河道治理中生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用研究

摘要：生態(tài)水利就是基于所在區(qū)域的地理狀況、生態(tài)環(huán)境等多種因素，從生態(tài)平衡發(fā)展的角度進(jìn)行水利工程項(xiàng)目建設(shè)開發(fā)。合理應(yīng)用生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念優(yōu)化河道治理，可以有效提高水資源的自動化運(yùn)轉(zhuǎn)能力，具有重要的社會、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。分析河道治理以及生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念的具體應(yīng)用，探究技術(shù)要點(diǎn)，可以切實(shí)提高河道治理的綜合質(zhì)效。基于此，主要分析了河道治理中生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念與基本原則，綜合實(shí)際狀況確定了具體應(yīng)用的技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：河道治理生態(tài)水利設(shè)計(jì)自凈能力動態(tài)監(jiān)控

ResearchontheApplicationofEcologicalWaterConservancyDesignConceptinRiverManagement

LUSongFANGYuCHENXiaojun

EngineeringCentralandSouthChinaMunicipalDesignandResearchInstituteCo.，Ltd.，Wuhan，HubeiProvince，430010China

Abstract：Ecologicalwaterconservancyisthepracticeanddevelopmentofwaterconservancyprojectsfromtheperspectiveofecologicalbalancedevelopment，basedonvariousfactorssuchasgeographicalconditionsandecologicalenvironmentintheregion.Rationalapplicationofecologicalwaterconservancydesignconcepttooptimizerivermanagementcaneffectivelyimprovetheautomatedoperationcapacityofwaterresources，andhasimportantsocial，ecological，andeconomicbenefits.Analyzingthespecificapplicationofrivermanagementandecologicalwaterconservancydesignconcepts，exploringtechnicalpoints，caneffectivelyimprovethecomprehensivequalityandefficiencyofrivermanagement.Basedonthis，thearticlemainlyanalyzestheecologicalwaterconservancydesignconceptandbasicprinciplesinrivermanagement，anddeterminesthespecificapplicationtechnologybasedontheactualsituationforreference.

KeyWords：Rivermanagement;Ecologicalwaterconservancydesign;Selfpurificationability;Dynamicmonitoring

生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念是一種基于生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展而提出的設(shè)計(jì)理念。強(qiáng)調(diào)保護(hù)河道的生態(tài)功能，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化以及合理利用，在現(xiàn)代技術(shù)以及工藝手段、材料的聯(lián)合之下進(jìn)行規(guī)范化、科學(xué)化的設(shè)計(jì)，這樣才可以達(dá)到促進(jìn)水環(huán)境健康持續(xù)發(fā)展的目的。

1河道治理中生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念

河道功能繁多，不同類型的河道有著不同的功能，在進(jìn)行河道治理中必須基于治理目標(biāo)確定治理的方案。河道治理的生態(tài)水利設(shè)計(jì)則是將生態(tài)親水、景觀建設(shè)以及行洪泄水等基礎(chǔ)要求作為核心，進(jìn)行建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能的統(tǒng)一協(xié)調(diào)處理?；谏鷳B(tài)設(shè)計(jì)理念實(shí)現(xiàn)河道優(yōu)化，通過上蓄下泄的方式進(jìn)行規(guī)范化處理，綜合所在地區(qū)的實(shí)際狀況，分析水文地質(zhì)狀態(tài)與歷史信息數(shù)據(jù)，從而更好地了解水文狀況與信息，制定科學(xué)合理的防洪保護(hù)機(jī)制，優(yōu)化生態(tài)景觀，做好河道的綜合分析以及規(guī)范化處理。

基于生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念，明確水體安全的主要目標(biāo)重視河道治理以及發(fā)展規(guī)劃分析進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，從宏觀的角度綜合分析，優(yōu)化各項(xiàng)基礎(chǔ)工作，提高河道泄洪管理的標(biāo)準(zhǔn)，通過統(tǒng)一分析科學(xué)部署的方式保障河道的健康發(fā)展?；谛钏约靶泻楣δ?，綜合水文氣象以及地質(zhì)等多種因素綜合分析，做好信息數(shù)據(jù)的分析以及判斷處理，從根本上提高河道治理的科學(xué)性。

