水利水电工程中的生态水利设计原则与实践

一、引言

水利水电工程作为水资源综合开发利用的关键手段，在防洪、发电、灌溉等领域发挥着不可替代的作用，极大地推动了经济社会的发展。然而，传统水利水电工程建设往往侧重于工程功能的实现，忽视了对生态环境的保护，导致河流生态系统破坏、生物多样性减少等问题。

二、生态水利设计原则

（一）生态优先原则

生态优先原则要求在水利水电工程设计的各个环节，始终将生态系统保护置于首要位置。从工程选址开始，就需充分考虑区域生态敏感性，避免对自然保护区、重要湿地、濒危物种栖息地等生态关键区域造成破坏。在确定工程规模时，应综合评估工程建设对流域生态系统结构和功能的影响，确保工程建设不会导致生态系统失衡。生态阈值是衡量工程建设对生态环境影响程度的重要指标。

（二）协调共生原则

水利水电工程的防洪、发电、航运等功能与生态保护功能并非相互对立，而是可以通过合理设计实现融合。在防洪工程设计中，可采用生态防洪堤替代传统硬质堤坝，生态防洪堤不仅具备防洪功能，还能为动植物提供栖息空间，促进水陆生态系统的物质和能量交换。

（三）可持续发展原则

在生态水利设计中，对水资源、土地资源等进行合理配置和高效利用至关重要。通过优化工程布局和运行方式，提高水资源的利用效率，减少水资源浪费。例如，在灌溉工程设计中，采用滴灌、喷灌等节水灌溉技术，替代传统的大水漫灌方式，可有效降低灌溉用水量。

三、生态水利设计在水利水电工程中的实践

（一）工程规划阶段的实践

在水利水电工程规划阶段，首先要开展全面的生态评估工作，利用地理信息系统（GIS）等技术手段，识别生态敏感区域，包括自然保护区、风景名胜区、湿地、水源保护区等。然后，根据生态评估结果，合理规划工程选址和布局，尽量避让生态敏感区域。

（二）工程设计阶段的实践

生态友好型水工结构设计是生态水利设计的重要内容。鱼道设计采用仿自然的结构形式，模拟鱼类洄游的自然环境，帮助洄游鱼类顺利通过大坝。例如，某水电站的鱼道采用槽式鱼道，设置了不同坡度和水深的水池，为不同习性的鱼类提供了适宜的洄游条件。

（三）工程施工阶段的实践

在水利水电工程施工过程中，采取有效的生态保护措施可减少施工活动对生态环境的破坏。施工废水需经过沉淀、过滤、中和等处理工艺，达到排放标准后再排放，避免对周边水体造成污染。对于施工产生的噪声，通过合理安排施工时间、采用低噪声设备、设置隔音屏障等措施进行控制，减少对周边居民和野生动物的影响。施工产生的固体废弃物进行分类处理，可回收利用的尽量回收，不可回收的运至指定地点进行无害化处理。此外，加强对施工区域植被的保护，划定施工活动范围，严禁超范围施工，对施工过程中破坏的植被及时进行恢复。

（四）工程运营阶段的实践

基于生态需求的水库调度管理是保障河流生态系统健康的重要手段。在运营阶段，根据不同季节、不同河流生态需求，制定科学合理的水库调度方案 。在鱼类繁殖季节，适当增加下泄流量，营造适宜的繁殖环境；在枯水期，保障下游河道的基本生态用水需求，防止河道断流。例如，某水库在运营过程中，建立了生态调度模型，结合气象、水文、生态等数据，实时调整水库的下泄流量，有效维持了下游河道的生态平衡，保护了河流生态系统的完整性。建立完善的生态监测体系，对工程运营后的生态环境进行长期监测和评估。监测指标涵盖水文、水质、生物多样性、土壤等多个方面。

四、生态水利设计实践中存在的问题

（一）设计理念贯彻不足

长期以来，传统水利水电工程设计注重工程功能的实现和经济效益的最大化，形成了以工程为中心的设计思维惯性。这种思维模式导致在生态水利设计过程中，部分设计人员对生态保护的重视程度不够，在设计方案中未能充分体现生态水利设计原则，存在生态保护措施落实不到位的情况。

（二）技术标准与规范不完善

目前，我国生态水利设计缺乏统一的技术标准和规范，不同地区、不同项目的设计标准差异较大，导致设计质量参差不齐 。由于没有明确的设计要求和技术指标，设计人员在进行生态水利设计时缺乏依据，难以保证设计方案的科学性和合理性。

（三）资金与管理保障不足

生态水利设计往往需要增加工程建设成本，如生态友好型水工结构的建设、生态修复工程的实施等都需要额外的资金投入。然而，在实际工程中，由于资金预算有限，部分建设单位为了降低成本，会削减生态保护相关的资金投入，导致生态水利设计方案难以全面实施。在水利水电工程建设运营过程中，生态水利设计的管理职责不明确，缺乏有效的监管机制。多个部门对生态水利设计管理存在职能交叉和空白，导致管理效率低下。

五、优化生态水利设计实践的建议

（一）强化设计理念与专业协同

加强对水利水电工程设计人员的生态水利设计理念培训，通过举办专题讲座、培训班等形式，提高设计人员的生态保护意识和专业素养。同时，通过宣传推广生态水利设计的优秀案例，展示生态水利设计在实现工程效益与生态效益统一方面的优势，营造重视生态水利设计的行业氛围，引导设计人员将生态水利设计原则贯穿于工程设计全过程。

（二）完善技术标准与规范体系

组织相关领域的专家，研究制定生态水利设计的统一技术标准和规范，明确生态水利设计的基本原则、技术要求、设计流程和评价指标 。标准应涵盖生态流量计算、生态友好型水工结构设计、生态修复工程等各个方面，为设计人员提供明确的设计依据。设立专项科研项目，鼓励科研机构和企业开展生态水利设计新技术、新方法的研发。

（三）加强资金与管理保障

政府应加大对生态水利设计的资金支持力度，设立生态水利设计专项基金，用于支持生态友好型工程建设、生态修复工程和生态监测等工作 。同时，优化资金分配结构，确保生态保护环节有充足的资金投入。在工程建设资金预算中，明确生态保护相关费用的比例，并加强对资金使用的监管，确保资金专款专用，提高资金使用效率。明确生态水利设计在工程建设运营过程中的管理职责，建立由水利、环保、自然资源等多部门组成的联合监管机制。

六、结论

生态水利设计原则为水利水电工程建设提供了科学的指导方向，通过在工程规划、设计、施工及运营阶段的实践应用，能够有效减少工程建设对生态环境的破坏，实现工程功能与生态保护的协调统一。然而，目前生态水利设计在实践过程中仍面临设计理念贯彻不足、技术标准与规范不完善、资金与管理保障不足等问题。

参考文献：

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