水利設(shè)計論文：水利設(shè)計觀念的運用思考

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本文作者：楊麗榮 單位：洮南市洮府鄉(xiāng)水管站

白城市多年平均降水量400mm左右，且時空分布不均。春季降水量僅占全年降水量的8%左右，夏季占全年的80%左右，秋冬季占12%左右。全市發(fā)生春旱頻率為91．4%，夏旱發(fā)生頻率為77．9%，秋旱發(fā)生頻率為89%。而且，在發(fā)生干旱的同時，還常常伴有外洪內(nèi)澇發(fā)生。即使在豐水年，由于年內(nèi)降水分配不均，也有干旱造成的減產(chǎn)。近年來，白城市的旱情越來越嚴(yán)重，不僅降水少，而且時空分布極為不均，每年的1—6月幾乎沒有有效降水過程，致使嚴(yán)重的春旱連接嚴(yán)重的夏旱發(fā)生。春天抗旱播種出的苗，因無后續(xù)水補(bǔ)充，凋萎、干枯現(xiàn)象嚴(yán)重，造成嚴(yán)重災(zāi)害。幾年來的連續(xù)干旱，使全市地下水水位下降1．5～3m，全市8座大中型水庫，除月亮湖和團(tuán)結(jié)水庫引蓄了部分洪水外，其余水位都在死庫容以下，300多個自然泡塘幾乎全部干涸，除嫩江外，其它河流全部斷流。嚴(yán)重的干旱不僅制約了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還造人口、牲畜飲水困難，加劇了生態(tài)環(huán)境的惡化。

近年來，面對干旱的自然特點，白城市全面加強(qiáng)了重點江河堤防、水庫除險加固和抗旱水源及節(jié)水灌溉等水利工程建設(shè)，取得了明顯成效。全市已建成抗旱水源井10萬眼，大型灌區(qū)2處(洮兒河灌區(qū)和鎮(zhèn)賚白沙灘灌區(qū))，小型抽水站11處，大中型水庫8座，小型水庫3座，并擁有噴灌設(shè)備1萬多臺套，抗旱水箱10萬多只。全市抗春旱坐水種和播前灌能力已達(dá)到53.33萬hm2以上，作物苗期抗旱噴灌能力達(dá)到28萬hm2以上，其中噴灌能力12萬hm2以上，軟管輸水灌溉10.67萬hm2以上。

白城市水利建設(shè)存在的問題

1部分水利工程設(shè)計不合理

白城市部分水利工程建設(shè)于上世紀(jì)六七十年代以后，當(dāng)時水利設(shè)計技術(shù)人員數(shù)量極少，且設(shè)計設(shè)備配備不完善，囿于技術(shù)原因，部分水利工程在設(shè)計沒有保證完全根據(jù)現(xiàn)場勘測情況，或者現(xiàn)場勘測不夠詳細(xì)、精確，導(dǎo)致了在水利工程建設(shè)前期的勘測數(shù)據(jù)無法詳實提供，或者只能參照地圖進(jìn)行粗略估算，設(shè)計出來的水利工程成果無法與建設(shè)地點實際相符。一方面加大了水利工程建設(shè)的工程量，大量開挖或者填埋不必要的土石方，嚴(yán)重破壞了河道和工程區(qū)生態(tài)平衡。這種情況到目前為止也依然存在，尤其是在基層水利工程設(shè)計、施工上，由于基層水利工程建設(shè)地區(qū)較為偏僻，或者荒無人煙，水利工程的設(shè)計上由于設(shè)備配備不完善或者技術(shù)人員素質(zhì)不高，人員不足，極其容易造成設(shè)計成果與實際工程建設(shè)相脫節(jié)。加之如今大型機(jī)械設(shè)備投入工程建設(shè)中，對于工程地區(qū)生態(tài)破壞和河道生態(tài)系統(tǒng)影響更為嚴(yán)重。

2水利建設(shè)重大輕小，忽視配套工程建設(shè)

多年來，我國對于水利建設(shè)的投入隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷增加，但投入的重點卻偏向于大江大河水利工程的建設(shè)上，同時也表現(xiàn)在重視水利樞紐工程的建設(shè)，對于水利配套工程的建設(shè)卻極少有相關(guān)的專項投入，致使基層水利工程建設(shè)受益范圍縮小，灌溉面積無法達(dá)到設(shè)計要求，水利樞紐工程效益無法最大化發(fā)揮出來，灌溉渠道淤塞嚴(yán)重，一旦到了雨水季節(jié)，極其容易導(dǎo)致水利工程上游淹死，下游旱死，渠水運輸不通，灌溉用水白白流失。

