山區(qū)河道生態(tài)堤防工程設(shè)計(jì)探討

匡鼎

【摘要】近年來，隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng)，由于堤防建設(shè)引起的生態(tài)問題也受到人們的廣泛關(guān)注，為了從根源上解決堤防建設(shè)中的生態(tài)問題就必須將先進(jìn)的生態(tài)建設(shè)理念應(yīng)用到山區(qū)河道堤防建設(shè)工程中去。本文對(duì)山區(qū)河道生態(tài)堤防工程施工中存在的一些問題進(jìn)行分析，給出幾點(diǎn)山區(qū)河道堤防建設(shè)的建議，使其建設(shè)更加的科學(xué)合理，并且能保護(hù)好生態(tài)環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】山區(qū)河道；生態(tài)提防；設(shè)計(jì)

一、生態(tài)堤防建設(shè)的原則

（1）打造具有正常生態(tài)功能的河流通道

建設(shè)堤防的目的就是疏導(dǎo)水流、抗洪防澇并且起到調(diào)節(jié)水量的作用。在夏季多雨時(shí)節(jié)，水流量大，就可以利用堤壩的分流和限制作用進(jìn)行疏通，并且一部分通過滲透作用進(jìn)入到堤壩內(nèi)部，有效地防止洪災(zāi)的發(fā)生。在冬季降水量較少的時(shí)候，堤壩中滲透存儲(chǔ)的水就會(huì)大量蒸發(fā)形成降雨，降低旱災(zāi)的發(fā)生幾率。但是傳統(tǒng)的堤壩建造中，都是使用混凝土加固堤壩，阻隔了這樣的生態(tài)水循環(huán)，導(dǎo)致山區(qū)河道的水流不平衡現(xiàn)象頻發(fā)，所以要想建設(shè)好山區(qū)河道的生態(tài)堤防工程，就必須建造具有完整生態(tài)功能的河道通道。

（2）打造具有自凈能力的生態(tài)堤防

完整的生態(tài)系統(tǒng)都是具有良好的自我調(diào)節(jié)和凈化能力的，能夠長(zhǎng)期確保生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能力的穩(wěn)定，保障生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類和數(shù)量平衡，從而使得山區(qū)河流流域的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，因此在建設(shè)山區(qū)河道生態(tài)堤防的時(shí)候需要著重建設(shè)河道周圍的植被，加強(qiáng)生態(tài)堤防的自我調(diào)節(jié)能力，不僅能提高河道堤防的穩(wěn)定性，還能凈化水質(zhì)，降低污染。

二、堤防建設(shè)中存在的生態(tài)問題分析

傳統(tǒng)堤防在建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，大多都是采用混凝土結(jié)構(gòu)加強(qiáng)堤壩的強(qiáng)度，以便堤防工程能更好的實(shí)現(xiàn)水流的疏導(dǎo)以及防洪蓄洪的目的，但也因此破壞了河道流域的生態(tài)環(huán)境，使得河流自身的生態(tài)功能極大的弱化，導(dǎo)致嚴(yán)重的河流生態(tài)問題的出現(xiàn)，目前的山區(qū)河道生態(tài)問題較為顯著的幾個(gè)方面如下：

1.規(guī)則的堤防體型與岸坡破壞了生態(tài)環(huán)境

目前我國(guó)的堤防設(shè)計(jì)往往將重點(diǎn)放在擴(kuò)大地方保護(hù)面積，規(guī)范河道體型以及平整河床和淺灘等方面，忽略了生態(tài)環(huán)境保護(hù)。首先，在堤防設(shè)計(jì)施工過程中，堤防的安全性與其面積大小有緊密聯(lián)系，在一定程度上，擴(kuò)大堤防面積能夠有效的提高安全性。但是一些設(shè)計(jì)人員往往過分追求地方的保護(hù)作用，過分拓展堤防的面積，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。其次河床以及淺談被整理的過分平整，使得整個(gè)河道體型失去了其原有的自然規(guī)則，影響了生物生存，破壞了生態(tài)平衡。

2.規(guī)則的河道破壞了生態(tài)環(huán)境

堤防工程的建設(shè)往往需要對(duì)河道體型進(jìn)行一定的改變，使其適應(yīng)堤防建設(shè)的需要，從而提高堤防安全性，但是在實(shí)際施工過程中，許多工作人員往往忽略了河道本身的整體狀況，無法結(jié)合實(shí)際情況對(duì)河道進(jìn)行建設(shè)，過分追求河道的整齊性和規(guī)則性。在這種情況下，河道原本的彎曲性和分叉性被改變，成為整齊劃一的自線型。對(duì)河道內(nèi)的水流狀況以及水生生物的生存環(huán)境帶來較大的影響。

