生态河堤在河道治理工程中的应用

发表时间:2020/5/29   来源:《工程管理前沿》2020年2月6期   作者:周妍
[导读] 河道堤防工程,为水利防护工程之一,
         摘要: 河道堤防工程,为水利防护工程之一,做好这方面的工作利于人们正常活动,提高人们的生活质量。为促进我国社会经济的快速发展,做好河道堤防建设工作、生态环境保护工作非常必要。本文简单介绍生态河堤与河道治理工程,分析河道治理工程在硬化渠道、裁弯取直、单一断面等方面的问题,并就生态护岸设计原则、自然原型护岸、自然型护岸、工程自然型护岸等方面对生态河堤在河道治理工程中的应用展开探讨。
         关键词:生态河堤;河道治理工程;应用

         出于经济效益、生态效益、社会效益等方面的考量,近年来河道治理工程数量不断增加,为河道运航能力、净化污水能力、蓄水防洪能力、水土流失防控能力等的增强均有着积极作用。而在河道治理工程中合理应用生态河堤,能够进一步提高工程质量,充分发挥工程的社会、经济、生态效益。
        
一、生态河堤和河道治理工程概述
         (一)生态河堤
         简单来说,生态河堤就是将生态平衡、治理理念融入到河堤建设与管理之中,能够从各方各面满足生态发展需要的优质河堤。生态河堤是以保护和创造良好生态为基本目标,结合河堤自身特性,着重于将之前的人工混凝土河堤改变成水体、土体与生物相互涵养的生态化河堤。生态河堤与传统河堤相比,其不但能够为生物提供更为合适的生存空间,还能促使河水自净能力强化,发挥调节水量、滞洪补枯的作用,保障自然生态系统稳定平衡的同时为人类的可持续发展提供有力支持。当前常见的生态河堤可以分为三种类型,其一为自然原型河堤,即主要利用植物保护河堤,减少人工建设建造;其二为自然型河堤,即同时利用植物和天然材料发挥固堤护岸作用;其三为工程自然型河堤,即在自然型河堤基础上适当使用混凝土、钢筋混凝土材料等,进一步增强固堤护岸作用,而且重点突出植物生态,利用大杨枝、水杨枝、芦苇、菖蒲等植物形成繁茂葱绿的草木体系,维持河堤生态。
         (二)河道治理工程
         河道治理工程即以稳定河槽、改善河流边界条件及水流流态、维持河流生态平衡等为目的而进行建设施工的工程,主要包括控导工程、护岸工程、护滩工程等。当下常见的河道治理措施包括水利建设、防洪工程、修建开口堤、设置溢洪堰、防洪排涝、疏汲河床等。其中生态河堤应用于河道治理工程之中,能够进一步加强对生态效益、社会效益、经济效益的平衡协调,促进河道治理水平提升,充分发挥工程作用。
        
二、河道治理工程中的问题分析
         自古以来,河流航运都是我国运输事业中不可或缺的部分,河道治理也广受关注与重视。以前的河道治理更加重视经济效益和社会效益,在治理过程中更加关注河道功能如行洪、排涝、航运等,同时在防止水土流失方面也投入了不少精力。不过河道治理对生态环保的关注不够,在很大程度上忽视了水污染治理与河堤生态协调。虽然近年来的河道治理工程在践行可持续发展理念、生态环保理念的过程中更加重视生态环境保护,但是遗留的问题依旧没有得到充分解决:
         (一)硬化渠道
         为了增强河道的防洪能力,河道治理工程往往会广泛采取硬化覆盖的方式对河岸进行处理。不断增加河堤高度,大量使用钢筋混凝土等建设河堤,不仅无法为河流水污染治理工作提供支持,还会影响河道自净能力,导致河道生态功能消失,影响河景美观。
         (二)裁弯取直
         为了增强河道蓄水能力,提高河道航速,河道治理工程中存在过分追求“裁弯取直”的情况,不顾河道实际地形等将河道变得更为笔直。然而过度裁弯取直会直接影响河道生态系统,导致部分植物的生长受影响。同时裁弯后河道长度缩短,比降变陡,流速增快,水流挟沙能力有所增加,相应的河床冲刷作用更为明显,上游水位会逐渐下降;而下游来沙量将显著增加。如此一来,河道防洪能力以及周围生态系统均会大受影响。
         (三)单一断面
         河道治理工程为了追求输水性能、美观以及施工方面,往往会采取单一而规则的断面型式。单一断面会使得水流流速均一化,再加上工程自身对河道的影响,会导致河道多样性受到破坏,使得周围植物和动物类型有所减少。


        
三、生态河堤在河道治理工程中的应用
         (一)生态护岸设计原则
         在河道治理工程中应用生态河堤,通常是通过设计和建设生态护岸的方式实现。在实际应用时,必须遵守以下基本原则。其一,以实现河堤基本工程为前提,尽量减少环境污染。生态护岸的核心在于生态与护岸上,其中后者是最基础的部分,即必须确保河堤足够稳定,防洪、排涝、航运等能力满足实际需求;而前者则是生态河堤的作用体现,主要是通过尽量运用自然材料如大杨枝、水杨枝、芦苇、菖蒲等植物,减少环境污染。其二,美化工程环境。生态护岸不仅仅要发挥最基本的河堤防护功能与生态保护功能,还应当高度贯彻人与自然和谐相处理念,重视视觉美感的打磨,满足人们的亲水要求。其三,合理规划生态系统。根据河岸实际情况,综合水文、水位、植物、动物、区域等因素,合理选择栽植植物,同时设置多孔性构造。
         (二)自然原型护岸模式
         进行河道治理的过程中,采用生态水利的办法对其周围的环境能够进行有效的改善,这对促进我国河道治理与发展有很大的积极促进作用。自然原型护岸模式是最接近于自然的护岸模式,其对人工材料的应用极少,主要是利用植被起到防止水土流失、强化河道自净作用、增强抗洪能力等作用,如图1所示。该模式一般用于小河道、溪流等水流较为平缓的地方,不需要人工建筑设施便能有效保护河道,而且在生态环保方面有着巨大优势。如果河岸较陡,可以在两岸利用土工织物加固,以免河道冲刷对两岸造成威胁。至于具体的植物选择,则可以根据地方实际情况进行合理选择。
        
         图1 自然原型护岸
         (三)自然型护岸模式
         自然型护岸模式是融合自然生态保护与人工建设的模式,主要应用于河岸牢固性较差的河道,主要包括“土壤生物工程法”与“结构措施法”。其中土壤生物工程十分符合生态环保理念要求,其主要是利用乔木或灌木的发达根系起到加固河岸的作用;而结构措施工程则对人工建造物的依赖性更强,不过也是尽量使用自然材料构建结构。
         (四)工程自然型护岸模式
         工程自然型护岸模式对人工材料的应用更多,相应的河岸加固作用也更强,因此其主要应用于河道较陡、河水冲刷作用强等河流区域,充分保障河道稳固,并再此基础上追求生态系统平衡与协调。利用重力式浆砌块石或者工型钢筋混凝土建设直立式挡墙,同时选用硬质材料,在河道两岸施工并建设护岸结构。河岸上则需要配合栽种合适的植物,同时还要利用天然石材、木材护底,增强生态保护能力。

结束语:
         综上可知,生态河堤运用于河道治理工程中能够在发挥工程的防止水土流水、增强抗洪能力、提高航运能力等作用的基础上,进一步强化工程的生态效益。在可持续发展理念下,生态护岸将成为河道治理工程中必不可少的部分,减少环境污染与破坏,促进生态系统平衡与协调,为人与自然的和谐相处创造良好条件。
         参考文献:
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