水利工程建設中生態(tài)堤防設計研究

于 琦

(吉林省第二松花江防汛機動搶險隊，吉林 吉林 130000)

水利工程建設中生態(tài)堤防設計研究

于 琦

(吉林省第二松花江防汛機動搶險隊，吉林 吉林 130000)

介紹了生態(tài)水利工程的內(nèi)容及內(nèi)涵，闡述了生態(tài)堤防的設計原則，提出了水利工程生態(tài)堤防設計的思路及要點，希望進一步促進水域生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)健康發(fā)展。

水利工程建設；生態(tài)堤防；設計

1 生態(tài)水利工程的內(nèi)容及內(nèi)涵

生態(tài)水利工程的內(nèi)容主要是以水利工程建設為主，同時還包括了水利工程及生態(tài)學這兩方面相關內(nèi)容，學科基礎主要是工程力學及水文學。此外，此學科還利用了一些生態(tài)學方面的理論與設計方法，這樣做是為了使工程的水利建設可以最大限度地滿足人們實際生活生產(chǎn)及保證水域甚至整個生態(tài)系統(tǒng)的健康、平穩(wěn)發(fā)展。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵主要是針對新建水利工程來說的，要在傳統(tǒng)水利工程建設的同時注意將河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復和保持與之相結合，還應特別注意對已經(jīng)受到危害或是嚴重破壞的河流進行全面且系統(tǒng)的恢復和保護調(diào)整。

2 水利工程生態(tài)堤防的設計原則

2.1 綜合考慮經(jīng)濟效益及環(huán)境效益

傳統(tǒng)型的提防工程大多注重對河流系統(tǒng)內(nèi)部的整治，卻嚴重忽視對于周邊生態(tài)及環(huán)境的整治，尤其忽視了河流的調(diào)節(jié)系統(tǒng)及自然組織自我修復的能力。在今后的治理中，應高度重視防洪建設的環(huán)境效益及經(jīng)濟效益，在考慮生態(tài)系統(tǒng)的前提下提出合理的設計方案。

2.2 應高度重視提防建設的多樣化

水利工程建設主要是為了給人們生活生產(chǎn)提供方便，并促使生物系統(tǒng)可以持續(xù)保持多樣化。所以，在設計過程中應注意結合當?shù)氐暮恿髯呦蚣靶螒B(tài)，尤其需要注意當?shù)貏又参锏纳?，在保護河流系統(tǒng)的基本形態(tài)及生物多樣性的基礎上進行設計和建設，切實保障當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的平衡性及穩(wěn)定性。

2.3 注重生態(tài)系統(tǒng)自身的修復能力

堤防建設過程中，應注意間距設計，必要的間距可以給河流提供一定的空間，提升堤防間距可以增加灘涂總面積，從而給動物及植物的生長提供良好的發(fā)展空間，促使生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定性及多樣性，提升工程在生態(tài)系統(tǒng)方面的自我修復能力。

3 我國當前生態(tài)水利工程建設

3.1 生態(tài)防洪工程建設

生態(tài)防洪工程建設主要是對河道堤防的建設或是對城市防洪工程及城市景觀一體性的建設。河道堤防建設需要注意水與周邊環(huán)境和水生物之間的關系問題。在防洪工程建設中，除要考慮到防洪問題外，還要在設計中保證城市與環(huán)境融為一體，達到美化、綠化等目的。

3.2 生態(tài)開源工程建設

生態(tài)開源工程建設主要是對水庫汛限水位的建設及監(jiān)管，即對洪水資源化工程及涵養(yǎng)水源工程等方面的建設。我國現(xiàn)有的水庫數(shù)量達到了八萬多座，根據(jù)以往的實際情況，我國已加大了對病險水庫的除險加固力度，使得水庫的汛限水位都得到了提高。還可以選擇利用洪水資源來緩解水資源的供需矛盾問題，有效恢復與保障庫區(qū)水的生態(tài)平衡。生態(tài)水利建設的主要措施是涵養(yǎng)水源，其主要依靠自然的力量對已經(jīng)退化或是正在退化的生態(tài)進行自我修復，此種措施也是符合我國生態(tài)建設任務及我國基本國情的一項基本工程。

3.3 生態(tài)環(huán)境工程建設

生態(tài)環(huán)境工程建設主要包括跨流域調(diào)水工程和生態(tài)補水工程。前者主要通過跨流域調(diào)水的方式，實現(xiàn)全流域的合理配置及統(tǒng)一調(diào)度，根據(jù)最近幾年發(fā)生的災害，生態(tài)補水工程建設顯得至關重要，其中最主要的就是要實施水源調(diào)度然后進行湖庫補水，使魚類、水生植物及鳥類等的生態(tài)鏈最低用水需求得到滿足，緩解河庫干枯的狀況，也會使工農(nóng)業(yè)及生活污水等未經(jīng)任何處理即排入河庫而造成的水資源污染問題得到緩解。

4 水利工程生態(tài)堤防的設計思路及要點

4.1 布置堤線及選擇堤型

應當高度重視江河的自然形態(tài)，設法保存河道的蜿蜒區(qū)域及分叉的形態(tài)，避免施工工程對生態(tài)系統(tǒng)的破壞。切實保障當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性，不但要考慮生態(tài)保護及生態(tài)恢復等方面的內(nèi)容，還要注意堤防間距，進行適當加寬。充分利用土地開發(fā)和水資源兩者之間的關系，重視生態(tài)保護及洪水泄洪兩個因素之間的矛盾。在保障泄洪的前提下，在河漫及河灘間保持一定的寬度，充分發(fā)揮河流自身的凈化作用，給動植物提供良好的生存環(huán)境。

