基于生態(tài)水利工程的河道規(guī)劃設(shè)計研究

王云霞

招遠金都水利工程有限公司 山東 招遠 265400

引言

城市河道治理工程是城市發(fā)展中的重要民生工程，加強對河道的有效治理對美化城市至關(guān)重要。生態(tài)水利設(shè)計理念在城市河道治理中的應(yīng)用，對促進城市生態(tài)的健康及可持續(xù)發(fā)展等具有重要的意義。本文結(jié)合工程實例，對城市河道治理工程中生態(tài)水利設(shè)計理念的應(yīng)用進行分析。

1 概述

1.1 生態(tài)水利工程的功能

首先，生態(tài)水利工程可有效提升河道蓄水能力，同時還能夠最大限度地滿足城鎮(zhèn)居民日常生活用水及農(nóng)業(yè)用水等。隨著社會經(jīng)濟不斷地發(fā)展和社會進步，人口數(shù)量也越來越多，對國家水資源需求不斷激增。因此，諸多地方政府都需要在各自河流區(qū)域構(gòu)建出不同類型水利工程控制設(shè)備等，對當(dāng)?shù)厮Y源進行合理科學(xué)的調(diào)節(jié)和利用。在此基礎(chǔ)上，才可有效提高河道蓄水能力，并且可以滿足日常生活用水及農(nóng)田用水需求等。其次，中國水利工程建設(shè)經(jīng)濟效益日益突增。除以上基本功能外，在汛期，水利工程還可以進行發(fā)電和航運，水利工程的經(jīng)濟效益變得非?？捎^。最后，我國生態(tài)水利工程項目建設(shè)，在防洪排澇效果方面也有極其重要的作用。在人們?nèi)粘Ｉ罴吧a(chǎn)活動過程當(dāng)中，水是極為寶貴的資源，但真正可以獲得運用的水資源卻只占據(jù)地球總水量比較少的一部分，無法滿足人們對水資源的需求，水資源能夠進一步地促進我國經(jīng)濟、社會發(fā)展，共同形成良好效益。從生態(tài)角度而言，水的存在也具有比較積極的作用。通過合理地支配、調(diào)節(jié)水資源，可以保證河流在長時間之內(nèi)處在一種穩(wěn)定運行狀態(tài)中，可有效緩解汛期、旱期的隨機性，從而減少洪災(zāi)或斷流等災(zāi)害問題的出現(xiàn)。同時水可以被儲存在蓄水庫中，對雜質(zhì)污物進行沉淀。在干旱及半干旱的地區(qū)，倘若水分充足，就可使得當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境進行改善，有效促進我國社會、經(jīng)濟進步以及發(fā)展。為了讓水源一直處到平穩(wěn)狀態(tài)當(dāng)中，就應(yīng)當(dāng)不斷地進行水利工程的建設(shè)，如此一來，才能夠有效防止旱澇災(zāi)害的發(fā)生，并且能夠通過合理調(diào)節(jié)以及分配我國水量這一形式，使得人民群眾的日常生活及生產(chǎn)過程充分得到滿足[1]。

1.2 生態(tài)水利的概念

生態(tài)水利是人類社會對水資源生態(tài)文明發(fā)展的一種新的認識，與傳統(tǒng)水利相比，生態(tài)水利是水資源可持續(xù)發(fā)展的水利工程建設(shè)方式。傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)是充分利用水資源以滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活的用水用電需求，能有效緩解水資源短缺及利用率低的狀況，但是在水利工程大力建設(shè)的同時，對周邊生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的破壞，直接影響地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)。堅持將綠色生態(tài)水利理念應(yīng)用到河道治理工程中，有利于維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡及穩(wěn)定，對推動現(xiàn)代水利工程建設(shè)至關(guān)重要。

2 生態(tài)水利工程的河道規(guī)劃設(shè)計

2.1 生態(tài)護岸設(shè)計

生態(tài)護岸設(shè)計不僅要注重河道保護，還要保證平衡的生態(tài)系統(tǒng)，要有較大孔隙率，這樣設(shè)計可以給植物生長留出足夠的空間，可以起到加固堤岸的作用。生態(tài)河道護岸可以實現(xiàn)河流水體和河岸之間水分和物質(zhì)的交換及基本的防洪功能。①自然原型護岸。這種方式是運用植物的根系來對河堤進行穩(wěn)固，保證原有的自然形態(tài)，適用于坡面較緩、腹地寬大的河段。自然原型護岸具有操作簡單、成本低等優(yōu)勢，常見于農(nóng)村河道的治理，實際效果較好，選用的植物有蘆葦、菖蒲等[2]。②自然型護岸。在常水位以上的坡面種植灌木和植被等，在保護堤岸時，可以采用石塊、混凝土等材料，這是一種有效方法，常用于坡面較陡的河段。③復(fù)式階級型護岸。復(fù)式階級型護岸由兩部分組成，分別是親水臺下設(shè)計和親水臺上設(shè)計，需要在親水臺下制作梯形網(wǎng)狀框架，為保證框架的質(zhì)量，要使用硬性材料，向其中投入石塊，可以用來建造人工魚巢。在框架外種植植物，包括楊柳、蘆葦?shù)?，分別設(shè)計在不同位置，會形成多層次的植被網(wǎng)絡(luò)，從而起到鞏固堤防的作用。對于親水平臺以上來說，要采用柵格形式的混凝土鞏固堤岸，在柵格中間種植花草樹木，適用于防洪要求較高的地區(qū)[3]。

