□張 進(jìn)

在人類(lèi)社會(huì)發(fā)展中，水利工程在保障水資源供應(yīng)、防洪減災(zāi)等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計(jì)往往專(zhuān)注于工程技術(shù)本身，較少考慮對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與修復(fù)。隨著環(huán)境問(wèn)題日益凸顯，生態(tài)設(shè)計(jì)作為一種創(chuàng)新的設(shè)計(jì)策略，逐漸引起了廣泛關(guān)注。它將自然生態(tài)與工程設(shè)計(jì)有機(jī)融合，強(qiáng)調(diào)在工程建設(shè)過(guò)程中保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共生。本文以水電站工程、河流治理工程和城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，探討了生態(tài)設(shè)計(jì)在提升生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等方面的價(jià)值和實(shí)際效果。通過(guò)深入研究不同類(lèi)型水利工程中的生態(tài)優(yōu)化策略，旨在為未來(lái)水利工程設(shè)計(jì)提供創(chuàng)新思路和實(shí)踐指導(dǎo)，推動(dòng)水利工程與生態(tài)環(huán)境協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的共同目標(biāo)。

1.生態(tài)設(shè)計(jì)對(duì)水利工程的價(jià)值

水利工程在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中扮演著至關(guān)重要的角色，然而，其建設(shè)和發(fā)展也常常伴隨著對(duì)自然環(huán)境的破壞和資源的消耗。在水利工程建設(shè)中，為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好和生態(tài)平衡的目標(biāo)，生態(tài)設(shè)計(jì)日益受到重視。一般來(lái)講，生態(tài)設(shè)計(jì)在水利工程領(lǐng)域中主要有三大價(jià)值。

1.1 有助于維護(hù)生態(tài)平衡與生物多樣性

水利工程的建設(shè)常常對(duì)周邊生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生直接或間接的影響，可能導(dǎo)致濕地、水生態(tài)系統(tǒng)等生態(tài)環(huán)境的破壞。通過(guò)生態(tài)設(shè)計(jì)理念，可以在水利工程項(xiàng)目的規(guī)劃和實(shí)施過(guò)程中，創(chuàng)造有利于自然生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和發(fā)展的環(huán)境條件。例如：在水庫(kù)工程中，通過(guò)合理規(guī)劃岸線植被、濕地恢復(fù)區(qū)等，不僅可以改善水體水質(zhì)，還有利于鳥(niǎo)類(lèi)、魚(yú)類(lèi)等生物種群的繁衍，提高生物多樣性。這種保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)水利工程與自然生態(tài)的良性互動(dòng)，從而為未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1.2 有助于改善水利工程的環(huán)境適應(yīng)性

隨著氣候變化的日益加劇，水資源的合理調(diào)度和管理顯得尤為重要，然而水資源調(diào)度管理往往對(duì)周邊環(huán)境造成較大影響，容易引發(fā)多種多樣的生態(tài)問(wèn)題。將生態(tài)設(shè)計(jì)原則融入水利工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)中，可以提高工程的適應(yīng)性，使其能夠更好地適應(yīng)未來(lái)的氣候變化和環(huán)境變化。例如：在城市排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中融入生態(tài)設(shè)計(jì)理念，可以減少城市排澇和污水排放對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，提高城市的抗災(zāi)能力和環(huán)境品質(zhì)。

1.3 有助于促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展

水利工程建設(shè)常常伴隨著對(duì)土地的占用和生態(tài)環(huán)境的破壞，容易引發(fā)社會(huì)不滿(mǎn)和環(huán)境問(wèn)題。通過(guò)將生態(tài)設(shè)計(jì)融入水利工程，可以實(shí)現(xiàn)工程與周邊社會(huì)環(huán)境的良好融合，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的和諧發(fā)展。例如：通過(guò)公眾參與，征求社會(huì)各界意見(jiàn)等方式，能夠充分考慮社會(huì)利益和環(huán)境需求，提高工程的社會(huì)接受度。

2.水利工程設(shè)計(jì)中的生態(tài)優(yōu)化策略

2.1 生態(tài)設(shè)計(jì)在水電站工程中的應(yīng)用

水電站建設(shè)常常對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。采用生態(tài)設(shè)計(jì)原則，可以在水電站規(guī)劃和建設(shè)中實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與修復(fù)。例如，河北承德豐寧抽水蓄能電站，通過(guò)在水庫(kù)周邊開(kāi)展?jié)竦鼗謴?fù)和植被重建，修建了適合鳥(niǎo)類(lèi)棲息和繁衍的濕地生態(tài)系統(tǒng)，提高了區(qū)域的生物多樣性，不僅有助于改善水庫(kù)周邊的生態(tài)環(huán)境，還為當(dāng)?shù)靥峁┝俗匀唤逃蜕鷳B(tài)旅游的平臺(tái)。

在豐寧水電站項(xiàng)目中，生態(tài)設(shè)計(jì)首先注重濕地的恢復(fù)和重建。通過(guò)人工構(gòu)建濕地的方式，恢復(fù)了原有濕地生態(tài)，為鳥(niǎo)類(lèi)等野生動(dòng)植物棲息成長(zhǎng)提供了適宜的環(huán)境。此外，豐寧水電站生態(tài)設(shè)計(jì)還強(qiáng)調(diào)了植被的重要性。通過(guò)選擇適宜的本地植物，營(yíng)造了自然的植被生態(tài)景觀，提高了水電站周邊的生態(tài)質(zhì)量。這不僅美化了工程周邊環(huán)境，還為當(dāng)?shù)鼐用窈陀慰吞峁┝俗匀恍蓍e和觀賞的場(chǎng)所。除了生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與修復(fù)，豐寧水電站生態(tài)設(shè)計(jì)還積極開(kāi)發(fā)了生態(tài)教育和生態(tài)旅游項(xiàng)目，通過(guò)設(shè)置自然觀測(cè)點(diǎn)、生態(tài)解說(shuō)牌等方式，向公眾普及生態(tài)知識(shí)，增強(qiáng)了人們的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)。同時(shí)，開(kāi)發(fā)生態(tài)旅游資源，吸引游客前來(lái)觀賞自然風(fēng)光，為當(dāng)?shù)貛?lái)了經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 生態(tài)設(shè)計(jì)在河流治理工程中的應(yīng)用

