水利工程中生態(tài)堤防設(shè)計(jì)的應(yīng)用

鄧剛 戴雪

黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司 河南鄭州 450003

1 生態(tài)水利工程的內(nèi)涵

生態(tài)水利工程，顧名思義，指的是以生態(tài)理念為指導(dǎo)、強(qiáng)調(diào)生態(tài)保護(hù)、生態(tài)修復(fù)以及生態(tài)治理的水利工程活動(dòng)。生態(tài)水利工程的出現(xiàn)最早可追溯至都江堰水利工程，其所蘊(yùn)含的生態(tài)思維仍值得我們現(xiàn)代人學(xué)習(xí)借鑒。而近現(xiàn)代的生態(tài)水利工程則是在傳統(tǒng)水利工程的基礎(chǔ)之上逐步演進(jìn)而成的，現(xiàn)代生態(tài)水利工程的出現(xiàn)主要是為了滿足現(xiàn)階段時(shí)代發(fā)展的需要，在以生態(tài)理念為指導(dǎo)的同時(shí)，融入可持續(xù)發(fā)展理念，一方面用于滿足人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，另一方面則為了維護(hù)生態(tài)水域的健康。生態(tài)水利工程在注重水資源利用效率的同時(shí)，更強(qiáng)調(diào)對(duì)水資源生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，這就對(duì)水利工程技術(shù)提出了更高的創(chuàng)新和應(yīng)用要求[1]。

2 生態(tài)水利工程和水利工程的關(guān)系

水利工程是通過人為的工程建設(shè)活動(dòng)對(duì)水資源進(jìn)行調(diào)配并加以利用，起初人們興建水利工程主要是出于城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉或者防洪的目的，之后隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水利工程的建設(shè)開始逐步為水力發(fā)電、蓄水養(yǎng)殖以及旅游觀光等活動(dòng)服務(wù)。生態(tài)水利工程，是基于傳統(tǒng)水利工程建設(shè)，將保護(hù)改善水域生態(tài)環(huán)境作為核心服務(wù)目標(biāo)的水利工程活動(dòng)。生態(tài)水利工程具備雙重屬性，其一自然是能夠滿足傳統(tǒng)水利工程建設(shè)目的的功能型屬性，其二則是能夠提供生態(tài)修復(fù)功能的環(huán)境友好型屬性，利用生態(tài)水利相關(guān)技術(shù)進(jìn)行生態(tài)改造或者對(duì)傳統(tǒng)水利工程所在水域進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，均屬于生態(tài)水利工程的范疇。

生態(tài)水利工程是以人們環(huán)保意識(shí)的覺醒為基礎(chǔ)、以生態(tài)開發(fā)目標(biāo)的明確為背景、以生態(tài)系統(tǒng)健康為主要目標(biāo)的情況下逐步演化而來的，相比傳統(tǒng)的水利工程活動(dòng)，生態(tài)水利工程具有明確的生態(tài)服務(wù)目標(biāo)和功能，生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)健康的考量是被排在首要位置上，在水利工程的選址、布局、項(xiàng)目成本以及環(huán)境成本等方面，要做到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)保護(hù)并重[2]。

3 生態(tài)堤防設(shè)計(jì)的基本原則

①安全性原則，安全性是工程建設(shè)的基礎(chǔ)性原則，在生態(tài)堤防的設(shè)計(jì)過程中，需要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與要求，最大程度地保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全；②整體性原則，生態(tài)堤防設(shè)計(jì)是對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)上的延伸，生態(tài)堤防作為其中重要的組成部分，對(duì)整體性原則有著嚴(yán)格的要求，即確保生態(tài)堤防的設(shè)計(jì)與原有生態(tài)體系有效結(jié)合，共同構(gòu)建完整的河流體系；③自然性原則，該原則要求在建設(shè)過程中不能損壞原有的水土與環(huán)境，即在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上，充分利用施工區(qū)域的自然環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)的有效降低，同時(shí)大幅度提升生態(tài)效益；④親水性原則，指的是在堤防建設(shè)過程中，為當(dāng)?shù)鼐用翊蛟煲粋€(gè)自然舒適的活動(dòng)場(chǎng)所，便于其近距離欣賞以及親近自然。

