生态水工学在引黄工程城区段的应用
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摘要：随着城市化进程的加快，人们对引黄工程的城区水利工程建设提出了更高的要求。把生态水工学的理念与引黄工程特殊性相结合，参照水流挟沙理论提出了兼顾生态、景观、工程的的６点具体措施：建立良性自然的水循环系统、采用微弯曲直相间的河道平面、应用窄槽宽滩的复式水利断面、打造可参与性的亲水界面、设计柔性的结构性护岸以及营造丰富多样的生物群落。这些措施将更好地实现人与自然的和谐相处，保证社会经济的可持续发展。
关键词：引黄工程；生态水工学；理念；措施
中图分类号：Ｘ１７１．４；Ｘ５２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０12）17－3855-04
Application of the Eco-Hydraulic Engineering Philosophy in Urban Section of Yellow River Diversion Project
ＣＵＩ Ｚｏｎｇ－ｃｈａｎｇ，ＺＨＡＩ Ｆｕ－ｓｈｕｎ，ＺＨＡＮＧ Ｘｉｕ－ｓｈｅｎｇ，ＭＵ Ｈｏｎｇ－ｍｅｉ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Ｌｉａｏｃｈｅｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｌｉａｏｃｈｅｎｇ ２５２０５９，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｉｎ ｕｒｂａｎ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ． Ｔａｋing ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ， ｌａｎｄｓｃａｐｅ， ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎｔｏ ａｃｃｏｕｎｔ， ｓｉｘ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｈａd ｂｅｅｎ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｔｈｅｏｒｙ． Ｔｈｅｙ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｂｅｎｉｇｎ ｎａｔｕｒａｌ ｗａｔｅｒ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ， ｕｓｉｎｇ ｍｉｃｒｏ ｂｅｎｄｉｎｇ ｍｅｒｉｔｓ ａｎｄ ｗｈｉｔｅ ｒｉｖｅｒ ｐｌａｎｅ， ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｎａｒｒｏｗ ｗｉｄｔｈ ｄｕｐｌｅｘ ｗａｔｅｒ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｅａｃｈ， ｃｒｅａｔｉｎｇ ａ ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｏｒｙ ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ， ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｒｅｖｅｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａ ｒｉｃｈ ａｎｄ ｄｉｖｅｒｓｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ． Ａｌｌ ｔｈｅｓｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｗｉｌｌ ｂｅｔｔｅｒ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｈａｒｍｏｎｉｏｕｓ ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｎ ａｎｄ ｎａｔｕｒｅ， ａｎｄ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｏｃｉａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｈｅ ｙｅｌｌｏｗ ｒｉｖｅｒ ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ； ｅｃｏ－ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ； ｃｏｎｃｅｐｔ； ｍｅａｓｕｒｅ
我国水资源时空分布十分不均，近年来随着经济的高速发展，水资源的供需矛盾加剧，局部地区尤其是北方地区出现紧急旱情的频率和严重程度都在不断加大，管理部门不得不经常从有水地区向缺水地区调度以缓解旱情［１］，水资源短缺已成为制约我国经济社会发展的重要因素。国内外实践证明，大规模跨流域调水是解决水资源时空分布不均匀的有效手段［２，３］。目前各地均有相应的建设项目［４］。据不完全统计，仅黄河流域就有引黄济津、引黄入卫、引黄济青、引黄入晋等多项国家级大型水利工程。
引黄输水是实现我国水资源优化配置的重大战略举措，但其沿岸景观生态建设问题一直是社会关注的焦点。如何做好水利工程与景观生态工程的协调工作，在更大层面上发挥国家大型基础设施的综合作用，实现供水、生态、环境保护、景观效应的有机结合，并实现自然、历史、社会和谐统一，是亟待研究解决的问题［５］。在深入探讨生态水工学理念的基础上，充分考虑到引黄工程的特殊性，并参照水流挟沙理论，通过对比分析，旨在找出一条能使引黄工程城区段在满足输水功能的同时，兼有生态景观河流功能的解决途径。
１ 生态水工学的核心理念
生态水工学作为水利工程学一个新的分支，是在满足人类需求的同时，兼顾流域生态系统健康与可持续性的水利工程学［６］。经济的发展、社会的进步要求现代水利工程建设应遵循生态学原理，以生态性为基本原则，减少工程建设对生态的影响，维持流域的整体性，尽量保留原有的生物群落及其栖息地，保护流域物种多样性，保持流域生态系统的动态平衡，促使水体自然循环与净化，进而实现河流生态系统的可持续发展。
１．１ 河流是一个连续复杂的有机体
河流的连续性不仅指一条河流水文意义上的连续性，同时也是对生物群落至关重要的营养物质输移的连续性［７］。蜿蜒曲折的河道，起伏变化的河床断面以及两岸滋生的河岸植被，共同组成了一个流淌而又丰富多变的河流空间体系。
１．２ 蜿蜒曲折是河道的天然属性
在河道整治中应恢复河流蜿蜒曲折的自然线形，形成水曲之美；应重新营造河流的自然流路，使水流呈现出不同的流速带，造就水体流动多样性，以提升河流系统生物多样性。
１．３ 可渗透性的自然岸线
天然河流的河床是由透水性好的卵石、砾石、沙土、黏土等构成的，适于水生和湿生植物以及微生物的生存，可以为鱼类产卵提供场所，同时还具有缓解内涝、补枯、调节水位的功能。例如当处于丰水期时，河水向堤岸外的地下水层渗透，此时具有储存的功能；而当处于枯水期时，地下水通过堤岸反渗入河中，这时就起着补枯、调节水位的作用。