河流治理工程作為維護(hù)水體健康和減輕洪澇風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵舉措，通常需要充分考慮生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和恢復(fù)。傳統(tǒng)的河流治理工程往往會(huì)對(duì)河道、濕地等生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。然而，通過(guò)生態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)河流生態(tài)與水利工程的協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與人類(lèi)利益的雙贏。

美國(guó)洛杉磯的洛杉磯河復(fù)興項(xiàng)目（Los Angeles River Revitalization Proj?ect）是生態(tài)設(shè)計(jì)在河流治理應(yīng)用中的成功案例。該項(xiàng)目旨在恢復(fù)洛杉磯河流的自然狀態(tài)，提高城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，項(xiàng)目采用了一系列生態(tài)優(yōu)化措施，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)與城市的緊密結(jié)合。

首先，該項(xiàng)目對(duì)河道進(jìn)行了仿真重塑，通過(guò)模擬自然河流的曲線和蓄水能力，恢復(fù)了河流的自然水動(dòng)力學(xué)特性。不僅顯著降低了洪澇風(fēng)險(xiǎn)，還創(chuàng)造了更適合魚(yú)類(lèi)遷徙和繁衍的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)了水生生物多樣性的發(fā)展。其次，項(xiàng)目重點(diǎn)恢復(fù)了濕地生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)恢復(fù)濕地植被和水體，營(yíng)造了濕地生態(tài)系統(tǒng)，為鳥(niǎo)類(lèi)、昆蟲(chóng)等野生動(dòng)植物提供了棲息和覓食的場(chǎng)所。這種濕地生態(tài)不僅有助于生物多樣性的提升，還能夠凈化水體，改善城市水質(zhì)。

2.3 生態(tài)設(shè)計(jì)在城市排水系統(tǒng)中的應(yīng)用

城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)在保障城市生活質(zhì)量和環(huán)境可持續(xù)性方面起著關(guān)鍵作用。然而，傳統(tǒng)排水系統(tǒng)存在的設(shè)計(jì)缺陷常常易增加內(nèi)澇和水質(zhì)污染風(fēng)險(xiǎn)，生態(tài)設(shè)計(jì)為城市排水系統(tǒng)帶來(lái)了創(chuàng)新的解決方案。

弗賴(lài)堡位于德國(guó)，其Vauban 生態(tài)城區(qū)成為生態(tài)設(shè)計(jì)在城市排水系統(tǒng)中的成功典范。該項(xiàng)目在地面層設(shè)置綠化雨水花園和雨水濕地，利用自然植被和濕地來(lái)處理雨水。當(dāng)發(fā)生降雨時(shí)，這些雨水花園和濕地能夠吸收和儲(chǔ)存雨水，將其逐步釋放到土壤中，實(shí)現(xiàn)自然的凈化和滲透。這種方式不僅能夠有效降低城市排水系統(tǒng)的壓力，還能夠減少地表雨水徑流，降低內(nèi)澇的發(fā)生概率。除了減輕洪水壓力，該生態(tài)城區(qū)的生態(tài)設(shè)計(jì)還帶來(lái)了顯著的生態(tài)效益。通過(guò)濕地和綠化地表的處理，雨水中的污染物可以被植物吸收和分解，從而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化。這不僅有助于改善城市的環(huán)境質(zhì)量，還為城市居民提供了更加宜人的生活環(huán)境。

2.4 多學(xué)科協(xié)同與社會(huì)參與

在水利工程設(shè)計(jì)中，多學(xué)科協(xié)同和社會(huì)參與是實(shí)現(xiàn)生態(tài)優(yōu)化的有效方法。多學(xué)科團(tuán)隊(duì)可以整合生態(tài)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)，制定綜合性的設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，當(dāng)?shù)卣ㄟ^(guò)與科研團(tuán)隊(duì)合作和公眾參與等方式，充分考慮社會(huì)和環(huán)境需求，確保設(shè)計(jì)的可行性和社會(huì)接受度。如新加坡的濱海堤防工程，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與社區(qū)居民合作，采用自然巖石和植被，打造了一個(gè)兼具防洪功能和生態(tài)景觀的濱海防護(hù)帶，實(shí)現(xiàn)了工程與社區(qū)的和諧共生。

3.結(jié)語(yǔ)

生態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)策略在水利工程設(shè)計(jì)中具有重要價(jià)值。通過(guò)在水利工程、河流治理工程、城市排水系統(tǒng)等領(lǐng)域應(yīng)用生態(tài)景觀設(shè)計(jì)原則，可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與修復(fù)，促進(jìn)生態(tài)與水利的協(xié)同發(fā)展。此外，多學(xué)科協(xié)同和社會(huì)參與也為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了有力支持，提高了工程方案的可行性和社會(huì)接受度。未來(lái)，隨著群眾生態(tài)保護(hù)意識(shí)的提升，生態(tài)優(yōu)化策略將在水利工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。