3.堤防建設(shè)過程對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞

堤防建設(shè)施工過程也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞，其中包括建設(shè)材料的使用以及施工設(shè)備的運(yùn)行。首先，在堤防建設(shè)施工初期，溝渠的開挖、整理以及建筑原材料的運(yùn)輸和加工，會(huì)產(chǎn)生較大的污染，對(duì)環(huán)境造成一定程度的破壞。同時(shí)，料場(chǎng)的進(jìn)料與出料需要耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，并且產(chǎn)生較多的灰塵等污染物，給河道生物的生存環(huán)境帶來較大影響。其次，在堤防建設(shè)結(jié)束之后，剩余的建筑材料往往被直接丟棄在河道內(nèi)，同時(shí)建筑過程中產(chǎn)生的廢料等各種垃圾都會(huì)對(duì)河道環(huán)境造成嚴(yán)重污染。而因堤防工程施工而鋪設(shè)的道路以及在河道內(nèi)部修建的臨時(shí)施工場(chǎng)地等，在短時(shí)間內(nèi)無法恢復(fù)至堤防建設(shè)之前的狀態(tài)。除此之外，許多工作人員在施工結(jié)束之后往往匆匆撤離，沒有對(duì)施工過程產(chǎn)生的垃圾進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，?dǎo)致殘留的建筑材料和碎石等被雨水沖刷進(jìn)入河道，給河道生物帶來危害，破壞河道生態(tài)環(huán)境平衡。

4.護(hù)岸措施破壞了生態(tài)環(huán)境

傳統(tǒng)護(hù)岸措施是指利用混凝土、漿砌石等材料將河岸進(jìn)行硬化，從而起到對(duì)其進(jìn)行保護(hù)的作用。這種方法雖然在一定程度上能夠?qū)影哆M(jìn)行有效的保護(hù)，避免其因?yàn)榈谭拦こ淌┕ざa(chǎn)生河岸松動(dòng)甚至塌陷等情況，但是，河岸硬化使得植物無法生長(zhǎng)，土壤肥力流失，原有植被死亡。同時(shí)河岸生物覓食困難，難以正常的生存繁衍，被迫進(jìn)行遷徙，給河岸生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重危害，所以應(yīng)當(dāng)對(duì)胡岸措施進(jìn)行開發(fā)利用新技術(shù)。

三、堤防建設(shè)中生態(tài)問題的應(yīng)對(duì)措施

近年來，隨著人們的生活水平不斷提高，環(huán)境保護(hù)意識(shí)也逐漸增強(qiáng)，由于堤防建設(shè)引起的生態(tài)問題也受到人們的廣泛關(guān)注。因此為了從根源上解決堤防建設(shè)中的生態(tài)問題就必須將先進(jìn)的生態(tài)建設(shè)理念應(yīng)用到山區(qū)河道堤防建設(shè)工程中去，下面就提出幾點(diǎn)關(guān)于堤防建設(shè)中生態(tài)問題的應(yīng)對(duì)措施。

1.大力倡導(dǎo)生態(tài)建設(shè)理念

在堤防建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)生態(tài)建設(shè)的重視，樹立正確的生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，嚴(yán)格遵循自然規(guī)律，增強(qiáng)對(duì)建筑材料的循環(huán)利用并且加快新型的堤防材料開發(fā)。將生態(tài)環(huán)境保護(hù)納入堤防工程建設(shè)方案中，促進(jìn)堤防建設(shè)朝著更加生態(tài)綠色的方向發(fā)展。

