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浅析水利工程生态堤防的现状及建设思路

  1水利工程生态堤防的现状
  生态堤防是一种全新的水利工程建设概念,相对于传统的堤防工程,生态堤防的建设更为尊重生态自然规律,同时融合堤防工程和自然生态系统,充分发挥堤防工程在维持生态平衡中的重要作用。当前水利工程堤防建设无法满足可持续发展的需求,容易造成生态系统的崩溃以及水资源的枯竭。调查显示,部分水利工程堤防建设为了减少工程成本,采用直立式的堤防形式,造成滩涂和岸坡系统消失,环境系统内的动植物数量锐减;部分堤防工程建设不遵守河流系统的平衡性和协调性,仅仅局限于防洪抗旱,提高河道的运输能力,但是忽视了生态功能的发挥,不能实现河流系统、生态平衡、环境效益的统筹规划;此外堤防系统和当地动植物不能充分融合,生物在堤防中缺乏再生能力,物种无法自然生存和繁殖,同时堤防系统的自我修复能力较差,一旦遭到破坏,很难自主恢复生态系统平衡,从而影响了堤防工程功能的发挥,这也直接反映了堤防生态系统的脆弱性。
  2水利工程生态堤防的重要性
  水利工程是一种人为的建设工程,其目的是改造河流系统,更好地利用自然资源,满足人类的耕种、灌溉、防洪、抗旱、发电等目的。但是水利工程的建设工作不可避免会对水利生态系统造成破坏,尤其是堤防、岸坡的建设在一定程度上改变了河流的走向,虽然满足了人们的生存需求,却对原有的河岸动植物生态平衡造成破坏,原有的滩涂和植被逐渐消失,同时居住在原有生态环境的动物、鱼类等逐渐消亡,整个河流生态系统遭到不可逆转的破坏。因此加强生态堤防的建设有助于减少对原有环境的破坏,最大限度地维持原有生态系统的平衡,实现水利工程的可持续发展。
  3水利工程生态堤防建设的原则
  3.1综合考虑经济效益和环境效益
  传统堤防工程侧重于对河流系统的治理,但是忽视了河流与周围生态系统环境的关系,没有注重河流自身调节系统、自我组织能力的自我修复能力。因此生态堤防工程建设应当协调防洪工程的功能,综合考虑周围的生态系统,了解它们之间的依存关系,提出合理的建设改造计划。
  3.2尊重生态堤防工程的多样化
  水利工程建设的目的是满足人类的需求,也要维持生物系统的多样性,因此堤防工程的建设应当结合河流形态的多样化,尊重当地动植物物种的生存环境,最大限度地保持河流系统的原貌,维持整个生态系统的稳定性和平衡性。
  3.3提高生态系统的自我修复能力
  堤防工程的设计规划体现在堤防间距的设计,适度的堤防间距可以为河流防洪提供空间,同时适当地提高堤防间距,可以增大滩涂延伸面积,为动植物的生长和繁衍提供了更充足的空间,逐步实现生态系统结构的多样化和稳定性,提高生态堤防工程的自我修复能力。
  4水利工程生态堤防的建设思路
  4.1堤线布置及堤型选择
  自然界的河流形态具有多样化的特点,由此形成了生物物种的多样化。在堤线布置中,应尊重江河湖泊的自然形态,尽可能保留河道的蜿蜒、分汊原貌,避免施工对水域生态系统造成人为破坏。选择堤型时必须保证渗透稳定和滑动稳定,同时考虑生态保护以及生态恢复。堤防间距宜宽则宽,平衡水资源利用与土地开发利用之间的关系,协调洪水行洪和生态保护之间的矛盾。在满足设计行洪的要求下,河槽和河漫滩还要保持一定的植被生长空间和浅滩宽度,以充分发挥河流的自净化功能,也为生物的生长发育提供良好的栖息地。
  4.2河流断面设计
  从断面形状来看,河流宽窄自然变化,浅滩与深滩相间,同样显示出多样性特征。多样化的河道断面有利于产生多样化的生态景观,形成多样化的生物群落。因此设计、建设堤防时除了考虑河道的主导功能和土地利用情况外,还应结合河岸生态,科学利用计算机软件和水力学计算方法,尽量保持天然河道的非规则断面,避免单一化、平坦化,以体现亲水性,协调自然风景,增加与生物的亲和力。例如传统的矩形断面、梯形断面、陡坡断面不同程度地人为阻隔了生物群落的繁殖,而复式断面既满足了洪水位时泄洪的要求,又解决了常水位时亲水性的要求,为水陆生态系统的连续性创造了条件。
  4.3岸坡防护
  河岸防护是生态堤防的重要部分,水利工程建设对河流系统影响最大的就是水陆交接的河岸防护结构,它不可避免地会造成整体生态系统的破坏,使原有的动植物种类、数量、滩涂类型等都发生根本性的改变。同时这一地带是动物繁衍后代、寻找食物的重要地带,水利工程会带来河岸防护系统的破坏。因此在岸坡防护系统的建设过程中,要最大限度地保留原有河岸风貌,结合当地的自然条件进行协调建设,重点保护动植物多样性,实现岸坡防护形式的多样化。通常而言,在水利工程生态堤防建设中,要使用透水性较强的混凝土结构,为浮游生物、植物的生长提供空间,同时也为鱼类、鸟类的觅食和繁衍提供生存空间,尽量避免使用硬质、不透水的防护材料,以提高河岸防护系统的储水功能。另外,选择本地材料,采用缓坡结构,能为植被提供良好的生长空间,保证河流侧向联通性能良好。
  4.4周围景观建设
  堤防工程景观建设决定了水利工程的多样性,因此在水利工程的生态堤防系统建设中要意识到自然环境的重要性,充分利用江河湖泊天然的美学价值,融合人工建设景观和自然生态景观,营造一种人与自然亲近的环境。应注意保留原有的生态风貌,重视对于生物栖息地的建设,避免水流经过亭台楼阁等砌石和混凝土形成的人工环境,为生物的多样发展提供和谐的环境。在堤防旁边可以建立水生态公园、河流小型博物馆等,对公众进行水环境保护教育,让公众广泛参与到生态环境建设中来。
  4.5工程施工与管理
  在堤防工程施工过程中应保护周围自然环境,强调对生物栖息地的保护,要合理选择施工时期,避免在生物发育期间施工,防止对生物系统产生破坏。对于特殊物种、濒临灭绝的物种,要采取专门的保护措施,以免影响物种的自然生存和发展。开挖料场后,要对料场区进行平整,以恢复地形,保证外观和周围环境的协调性,为植被的自然生长创造条件。为降低施工环境对生态系统的冲击,要求合理设置排水,改善周围植被的生长条件,在整个施工过程中注重前期养护和后期管理稳定,同时注意收集数据,积累经验,为工程的下一步开展提供参考。
  5结论
  现代水利工程最为显著的特征就是改变从前的掠夺式、破坏性开发方式,追求人与自然的和谐发展和可持续发展,生态工程已成为现代水利工程的基本工作要求,在未来所创造的经济价值和社会价值将不可估量。绿色、节能、生态、环保是我国的发展方向,所以我们必须加强水利工程的生态化建设,既满足防洪减灾,又把防洪与城市的生态建设规划在一起,以更好地发挥工程的经济效益、社会效益和环境效益,为我国的经济建设和生态环境发展做出更大的贡献。