2河道治理中生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念應(yīng)用原則

綜合河道生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，探究符合生態(tài)發(fā)展的設(shè)計(jì)技術(shù)以及手段，實(shí)現(xiàn)對生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化以及修復(fù)，可以有效提高河道自凈與生態(tài)涵養(yǎng)能力，構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境。對此，生態(tài)設(shè)計(jì)原則十分必要。

2.1保護(hù)并恢復(fù)生態(tài)功能

河流是自然系統(tǒng)的重要內(nèi)容直接關(guān)系到生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。在傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)中缺乏生態(tài)意識對河道生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了不同程度的破壞以及影響。而基于生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念進(jìn)行綜合分析，將河道生態(tài)保護(hù)、水生態(tài)涵養(yǎng)與岸線修復(fù)作為主要的內(nèi)容，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)生態(tài)保護(hù)，提高水體自凈以及生態(tài)服務(wù)功能，在科學(xué)的規(guī)劃以及設(shè)計(jì)中可以充分恢復(fù)河流的自然生態(tài)結(jié)構(gòu)。

2.2優(yōu)化水資源配置

生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念可以實(shí)現(xiàn)對水資源的綜合調(diào)度以及統(tǒng)籌管理，可結(jié)合水資源需求最大化優(yōu)化水資源配置，通過利用節(jié)水、循環(huán)或循序利用等手段，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)綜合利用，能夠顯著提高水資源利用效率。

2.3促進(jìn)水環(huán)境持續(xù)發(fā)展

在生態(tài)設(shè)計(jì)理念中融入多種現(xiàn)代技術(shù)手段，可以實(shí)現(xiàn)對環(huán)境的監(jiān)控評估與智能預(yù)警，利用在線監(jiān)測站點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測河道水生態(tài)、水環(huán)境相關(guān)指標(biāo)參數(shù)，通過動態(tài)數(shù)據(jù)信息分析評估，及時(shí)診斷問題，并對問題做出預(yù)案，同時(shí)加強(qiáng)河道水生態(tài)修復(fù)、水環(huán)境涵養(yǎng)的日常維護(hù)工作，促進(jìn)河道水環(huán)境健康持續(xù)發(fā)展。

3河道治理中生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用實(shí)踐

3.1修復(fù)河道生態(tài)功能

對原有的生態(tài)功能進(jìn)行修復(fù)完善是河道治理的重點(diǎn)工作。在進(jìn)行功能修復(fù)中要做好河道行道以及河床斷面結(jié)構(gòu)的修復(fù)以及綜合處理，在實(shí)踐中其具體方式如下。

3.1.1優(yōu)化植被組合

利用植被的根系進(jìn)行固土處理，通過不同植被的組合應(yīng)用則可以有效降低水流產(chǎn)生的沖刷以及侵蝕性的影響。這樣則可以有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。同時(shí)，要種植具有凈化水體的植物，在淺水區(qū)域進(jìn)行集中的種植則可以有效降低水流產(chǎn)生的侵蝕性影響。而在岸邊則主要種植冬青等樹木這樣在提高整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，可以滿足美觀需求。在設(shè)計(jì)中，要應(yīng)用天然的材質(zhì)，可以應(yīng)用草皮進(jìn)行修復(fù)處理，保障河道快速恢復(fù)自然生態(tài)狀態(tài)。合理利用生物鏈系統(tǒng)，通過生物治理的方式降低河道內(nèi)源污染，降低化學(xué)治理對自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的二次影響。例如：可以通過構(gòu)建水下森林的方式降解在河道底部存在的淤泥，及時(shí)收割養(yǎng)護(hù)植物，通過污染物轉(zhuǎn)化方式提高利用效率，具體通過種植苦草、伊樂藻以及黑藻等不同的水生植物達(dá)到改善河道底部生態(tài)環(huán)境的目的，同時(shí)與微生物、魚類等動植物，共同構(gòu)建一個(gè)生物繁多的生態(tài)結(jié)構(gòu)，這樣則可以有效優(yōu)化河道內(nèi)部的生態(tài)結(jié)構(gòu)以及整體環(huán)境。

