现代水利工程规划及建议.doc

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1、现代水利工程规划及建议摘要：本文从都江堰水利工程的总体运作原理出发，揭示了其具体的设计理念。以现代水利工程中的典型三峡工程为例，由点到面指出了现代水利工程规划中存在的共性问题，提出了将都江堰水利工程的设计理念运用到现代水利工程上来的具体措施，以寻求人与自然的可持续发展，仅供参考。关键词：都江堰；设计理念；现代水利工程；可持续发展当前，我国新一轮土地利用规划修编正如火如荼的展开。此次规划修编从国家、省、市、县和乡(镇)五级规划体系入手，遵循规划指标之间的逐层控制、上级指挥下级的原则，对管辖范围的土地实行统筹布局规划，为土地将来的开发、利用和保护提供指导依据。水利工程规划作为土地利用规划的一部分，

2、占据了举足轻重的位置。都江堰工程作为重要水利枢纽工程，其优良的灌溉、防洪、供水等功能，引发了国内外专家和学者的高度关注1。都江堰以无坝引水为主要特点，到目前为止是世界上存在年代最久并且多年来一直发挥其作用的大型水利工程，代表了劳动人民不畏艰险、开拓自然的勇气和智慧2。一般而言，水利工程的寿命，最多以百年来计算。然而，都江堰水利工程在历经千年沧桑后，仍没有发生反常现象。因此，都江堰是以人和自然协调共处为核心理念的水利工程之代表，它可以持续留存的本源值得钻研和讨论，它充满智慧的设计理念更值得被应用到当代社会多种生产生活中去。1都江堰运作原理渠首工程和灌区工程共同构成了都江堰水利工程的两大重要部分，

3、渠首工程除了鱼嘴分水堤岸、飞沙堰、宝瓶口，还包含了各种小型工程设施。灌区工程主要是平原灌溉区域的河、渠、水库等工程。作为都江堰流域的首道防线，鱼嘴分水堤至关重要。分水堤将岷江一分为二，形成了内江和外江，其中内江为人工开凿的引水渠，外江是长江的主流。修建水堤时，内江河床稍微低于外江，这就构成了类圆弧型弯道，从而岷江表层水进入内江更为方便。由于枯水季水流量较小，水流通过弯道，顺应地势地形规律，约六成的水流入内江，剩下四成水流入外江。丰水季内江与外江的分水比例则互换，直接解决了成都平原枯水季的灌溉问题和丰水季的洪涝问题。鱼嘴的修建依靠地势，达到了“分四六、平潦旱”的高效作用3。飞沙堰上距鱼嘴700米

4、，下距宝瓶口200米，是内江的泄洪道。正常状态下，飞沙堰通过对内江堤岸产生的作用，把水阻至宝瓶口，保证了平原的正常用水量；丰水季时，飞沙堰在控制流入宝瓶口水量的同时，又把水中的易沉淀颗粒物、零碎块状砂石抛至外江，确保内江通畅。宝瓶口，是指起调整上游水位、控制下泄流量作用的河口，因其与瓶口相似且具有独特功能，故被命名为“宝瓶口”。宝瓶口协同飞沙堰，可达到良好控制内江进水量的效果。正常情况下内江可以灌溉成都平原上大面积的农田。当内江水位到达限制高度时，河水就会流入外江，在宝瓶口的制约下，起到泄洪的作用。由于西高东低的地势，内江水在流入瓶口后会沿着大小各支渠不停分流，最终形成自流的灌溉系统。都江堰渠

5、首工程中三大主要工程之间协调配合，结合地势、水文、力学特性，构成了完整的水利工程体系，从而发挥了引水、灌溉、分洪、排沙的作用4。2都江堰设计理念李冰在都江堰水利工程建设中始终贯彻着三个治水理念，即“深淘滩、低作堰”“因时制宜”“遇湾截角、逢正抽心”。这三个理念对应了疏堵结合、动态变化、因势利导的规划原则。都江堰水利工程重视人与自然的协调一致，这也体现了中国古人对人与自然关系的独到见解。虽然他们为满足自身生产和生活的需求也主张改造自然，但是受到本土道家思想的影响，在处理其与自然的关系时依旧保留着较高的底线。因此从“道法自然”的思想中可以窥见，中国古人在对自然的利用与改造时，往往将敬畏自然作为底线

