基于生态水利工程的河道规划设计研究 陈福杰

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:陈福杰
[导读] 摘要:水利工程的建设除了达到排洪、防涝、蓄水的基本功能之外,还需要考虑水利工程建设对生态环境带来的潜在影响。
        广西恒晟水环境治理有限公司  广西桂林  541199
        摘要:水利工程的建设除了达到排洪、防涝、蓄水的基本功能之外,还需要考虑水利工程建设对生态环境带来的潜在影响。生态水利工程的发展本着尊重自然、共享水资源、易于生态修复理念已经成为未来水利工程建设的趋势,因此,本文首先总结了生态水利工程建设的基本原则,并在此基础上结合某市实际的水利工程案例来探讨生态水利工程中河道规划设计的主要内容及其特点。
        关键词:生态环境;水利工程;河道规划
        引言
        水资源的合理利用对于生产生活具有重要意义,经济和社会的发展要求运用更符合生态发展的方法进行规划设计。本文对生态水利工程的设计理论进行了阐述,分析了传统设计方法的不足,最后提出运用生态设计理论进行生态河道设计的方法,为以后的河道规划提供一些参考。
        1、生态水利工程设计理念分析
        1.1尊重自然
        在水利工程的设计中应当注意对生态系统的保护,最大限度的保证生态系统的自然状态,减少人工因素的干预。对于已经产生的破坏要尽可能的对其进行修复,甚至在保证经济性和安全性的情况下对整体设计进行调整,将尊重自然落到实处。
        1.2水资源共享
        经济条件的改善使人们对生存环境提出了更高的要求,让人们认识到自然环境对人类生存的影响,以牺牲环境为代价进行的经济发展将会使人类付出巨大的代价,经济持续发展缺乏动力的问题也逐步显现,种种问题都在要求人们改善自然环境与自然环境和谐共处,合理利用水资源寻求新的经济增长模式,不仅要考虑自身用水需求也要兼顾自然承受力。
        1.3可持续发展
        想要实现可持续发展,首先要对区域内水资源的储量和存储方式进行充分的调查了解,对其有整体的把控,然后对现有的水资源进行资源整合结合当地情况对水资源进行合理配置。换句话说,就是在充分探究当地水资源的情况下,结合实际需求和地理环境因素,在满足所在区域内环境需水的情况下对剩余水资源科学地分配至各生产生活用水单位,最终达到人与自然和谐相处的目的,从而实现可持续发展。
        1.4生态修复
        生态环境有一定的自净能力,但是这种自净能力是建立在不利因素有限的前提下,过度的破坏会导致自然环境无法自我修复。结合生态工程的实际应用,就是在工程设计中降低对自然环境的人为改变,使生态水利工程能够最大限度的适应当地的生态环境,保证设计质量的前提下保留自然环境的自我修复能力。生态水利工程是生态工程的一种,生态水利工程的设计倾向于导向性设计,在导向性设计中更加注重对现有自然条件的引导利用,逐步摈弃对自然条件的强行改变,对自然环境因势利导主要依靠自然环境自身的功能,辅以人为干预进而达到设计目标。
        1.5河道纵横向的不连续性
        在传统的河道治理工程中,很多工程项目都将河流生态系统与陆地生态系统隔离开来,只在取水口设置了一些通道,但是这些通道对于自然状态下的动物没有任何帮助。自然状态下河道两侧的植物生长区域也被钢筋水泥代替,这对河流生态系统本身也是一种很大的破坏。这直接导致了在河流生态系统内部稳定的食物链受到影响,河流与陆地生态系统之间的交流联系大大减少。从河流纵向来看,一些堤坝水库的建设使河流不同区域内的生物联系被阻隔,同种生物的生长区间遭到分割,生物之间的自然交流被破坏,生物也无法完成正常的迁徙活动,这将直接或间接的导致生物的数量和种类减少。
        2、生态水利工程建设的基本原则
        2.1工程的合理性和经济性
        生态水利工程建设的目的是在兼顾生态系统可持续发展的基础上服务社会和发展经济,生态水利工程的建设应该满足当地的合理需求,确保工程的耐用性和稳定性。因此,在项目立项和方案选择时应该综合考虑多种因素,充分对比多种设计方案,按照投资风险小、效益高的原则实施项目。


