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生态水利工程的河道规划的设计分析

发表时间：2020/12/30 来源：《建筑科技》2020年7月下作者：梁小萌

[导读] 生态水利工程理念要求在河道规划设计中，应当拥有规划科学合理性，遵循生态水利工程理念。

广西玉林水利电力勘测设计研究院梁小萌 537000

摘要：生态水利工程理念要求在河道规划设计中，应当拥有规划科学合理性，遵循生态水利工程理念。为了对河道质量有效改善，实现河道生态效益的有效提升，需要结合生态水利工程理念及安全原则。为了确保河道的排污、通航、排涝正常，大力改善生态环境就需要科学合理设计河道，从而创造良好的河道生态环境，与周围居民生活、环境需求相结合，来有效提升水利工程效益。
关键词：生态水利；河道规划；设计
        引言
        河道治理工程是为了防止河岸坍塌、稳定岸坡、控导河势而采取的工程措施。常见的工程布置形式有控导工程、护岸工程、护滩工程及建筑物工程等。控导工程的作用是约束主流摆动范围、护滩保堤，引导主流沿设计治导线下泄，有利于引水和保护滩地；护岸工程的作用是防止主流直接顶冲高岸或堤防，防止高岸坍塌，保护高岸、堤防免遭溃决、防止主流改道；护滩工程主要是防止塌滩而在滩岸线上做的工程；建筑物工程主要是为了河道正常灌排要求而修建的永久性工程。
        1.河道规划过程中存在的问题
        以往的河道规划工程建设完成后，巨大的工程规模必定会直接阻断河道的纵横连续性表现出连续性缺失的问题，从而引发一系列其他问题。第一，陆地上的生物难以跨越工程补充水分，并且有部分两栖类生物无法返回水中，影响生物的生存需要，久而久之，就出现部分生物数量骤减、生物链断层等问题。第二，在河道土体和水体的相互衔接上，自然河道土体和水体密切衔接，水体能一直维持土地的水分充足，有利于改善土质，但是河道规划工程会阻断原有河流水体与河床土体的联系，阻隔河流与陆地，导致土地缺水。自然形成的河流蜿蜒曲折，会影响河道规划工程建设，因此，为了降低工程建设难度，以往河道规划通常会使用高驳岸建设、截弯取直，但这些措施会直接破坏自然河流的形态，让自然河流渠道化。此外，在高驳岸建设、截弯取直的渠道化影响下，会使得局部水流坡度更大、河道弯曲处变直，此时，河流流动的阻力会减小，流动的速度加快，流动的冲击性相对提高，这不仅会提升洪灾出现的概率，而且会增加洪灾的破坏力度，从而严重影响附近的生态环境，威胁周边人群的安全。
        2.生态水利工程的河道规划设计策略
        2.1河流修复
        水利工程的生态设计理念在河道的规划和设计中最重要的应用是提高河流的修复功能，增加河流的生物多样性，增加河流中某些有机物质的氧化反应以及改善河流的含氧量，进而改善河流的生活条件。生态水利理念的应用有助于为河道环境创建一个完美而和谐的生态系统，改善河流水资源的修复功能，并为河道建设生态规划系统，以提高水的自清洁能力。
        2.2平面设计
        坚持河道绿色生态建设理念，结合地区环境特质能够运用系统可操作方案，推进生态平衡发展，并确保生物多样性。拓宽原本河道有助于后期泄洪。不仅如此还要加大对周围河道环境的维护力度，提供良好的动物栖息空间并且种植绿色植物，及时拆除不必要的建筑从而确保河道设计合理。并且为了可以从总体上提高本次项目河道规划设计的美观性，需要与该河道的实际情况相结合，从艺术为设计出发点保证河道设计能够拥有曲线美。在河道实际生态系统运行中，遵循过水行洪的原则能够顺应自然景观变化，还要科学设计河道拥有泄洪能力，以及形成健全的河道生态系统。不仅需要科学设计河道整治线，并且对于河道的设计原始性也要同样保持，这样才能够实现河道的生态功能。
        2.3妥善处理断面
        运用传统方法设计河道时，有关设计人员也应当将保护河道不受破坏为原则，在此基础之上构建护岸边坡，设计断面时运用单极梯、矩形断面。但是在运用该类梯形河道结构情况下，需要做到丰水期储存河水，对枯水期问题妥善解决。因此结合该河道情况采用复试断面设计，在断面设计过程中，对于常规水位下运用梯形断面，在枯水期能够由河道流水，而一旦洪水则会漫过二级护岸。

