行提供部分电力，降低对传统能源的依赖，减少碳排放。

2.3运行管理理念

1.加强水质监测：在水利工程运行期间，建立完善的水质监测体系，实时监测水质变化。通过定期检测水体中的化学需氧量（COD）、氨氮、总磷等指标，确保水质符合相关标准，一旦发现水质异常，及时采取措施进行处理。

2.优化调度管理：根据不同时期的水资源需求和生态环境要求，优化水利工程的调度方案。在枯水期，保障生态基流，维持河流的基本生态功能；在汛期，科学合理地调节水位，既发挥防洪作用，又减少对生态环境的冲击。

3.加强风险管理：制定完善的风险应急预案，对可能出现的自然灾害（如洪水、地震等）和环境污染事件（如突发水污染等）进行预评估和应对规划。定期组织应急演练，提高应对突发事件的能力，确保工程和生态环境的安全。

三、生态友好型水利工程案例分析

3.1南水北调中线引江补汉工程

1.工程概况

南水北调中线引江补汉工程是加快构建国家水网主骨架和大动脉的重要标志性工程 ，致力于打造既利国利民又生态友好的现代水利工程。

2.生态友好措施

绿色设计融入各阶段，在项目环评、可研、初设、招标阶段，把绿色环保理念融入其中，提出生态环保、节能降碳的设计标准和技术要求。

表土资源保护利用，全线位于山区，表土资源珍贵且匮乏，水土流失风险隐患大。推行表土剥离、保护与利用规范化标准化建设，确保剥离计量达标、堆存区域合理、保护措施得当，提高表土资源保护率，为后期植被恢复和土地复垦提供保障。

生态敏感区保护，工程地处鄂西山区，涉及多个生态敏感区。以生态环境保护示范项目为引领，推进绿色高质量发展，强化 “四新” 技术应用。如在土建施工 2 标 3 号平洞场平区和 6 号平洞现场，采用植被生态混凝土技术、绿化自动化滴灌养护技术，实现复杂地形边坡绿化植被养护，防治水土流失、减少生态破坏；在土建施工 4 标 2 号预制管片厂，自建 LNG 液化天然气站降低用电功率，引入智能化 pH 在线监测系统实现水养池水循环利用，节能节水并降低碳排放；土建施工 8 标 19 号平洞场平区，采用 “预沉淀 + 调节池 + HG 高效净化器 + CO2 碱性废水处理装置 + 接触消毒” 工艺处理隧洞生产废水并回用，实现自动化监测、控制和处理。

绿色营地建设，办公生活区选用统一的庭院式装配建筑风格，应用透水混凝土、太阳能路灯等绿色低碳设备工艺，打造 “人文营地、绿色营地、标准营地、运动营地”；施工生产区按照标准化建设要求总体实施，贯彻生态环保理念，打造 “花园式” 绿色废水处理站 。

成效，通过一系列生态友好措施，有效应对了施工区域复杂多变的地质条件和生态环境挑战，走出了一条绿色引领、高质量发展的新路径，为南水北调后续工程高质量绿色发展提供了范例。

3.2某市河道治理工程

某市河道治理工程意义重大，旨在全面改善河道的防洪、水质与生态环境。

工程伊始，便进行全面生态评估与方案制定。专业团队深入河道，详细了解河道生态现状，包括水生生物种类、水质各项指标以及河岸生态情况，精准找出存在的问题，如河水污染严重、河岸坍塌隐患等，据此制定出极具针对性的治理方案。

在生态友好措施方面，大力应用生态修复技术。在河岸广泛种植大量本土水生植物，构建起绵延的河岸植被带。这些植物不仅能稳固河岸，有效防止水土流失，还能通过自身的净化功能，降低河水中的污染物含量，为众多生物提供栖息之所。同时，建设人工湿地，利用湿地独特的自然净化功能，进一步对河水进行深度净化，改善水质。

经过几年的精心治理与运行，该河道实现了华丽蜕变。防洪能力大幅提升，水质明显改善，清澈的河水重新流淌，生态环境重焕生机，吸引了众多市民前来休闲娱乐，真正实现了生态、社会和经济效益的多赢局面。

四、结论

生态友好型水利工程设计理念体现了人类对自然环境的尊重和对可持续发展的追求。通过遵循科学的设计原则、采用生态友好的建设理念和有效的运行管理措施，能够在满足水利工程基本功能需求的同时，最大程度地减少对生态环境的负面影响，实现水资源的合理利用和生态系统的保护与修复。从南水北调中线引江补汉工程、某市河道治理工程等案例可以看出，生态友好型水利工程在实践中具有可行性和显著成效。未来，应进一步加强生态友好型水利工程设计理念的推广和应用，不断创新技术和管理模式，为水资源的可持续利用和生态环境的保护做出更大贡献。同时，需要加强对生态友好型水利工程的研究和监测，及时总结经验，不断完善工程设计和运行管理，以适应不断变化的生态环境需求和社会经济发展要求。

参考文献

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