探究生态堤防设计在水利工程中的应用

探究生态堤防设计在水利工程中的应用

易鑫

平昌县河湖管理保护局 636400 四川巴中

摘要：水利工程建设作为我国的重点建设工程，其重要性不言而喻。随着近年来可持续发展观深入人心，生态堤防建设应运而生。如何更好地将生态堤防的抗洪等实际功能与生态功能相结合，成了水利工程建设的难题。本文阐述了生态堤防的概念和四大基本原则，并基于此提出了生态堤防设计的基本思路和关键要点，以供参考。

关键词：生态堤防设计；水利工程；应用

引言：

随着经济化、信息化快速发展，我国正处于经济结构转型升级、寻求可持续发展道路的关键节点。水利工程作为我国的基础工程，需要积极响应号召，向着生态平衡、可持续化的方向发展。传统的水利工程建设忽视了可能带来的生态影响，通常会对我国的生态建设带来负面反馈，因此生态堤防设计应运而生。通过设计出符合科学规范，最大化生态化效益的生态堤防，可以全面提高水利工程的经济效益和生态效益，在抗洪、航运等方面发挥更大的功效。

1生态堤防的概念和基本原则

1.1 生态堤防概念

在地形条件不同、实际需求不同的河堤上建设水利工程，通常需要因地制宜，具体情况具体分析，选择合适的生态堤防种类。（1）自然原型护岸河堤。该类型的生态堤防在坡岸平缓的腹地河段区域应用较为广泛。自然原型护岸河堤的建设主要是通过在河岸铺设喜水植物，例如芦苇、蒲草等，植物沿着河岸自然生长，在河堤两侧形成自然的防护墙，有效地对河堤生态起到保护作用。这样形成的生态河堤具有天然优势，但是同时也有其劣势存在，该类型的河堤不能抵御洪水的冲刷，抗洪能力较弱。（2）自然型护岸河堤。该类型生态河堤与第一种河堤的最大区别在于植物种类，自然型河堤应该选择能够与河堤两岸的自然材料，例如石头、木材等天然融合的植物，形成较为坚韧的防护区域。自然型护岸河堤主要应用在坡岸相对陡峭，经常出现水流冲刷的河段区域。（3）人工自然型护岸河堤。人工自然型护岸河堤的抗洪能力最强，广泛应用在防洪的河段区域。该类型的河堤建设主要使用混凝土等材料对河段两侧的堤坝进行加固。

1.2生态堤防设计四大基本原则

（1）安全性。安全性是水利工程建设的首要设计原则，生态河堤的建设也必须严格遵守规定流程，对建设过程中需要涉及到的原材料质量、前期勘探准备等都加大监管力度，确保建设过程和最终建设工程的顺利进行。确保生态堤防满足国家规定的各项指标。（2）整体性。生态河堤作为水利工程建设的重要组成部分，不仅要作为单个工程充分发挥其功能，还需要考虑到整体的功效性和美观性。确保生态河堤的建设与河段区域两侧的生态环境自然融合。（3）自然性。生态河堤建设必须充分考虑可持续发展的原则，在提高整体工程效益的同时要注重生态环境的保护和发展。做到经济效益和生态效益双管齐下。（4）亲水性。生态河堤建设除了起到保护河段区域生态环境、抗洪等作用之外，还应当符合审美标准，使当地的居民能够沿着生态河堤欣赏到河段的自然美景。

2生态堤防设计的基本思路与关键要点

2.1堤线的布置和堤型的选择

在对水利工程中的生态堤防进行设计时，不仅要充分考虑到其功能性，还应最大可能地满足自然性和协调性，确保生态堤防在实现抗洪等作用时与河段区域内的生态环境相协调。首先需要适当地增加堤防之间的距离，保证距离长度符合规定，尤其是在所建设的河道区域出现分叉、蜿蜒等情形时，要尽量保证河段区域自然生态环境的完整。其次在实现功能作用的基础上，要尽力提高生态堤防的稳定性和安全性。生态堤防建设的重点在于生态，因此设计人员必须将河段区域的水资源、土地资源、生物资源等纳入设计范畴，实现生态堤防和河段区域环境的互相交融。

2.2防护岸设计符合科学规律

防护岸设计是生态堤防设计的重要组成部分，功能完善的防护岸不仅能够提高生态堤防的工作效率，对于河段区域生态系统也有很好的保护作用。防护岸主要建设在水面和陆地结合的区域，该区域存在着复杂的生态系统，大量的动植物在水陆结合区域生存，因此在对防护岸进行设计时，工作人员不仅要考虑抗洪、储水的功能，还需要将河段区域的水文条件、气候条件、生物链情况等纳入考虑。尽可能地在实现生态堤防功能的同时，保留河段区域河岸的原始形态。设计人员需要对建设防护岸的原材料质量和特点进行严格审查，混凝土是防护岸材料的最优选择，因为混凝土具备透水性的特质，对于维护河段区域生态系统平衡、提高生态堤防储水能力具有正面作用。与此相对，在建设防护岸时，设计人员应当尽可能地避免质地较硬、透水功能不好的材料^[1]。

2.3合理设计河流断面

除此以外，生态堤防设计还需要合理设计河流断面，充分保留其多样性、美观性。（1）保证河段区域河流断面多样性。我国地形复杂，各个水系都有自己不同的水文特征，例如不同的河流宽度、滩涂深浅。因此针对不同的河段区域，设计人员需要充分考虑其周边环境和生态系统，尽最大可能使最终呈现的河流断面符合美观性的要求。（2）使用先进的科学技术、水利技术。对河道区域原有的不规则断面进行保留，通过多样化的设计与河段区域周边的生态环境进行平衡，保证生物链的完整性。（3）设计人员应当考虑周边自然环境，在实现功能的基础上为生活在该河段区域的动植物提供合适的生存环境

^[2]。

2.4使用现代化生态材料

生态堤防的质量和建筑原材料质量息息相关，设计人员应当摈弃传统的建设模式，尽可能地选择先进的生态化技术，在提高生态堤防抗洪等效率时，尽最大可能地保护河段区域周边的生态环境，与动植物达到平衡。例如最近应用较为广泛的生态护坡，这种材料要比原有的传统护坡生态效益更高，但是生态护坡的选择必须切合实际，结合具体的河段特征，做好充分的准备工作。除了生态技术之外，先进的生态材料也能够提高生态效益，例如原生态BSC生物基质混凝土等。

3小结

为了和新时代可持续发展、科学发展的观念相契合，我国的水利工程建设也应当将生态效益纳入考虑，通过建设生态堤防积极响应可持续发展的号召。生态堤防建设必须遵循安全性、整体性、自然性和亲水性四大原则，选择先进的生态建设技术和现代化生态材料，实现经济效益和生态效益的双向保障。

参考文献：

[1]欧徽彬. 生态堤防设计在水利工程中的应用探讨[J]. 冶金丛刊, 2020, 5(6):235-236.

[2]尹海涛. 水利工程建设中生态堤防设计研究[J]. 工程技术研究, 2018,23(7):216-217.