3水利建設(shè)項目報批時間與季節(jié)錯位

水利工程建設(shè)有著非常特殊的時間要求，就我國而言，秋冬季節(jié)為雨水較少季節(jié)，河道水流減少，比較適宜水利工程的建設(shè)?；鶎铀こ探ㄔO(shè)需要上級主管部門的批準(zhǔn)，從水利工程建設(shè)項目的提出，到上級部門批復(fù)往往需要花費較長時間，近年來一些需要建設(shè)的水利工程項目上報后，上級主管部門批復(fù)往往不結(jié)合實際情況的需要，作了比較大的后延，錯過了秋收結(jié)束到冬季這一段興修水利的寶貴時間，人為造成了工程建設(shè)時間縮短，增加了工程設(shè)計、施工方的工作壓力。部分水利工程無法按期完成，嚴(yán)重影響了農(nóng)民耕作安排。

生態(tài)水利工程設(shè)計理念的運用

生態(tài)水利工程主要是指水利工程建設(shè)在滿足人類社會發(fā)展需要的同時，兼顧到工程建設(shè)區(qū)域及相關(guān)區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)，保證相關(guān)區(qū)域生態(tài)平衡和可持續(xù)性發(fā)展需求的一種理念。生態(tài)水利工程主要包括以下幾個方面的內(nèi)涵:水利工程選址對自然生態(tài)系統(tǒng)影響最小化原則，力求在工程開始階段就盡量減少工程對于生態(tài)系統(tǒng)的破壞;水利開發(fā)前期的生態(tài)系統(tǒng)自組織原理，在水利工程設(shè)計開發(fā)的初期階段，應(yīng)當(dāng)充分研究論證生態(tài)系統(tǒng)的承受能力，把工程區(qū)生態(tài)系統(tǒng)平衡過程的維持作為工程開發(fā)的重要內(nèi)容，并將此作為水利工程設(shè)計的制約因素，使得水利工程在前期的準(zhǔn)備階段即考慮到整個生態(tài)系統(tǒng)的健康過程，保證水利工程的生態(tài)環(huán)保;水利工程建設(shè)過程中的環(huán)境友好性，避免在施工建設(shè)過程中出現(xiàn)大的生態(tài)破壞、地形地貌改變等巨大環(huán)境成本代價的付出;水利工程運行期實際用水量應(yīng)當(dāng)遵循河道生態(tài)需水規(guī)律，保證河道正常的水量輸送和河道生態(tài)系統(tǒng)平衡。在具體實踐操作過程中，生態(tài)水利工程建設(shè)應(yīng)當(dāng)遵循以下幾個原則:

1保持和恢復(fù)工程區(qū)空間異質(zhì)性原則

保持和恢復(fù)多樣化的工程區(qū)生態(tài)系統(tǒng)，是維持工程區(qū)生態(tài)平衡和生物多樣性的前提和要求。生物學(xué)研究表明，生物群落多樣性與非生物環(huán)境空間異質(zhì)性存在正相關(guān)關(guān)系。非生物環(huán)境的空間異質(zhì)性與生物群落多樣性的關(guān)系反映了非生命系統(tǒng)與生命系統(tǒng)之間的依存和耦合關(guān)系。換句話說，當(dāng)一個地區(qū)的生物空間異質(zhì)性越高，它能夠創(chuàng)造的多樣小生物環(huán)境就越多，允許的物種生命共同生存的能力就越強(qiáng)。反之，則會形成單調(diào)的非生物環(huán)境，允許生存的生命族群就少，生物多樣性就受到限制。因此，水利工程的設(shè)計建設(shè)要首先考慮保持和恢復(fù)工程區(qū)，包括與工程區(qū)緊密聯(lián)系的非工程區(qū)的空間異質(zhì)性，始終保持自然河流渠道化和河流的非連續(xù)化，使得工程區(qū)的生境保持工程建設(shè)前與工程建設(shè)運營后的同一水平的多樣化，保護(hù)工程區(qū)原本所擁有的多樣化的生物棲息環(huán)境，保持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

2工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性原則

生態(tài)水利工程從選址到設(shè)計，從施工到建成運行都必須符合水利工程學(xué)、生態(tài)學(xué)、水文學(xué)、工程力學(xué)等相關(guān)學(xué)科的規(guī)律、原理，充分考慮到河流自身生態(tài)系統(tǒng)運行規(guī)律，掌握河流泥沙運移規(guī)律、淤積規(guī)律及河流侵蝕、沖刷等特性及河勢變化規(guī)律，確保建成的水利工程安全、有效、經(jīng)久耐用。