生態(tài)堤防設(shè)計在水利工程中的應(yīng)用探討

歐徽彬

（海南省水利水電勘測設(shè)計研究院，海南 ?？?570203）

在水利工程的建設(shè)中，堤防所發(fā)揮的作用是十分廣泛的。一方面，堤防肩負著加固河道堤岸的作用；另一方面，堤防有著良好的防洪能力和河道治理的作用，能夠有效促進航運的安全性。目前，人們的環(huán)保意識越來越高，各行各業(yè)都在爭相進行可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)，水利工程的建設(shè)也不例外，而生態(tài)堤防就是實現(xiàn)水利工程建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的一個有效途徑。生態(tài)堤防所發(fā)揮的生態(tài)作用，能夠促進水生植物和水生動物的生存環(huán)境的改善，實現(xiàn)水利工程的健康和可持續(xù)發(fā)展。由于我國的水利工程生態(tài)建設(shè)起步比較晚，尚處于發(fā)展階段，因此，要達到發(fā)達國家的水平，還有很長的一段路要走。

1 生態(tài)堤防的含義和相關(guān)內(nèi)容

生態(tài)堤防和傳統(tǒng)意義上的堤防不同，它不僅要滿足傳統(tǒng)堤防對水利工程所發(fā)揮的功能，同時還要兼顧在保護生態(tài)環(huán)境方面的作用。生態(tài)堤防涉及水利工程和生態(tài)學兩個大方面的內(nèi)容，為了滿足水利工程的使用要求，同時也為了促進生態(tài)環(huán)境的良好發(fā)展，生態(tài)堤防對設(shè)計和建設(shè)提出了更高的要求。

傳統(tǒng)堤防無非就是對河岸進行加固和修復(fù)，以滿足航運、防洪的目的，而生態(tài)堤防則要求其滿足傳統(tǒng)堤防功能的同時，也還要滿足生態(tài)方面的需求。為了滿足這一需求，就必須對堤防進行生態(tài)型設(shè)計，將傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)和生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)相互結(jié)合，以實現(xiàn)對當?shù)丨h(huán)境的保護，進而滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。

2 生態(tài)堤防建設(shè)的必要性

在以往的堤防建設(shè)過程中，人們往往比較重視堤防對水利工程的航運、防洪作用，因為這些作用直接關(guān)系到人們的生活和生產(chǎn)活動，而對生態(tài)環(huán)境的保護卻往往很容易忽略，使得水利工程周圍的生態(tài)惡化，對人們的影響極大。以往常見的水利工程做法就是通過對河流堤岸進行加固，把河流截彎取直再建設(shè)堤岸等方式，很少考慮到河流兩岸的生態(tài)環(huán)境，使得河流兩岸的生態(tài)惡化，帶來不可挽回的生態(tài)損失。特別是建筑取材的時候，大量的鋼筋混凝土的應(yīng)用、河道取砂，使得河道以及兩岸的水土流失嚴重，對水生植物和動物的生存環(huán)境造成了很大的改變，人工河堤對自然環(huán)境的干預(yù)使得河流的生態(tài)遭到破壞，雖然有一定的經(jīng)濟效益，但是其難以發(fā)揮出相應(yīng)的生態(tài)效果。

傳統(tǒng)水利工程的建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在以下兩個方面：（1）傳統(tǒng)的堤防為了滿足其水利工程航運、防洪的作用，往往需要建設(shè)規(guī)則的斜坡，使得其能夠抵御洪水的沖擊，這樣一來，不規(guī)則的河道便被修整得規(guī)則，河道兩岸的灘涂、植被清理干凈，取而代之的是鋼筋混凝土的河道，原有的生態(tài)棲息地遭到了破壞，這樣的河道對河流中的植物和動物的生長十分不利。（2）在水利工程的建設(shè)過程中，為了經(jīng)濟方面的需求，常常需要對彎曲的河道進行截彎取直，直線的建設(shè)模式使得河流兩岸的生態(tài)遭到了嚴重的破壞，甚至影響到河流兩岸的人們的生產(chǎn)活動。因此，要想促進生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，滿足人們的生態(tài)需求，對水利工程進行生態(tài)建設(shè)是十分必要的，生態(tài)堤防的建設(shè)則很大程度上能夠滿足其生態(tài)方面的需求。

