生態堤防設計在水利工程中的應用探討

袁倩瑩

（東莞市水利勘測設計院有限公司，廣東 東莞 523000）

0 引言

水利工程是國家基礎設施體系中的重要成員，開展水利工程建設，是助力地方農業生產、促進社會經濟發展的重要舉措，再者水利工程建設與我國生態環境質量和環保事業發展的關系也非常密切，所以亟須積極順應社會和時代發展趨勢，不斷朝向綠色生態轉型發展，以便有效改善以往水利工程建設中造成的施工及周邊區域的大面積植被破壞及水資源污染等環境問題，要想真正實現以上目標，水利工程設計團隊與施工企業應同時關注與重視水利工程生態堤防設計施工。

1 生態堤防概述

通過針對生態堤壩的設計過程進行規律總結，常見的生態堤壩主要有以下三種方案：首先，更加貼近原生態地開展河堤護岸工作，即在兩岸栽植蘆葦、楊柳等親水植物，從而起到一定的防護作用，但由于無法有效地抵御洪水，所以適合于斜坡比較緩和的內陸地區，其次，更加貼近自然狀態的河堤護岸活動，其具體實施方式為：栽植綠化植物、樹木、石塊、木材等生態物質，形成堤防系統。最后是人造護岸河堤，這是一種對防洪要求較高的堤壩，常用于天然護岸，采用鋼筋混凝土材料加固的天然護岸河堤[1]。

2 生態堤防設計在水利建設中的作用

水利工程生態堤壩設計相比較傳統的堤壩設計具備更好的生態防護效果，但由于其透水性較強，施工隊伍必須在實際施工中使其達到設計強度和透水性要求。在水利工程以及河流治理的設計與建設中，應從生態保護的角度出發，對其進行生態保護。

當前開展水利工程建設的過程中，必須注重生態堤防的設計過程和生態保護措施，生態堤防設計的應用效果尤為突出，而生態堤防設計設計的應用效果更是重中之重。保證了周圍的生態平衡，為動物和植物的生長創造了適宜的空間，使整個河川的生態環境得到了優化，動物和植物得到了更好的發展。要保證現代城市的安全發展，就必須提高其設計質量和功能，以達到更好的生態效益。

3 生態堤防工程的設計原則

首先是安全性原則。安全是工程建設的基本準則，在設計時必須嚴格遵守設計規范和規范，以保證人民的生命和財產的安全。其次，整體原則。生態護岸是對河道生態系統的擴展，而生態護岸是整個生態系統的一個重要組成部分，它對整體的要求非常苛刻，這就是要保證生態護岸的設計與原有的生態系統相結合，從而形成一個整體的水系系統。再次，自然性原則。即在建筑中不破壞原有的水、環境，也就是在保護環境的前提下，充分利用建筑場地的自然環境，以達到節約投資、提高生態效益的目的。最后是親水原理，是指在修建堤壩時，為當地居民營造一個天然、舒適的活動環境，方便人們近距離觀賞和接近大自然[2]。

4 生態堤防在水利建設中的設計思想

4.1 堤線布置及堤型選取

在水利建設中，必須充分考慮大壩的自然條件，即河道的形狀特征。在自然條件下，河道的形狀差異很大，所以在進行生態堤壩的設計時，必須注意堤線的設置和堤型的選取。在堤線的設置上，要立足于河川的天然形態，充分發揮河道曲折、分流等地貌的原有特征，以達到最大限度地保護水體生態。而堤型的選取有兩個基本條件：首先，保證滲透和滑移的穩定性；其次，加強生態環境的保護和修復。其次，對河堤的間隔設計也有一定的要求，為了避免洪水行洪與生態環境的沖突，應盡量擴大堤壩的間距。

4.2 河道斷面的設計

由于自然條件的作用，河段的剖面形狀和寬度等在特定的形態上表現出無規律的變化，所以在進行河段設計時，必須對河段的剖面形狀進行調查，以便根據河段的多變性特征進行施工。在具體的設計中，應做好以下3 點：首先，充分發揮河道的功能，明確河道的主要功能。其次，對河道周圍的土地資源進行合理的開發，防止土壤環境的污染和資源的浪費。最后，綜合河堤生態化發展，利用先進的技術和方法，對其發展狀況進行分析比較。目前河道斷面的治理方式以復式斷面為主，既能保證河道生態環境，又能滿足防洪需要[3]。