2.2 恢復(fù)河道自身蜿蜒狀態(tài)

河道在發(fā)展過程中，其自然特征容易被渠道化。將生態(tài)水利應(yīng)用到河道治理中，需要把河道建設(shè)成自然狀態(tài)，即自身蜿蜒狀態(tài)。其原因主要是河流自身蜿蜒曲折的特性，能夠發(fā)揮蓄水性能方面的優(yōu)勢，有利于提升河道的蓄水量和水流量，還有助于營造良好的水體生態(tài)環(huán)境，為水生生物提供自然棲息地。綜上，在河道治理中應(yīng)恢復(fù)、保護河道的自身蜿蜒特性，這對發(fā)揮其生態(tài)功能和水資源利用方面都具有重要的作用。建設(shè)自然狀態(tài)的河流，應(yīng)確保以防洪安全為基礎(chǔ)，保護物種的棲息地為核心，主要可以從以下幾點入手：首先是塑造豐富多樣的結(jié)構(gòu)。例如通過設(shè)計不規(guī)則的岸線形狀，允許河底出現(xiàn)淤積與侵蝕等。這樣可以最大限度地創(chuàng)建出豐富的河道生態(tài)系統(tǒng)，以利于周邊生物的生存。其次，還可以將河道與周邊的生態(tài)環(huán)境結(jié)合起來，擴大河岸線綠化面積，與河中生物形成一個生態(tài)系統(tǒng)，使河道的生態(tài)系統(tǒng)更加平衡穩(wěn)定。此外，在工程設(shè)計時，應(yīng)將河流景觀做到盡量簡單樸實，可以采用常見的自然植被，使河道更加自然化[4]。

2.3 河道平面設(shè)計

在河道平面設(shè)計中，應(yīng)以生物多樣性為景觀設(shè)計的基礎(chǔ)，為各種生物提供適宜的生存環(huán)境，可在自然蜿蜒的河道、近河濕地中增設(shè)濕地、河灣、淺灘、深潭、沙洲等半自然化人工景觀，利用河流形態(tài)的多樣性實現(xiàn)河道環(huán)境的多樣性，從而保護生物環(huán)境的多樣性。在自然曲折的天然河道布局中，為減小洪水對河岸的沖刷，可以采用保護岸線穩(wěn)定、保護險工險段、退耕還河、退林還河等手段，同時，可以為確定河道斷面，體現(xiàn)河道景觀的親水性，并且為水陸生態(tài)系統(tǒng)連續(xù)性創(chuàng)造良性條件[5]。

2.4 加強河道改造工作

河道改造是水利工程建設(shè)的重要組成部分之一，應(yīng)當(dāng)加強對水利工程建設(shè)的河道改造工作。需要確定一個科學(xué)、合理的實施方案，嚴(yán)格按照國家可持續(xù)發(fā)展要求實施有效策略，進一步確保河道的有效發(fā)展。這樣，除可以有效實現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展外，還可以確保一定的安全性。在對河道進行改造過程中，需要始終堅持生態(tài)平衡理念，通過推進岸邊保護工作、加強環(huán)境綠化工作等進一步改造河道。

2.5 擴大植被覆蓋面積

在河灘邊緣種植水生植物，可以吸收水中的氮、磷等元素，使得水中這些元素含量減少，起到凈化水質(zhì)的作用。根據(jù)實際情況確定植被種植面積，保證有充足的生長空間，從而改善生態(tài)環(huán)境。有效利用水生植被，創(chuàng)建出良好水體環(huán)境，植被類型要多元化，提升水體凈化能力。另外要選擇具有觀賞性的花卉，種植在河岸，提升河道的觀賞性[6]。