3 生態(tài)堤防設(shè)計的基本原則

3.1 生態(tài)性原則

生態(tài)堤防的設(shè)計與傳統(tǒng)的堤防存在較大差異，在設(shè)計的時候要特別注意設(shè)計各個環(huán)節(jié)之間的流程。對于堤防之間的間距要充分結(jié)合河流的設(shè)計情況進行設(shè)計，預(yù)留合適的間距為河流的河水流淌提供必要的空間，同時，能夠為河道中的水生動植物的生長提供有利的環(huán)境，在很大程度上保留河道兩岸的植被，進一步保障了河流的生態(tài)系統(tǒng)的完整性，使得其生態(tài)自我修復(fù)能力得到大大提升，確保水利工程的生態(tài)環(huán)境能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3.2 多樣性原則

水利工程作為保障民生的基礎(chǔ)工程，其主要的作用還是通過水利工程為人們的生活建設(shè)和經(jīng)濟建設(shè)提供便利，為社會的發(fā)展做出貢獻，但是這不應(yīng)建立在破壞生態(tài)的基礎(chǔ)上。生態(tài)堤防兼顧生態(tài)保護的作用，自然就不可避免地要對生物多樣性進行保護，因此，在進行生態(tài)堤防的設(shè)計時，要充分地對河流的水文情況進行考察，對河流的生物多樣性進行調(diào)查，并結(jié)合調(diào)查結(jié)果，在充分保障河流多樣性的基礎(chǔ)上進行設(shè)計，確保當?shù)氐纳锒寄軌蚝芎玫厣?，切實保障生物多樣性不被破壞，為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定提供有力保障，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。

3.3 全面性原則

水利工程的建設(shè)目的是為人們的生產(chǎn)和生活提供便利，這是水利工程的第一目的，因此，傳統(tǒng)觀念下進行生態(tài)堤防設(shè)計的時候，很容易就忽視了對周圍生態(tài)環(huán)境的保護，使得生態(tài)惡化的現(xiàn)象屢屢出現(xiàn)。而生態(tài)堤防的設(shè)計要對其生態(tài)功能和經(jīng)濟功能統(tǒng)籌兼顧，一方面要滿足人們的經(jīng)濟建設(shè)的需要，另一方面要重視生態(tài)效果的建設(shè)，對生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力進行全面的評估，并結(jié)合評估效果，規(guī)劃出合理的建設(shè)方案，在不破壞生態(tài)修復(fù)能力的前提下，進行經(jīng)濟方面的水利建設(shè)。

4 生態(tài)堤防的設(shè)計要點

生態(tài)堤防的設(shè)計牽扯到水利工程和生態(tài)學兩個大的方面，要想使得二者充分結(jié)合，不可避免地要對設(shè)計過程中的要點進行分析，下面就常見的要點進行分析。

4.1 堤形和堤線的設(shè)計

對堤防進行設(shè)計，是要在充分考慮河流形態(tài)的基礎(chǔ)上進行設(shè)計，考慮到每條河流的形態(tài)都不盡相同，在進行設(shè)計的時候，做好堤線布置以及堤形的確定是十分有必要的，這兩點設(shè)計應(yīng)當根據(jù)河流的自然形態(tài)來確定，充分利用河流的自然蜿蜒，能夠有效保護河流的生態(tài)環(huán)境。特別是在進行堤形設(shè)計的時候，一方面要考慮到其滲透性，使得其穩(wěn)定性能夠得到可靠的保障，另一方面還要考慮其生態(tài)性，避免影響到生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)。每兩個堤防之間的間距還要進行合理的控制，避免無法滿足河流泄洪的需求和生態(tài)的需求。