4 水利工程建設(shè)中生態(tài)堤防的設(shè)計(jì)思路

4.1 堤線設(shè)置與堤型選擇

對(duì)于水利工程建設(shè)而言，需要充分考慮堤防構(gòu)筑的自然環(huán)境，也就是河流形態(tài)的特點(diǎn)。自然環(huán)境中河流形態(tài)具備明顯差異，因此在生態(tài)堤防設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)堤線的設(shè)置與堤型的選擇加以重視。首先以堤線設(shè)置而言，應(yīng)該立足于河流自然形態(tài)，充分利用河道蜿蜒與分汊等地形原貌，實(shí)現(xiàn)對(duì)水域生態(tài)系統(tǒng)最大程度的保護(hù)。而對(duì)堤型的選擇有著兩項(xiàng)基礎(chǔ)性要求：①確保堤防滲透與抗滑的穩(wěn)定性；②重視生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)。此外，對(duì)堤防間距的設(shè)計(jì)也有著一定的要求，在滿足河道防洪安全的前提下適當(dāng)加寬間距，以免洪水行洪與生態(tài)保護(hù)之間出現(xiàn)不必要的矛盾[3]。

4.2 河流斷面設(shè)計(jì)

受自然因素的影響，河流斷面形狀以及河道寬度等在具體形態(tài)上呈現(xiàn)出不規(guī)則變化，因此在進(jìn)行河流斷面的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該勘查好河流斷面形狀，以便基于多變性特點(diǎn)進(jìn)行堤防構(gòu)筑。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中需要重視以下幾個(gè)方面：①體現(xiàn)河道的功能性，對(duì)河道的主要功能加以明確；②是合理利用河道周邊的土地資源，避免存在污染土壤以及浪費(fèi)土地資源等不良現(xiàn)象；③綜合河道護(hù)岸的生態(tài)型發(fā)展，借助先進(jìn)技術(shù)與手段對(duì)其發(fā)展情況進(jìn)行計(jì)算與對(duì)比?，F(xiàn)階段，對(duì)于河流斷面的主要處理方式為復(fù)式斷面，該方式在保護(hù)河流生態(tài)的同時(shí)可以有效達(dá)到防洪要求。

4.3 岸坡防護(hù)

對(duì)于水利工程生態(tài)堤防建設(shè)而言，岸坡防護(hù)是其中的重要組成部分，為了最大程度地減少工程施工給生態(tài)系統(tǒng)帶來的破壞，在正式施工前，需要對(duì)岸坡上施工區(qū)域的自然環(huán)境，尤其是其中的動(dòng)植物種類進(jìn)行充分全面的勘查，并對(duì)勘查結(jié)果進(jìn)行科學(xué)合理的分析，選擇出合適的岸坡防護(hù)方案，從而確保原有生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境可以維持良好運(yùn)作狀態(tài)。在確需硬質(zhì)坡岸防護(hù)的情況下，多數(shù)會(huì)優(yōu)先選取透水性較強(qiáng)的混凝土，該類混凝土在具體應(yīng)用過程中可以充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，從而不會(huì)對(duì)河流生物的生存造成不良影響，也可以提高儲(chǔ)水能力，為動(dòng)植物的繁衍創(chuàng)造有利空間。

4.4 周邊景觀設(shè)計(jì)

在生態(tài)堤防建設(shè)過程中，周邊景觀設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)堤防與原有自然系統(tǒng)的有效融合。最大程度地保存原有自然風(fēng)貌。在建設(shè)過程中，為了避免對(duì)原有生物的生存環(huán)境造成破壞，需要減少水流流經(jīng)亭臺(tái)樓閣等區(qū)域的情況。其次，為了落實(shí)對(duì)動(dòng)植物的繁衍造成嚴(yán)重的不良影響，必要時(shí)需要與當(dāng)?shù)鼐用襁M(jìn)行溝通，選擇出合適的施工時(shí)間。

5 結(jié)語

水利工程不僅關(guān)系著整個(gè)國(guó)家的民生狀況，且在一定程度上可以使我國(guó)生態(tài)環(huán)境建設(shè)更具有環(huán)保、生態(tài)性，所以水利工程的建設(shè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大，且具有一定的生態(tài)效應(yīng)，如果不注重對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，反而對(duì)其進(jìn)行破壞，必然會(huì)產(chǎn)生極其嚴(yán)重的自然災(zāi)害。