4.3 岸坡保護

在水利工程生態護岸工程中，邊坡保護是其中的一個關鍵環節，在正式施工之前，必須對邊坡地的自然環境、特別是動植物進行全面的調查，并根據調查的結果，對邊坡的保護進行科學的、合理的評價，以保證原有的生態環境能夠保持良好地運行。在進行邊坡保護時，大部分建筑單位都會選擇具有良好滲透性的混凝土，這種混凝土在實際使用時，能夠最大限度地利用其自身的優點，使其不會對河流的生態環境產生不利的影響，同時還能增加水庫的蓄水量，為植物和動物的繁殖提供良好的環境。

4.4 周圍環境的規劃

針對生態堤防的設計與建設流程中，要明確工程項目的周邊景觀設計的實際作用，這種作用包含了對生態堤防如何更好地與周邊的自然生態系統進行有效地結合，在不破壞原有生態系統以及自然風貌的前提下開展設計和建設工作。在具體的建設過程中，要通過各種措施和手段對動物和植物賴以生存的環境進行保護，避免破壞生態平衡以及相應的環境污染問題[4]。具體的設計施工過程中，要降低水流經過亭臺樓閣的整體水平。除此之外，還要做好對動植物繁衍過程的有效保護，避免施工過程影響生態環境的成長，要通過與周邊生活的居民進行溝通和交流來掌握動植物的生存特征，并在此基礎上選擇正確的施工周期。如果河流周邊擁有珍惜的動植物，則需要通過更加完善的保護方法對其進行保護。在進行景觀布置時，要保證項目工程和周邊環境的有效融合，使得自然生態系統能夠和生態堤防得到充分的統一。

4.5 采用生態混凝土

在人工自然護岸河堤施工中，由于采用了大量的混凝土，其對環境的要求更高，以達到生態防護的目的，因而在工程上得到了廣泛的應用。它的突出優點是連續性強，不會對環境造成破壞，具有很好的抗沖刷、抗凍、抗腐蝕等特性，因而大大提高了堤壩的穩定性，起到了很大的保護作用。在工程建設中，應注意以下施工要點。首先，在正式施工之前，必須進行邊坡的清理，保證邊坡的整齊、平整。其次，模板的安裝要嚴格按施工規范進行，特別是對模板的安全部位和高度進行了精確的計算，以保證在混凝土澆筑完成后，邊坡具有較好的抗水性能。而這種新型的建筑結構形式，則是由于能夠實現工業化和機械化的一體化生產，從而大大減少了人力的勞動強度。最后，空心混凝土結構降低了物料的重量，提高了搬運和吊裝的方便；這種材質具有良好的耐用性和抗腐蝕性能，對環境的保護也起到了一定的作用[5]。

5 水利工程生態堤防設計中的問題

5.1 生態堤壩工程建設中的重視程度不夠

傳統的堤防工程已經不能適應目前的工程需要，目前在施工中對其進行設計的重視不夠，致使河道治理存在諸多問題，嚴重影響了工程的經濟效益。在現階段，要加強對生態環境的保護和對項目的合理調整。在中下游堤防工程中，要防止對生態環境造成的損害，引入生態護岸的理念，以降低傳統堤壩工程中出現的灘涂、岸坡消失等對生態系統的破壞，維護區域生態系統的穩定、和諧發展。設計與施工隊伍要對其思想與實際運作進行深入地探討，并對其整體設計思想進行優化，并充分考慮當地的自然條件與生態特征，對其設計要點進行綜合把握。在水利工程的生態堤壩設計中，其防護效果的好壞直接關系到工程的透水性和安全性。目前，在水利工程建設中，由于沒有足夠的重視生態堤壩的設計，使得水利工程的防護岸設計沒有發揮出應有的生態效益，嚴重危害了防護岸的生命和財產安全，損害了河道的流暢性，造成了生態堤防的建設，嚴重地損害了生態環境，嚴重地危害了國家的經濟和社會的安定[6]。施工方要采取相應的對策，盡量降低由于施工中出現的問題造成的生態環境損害，從而保證水利工程的正常運行。

