生态堤防设计在水利工程中的应用 梁兆雨

生态堤防设计在水利工程中的应用梁兆雨

发表时间：2019-06-26T10:38:43.337Z 来源：《防护工程》2019年第7期作者：梁兆雨[导读] 在河流管理和河堤建设设计中，治理正逐步走向一体化和生态化的方向,形成了环境保护以及河流利用的工作方式。

山东海建水利工程有限公司山东济宁 272000 摘要：在过去很长一段时间内, 我国的水利工程建设都不够重视对生态环境的保护, 这就导致工程施工现场及其周边的生态环境质量严重下降, 出现水土流失、水环境恶化、生态破坏等问题。要改变这一状况, 就必须在水利工程建设中引入生态堤防设计理念, 严格做好堤防工程的生态设计工作, 进而从整体上提升水利工程建设的生态水平。

关键词：生态堤防设计；水利工程；应用

1生态堤防的概况

1.1生态堤防在如今的情况河堤的作用仅限于在传统防治工程的建设和设计中利用河水资源和防洪。人们不了解生态大坝。因此，虽然在地方工程建设中，往往有很好的经济效益，但严重的生态问题和生态环境恶化也为此付出了代价。近年来，专家提出了生态环境保护、可持续发展、科学发展等新概念。当代的主题是生态环境保护和绿色。因此，在河流管理和河堤建设设计中，治理正逐步走向一体化和生态化的方向,形成了环境保护以及河流利用的工作方式。1.2生态堤建设的重要性

河岸的原始生态系统非常平衡，但当岸坡建立并采取预防措施后，平衡会被破坏。边坡的防治和建设，使河流两岸的动植物不再有原有的生活区。在原设计中，由于航运、防洪、供水等经济需要，在设置堤防时，设计人员通常使堤防线靠近堤顶，从而形成堤防的边坡和护栏。斜坡或竖立物非常规则。许多地区被占领，河流的生物链甚至原始植被被破坏，生活在这些地区的物种没有栖息地。堤防的建设将改变河流的自然形态，直接导致河流生态环境的破坏。一般说来，在堤防设计中，有时需要截流、调直，进一步修建丁坝，以加快泄洪速度，降低防治工程造价。其结果是，尽管施工成本有所降低，但却影响了河流中的生物和水源，破坏了河流的生态平衡。

2生态堤防建设存在的问题2.1水文方面

生态堤防设计中遇到的水文问题主要表现在以下几个方面：第一，当设计的生态堤防位于我国一、二级河流交汇处时，河流枯水期一般较长，在此期间d、河水水位变化很小；二是生态堤防设计工程选址时。第三，生态堤防工程所在河流的汛期山峰较多时，河流水位通常会突然波动，水位会发生剧烈变化，并会受到洪水的影响。

2.2地质方面

生态堤防设计中遇到的地质问题主要表现在以下几个方面：一是大部分需要生态堤防设计的河流为土质岸坡，长期受洪水侵蚀，经常发生一些塌岸，需要堤防设计人员进行改造设计。其次，当库区泥沙严重时，会有一定程度的下降。在较低的水流速度下，河流的漫滩上就会堆积越来预多的淤泥,平均可达3m左右,在冲沟区域或者低洼区域中淤泥厚度可达到峰值7m左右,这些泥沙的结构非常差。大量泥沙淤积不仅给生态堤的设计和施工带来困难，而且给生态堤的设计增加了一些困难。3水利工程建设中生态堤防设计的基本思路与要点3.1堤线的布置与堤型的选择在进行生态堤防设计的时候,必须注重对河流自然形态的保护,特别是河道的分叉与蜿蜒区域,必须尤其重视,尽量减少施工过程对当地河流生态系统造成的危害。要做到对施工现场生态系统稳定性和安全性的有效保护,不仅要充分考虑到生态保护和生态治理方面的内容,同时还要适当增长堤防之间的距离,协调好水资源和土地开发之间的关系,着力解决泄洪与生态环境保护之间的矛盾,在确保河流泄洪功能得到充分发挥的条件下,使河滩与河漫之间间隔一定的距离,这样才能确保河流自身净化功能的全面发挥,使动物和植物的生长拥有一个良好的生态环境。