2.努力打造符合河道特點(diǎn)的堤線和堤型

堤防工程建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合河道實(shí)際情況，尊重其原本的體型特點(diǎn)，增強(qiáng)對(duì)河道自然環(huán)境的保護(hù)力度，促進(jìn)堤防建設(shè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。首先，應(yīng)當(dāng)依據(jù)河道的自然狀況對(duì)堤線設(shè)置進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，并且設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的施工方案。如果河道體型原本呈現(xiàn)蜿蜒狀，在堤防建設(shè)施工過程中，應(yīng)當(dāng)盡量保持其原裝，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行合理堤防建設(shè)，避免河道狀態(tài)的大幅度改變與破壞，保護(hù)河道生態(tài)環(huán)境。其次，應(yīng)當(dāng)保留河道原本的彎道、濕地等，提高堤防工程自身的穩(wěn)定性同時(shí)，保護(hù)河道的自然狀態(tài)和生態(tài)平衡。所以，在堤線設(shè)計(jì)過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)增加堤線與岸坡坡頂之間的距離，并且嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工。除此之外，堤型的選擇對(duì)河道生態(tài)環(huán)境也有較大的影響，工作人員在進(jìn)行施工方案設(shè)計(jì)之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)河道情況進(jìn)行細(xì)致的考察與分析，明確河道地貌特點(diǎn)，了解河道周圍環(huán)境和生態(tài)結(jié)構(gòu)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行堤防工程建設(shè)方案設(shè)計(jì)。

3.堤防穩(wěn)定及沖刷計(jì)算

（1）堤防穩(wěn)定計(jì)算

地方穩(wěn)定計(jì)算是山區(qū)河道生態(tài)堤防工程設(shè)計(jì)中最為重要的一步，表1的計(jì)算結(jié)果是選取截?cái)嗝鏋樾吞?hào)K8～510、工況為設(shè)計(jì)洪水位、完建期斷面，并且選取重力式擋墻的最大墻高來計(jì)算抗滑系數(shù)及基底應(yīng)力。

（2）堤防沖刷計(jì)算

在山區(qū)河道堤防工程施工之前，需要進(jìn)行科學(xué)的堤防沖刷計(jì)算，才能更好的針對(duì)河道的沖刷深度進(jìn)行施工方案設(shè)計(jì)。根據(jù)我國(guó)的堤防河道設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范，需在各個(gè)河段選擇具有代表性的斷面進(jìn)行沖刷深度計(jì)算，一般干道的沖刷深度跨度在0.22m～1.30m之間，水流斜沖的沖刷深度則小于1.56m，而在正常的堤防施工設(shè)計(jì)中的河道基礎(chǔ)埋深在2m左右，所以根據(jù)計(jì)算的沖刷深度數(shù)據(jù)，在滿足施工需求的同時(shí)還應(yīng)該根據(jù)河道彎曲的情況，適當(dāng)加深或變淺。

4.認(rèn)真應(yīng)對(duì)堤防建設(shè)過程對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的破壞

在堤防建設(shè)施工過程中，施工人員應(yīng)該加強(qiáng)自身的生態(tài)保護(hù)意識(shí)，在施工之前就制定保護(hù)生態(tài)的相關(guān)方案，確保在施工過程中減少因施工造成不必要的水土流失和生態(tài)環(huán)境破壞，在施工過程中應(yīng)該及時(shí)將建筑垃圾以及生活廢棄物清理走，避免施工帶來的垃圾遺留在堤防區(qū)。施工結(jié)束后，施工單位應(yīng)該及時(shí)的種植原有的植被，最大可能地恢復(fù)施工之前的自然狀態(tài)，最大程度降低施工對(duì)于山區(qū)河道附近的環(huán)境破壞。

山區(qū)河道生態(tài)堤防的建設(shè)理念中，不僅僅有傳統(tǒng)的實(shí)用和經(jīng)濟(jì)效益兩方面考慮，而且還在設(shè)計(jì)方案中考慮到堤防建設(shè)的景觀價(jià)值。在堤防工程施工過程中，可以種植觀賞性強(qiáng)、適合本地生長(zhǎng)的樹木，并且合理的在堤防擋墻之間修建休閑平臺(tái)以及文化墻等提高生態(tài)堤防的觀賞性，既能發(fā)揮堤防的防洪蓄洪的功能又能讓附近居民更安全的親水。下圖1、圖2就是生態(tài)堤防典型剖面圖和典型景觀平臺(tái)布置圖。

四、結(jié)語

山區(qū)河道的堤防建設(shè)本就應(yīng)該依托山區(qū)自然生態(tài)為基礎(chǔ)，并且結(jié)合水力學(xué)、生態(tài)學(xué)、景觀學(xué)等多種學(xué)科進(jìn)行中和科學(xué)的設(shè)計(jì)，以保護(hù)自然和生態(tài)環(huán)境為原則，在充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐奈幕厣秃拥缹?shí)際情況，設(shè)計(jì)出與周圍環(huán)境相適應(yīng)的堤防工程施工方案，不僅要發(fā)揮堤防應(yīng)有的防洪、疏通水道等功能，還應(yīng)該發(fā)揮其生態(tài)景觀的社會(huì)價(jià)值。

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