内蒙古自治区水利水电勘测设计院内蒙古呼和浩特市010020
摘要:一直以来,河道堤防设计的目的都是通过加固堤岸、裁弯取直等工程满足人们对于防洪、发电或航运等多种经济要求。而现今在可持续发展思路的推动下,建设生态河道已经成为我国河道建设的一个大的方向。在河流生态治理中,生态堤防建设是恢复河流健康的重要举措。同时,生态堤防建设有利于实现河流自然生态、水生动植物的生存繁殖、拓宽城市空间等综合功能。当前各级河道的生态堤防设计还处于探索阶段,还需要不断的实践贯彻生态堤防设计理念。
关键词:生态堤防设计;水利工程;应用
1概述
生态河堤是融现代水利工程学、环境科学、生物科学、生态学、美学等学科为一体的水利工程。
1.1生态堤防建设的必要性
过去城市堤防建设,仅是加固堤岸、裁弯取直、修筑丁坝等工程,满足了人们对于供水、防洪、航运的多种经济要求,但没有从发挥河流自然生态、休息娱乐、景观、提升城市形象等综合功能的角度来考虑。这些堤防工程给人们带来了巨大效益,但同时也极大地改变了城市河流的结构和功能,造成一些生态环境问题。城市生态防设计已引起了全国水利工程界的普遍关注,堤防设计要考虑河道生态,接近自然景观,不破坏自然景观。考虑生物的多样性与城市景观多样性之间的关系,为不同生态习性的动植物创造不同的生态环境以实现动植物的多样性。最大限度地发挥生态环境综合效益,促进人与自然共同可持续发展。
1.2生态堤防建设效益
生态堤防的绿化带可发挥涵水保土的作用,绿地将改善大气、水体和土壤的质量,将大大改善生态环境和人们的生活质量,沿岸景点的建设将增加周边环境的文化氛围,实现良好的社会效益和生态效益。
1.3生态堤防建设原则
生态堤防建设,需要注意以下原则:①安全性,即满足城市防洪的要求;②自然性,指河流景观要体现河流的自然形态,尽量减少对天然环境的破坏;③生态性,指河流景观应满足生物的生存需要,适宜生物生息、繁衍;④景观性,指任何河流景观都应考虑其视觉景观上的审美要求;⑤亲水性,应提供更多位置能直接欣赏水景、接近水面;⑥整体性,指堤防与周围的环境亮度相差不应很大,使得生态堤防与自然有机融合;⑦系统性,指要注意堤防周边大环境的维护和改善,特别是水质的改善,是实现生态堤防的重要保障。
2水利工程建设中生态堤防的设计思路
2.1堤线布置及提型选择
在水利工程建设中,会考虑到堤防构筑的自然环境特点,而自然环境特点,就是河流形态的特点。河流形态特点多样,生态堤防的设计应该注重堤线布置及堤型选择。堤线布置原则上应依照江河湖泊的自然形态进行设置,即对河道的蜿蜒、分汉原貌尽量利用,保护水域生态系统。堤型选择时,应符合两项要求:①保证渗透稳定和滑动稳定;②能够实现生态保护,并有利于生态恢复。另外,对于堤防间距也有一定的要求,为了避免洪水行洪和生态保护之间出现矛盾,堤防间距要尽量放宽。
2.2河流断面设计
河流在自然条件下形成的河流断面形状是不规则的,河道的宽窄也存在很大的随意性,河流中的浅滩与深滩位置呈现出不规则的变化,这充分体现了河流断面的变化是不规律的,形状也存在多变性。因此,在生态堤防设计中的河流断面设计时,要先对河流的断面形状等进行勘察,以河流断面的多变性特点进行河堤的堤防构筑。在进行实际的河流断面设计时要注意以下几点:第一,对河道的功能性进行体现,明确河道存在的主要功能。第二,科学合理的利用河道周边的土地,不能出现土壤的污染和土地资源的浪费。第三,充分考虑河道护岸的生态型发展,可以利用一些先进的技术手段对其发展情况进行对比和计算。只有满足了上述要求,才能够确保生态堤防在建设完成之后能够形成完整的生态景观,实现对堤防的保护和生态系统的建立。当前对于生态堤防建设中的河流断面处理主要采用复式断面的方式,这种方式既能实现对河流生物的保护又能够满足防洪的要求。
