博爱沁河河务局 河南省焦作市 454450
摘要:进入21世纪以来,我国的经济快速发展,取得了令人瞩目的成绩,但是随之而来的生态问题也十分严重,已经给我国的生态环境造成了很大的破坏。水利工程作为关系到民生的大工程,在其建造的过程中,不可避免地会对生态环境造成一定程度上的破坏,为了有效解决这一问题,使得水利工程向着生态环保的方向发展,生态堤防设计应运而生,成为改善水利工程生态建设的有效措施。文章就水利工程中的生态堤防设计进行了简要的介绍,并对其发挥的生态作用进行了分析,对生态堤防的基本设计要点进行了探讨,希望能够为水利工程的生态建设提供相关的参考意见。
关键词:生态堤防;设计;水利工程;应用
引言
一直以来,国家都非常重视河道堤防护岸工程,当前自然环境愈加恶劣,要使用现代化技术手段来建设更为稳固的体防护岸,为人民的生命、财产、健康安全等提供保护。伴随水利工程项目的不断增加以及相关要求的提升,河道堤防的施工建设以及后期维护与管理都是非常关键的。当前,在河道堤防工程当中依然有很多问题存在,特别是人为、自然因素逐渐增加的当下,需要更多人力、现代化技术手段等参与到河道堤防的设计建设中,对堤防护岸相关问题进行有效解决,将生态河道的积极作用充分发挥出来。
1生态堤防建设的必要性
在以往的堤防建设过程中,人们往往比较重视堤防对水利工程的航运、防洪作用,因为这些作用直接关系到人们的生活和生产活动,而对生态环境的保护却往往很容易忽略,使得水利工程周围的生态恶化,对人们的影响极大。以往常见的水利工程做法就是通过对河流堤岸进行加固,把河流截弯取直再建设堤岸等方式,很少考虑到河流两岸的生态环境,使得河流两岸的生态恶化,带来不可挽回的生态损失。特别是建筑取材的时候,大量的钢筋混凝土的应用、河道取砂,使得河道以及两岸的水土流失严重,对水生植物和动物的生存环境造成了很大的改变,人工河堤对自然环境的干预使得河流的生态遭到破坏,虽然有一定的经济效益,但是其难以发挥出相应的生态效果。传统水利工程的建设对生态环境的影响主要表现在以下两个方面:(1)传统的堤防为了满足其水利工程航运、防洪的作用,往往需要建设规则的斜坡,使得其能够抵御洪水的冲击,这样一来,不规则的河道便被修整得规则,河道两岸的滩涂、植被清理干净,取而代之的是钢筋混凝土的河道,原有的生态栖息地遭到了破坏,这样的河道对河流中的植物和动物的生长十分不利。(2)在水利工程的建设过程中,为了经济方面的需求,常常需要对弯曲的河道进行截弯取直,直线的建设模式使得河流两岸的生态遭到了严重的破坏,甚至影响到河流两岸的人们的生产活动。因此,要想促进生态环境的和谐发展,满足人们的生态需求,对水利工程进行生态建设是十分必要的,生态堤防的建设则很大程度上能够满足其生态方面的需求。
2水利工程建设中生态堤防的设计思路
2.1堤线布设及堤型选择
为了保证生态特征得以体现,在水利工程建设过程当中,堤型的选择与堤线的布设是技术重点,要考虑到自然环境的特点。所谓自然环境特点,即是河流形态的特点。一般来说河流的形态特点是多种多样的,所以做好堤型的选择以及堤线的布置,有利于达成生态化的堤防设计目标。从堤线布置的角度出发,原则上应当在不破坏江河湖泊自然形态的基础上去进行设计与设置,对于河道的原有资源应当尽可能达成最大化利用,而不是将能够保留的资源也一并剔除。而在堤型选择阶段,则要考量以下两项要求。其一是要确保滑动稳定与渗透稳定。其二是要实现生态保护目标。而且为了避免生态保护出现矛盾,对于堤防间距也必须要做好控制,也有一定的要求,尽可能放宽堤防间距。
2.2生态景观设计