3.1.2處理污染問題

河道治理最為關(guān)鍵的就是要做好污染問題的控制以及處理。要嚴(yán)格執(zhí)行國家的標(biāo)準(zhǔn)以及要求，避免出現(xiàn)化工、生活以及固體等不同的污染問題。政府以及相關(guān)部門要通過聯(lián)合管理，動態(tài)監(jiān)控等方式及時(shí)了解實(shí)際狀況，避免出現(xiàn)污染問題?；谏鷳B(tài)水利進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，在保障原有的生態(tài)功能基礎(chǔ)上要降低人為因素產(chǎn)生的干預(yù)性影響。

3.2優(yōu)化護(hù)岸結(jié)構(gòu)，提高自凈能力

合理利用生態(tài)水利技術(shù)手段，構(gòu)建一個(gè)生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)，要對水域擠占等問題進(jìn)行綜合分析，充分地還原河道的原始自然結(jié)構(gòu)及面貌，恢復(fù)生態(tài)涵養(yǎng)功能，構(gòu)建一個(gè)符合生態(tài)發(fā)展的人文景觀。在河道治理中合理應(yīng)用各種生態(tài)水利技術(shù)手段，切實(shí)凸顯其價(jià)值作用。

3.2.1確定護(hù)岸結(jié)構(gòu)

基于生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念進(jìn)行護(hù)岸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，要綜合河道治理需求進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，充分保障河道自然特征。對此可以通過生態(tài)性措施方式降低人為產(chǎn)生的破壞性影響?；诤拥拉h(huán)境多樣性的特征確定治理的目標(biāo)與要求，提高護(hù)岸結(jié)構(gòu)的生態(tài)性。在設(shè)計(jì)中可以基于人工、自然生態(tài)護(hù)岸兩種內(nèi)容方式優(yōu)化開展。對于整體結(jié)構(gòu)偏窄的河道，在滿足河道行洪等要求的前提下，可以通過適當(dāng)?shù)暮影毒坝^設(shè)計(jì)，增強(qiáng)護(hù)岸的觀賞性與生態(tài)性。而對于較寬的結(jié)構(gòu)，可以采用自然生態(tài)護(hù)岸的設(shè)計(jì)方式，護(hù)岸區(qū)域通過種植親水性較強(qiáng)的植物，充分提高水土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.2.2河道環(huán)境的科學(xué)設(shè)計(jì)

無論應(yīng)用何種方式都要分析河道的本底生態(tài)環(huán)境狀態(tài)，做好基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)的收集以及測量處理，要確定河道特征，做好河道環(huán)境治理定位，在設(shè)計(jì)中要確定河道護(hù)岸的結(jié)構(gòu)以及主要形狀，要保障整體為符合自然特征的陡緩錯(cuò)落結(jié)構(gòu)形態(tài)，要合理設(shè)置淺灘、深灘位置，并科學(xué)合理搭配植物。通過科學(xué)設(shè)計(jì)，可以有效地增強(qiáng)環(huán)境的整體協(xié)調(diào)性，滿足生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的基本需求。同時(shí)，在生態(tài)護(hù)岸的構(gòu)建中要做好河道橫向、縱向的穩(wěn)定性等因素進(jìn)行綜合分析，了解其具體的參數(shù)以及影響要求，這樣則可以切實(shí)提高生態(tài)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。在設(shè)計(jì)中河道橫向的穩(wěn)定系數(shù)公式為：

其中，b為河道橫向的穩(wěn)定系數(shù)。而Q河床流量參數(shù)；J河床比降參數(shù)；B河床在流動的流量平攤寬度參數(shù)。

河道的水流適應(yīng)性河床泥沙的重要因素，而泥沙自身的拖曳能力、摩阻力在相互的作用以及影響之下，會在不同程度上對河道結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，在設(shè)計(jì)中主要通過以下公式進(jìn)行計(jì)算。