2.3岸坡防护
坡岸的防护也是水利工程生态堤防建设的重要项目之一,在生态堤防建设中有着非常重要的地位。在河流系统周围建设生态堤防,最关键的部分就是水陆交接的河岸防护结构。为了有效减少水利施工对生态系统造成的破坏,使原坡岸上生长的植物种类、数量等都保持原有状态,需要在进行坡岸施工时特别注意及防范,在施工前要对坡岸的自然环境和动植物种类进行勘察,根据勘察的结果选择最佳的坡岸防护方式,尽量保持原坡岸的生态体系以及环境保护状态。在进行河道坡岸的防护时,大部分施工单位都会采用透水性比较强的混凝土结构,这种混凝土结构应用到护岸中之后能够展现非常良好的结构优势。例如,河流中的一些浮游生物、藻类、鱼类等的觅食和生存环境不会遭到破坏,为动植物的繁衍创造了良好的空间。另外,坡岸的透水性混凝土结构还可以有效提升储水功能。
2.4周边景观设计
生态堤防的周边景观设计是将生态堤防与原有的自然环境融为一体的有效手段,在进行自然环境的建设过程中,可以充分利用施工所在地的便利条件,如河流、湖泊等。通过对河流周边的生态景观建设,创造出人与自然和谐、亲近的场景,切实保障原有的生态风貌,同时还需考虑生物的生存之地,避免水流流过亭台楼阁等区域,给当地的生物提供良好和谐的生存环境。在生态堤防的景观设计中,对自然生态系统进行保护非常重要,在进行生态景观的建设时要了解当地的动植物生长情况,避免在动植物的发情期和发育期内进行施工,对动物的繁衍生息造成威胁;可以与当地的居民进行沟通,选择最恰当的施工时间,并进行备注。另外,如果河流周边地区存在一些比较稀有的物种或者是保护动物等,都必须要进行针对性的保护,不能对其生存空间造成破坏。并且,景观的布置要与河流周边的环境形成良好的结合,不能出现突兀的情况,更好地促进生态堤防与生态体系的融合。
2.5应用生态砼
在人工自然型护岸河堤建设过程中,会应用到大量的混凝土材料,这些混凝土材料的环保性能也是工程中非常重要的一个关注点。目前在建设生态堤防时,采用的混凝土多为生态混凝土,其最大的优点就是对环境没有破坏,具有非常强的可持续性,并且具有非常良好的抗冲刷和河岸保护作用,同时其良好的抗冻、抗融等特点也能使河岸的牢固性大大提高。在应用生态混凝土进行河岸的施工时要注意采用的施工方式有装配式和现浇式两种,在利用现浇式进行施工时,需要注意的存第一,在施工前,必须要先对边坡进行整理,清除需要施工的坡岸上的所有杂草、浮石和垃圾等,确保整个坡岸的清洁和平整。第二,模板的安装必须要完全符合施工的规定,模板的安全位置和高度也需要进行严格的计算,确保在混凝土浇筑完成之后坡岸能具有良好的防洪能力。而预制装配式的施工方式是由一种新型的结构体系构成,主要用于替代传统的浆砌石结构、混凝土结构和钢筋混凝土结构,有以下优点:工厂化生产、机械化施工,能有效降低现场劳动强度;其镂空混凝土结构,自重轻、运输吊装便捷、材料耐久性好、不易腐蚀,能有效保持生态平衡;全拼装结构、模块化构件,施工速度快。
3结语
在科学技术迅速发展的大环境下,我国生态提防建设工作者能够将生态学原理渗入到堤防工程的项目建设中,真正做到造福人类。虽然现阶段我国的生态堤防设计在实际的项目建设中还存在着很多的不足之处,但是在相关设计研究人员对其不断地改进和完善下,在不久的将来,生态堤防设计一定会有着更为广阔的发展空间,同时也为我国生态工程的发展做出更大的贡献,这也正是我们所期望看到的结果。
参考文献:
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