4.2 河流斷面生態(tài)設(shè)計

在自然狀態(tài)下的河流，由于其多變性和復(fù)雜性，導(dǎo)致其斷面的形狀復(fù)雜多變且不規(guī)則，河道隨意性也比較大。因此在進行河流斷面設(shè)計的時候，要充分對河流的實際情況進行考察，充分了解斷面的信息，并根據(jù)其特點來進行斷面的設(shè)計，確定堤防的構(gòu)造。針對不同的河流特點，進行生態(tài)堤防設(shè)計的時候，要對以下兩個要點做好充分的調(diào)查；（1）對河道的功能做好定位，根據(jù)定位要求來進行設(shè)計；（2）對堤防附近的土地資源做好科學的規(guī)劃和防護，避免后期在施工的時候，對周圍的土地造成污染或者是資源浪費。目前常見的斷面設(shè)計方式是復(fù)式斷面，這種斷面方式能夠?qū)恿髦械纳锒鄻有赃M行有效的保護，同時還兼?zhèn)淞朔篮榈墓δ?，一舉兩得。

4.3 生態(tài)護坡的設(shè)計

生態(tài)護坡對生態(tài)堤防而言是至關(guān)重要的一部分，護坡一般都處于水陸交接的地帶，能夠有效地對堤防進行加固，同時還發(fā)揮著生態(tài)的作用。為了減小水利工程對生態(tài)環(huán)境的破壞作用，避免原有河流的動植物種類和數(shù)量受到水利工程建設(shè)的影響，在進行護坡的設(shè)計時，要特別考慮到生態(tài)多樣性的保護，同時要結(jié)合實際河流的情況來選擇合適的護坡設(shè)計方式，盡可能保留原有河流兩岸的風貌和生態(tài)系統(tǒng)。為了滿足生態(tài)方面的需求，水利工程中采用的混凝土一般都是滲透性比較強的混凝土，這種混凝土被應(yīng)用在護坡中能夠給河流的水生動植物提供相對舒緩的生存空間，盡可能地保護生物的多樣性，同時還滿足了護坡結(jié)構(gòu)的強度方面的要求。

4.4 生態(tài)景觀設(shè)計

由于原生的江河湖周圍都會形成一個原生的自然景觀，在水利設(shè)施建設(shè)以后，原生的自然景觀遭到破壞，失去了其原生態(tài)的觀賞價值。為了彌補這一方面的生態(tài)需求，有必要對因為建設(shè)而破壞的景觀進行彌補。因此，在進行生態(tài)堤防設(shè)計的時候應(yīng)當充分考慮到生態(tài)景觀的設(shè)計，使其能夠和自然景觀融為一體。在景觀植物的選擇方面，要盡量選擇當?shù)卦闹参?，使得其能夠很好地相互融合，一方面彌補了生態(tài)景觀的不足，另一方面為當?shù)氐膭游锾峁┝肆己玫臈h(huán)境，對生態(tài)多樣性的保護效益非常大。對于原有的水體景觀，可以考慮利用水體進行再營造的方式，使得能夠最大程度還原原生的生態(tài)環(huán)境，這樣一來，對生態(tài)環(huán)境的益處是非常大的。

5 結(jié)束語

從我國各地的水利工程生態(tài)堤防建設(shè)情況來看，和發(fā)達國家對生態(tài)的保護相比較，我國的水利生態(tài)建設(shè)尚處于發(fā)展中，存在很多的不足之處，需要改進的地方還有很多。對于生態(tài)堤防的應(yīng)用，可持續(xù)發(fā)展是第一原則，在設(shè)計的過程中，要遵循可持續(xù)發(fā)展的主線，促使水利工程的堤防向著生態(tài)化、科學化的方向發(fā)展，有力地對生態(tài)系統(tǒng)形成一定的保護，滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。生態(tài)堤防的建設(shè)是一項持續(xù)性的工作，在進行設(shè)計的時候，只有充分結(jié)合河流的實際情況，對堤防的斷面、堤形以及生態(tài)護坡、生態(tài)景觀進行設(shè)計，才能在滿足人們對水利工程經(jīng)濟要求的前提下，最大限度地對生態(tài)環(huán)境形成保護。