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这样科学化的设计方式拥有科学合理性，并且可以满足不同时期的需求。基于生态水利工程河道设计基础，能够对差异化水位所需充分满足的同时，提升河道的整体适应性，并且保护生物多样性。
        2.4生态护岸的设计
        2.4.1自然原型护岸
        自然原型护岸是通过使用植物的根部来使河堤变得更加稳定坚固，能够让河岸维持以前的形状，这种方式比较适合在小河或者是坡度比较小的河段实施。在使用这种方法的时候，操作比较简单，同时成本也比较小，在治理农村河道的时候能够放在首先进行考虑。
        2.4.2自然型护岸
        自然型护岸主要是通过在常水位以上的地面种植一些绿色植物或者灌木等，另外也可以通过使用一些石质性的材料在一些冲刷严重的地方建立保护堤底。
        2.4.3复式阶级型护岸
        复式阶级型护岸主要通过亲水台下设计和亲水台上设计而组成的，在亲水平台以下采用硬性材料构造成梯形网状框架。在框架中投入石块，可以建成人工鱼塘。在框架的外面栽种杨柳等植物，在进水的地方栽种水生植物，这样可以提高护岸的稳定和坚固。
        2.5可持续发展
        可持续发展的目的是协调人类经济发展与自然环境和能源供应，并形成长期的生态平衡。作为生产和生活的基本要素，水资源的利用极为重要。基于可持续发展理念的传统水利项目，我们需要不断地发现其弊端，并加以消除。总结前几代人的发展经验，水资源的开发和利用必须是可持续的。因此，为了实现可持续发展，我们必须首先检查并充分理解和总体控制该地区的水储量和储水方式，然后根据当地的自然条件，整合现有水资源。换句话说，如果充分利用当地水资源并结合地理环境的实际需求和影响因素，将剩余水资源科学地分配给满足该地区水环境要求的生活用水、生产以及消费单位，最终达到与自然和谐相处并实现可持续发展的目的。
        2.6节约水资源
        在生态水利理念中，由于考虑到河流环境和植物的蓄水功能，必须要采取有效的设计措施来增加河岸的蓄水能力。通过提高河岸蓄水能力，可以在枯水期还能有足够的用水量，并可以有效减少汛期洪涝灾害，在一定程度上保证了河道建设的稳定性。例如，内蒙古的水利工程等，它们采用球形格构主梁结构的闸门，该结构可增加闸门的扩展能力，不仅可以节省河道建筑材料，还可以减轻闸门的重量，还可以在防洪工程中发挥良好的防洪作用，有效改善河流的水环境，改善人民的生活质量。
        结语
        河道是城市水环境的重要表现方式，在城市蓄水供水和生态景观方面有着非常重要的意义。当前，河道存在着水污染较为严重的现象，城市的河道现状较为严峻。城市河道的建设包括了河道的清理、河道的养护以及水系的疏通等等工作。当前城市的河道整治工作正在大力开展，这对城市的水环境质量有着非常重要的促进作用。城市的河道整治需要将水环境修复以及河道生态治理有机的结合。城市的河道景观建设需要与河道生态环境建设有机的融合，改善城市的宜居环境，提高城市水利基础设施的改进，为对水资源的综合开发提供保障，推动城市水资源现代化发展。
参考文献
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作者简介：梁小萌（1978—），男，广西北流人，大学本科毕业，工程师，主要从事水利水电工程设计工作。