6、，在此基础上力求达到与自然和谐共处的动态平衡。2.1疏堵结合原则疏堵结合是在内江河道、宝瓶口前飞沙堰段处理的原则。其对应了“深淘滩、低作堰”六字诀。“深淘滩”是说维护疏浚内江河床时，需要挖到深淘标志点（一般是先前埋在河深处的铁块），以满足内江进水量达到灌溉要求。“低作堰”是指降低飞沙堰的高度，以内江卧铁两米为上限。既要使枯水季江水量易于控制，还要不能妨碍洪水季的泄洪、排沙。因此“深淘滩、低作堰”实质上就是寻求“疏”和“堵”的平衡结点。疏，是从错综复杂的现象状态中要找出根本的矛盾和问题，还原其本来面目，顺应自然的发展；堵，则是对未发生的或将要发生的问题进行防控，从问题的源头以解决问题。疏堵结合，

7、往往能最有效的控制形势，规避风险。2.2动态变化原则动态变化是说在治水过程当中，综合考虑时间尺度、空间尺度以及外界动态要素，因时制宜采取合适的处理措施。这就要求整个水利工程设计中要充分考虑河流的主次流向、河床的软硬深浅、地势的起伏高低最终结合枯水丰水季的流量变化特点，在不严重破坏自然条件的情况下最大限度的发挥水利工程对人类的作用。依据这一原则，规划将更加具备灵活性，以便快速顺应环境的变化，做出应对措施。2.3因势利导原则与因势利导相对应的治理措施是“遇湾截角、逢正抽心”，“遇湾截角”是指将河流直角弯道修改成带弧度的样子，一般修改方法就是将凸岸的锐角切断，以缓解水流的冲刷作用。“逢正抽心”指在对

8、主河道的核心部位深挖，使得江水能按照一定的轨迹流动。具体来说就是在出现多条直河道或交叉沟时，应挖深河床中部，以便汇聚主流，使江水“安流顺轨”，避免洪水对河岸和农田的毁坏。因势利导原则更多的是指在规划中减少对于自然地改造，依附于自然的特殊性达到绿色规划、生态布局的目的。3现代水利工程中存在的问题以三峡工程为例3.1三峡工程概况兴修三峡工程，自孙中山先生提出至今，一直是中国人民的宿愿。特别是当全国工作重心随着十一届三中全会召开后转移，各行业对电的需求急剧增加，建设三峡工程显得愈发重要。因此三峡工程于1992年经全国人大批准建设，并于2009年全部完工。三峡工程的混凝土重力坝坝长2335米，基底宽1

9、15米，顶部宽40米，正常蓄水位175米。坝体可经受特大级别洪水，并且最大下泄流量可达每秒钟10万立方米。三峡电站也是世界装机容量最大的水电站，早在2014年就刷新了全球单座水电站年发电量的记录。为其专门建设的三峡输变电工程，覆盖了半个中国的输电范围。除此之外它具有的世界最大内河船闸、最复杂垂直升船机以及深水航道保证了每年的巨大货运量。三峡工程是集防洪、发电、航运一体的大型水利工程。它的兴建涉及面广，影响范围大。截止到目前人们对三峡工程的巨大效益认识基本一致，但是对三峡工程遗留下的问题依旧存在着争议，因此该工程建设的问题必须要充分说明5。3.2三峡工程建设存在的问题3.2.1破坏生态平衡，导致

10、稀有物种灭绝三峡水库的建立会导致原流域的水情发生变化。上游习惯在急流水域生活的鱼类有可能灭绝；中下游鱼类因大坝原因无法溯江而上进行产卵，库尾繁殖的幼鱼不能漂流下坝，同样有灭绝的可能。此外，人类活动频率较三峡工程建立前会有所加强，库区内植被遭破坏、稀有生物灭绝的可能性会大幅提高。3.2.2改变泥沙沉积状况，引发海岸后退库区和上游河段泥沙在大坝建成后，沉积较之前增多。这会造成河口泥沙来源减少，从而使上海河口一带土地面积增长速度减慢或中断。长江泥沙在过去不仅造成巨大的长江三角洲冲积平原，而且目前苏北和上海浦东的滩涂依旧处于建造状态。在水库蓄水之后，径流在水库掉蓄期减弱，河口的陆地有可能因为海水冲刷力

11、增强而减少。这直接威胁了海堤、沿海、沿江的安全。3.2.3加剧泥沙淤积，阻塞航道港口随着三峡库区修建，水流将会趋于缓慢，这将会加快泥沙的沉积，库尾浅滩更有可能阻碍航道和河港。即使采用“放水拉沙”的经验，但是由于拉沙距离的限度，这种方法有可能使淤积不断向上游延伸，最终导致重庆等港口变成“死港”。3.2.4淹没居民点，移民问题难以解决。显而易见，三峡工程最大的难点是安顿移民，项目总投资中约五成的经费被用于移民安置。三峡水库建成后，将会淹没数百座城镇，包括两个中等规模的城市和十多个小规模城市，最终会产生百万移民，这在世界工程史上独一无二的。库尾的水位假如超过了预期设置水位，新移民人数将再次上升。三峡