        2.2生态系统的自恢复原则
        自然系统的重要特征是具有不同形式的自我组织功能,即某些生态友好的物种可以经受住生态环境的变化,寻找合适的生态环境和能源途径形成足够数量的繁殖种群。项目的建设当中应该考虑到生态环境的自恢复性。
        2.3景观的整体性
        在建设生态水利工程时需要考虑河流生态系统和河道景观的整体性。河道景观的设计是以人为主体,在对景观整体性把控的同时应该考虑到生态环境的承载能力和多样化的要求,在绿植、树木的种植和灯光的设计时应该尊重当地自然环境。
        3、生态河道设计的内容
        3.1河道的平面设计
        在河道的平面设计中,河流的过流能力是整个水利系统设计的关键部分。目前,由于我国大部分地区都存在非法占用河道、填埋河道等现象,导致河道变窄、水域面积大幅减小、河道生态环境破坏。所以,在进行河道的平面设计时,首先要确保能够满足河道的排洪能力,然后根据河道地势地形和层次,合理设计河道的宽、窄、曲、直参数,保证河道能够减轻汛期的行洪压力、保证生物能有充分的生存空间以及能够补给地下水和净化大气。
        3.2河道的断面设计
        河道的断面设计重点是不同季节时河道能够适用的水位和水量。在雨季高水位时可以确保周围居民的生命和财产不受影响,旱季低水位时可以满足当地居民生产生活、生物生存对水量的需求。在进行断面设计时,还应考虑到过高的堤坝是否影响了陆生和两栖动物的自由活动,是否利于他们的繁衍生息。
        3.3生态护岸的设计
        生态护岸设计兼顾河道的防护功能和生态平衡的恢复功能,需要具有较大的孔隙率,有利于附着植物的生长继而加固堤岸,有利于生态系统中能量和物质的流动,有利于生态环境的保护。生态河道护岸可以实现河流水体和河岸之间水分和物质的交换以及基本的防洪功能,主要的选择形式有以下3种。
        3.3.1自然原型护岸
        自然原型护岸是利用植物的根系来稳固河堤,可以保证河岸原有的自然形态,适用于小河或坡面较缓、腹地宽大的河段。该方法实现的难度不大,造价较低,一般在治理农村河道的时候可以优先选择。植物可以选择芦苇、菖蒲或其他亲水性的植物。
        3.3.2自然型护岸
        自然型护岸是通过在常水位以上的坡面种植灌木和植被等植物,同时,利用石材等材料保护堤底的一种形式,常用在坡面较陡、坡面冲刷严重的河段。
        3.3.3复式阶级型护岸
        复式阶级型护岸主要由亲水台下设计和亲水台上设计组成,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,用于建造人工鱼巢。在框架外选择种植杨柳等植物,进水侧选择芦苇、莲藕等水生植物,这样的设计会形成多层次的植被网络,有助于巩固堤防。亲水平台以上采用栅格形式的混凝土巩固堤岸,栅格中间种植杨柳等树木和其他的灌木和花草,适用于防洪要求较高且腹地较小的河段。
        3.4植物的利用
        在河道的设计过程中应该充分利用原河道的水生植物和可适应当地环境的物种,如莲藕、芦苇等植物,这样,既能美化河道的环境又能够净化水质。在平缓的坡面上,可以选择种植一些乔木、灌木和一些草本植物;在较陡的坡面上可以在预留的方孔上种植萱草等植物。
        结语
        基于生态水利工程理念治理河道是未来水利工程发展和建设的必然趋势,对已产生污染的区域进行及时的治理调整其河道设计,对存在的环境、经济、安全问题进行综合考虑,建立生态河道体系,推动经济可持续发展。
        参考文献:
        [1]程飞.应用生态工程原理解决水利施工中的环境问题[J].水利学报,2003(3):55-63.
        [2]宋阳,张弘.应用生态水利工程建设概念增强河道生态系统功能[J].吉林农业,2017,(15):57-58.
        [3]郝朝明,刘晓强,王欣等.基于生态水利工程在水利建设中的作用[J].绿色环保建材,2017,(6):198-201.
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