由于原生的江河湖周围都会形成一个原生的自然景观,在水利设施建设以后,原生的自然景观遭到破坏,失去了其原生态的观赏价值。为了弥补这一方面的生态需求,有必要对因为建设而破坏的景观进行弥补。因此,在进行生态堤防设计的时候应当充分考虑到生态景观的设计,使其能够和自然景观融为一体。在景观植物的选择方面,要尽量选择当地原生的植物,使得其能够很好地相互融合,一方面弥补了生态景观的不足,另一方面为当地的动物提供了良好的栖息环境,对生态多样性的保护效益非常大。对于原有的水体景观,可以考虑利用水体进行再营造的方式,使得能够最大程度还原原生的生态环境,这样一来,对生态环境的益处是非常大的。
2.3河流断面设计
受自然因素的影响,河流断面形状以及河道宽度等在具体形态上呈现出不规则变化,因此在进行河流断面的设计过程中,应该勘查好河流断面形状,以便基于多变性特点进行堤防构筑。在实际的设计过程中需要重视以下几个方面:①体现河道的功能性,对河道的主要功能加以明确;②是合理利用河道周边的土地资源,避免存在污染土壤以及浪费土地资源等不良现象;③综合河道护岸的生态型发展,借助先进技术与手段对其发展情况进行计算与对比。现阶段,对于河流断面的主要处理方式为复式断面,该方式在保护河流生态的同时可以有效达到防洪要求。
2.4预制混凝土的平铺式生态护岸
预制混凝土平铺式生态护岸是最近才被广泛应用的生态河道护坡。基于无沙大孔的混凝土特征,其中加入一些酸性聚合物和聚丙烯纤维等诸多高分子材料的预制砌块,能够强化提升混凝土本身的抗压强度,可在砌块的空隙当中填充一些填腐殖土、保水剂、种子以及缓释肥料等诸多混合材料,用植物纤维对其混凝土表层进行覆盖,形成一个适合植物生存与成长的环境,种子发芽、生长而变成植被。其优点是保土固坡,施工操作也比较简单,具有良好强度、抗冲刷性与耐久性。这种方式具有生态环保的属性,透水性与透气性也比较好,表面可供植被生长,变成绿色的景观。但这种结构的造价非常高。
2.5做好周边景观的设计工作
在水利工程设计前期,设计人员要在不对自然环境造成破坏的前提下,对自然环境进行充分利用,其中包括对湖泊、河流等资源的利用。可以采取人造与自然景观相结合的方式等,在满足人与环境和谐共处的基础上,为我国良好生态环境的建立奠定基础。除此之外,相关人员不仅要严格按照施工规范进行要求,更要做好施工日期的说明工作,只有这样才能在满足施工需求的同时,保证我国生态环境的质量。其中严格规定,当动物在特殊时期时,例如求偶,此时不能进行任何相关工作,避免破坏生态系统的建立,总而言之,必要的说明工作可以有效的改善物种生存环境,为生物多样性发展奠定基础,有助于我国生态环境的进一步建设。
结语
从我国各地的水利工程生态堤防建设情况来看,和发达国家对生态的保护相比较,我国的水利生态建设尚处于发展中,存在很多的不足之处,需要改进的地方还有很多。对于生态堤防的应用,可持续发展是第一原则,在设计的过程中,要遵循可持续发展的主线,促使水利工程的堤防向着生态化、科学化的方向发展,有力地对生态系统形成一定的保护,满足可持续发展的需要。生态堤防的建设是一项持续性的工作,在进行设计的时候,只有充分结合河流的实际情况,对堤防的断面、堤形以及生态护坡、生态景观进行设计,才能在满足人们对水利工程经济要求的前提下,最大限度地对生态环境形成保护。
参考文献
[1]高裕鸿.生态堤防设计在水利工程中的应用[J].河南水利与南水北调,2019,48(3):5-6.
[2]陈庆涛.生态堤防设计在水利工程中的应用探讨[J].珠江水运,2019(19):15-16.