5.2 堤壩工程設計的生態保護效果不佳

在以往針對堤防工程中的系列施工流程中，常常將河道系統的治理工作作為整體工作的核心，之所以選擇這種工作內容的主要目的是提升河道的平穩程度，但是單純地追求河道系統的治理效果往往會對施工現場的生態平衡以及生物多樣性造成影響，甚至會對施工現場周邊的環境產生負面影響，與此同時對于河道的自身調節系統也存在重視程度不足的問題，無法有效實現對周邊生態環境的自我恢復能力的提升和修復工作。在針對水利工程的設計以及施工過程中，要明確將河流的生態效益和經濟效益作為核心內容。特別是在進行生態堤壩設計過程中，要對生態環境的影響進行科學地評估和設計，使得堤壩的設計更加科學，合理。如果生態堤壩的設計存在穩定性不足的問題，就會影響大壩的自身穩定性，最終會對整體工程質量產生影響。

6 水利工程生態堤壩的設計質量優化

6.1 加強堤壩的施工質量與材質規范管理

工程團隊要不斷地優化、調整生態堤防的設計、合理地實施生態堤防工程的建造水平、提高工程質量、生態堤防的設計質量、實施生態堤防施工現場的信息管理工作、同時依據河流的具體情況，開展設計方案的有效優化和調整，提升生態堤防工程質量、優化生態堤防工程的工程設計協調。在水利工程的生態堤壩設計中，施工隊伍要對其進行具體的分析，而在不同的設計與施工中，其周圍的生態環境也存在著差異。施工隊伍應在工程實施過程中，根據河道的具體情況，對工程設計進行適當的調整。在水利工程生態堤壩的設計中，施工隊伍要重視對其進行技術控制與生態修復，以提高其設計質量。在水利工程建設中，必須對生態護岸的設計和使用效果進行監測，以提高其生態效益和經濟效益。在生態護岸工程的建設中，有關單位要加大力度，充分考慮當地的客觀情況以及相關的水文資料，在具體的施工過程中應當加強科學規劃工作，使得河道空間能夠得到有效地拓展，提升堤防之間的距離，有效地增加灘涂的總面積，推動生態保護系統的平衡、和諧發展。通過修建生態堤壩，使當地的動物、植物多樣性得到了保護，使生態系統得到了最大程度地恢復，使其功能和作用得到了最大程度的發揮。

6.2 實施生態保護措施

在生態堤壩的建設中，要注重對周圍環境的保護，在工程設計、施工中要注意生物多樣性，以防止由于水利設施的存在而造成周圍生態環境的不平衡。有關部門在進行工程建設時，要充分考慮到河道周圍的生態環境，防止對環境造成損害。通過對河流湖泊自身的自然狀況進行優化，可以在提升河流湖泊景觀的審美水準的基礎上，運用美學和實用元素，創造出更加美觀實用的自然生態景觀和人工景觀，逐步拉近人類與自然的距離。為使人與自然和諧共處，必須在修建生態堤壩時，既要保持原有的生態風貌，又要充分考慮到當地生物的生存空間和生長狀況。在堤壩設計時，要防止水流通過亭臺樓閣，為動物和植物提供一個和諧的生態環境，防止因堤壩的工程設計而對周邊自然環境造成損害。對生態環境的保護尤為重要，施工期間，施工人員必須對施工日期、區域進行記錄，防止在生物體發情期、發育期進行施工，并全面實施生態系統的防護。在生態堤壩的設計中，設計者要注意對工程的環保、生態的保護，嚴格按要求進行，包括嚴格執行堤防工程的多種形式，并嚴格控制各個環節的施工和設計的標準要求和環境效益。為加強水利工程生態堤的設計質量管理，必須對其進行合理的圍護結構，并在工程項目的設計與建造過程中，對生態防護措施進行有效地實施。目前。在生態護岸設計中，堤型的設計與生態防護是整個工程的關鍵，它直接影響到生態護岸的生態防護功能和施工質量。

7 結語

開展水利工程建設可以發揮助力農業生產與發展，以及促進社會經濟提升等諸多積極作用，但是與此同時，由于各項施工作業的實施，不可避免地會對施工現場及附近區域的自然生態環境造成一定影響，因此極易引發系列性環境效應，因此必須高度重視水利工程建設過程中的環境保護，這就要求相關人員合理探索如何實現生態堤防設計在水利工程中的優化應用。