2.6 維護河道內(nèi)水生動物種群多樣性

生態(tài)水利工程的一個重要功能是維護河道內(nèi)生物的多樣性。目前，我國大部分水體富氧化十分嚴(yán)重，為提高河道內(nèi)水生動物種群的數(shù)量與種類，引入生態(tài)水利的理念，對保護生物多樣性，提高水體凈化效率，從而維持水體內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的平衡具有重要作用。例如鯽魚、螺等生物能清除水中的浮游生物及污染物，睡蓮等植物能抑制浮游生物的生長，提高水體的自凈能力。因此，可以適當(dāng)提高類似生物的群體數(shù)量，通過河道內(nèi)的生態(tài)循環(huán)體系提高自身的保護力，促進河道內(nèi)生物的可持續(xù)發(fā)展。

2.7 做好堤岸建設(shè)

堤岸建設(shè)是水利工程的重點項目，在堤岸建設(shè)中也應(yīng)保持生態(tài)理念。這就需要在建設(shè)之初，適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)變以往傳統(tǒng)的知識理念，對此地經(jīng)濟發(fā)展的指標(biāo)展開正確以及科學(xué)評估工作，這樣一來，才可以創(chuàng)建出來一個科學(xué)的生態(tài)環(huán)境，全面保護評價的體系，再根據(jù)這一生態(tài)指標(biāo)和其地域環(huán)境的現(xiàn)狀，從而展開堤岸建設(shè)的工作，實現(xiàn)自然環(huán)境與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展，有效阻止生態(tài)水利工程破壞環(huán)境情況的發(fā)生[7]。

2.8 功能發(fā)揮

在城市河道建設(shè)中，首先，應(yīng)強化對河道生態(tài)功能的探索，加強對河道周圍植被的修復(fù)，通過栽種植被，構(gòu)建城市河道周圍配套生態(tài)系統(tǒng)，在植物光合作用下，調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境；其次，應(yīng)加強河床斷面修復(fù)，進行工程改造優(yōu)化，保證河床多孔質(zhì)化，為河道周圍水流生物的生長提供適宜的環(huán)境；再次，加強對草皮和其他植被的生態(tài)性分析，有效發(fā)揮其覆蓋作用；最后，可采用復(fù)式斷面，對喬木等植物進行充分利用。

2.9 加強宣傳工作

由于水體受到污染，導(dǎo)致水生動物數(shù)量銳減，破壞了原本的生態(tài)平衡。要適當(dāng)增加水生動物數(shù)量，不僅可以凈化水質(zhì)，還能夠保持河流區(qū)域生態(tài)平衡。部分水生動物有著很強的繁殖能力，短時間內(nèi)數(shù)量會快速增加，要注意到這一點，并不是數(shù)量越多越好，要控制在合理范圍內(nèi)，否則會打破生態(tài)平衡。通過加強環(huán)境保護宣傳，讓群眾自覺保護生態(tài)環(huán)境、控制污染，使流域內(nèi)的群眾能自覺保護生態(tài)環(huán)境，不直接向河流排放廢污水、垃圾或其他廢棄物，禁止工業(yè)廠礦向河流內(nèi)傾倒工業(yè)廢渣、廢污水和有毒有害物質(zhì)等。

2.10 其他生態(tài)水利措施

除了以上幾種應(yīng)用方式外，生態(tài)水利在河道中還可以通過一些微小的改變得到充分的應(yīng)用。例如，可以改變不同水流的流向和河床的物理性質(zhì)，運用植石治理法將石塊埋入河床，有助于水中生物的棲息與繁衍。當(dāng)發(fā)生水澇等災(zāi)害時，植石依然穩(wěn)固，在河道枯水期也不會發(fā)生淤泥堵塞河道的現(xiàn)象。除此之外，還可以在河道中放置巨石、魚道等物體，有助于為生物營造一個良好的生存環(huán)境，還能把氧氣傳遞于河道內(nèi)，使一些好氧生物快速繁殖，以便更好地凈化水體。由此可見，為生物生存與發(fā)展提供相互依存又制約的環(huán)境，才能充分保障河道治理工程的有序運行[8]。

3 結(jié)束語

綜上所述，對現(xiàn)有水利工程項目來說，水利工程建設(shè)可進一步促進社會經(jīng)濟發(fā)展，但同時也不可避免地對自然環(huán)境產(chǎn)生破壞。由于我國生態(tài)水利工程的項目建設(shè)，使得水土流失情況不斷發(fā)生，大部分動植物生存、繁殖等面臨著嚴(yán)重威脅。修建的大型水利、大壩工程，會大大破壞廣大動植物生存環(huán)境，最終在長期作用下走向滅絕。相關(guān)設(shè)計人員在水利工程設(shè)計過程中，應(yīng)有效結(jié)合到生態(tài)學(xué)相關(guān)理念，創(chuàng)建出來全新的生態(tài)水利工程，以此來實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境免破壞和社會、經(jīng)濟效益共存的目的，這對社會和生態(tài)持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。