生態堤防設計在水利工程中的應用探討

歐徽彬

（海南省水利水電勘測設計研究院，海南 ?？?570203）

在水利工程的建設中，堤防所發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，人們的環保意識越來越高，各行各業都在爭相進行可持續發展的建設，水利工程的建設也不例外，而生態堤防就是實現水利工程建設可持續發展的一個有效途徑。生態堤防所發揮的生態作用，能夠促進水生植物和水生動物的生存環境的改善，實現水利工程的健康和可持續發展。由于我國的水利工程生態建設起步比較晚，尚處于發展階段，因此，要達到發達國家的水平，還有很長的一段路要走。

1 生態堤防的含義和相關內容

生態堤防和傳統意義上的堤防不同，它不僅要滿足傳統堤防對水利工程所發揮的功能，同時還要兼顧在保護生態環境方面的作用。生態堤防涉及水利工程和生態學兩個大方面的內容，為了滿足水利工程的使用要求，同時也為了促進生態環境的良好發展，生態堤防對設計和建設提出了更高的要求。

傳統堤防無非就是對河岸進行加固和修復，以滿足航運、防洪的目的，而生態堤防則要求其滿足傳統堤防功能的同時，也還要滿足生態方面的需求。為了滿足這一需求，就必須對堤防進行生態型設計，將傳統的水利工程建設和生態系統的恢復相互結合，以實現對當地環境的保護，進而滿足可持續發展的要求。

2 生態堤防建設的必要性

在以往的堤防建設過程中，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系到人們的生活和生產活動，而對生態環境的保護卻往往很容易忽略，使得水利工程周圍的生態惡化，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堤岸等方式，很少考慮到河流兩岸的生態環境，使得河流兩岸的生態惡化，帶來不可挽回的生態損失。特別是建筑取材的時候，大量的鋼筋混凝土的應用、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境造成了很大的改變，人工河堤對自然環境的干預使得河流的生態遭到破壞，雖然有一定的經濟效益，但是其難以發揮出相應的生態效果。

傳統水利工程的建設對生態環境的影響主要表現在以下兩個方面：（1）傳統的堤防為了滿足其水利工程航運、防洪的作用，往往需要建設規則的斜坡，使得其能夠抵御洪水的沖擊，這樣一來，不規則的河道便被修整得規則，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）在水利工程的建設過程中，為了經濟方面的需求，常常需要對彎曲的河道進行截彎取直，直線的建設模式使得河流兩岸的生態遭到了嚴重的破壞，甚至影響到河流兩岸的人們的生產活動。因此，要想促進生態環境的和諧發展，滿足人們的生態需求，對水利工程進行生態建設是十分必要的，生態堤防的建設則很大程度上能夠滿足其生態方面的需求。

3 生態堤防設計的基本原則

3.1 生態性原則

生態堤防的設計與傳統的堤防存在較大差異，在設計的時候要特別注意設計各個環節之間的流程。對于堤防之間的間距要充分結合河流的設計情況進行設計，預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系統的完整性，使得其生態自我修復能力得到大大提升，確保水利工程的生態環境能夠實現可持續發展。

3.2 多樣性原則

水利工程作為保障民生的基礎工程，其主要的作用還是通過水利工程為人們的生活建設和經濟建設提供便利，為社會的發展做出貢獻，但是這不應建立在破壞生態的基礎上。生態堤防兼顧生態保護的作用，自然就不可避免地要對生物多樣性進行保護，因此，在進行生態堤防的設計時，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查，并結合調查結果，在充分保障河流多樣性的基礎上進行設計，確保當地的生物都能夠很好地生存，切實保障生物多樣性不被破壞，為生態系統的穩定提供有力保障，實現可持續發展的目標。

3.3 全面性原則

水利工程的建設目的是為人們的生產和生活提供便利，這是水利工程的第一目的，因此，傳統觀念下進行生態堤防設計的時候，很容易就忽視了對周圍生態環境的保護，使得生態惡化的現象屢屢出現。而生態堤防的設計要對其生態功能和經濟功能統籌兼顧，一方面要滿足人們的經濟建設的需要，另一方面要重視生態效果的建設，對生態系統的自我修復能力進行全面的評估，并結合評估效果，規劃出合理的建設方案，在不破壞生態修復能力的前提下，進行經濟方面的水利建設。

4 生態堤防的設計要點

生態堤防的設計牽扯到水利工程和生態學兩個大的方面，要想使得二者充分結合，不可避免地要對設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 堤形和堤線的設計

對堤防進行設計，是要在充分考慮河流形態的基礎上進行設計，考慮到每條河流的形態都不盡相同，在進行設計的時候，做好堤線布置以及堤形的確定是十分有必要的，這兩點設計應當根據河流的自然形態來確定，充分利用河流的自然蜿蜒，能夠有效保護河流的生態環境。特別是在進行堤形設計的時候，一方面要考慮到其滲透性，使得其穩定性能夠得到可靠的保障，另一方面還要考慮其生態性，避免影響到生態系統的自我修復。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的需求。

4.2 河流斷面生態設計

在自然狀態下的河流，由于其多變性和復雜性，導致其斷面的形狀復雜多變且不規則，河道隨意性也比較大。因此在進行河流斷面設計的時候，要充分對河流的實際情況進行考察，充分了解斷面的信息，并根據其特點來進行斷面的設計，確定堤防的構造。針對不同的河流特點，進行生態堤防設計的時候，要對以下兩個要點做好充分的調查；（1）對河道的功能做好定位，根據定位要求來進行設計；（2）對堤防附近的土地資源做好科學的規劃和防護，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。目前常見的斷面設計方式是復式斷面，這種斷面方式能夠對河流中的生物多樣性進行有效的保護，同時還兼備了防洪的功能，一舉兩得。

4.3 生態護坡的設計

生態護坡對生態堤防而言是至關重要的一部分，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，同時還發揮著生態的作用。為了減小水利工程對生態環境的破壞作用，避免原有河流的動植物種類和數量受到水利工程建設的影響，在進行護坡的設計時，要特別考慮到生態多樣性的保護，同時要結合實際河流的情況來選擇合適的護坡設計方式，盡可能保留原有河流兩岸的風貌和生態系統。為了滿足生態方面的需求，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構的強度方面的要求。

4.4 生態景觀設計

由于原生的江河湖周圍都會形成一個原生的自然景觀，在水利設施建設以后，原生的自然景觀遭到破壞，失去了其原生態的觀賞價值。為了彌補這一方面的生態需求，有必要對因為建設而破壞的景觀進行彌補。因此，在進行生態堤防設計的時候應當充分考慮到生態景觀的設計，使其能夠和自然景觀融為一體。在景觀植物的選擇方面，要盡量選擇當地原生的植物，使得其能夠很好地相互融合，一方面彌補了生態景觀的不足，另一方面為當地的動物提供了良好的棲息環境，對生態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環境，這樣一來，對生態環境的益處是非常大的。

5 結束語

從我國各地的水利工程生態堤防建設情況來看，和發達國家對生態的保護相比較，我國的水利生態建設尚處于發展中，存在很多的不足之處，需要改進的地方還有很多。對于生態堤防的應用，可持續發展是第一原則，在設計的過程中，要遵循可持續發展的主線，促使水利工程的堤防向著生態化、科學化的方向發展，有力地對生態系統形成一定的保護，滿足可持續發展的需要。生態堤防的建設是一項持續性的工作，在進行設計的時候，只有充分結合河流的實際情況，對堤防的斷面、堤形以及生態護坡、生態景觀進行設計，才能在滿足人們對水利工程經濟要求的前提下，最大限度地對生態環境形成保護。