其中，h為縱向穩(wěn)定系數(shù)的參數(shù)；D河道泥沙平均直徑參數(shù)，h河流平攤水深度參數(shù)。

分析河道彎曲位置的實(shí)際沖擊能力，將其作為主要的參數(shù)進(jìn)行河道形狀的調(diào)控參數(shù)；做好河道寬度優(yōu)化，充分地增強(qiáng)河段結(jié)構(gòu)的過流能力。通過適當(dāng)?shù)卦鰪?qiáng)淺水區(qū)域的面積，為動植物營造一個(gè)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)物種多樣化；在各個(gè)方面融合生態(tài)設(shè)計(jì)理念，可以有利于河堤的科學(xué)建設(shè)以及發(fā)展，達(dá)到增強(qiáng)整體抗洪能力的目的。例如，在設(shè)計(jì)中可以通過松木樁+拋石的方式進(jìn)行組合的丁壩設(shè)計(jì)，這樣在滿足生態(tài)建設(shè)需求的同時(shí)，可以增強(qiáng)整體穩(wěn)固效果。

3.3合理應(yīng)用環(huán)保材料

在河道治理中融合生態(tài)環(huán)保理念，可以有效降低因不合理用材而出現(xiàn)的環(huán)境污染問題。對此，可以綜合實(shí)際狀況應(yīng)用多種環(huán)保材質(zhì)。

3.3.1雷諾護(hù)墊材料

屬于金屬網(wǎng)面的結(jié)構(gòu)，整體為六邊形結(jié)構(gòu)，厚度要低于長度和寬度。應(yīng)用中主要就是通過石頭填充網(wǎng)面結(jié)構(gòu)，再將其全部連接起來則可以降低水流的沖刷作用。在坡上進(jìn)行草木的種植則可以有效增強(qiáng)土壤的穩(wěn)固性，提高河道以及水體結(jié)構(gòu)的自凈能力，降低侵蝕以及污染等問題。

3.3.2石龍生態(tài)格賓網(wǎng)材料

格賓網(wǎng)是一種金屬網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的透水性以及排水性能，成本低廉。在生態(tài)治理中合理應(yīng)用可以充分地凸顯下泄洪水的作用，可以鞏固土壤結(jié)構(gòu)，避免水土流失等問題。

3.3.3生態(tài)水土護(hù)坡毯

生態(tài)水土護(hù)坡毯是一種在表面上帶有孔洞的三維網(wǎng)墊結(jié)構(gòu)，通過單絲桿拉成型工藝則可以提高空隙率，而應(yīng)用的材質(zhì)具有記憶性。在河道治理中可以利用三維空間為植被生長提供空間環(huán)境；而材質(zhì)自身具有一定的加筋能力，可以提高抵御能力。

3.4構(gòu)建生態(tài)景觀

合理賦予河道景觀功能，提高治理工程的景觀價(jià)值，切實(shí)改善周邊環(huán)境，實(shí)現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的平衡和諧發(fā)展。對此，在設(shè)計(jì)初期則要具有生態(tài)設(shè)計(jì)的意識，確定方案以及規(guī)劃內(nèi)容，也需要考慮周邊環(huán)境與景觀需求，合理進(jìn)行景觀優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體可根據(jù)河道的平面結(jié)構(gòu)、橫斷面等相關(guān)基礎(chǔ)參數(shù)，綜合河道生態(tài)本底情況，考慮微生物、水生動植物以及周邊的環(huán)境進(jìn)行合理的景觀設(shè)計(jì)，進(jìn)而達(dá)到河道主體功能、生態(tài)功能、景觀功能相統(tǒng)一的綜合性目標(biāo)。

4結(jié)語

合理應(yīng)用生態(tài)水利設(shè)計(jì)可以有效改善河道環(huán)境，有利于構(gòu)建一個(gè)可持續(xù)、綠色的河道生境。在河道治理過程中，要綜合河道本底特征、河道功能定位、周邊環(huán)境需求因素，基于生態(tài)性設(shè)計(jì)原則，在治理方案中融入生態(tài)、可持續(xù)理念，充分改善河道水陸環(huán)境，提高河道水體自凈能力，增強(qiáng)自我調(diào)節(jié)與修復(fù)的綜合能力。

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