12、工程的移民安置解决办法主要依靠就地后靠或者就近迁居，但经研究发现，由于水库吞没大量耕地，整个库区出现人多地少的趋势，生态环境趋于恶化。4都江堰水利工程设计理念在现代水利工程规划中的运用4.1疏堵结合理念在现代水利工程规划中的运用自1987年以来，世界环境与发展委员会提出“不仅能够满足当代人的需要，而且不对下一代人满足其需要的能力造成危害”的可持续发展理念，它已经被应用到可持续发展社会的各个方面和经济活动。可持续发展观要求人与自然和谐共处。自然环境是一个按规律运行的系统，人类是这一系统的构成部分，因此，人类应当尊重自然、顺应自然发展规律而不是对自然的妄想操纵。疏堵结合理念就是顺应自然规律的体现。

13、引入这一理念旨在让规划者从尊重自然、重视自然的角度上进行规划方案的制定。水利工程规划应防止过多改变拥有优质水文、水质的河流和具有较高生态效益的自然资源，与之相反，规划时应考虑对零散资源或较劣资源的整合优化6。如果在规划时过多改造原有资源系统，不仅会严重毁坏运行良好的生态系统，而且有可能造成不必要的资源浪费，这也是发展理念的倒退。因此现代水利工程规划应注重解决自然与社会双方的矛盾，这种矛盾的解决是实现人与人之间、人与自然之间平等发展的关键。而解决矛盾的方法是以“疏”为主，“堵”为辅，遵循事物发展规律，引导事物向好的方向发展7。这样既保证各类生物的生存环境的优质性，也能贯彻可持续发展中公平的理念。

14、4.2动态变化理念在现代水利工程规划中的运用动态变化理念要求我们从辩证唯物主义角度看问题，通过差别性对待来寻求适合不同情况的解决办法。在水利工程规划时，不同的水域所拥有的资源数量和质量不尽相同，因此照搬先前的成功规划模式是不可取的8。规划者应该明确：水利工程规划是人类进行设计创造的一项活动，水利工程不单单是要美观，更要能够有所作用。4.3因势利导理念在现代水利工程规划中的运用片面追求功利是许多水利工程规划存在的问题，在规划时没有考虑到现实环境资源与需求，也缺少对未来发展趋势的预见性，缺少实地考察调研工作。因势利导的本质是尊重科学原理，大自然的运转规律即是一种科学，也是自然界的秩序和内在调和的反

15、映。水利工程规划以从创造良好的流域生态环境为宗旨，规划设计应将人的需求和环境保护放在核心，充分考虑水利工程使用价值实现的需要、人类活动规律、不同种类的空间关系9。因此在规划前要进行大量的走访、调查，科学论证。随着绿色发展理念的倡导及物质生活水平的进步，人们越来越重视水利工程的建设，而如何使水利基础建设与可持续发展理念并驾齐驱就成为一个值得探讨的问题。那么将都江堰水利工程的设计理念运用于现代水利工程规划，也将有可能是一个以实现水利工程可持续发展的解决途径。参考文献：1任鸿瑞.三峡库区土地利用总体规划初探J.重庆师范大学学报(自然科学版)，2010，27(4)：31-35.2赵浩，王立端.论都江堰

16、水利工程设计理念在现代景观设计中的运用J.生态经济，2014，30(9)：188-190.3曹玲玲.作为水利遗产的都江堰研究D.南京：南京大学，2013.4谢晓莉，卢明湘，李萍.都江堰工程对现代水利工程全过程管理的启示J.价值工程，2018，37(30)：51-54.5王中瑞.略论长江三峡工程之利弊J.开封教育学院学报，1986(2)：58-63.6傅斌，徐佩，王玉宽，等.都江堰市水源涵养功能空间格局J.生态学报，2013，33(3)：789-797.7明俊.生态理念在水利工程规划与设计中的应用分析J.四川水泥，2019(7)：53.8肖建红，施国庆，毛春梅，等.三峡工程对河流生态系统服务功能影响预评价J.自然资源学报，2006(3)：424-431.9严金明.土地利用结构的系统分析与优化设计：以南京市为例J.南京农业大