4.2 河流斷面設計

在河流的寬窄變化及深灘淺灘之間，需要注重多樣性變化，河道多樣性可以促進生態(tài)景觀多樣性的形成，使當?shù)刂饾u形成生物群落。在設計及建設過程中，不但要考慮河道主導功能及對土地的利用功能，還應結合水力學及計算機軟件技術等，切實保障河道的不規(guī)則斷面，避免單一化、平坦化，合理協(xié)調(diào)當?shù)氐淖匀伙L景，增加生物的親和力。比如，傳統(tǒng)情況下的矩形斷面及梯形斷面等，會阻斷相應生物群落的繁殖，影響生物的生存環(huán)境。復式斷面不但可以幫助降低洪水泄洪的壓力，而且有助于當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性。

4.3 防護岸的設計

防護河岸對于河流影響最為明顯的一個部分是水面和陸地相接合的區(qū)域，這些區(qū)域會破壞當?shù)卣w的生態(tài)系統(tǒng)，使當?shù)貍鹘y(tǒng)的動物、植物的數(shù)量及種類發(fā)生根本變化，這一區(qū)域關系到動物的繁衍及生存環(huán)境，大型水利工程的建設將會對當?shù)氐暮影断到y(tǒng)造成十分嚴重的破壞。因此，應注意保存當?shù)卦械暮影讹L貌，并結合當?shù)氐淖匀粭l件進行建設，切實保障當?shù)貏游?、植物及堤岸防護的多樣性。在工程建設過程中，應采用透水性強的混凝土，這樣的混凝土可以給當?shù)氐纳锷L提供合適的生存條件，幫助魚類及鳥類獲取食物。建設時盡量不要選用不透水及硬質(zhì)的材料，以提升防護系統(tǒng)儲水能力。此外，最好采用緩坡結構，這種結構可以給植物提供良好的生存空間并保障河流連通性。

4.4 周邊景觀設計

應切實認識到生態(tài)系統(tǒng)建設當中的自然環(huán)境，并利用好當?shù)睾恿骱吹臈l件。通過自然生態(tài)景觀及人工景觀，營造出一種人與自然相互親近的環(huán)境，切實保障原有的生態(tài)風貌，對于生物的生存之地應當進行考慮，避免水流流過亭臺樓閣等區(qū)域，給當?shù)氐纳锾峁┝己煤椭C的生存環(huán)境。在堤防的工程設計過程中，需要考慮的一點就是應當切實保護好周圍的自然環(huán)境，尤其是需要加強對生物生存環(huán)境的保護，在施工的日期上應當做好備注，需要備注不在生物的發(fā)情期內(nèi)以及發(fā)育期內(nèi)進行施工，避免當?shù)氐纳锵到y(tǒng)出現(xiàn)嚴重的破壞。此外，針對當?shù)氐南∮衅贩N以及瀕危的品種，應當使用專門性的保護措施，從而避免影響物種生存環(huán)境。

4.5 應用生態(tài)袋

生態(tài)袋，主要是通過聚酯纖維所制作而成的無紡布的袋子，生態(tài)袋具有優(yōu)良的化學功能以及物理功能，這種袋子可以抵抗紫外線的作用，并且不會受到土壤的影響，普通的袋子容易受到土壤影響從而產(chǎn)生化學反應，生態(tài)袋長久耐腐蝕以及無毒害，對于堤防建設具有十分重要的作用，所以，在建設的過程中，應當廣泛應用生態(tài)袋，從而提升工程的穩(wěn)定性以及安全性。

4.6 應用生態(tài)砼護坡

在工程建設當中，應當生態(tài)混凝土具有很重要的作用，生態(tài)混凝土不但抗沖刷，抗凍融、以及具有很強的耐久性，而且具有生態(tài)可持續(xù)性。在應用生態(tài)砼護坡需要注意施工工藝：第一，進行坡修整，清楚坡上雜草以及浮石等，促使坡面更加齊整。第二，進行模板的安裝，需要根據(jù)施工的要求安裝，模板的高度以及位置需要科學合理。

[1] 崔錫春.水利工程對生態(tài)環(huán)境的影響及生態(tài)水利工程[J].科技與企業(yè)，2016，(14)：129.

[2] 余晶濤.淺談水利工程中的生態(tài)影響及生態(tài)水利工程的建設[J].科技創(chuàng)新與應用，2016，(18)：20-21.

[3] 顧正勇.水利工程建設生態(tài)化發(fā)展初探[J].科學咨詢導報，2017，(01)：52.

Studyondesignofecologicalembankmentinhydraulicprojectconstruction

YU Qi

(Jilin Songhua Second Flood Control Mobile Rescue Team, Jilin 130000, China)

The content and connotation of ecological water conservancy project are introduced, the design principle of ecological embankment is expounded, the ideas and key points of ecological embankment design of water conservancy project are put forward, hoping to further promote the sustainable and healthy development of water ecosystem.

Water conservancy construction; Ecological embankment; Design

TV871

B

1674-8646(2017)20-0112-02

2017-07-17

于琦(1990-)，女，本科，助理工程師。