3.2注重防护岸设计的科学性防护岸对河道影响最显著的一个位置就是陆地与水面的结合部位,若这些区域的设计不够科学,就很可能影响到当地生态系统功能的全面发挥,致使动植物数量与类型等发生显著变化,进而直接影响到动植物的生存和长期发展。从以往的工程实践中可以看出,大多数规模较大的水利工程建设都会对当地的河岸造成一定程度的破坏,所以,在今后的实践中必须注重对水利工程建设所在区域原始河岸形态的保护,根据当地的自然环境条件,采取适当的措施来确保生物系统的多样性。在实际施工的过程中,最好采用具有较强透水性的混凝土作为施工材料,因为这种类型的混凝土能为当地生物的繁衍提供良好的环境条件,而且还有助于鸟类和鱼类捕获食物。需要注意的一点是,不能采用质地较硬或者完全不透水的材料,以免影响到防护系统的储水能力。除此以外,在坡度上最好选择缓坡结构,因为这样的结构对植物生存空间以及河流畅通性的保障来说都是大有好处的。

3.3合理设计河流断面

河流在不同的河段往往表现出宽度大小与滩涂深浅的差异性,这就要求在进行河流断面设计的时候注重河流的多样性特征,尽量保护河道的多样性,这样才能使当地生态景观的多样性不被破坏,促进当地完整生物群落的形成。在堤防工程设计与修筑的过程中不仅要发挥河道对周边土地的利用功能及其主导功能,还应当积极利用计算机软件技术、现代水利技术与水利专业知识等,使河道的不规则断面得到有效保护,最大限度避免过度平整化、单一化等问题的出现。与此同时,还应当处理好与当地自然系统之间的关系,保护植物与动物的生存环境,提高自然系统的协调性。例如:以往在河流断面设计中所采用的梯形断面和矩形断面会导致生物的繁殖能力受到严重影响,进而阻碍生物的长期生存与发展。而采用复式断面不仅能达到防洪防涝的目的,还能帮助提升当地生态系统的稳定性与平衡性。

3.4有效利用现代化生态材料

为了减轻或避免水利工程项目建设对当地生态环境造成的破坏,应当积极引入现代化生态技术。首先,应加强生态护坡产品的应用。与传统的护坡相比,生态护坡具有耐久性高、亲水性好、经济实惠、施工便捷等多方面的优势。在实际应用生态护坡的时候,应当根据施工方案完成挖掘和基础面的平整工作,然后铺上土工布,在进行土工布铺设的时候应当在上方预留出10cm的空间以供层叠时使用,在进行吊装的时候,应采用专业的勾吊工具,并按照标准型每2m一个的比例进行安装,然后在两端应铺设功能型的产品,标准型与功能型产品之间应当用L字金属板进行连接,最后应当按照工程的要求均匀放入填充物。其次,应注重对原生态BSC生物基质混凝土的利用,这种生态材料的主要优点是孔隙率大、强度高等,不仅能达到耐久、稳定护坡的目的,同时还能满足植物生长的需求,实现绿化覆盖率的有效提升。

3.5做好周边景观的设计工作

设计人员在开展水利工程生态堤防设计工作的时候,应当充分考虑到当地的自然环境,并有效利用湖泊、河流等自然条件的作用。可将人造景观与自然生态景观相结合,打造出人与自然和谐共处的良好环境,严格落实好对当地生态风貌的保护工作,在此过程中需要充分考虑生物的生存环境,尽量避免河流经过亭台楼榭等区域。相关人员必须做好施工日期的说明工作,严格规定不能在动物的关键生长期和求偶期开展施工工作,这样才能降低对当地生物系统造成的危害,同时,还应当实地调查和了解当地的珍稀物种和濒危物种,并根据实际情况采取针对性的保护对策,进而改善物种生存环境,为其长期繁衍提供保障。

结论

总之,生态水利工程建设作为水利工程建设的基础工程,对整个水利工程的可持续发展具有重要意义。作为一项重要的施工技术,必须结合实际情况进行生态规划和施工,以减少对生态环境的破坏和污染。这要求水利工程施工人员不仅要提高自身的科学文化素质和专业水平以及建设水平,还要了解整个水利工程建设的发展,并要求做到与时俱进,加强生态水利工程的发展。参考文献：

[1]李佳纯.堤防设计问题及其设计原则探讨[J].科技创新与应用,2017(06):129-132.

[2]张晓佳.生态堤防设计的必要性及其原则分析[J].科技展望,2017,25(13):245-249.