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水利工程生态堤防的建设研究

2014-04-02吴志华

黑龙江水利科技 2014年11期
关键词:堤防河流物种

吴志华

(江西省赣抚平原水利工程管理局,南昌330096)

1 生态堤防概述

1.1 生态堤防的概念界定

所谓的生态堤防,是指在堤防的设计和建设过程中,以景观生态学原理为指导,遵循自然规律,在保持河流生态系统平衡的基础上,结合河流自身的生态现状,注重河流自身的生态系统需求,因地制宜地设计和建设具有自然河岸水土循环的人工堤防。

1.2 生态堤防的现状

在传统的堤防工程设计和建设中,河流堤防功能仅仅局限于防洪度汛、保障河道运输、利用河道水力资源等用途,对于生态堤防,人们尚且没有概念,这样一来,使得堤防工程建设在得到经济效益的同时也造成了自然环境的恶化和生态问题。近年来,随着科学发展、可持续发展、生态环保等理念的提出,绿色的、环保的、生态的成为人们追求的字眼,所以,在河道治理工作中也日渐趋于综合化的治理要求,即在河流堤防的设计和建设中,秉持着建设生态堤防的理念,逐渐形成以河流利用、生态效益、环境保护为一体化的工作模式。

1.3 生态堤防建设的必要性

规划的堤防、岸坡打破了河流原本的生态平衡,使得河流两旁的动植物失去了生存的环境;以往的堤防在设计过程中,为了满足人们对供水、防洪、航运等多种经济需求,设计人员在堤线的布置上都会让其紧贴着岸坡坡顶,从而使得堤防、岸坡形成了规整的直立面或者斜面,这样一来,占用了河流大量的滩涂和植被,原本拥有的植被被破坏,原本栖息在这里的生物失去了天然的场所,河流的生物链不复存在。

对河道自然面貌的改变破坏了河道的生态环境。在堤防的设计过程中,为了减少堤防工程建设的成本以及增加洪水排泄的速度,往往对河流进行截弯取直修筑丁坝,这样一来,虽然减少了工程建设的成本,但是对于河道内水流状况以及河流内的生物都造成了一定的影响,从而破坏了河流的生态环境[1]。

2 水利工程生态堤防规划建设的意义

传统水利工程中存在着巨大的缺陷,只满足了人们短暂的社会需求,忽略了可持续发展的需求。这样的缺陷会让我们的水资源最终出现枯竭。所以出现了对生态水利工程的研究、探讨及规划。

传统意义上的水利工程学研究对象仅仅是河流、湖泊等组成的水文系统。而生态水利工程学关注的对象不仅是具有水文特性和水力学特性的河流,还是具备生命特性的整个河流生态系统[2]。

生态水利工程的技术方法:为新建的工程,提供减轻河流生态系统胁迫的技术方法,从而实现可持续发展需求。为已经人工改造的河流,提供河流生态系统修复规划和设计的原则和方法及河流健康评估技术,提供水库等水利工程设施生态调度的技术方法和污染水体生态修复技术等。

3 水利工程生态堤防的安全性及经济性原则

生态水利工程是综合性的工程,在满足人们各种需求的同时结合了可持续发展的要求。此外,生态水利工程同时结合了水利工程学原理和生态学原理。为了确保工程的安全及稳定,生态水利工程必须满足水文学和工程力学的条件。

3.1 生态系统的自我修复原则

生态系统的自我修复是指生态系统的自我调节能力与自我组织能力结合使其循序渐进的向有序方向演化。自我组织能力主要是帮助生态系统实现可持续发展。这是物种的自然选择,物种根据自身特点寻找能经受自然选择考验的适合的能源及环境条件,使得此物种在此生存和繁殖。依靠生态系统的自我调节能力和自我组织能力,进行自然选择,其中合适的物种构成生态系统的合理结构,完善自我修复。成功的生态水利工程是利用生态系统的这种自我恢复能力,辅以人工措施的保护与调节,使遭到破坏的生态系统逐步稳健的恢复,且使之向良性循环方向发展。

3.2 水利工程生态堤防的建设

3.2.1 防洪工程规划原则

生态水利工程应从经济效益和环境效益两方面结合考虑,同时满足人类需求和自然环境的效益。权衡两者关系,进行工程项目经济效益和环境效益的评估。从而实现双赢的可持续发展道路。

传统的治河工程只限于对河流本身的治理,而忽略了河流与周围生态系统环境的关系,忽视了河流自身调节系统和自我组织能力的自我修复。因此,防洪工程规划应该考虑河流与周围生态系统的结合,充分对其进行分析、规划。在进行常规的监测及评估外,还要对相关范围内的生态系统进行调查研究,了解它们之间的依存关系,只有明确了这些关系才能针对其特点提出更合理的建设改造计划。

3.2.2 堤型多样化

堤线和堤型的完美结合是河流形态多样化及生物物资多样化的必备条件,河流形态在一定程度上影响和抉择生物物种的形成。因此,在堤线布置中应该最大限度地保留江流湖泊原有的自然形态,保留其曲折分散的状态,尽量不破坏其特点,避免造成生物物种的破坏和整个生态系统的破坏。

堤防间距应遵守宜宽则宽的准则,处理好防洪与生态系统及土地开发利用之间的矛盾关系,在充分发挥防洪作用时,为生物物种的生存和繁衍提供条件,为河流自我修复提供条件。充分保证人与自然发展的可持续性。

堤型选择满足工程稳定等安全条件的同时结合生态系统的保护和修复要求,最大可能地运用当地材料及满足当地发展条件,为植被生长提供条件,保持河流的连通性。

3.2.3 河岸防护

河流治理工程对生态系统的最大冲击因素是水陆交接地带的河岸防护结构。水陆交界地带是水生物繁殖的重要地带,是动物觅食、繁衍后代、避难的重要场所,也是陆地生物与水生物之间的迁移地带,是至关重要的区域。因此,在河岸防护工程中应该着重以人与自然可持续发展的生态建设为基点,结合自然景观与人文景观相协调的模式发展实施,在工程安全的条件下,最大尺度地保护生态景观和河岸防护形式的多种多样性。

在河岸防护结构中,最大限度避免使用硬质不透水材料,多使用渗透性强的多孔混凝土结构和自然材质的柔性结构,为生物生长、繁衍提供条件。

3.2.4 周围景观建设

在水域治理的环境建设中,注意保留原江河湖泊的自然价值,避免将过多人工建设参与其中,要营造人与自然和谐的环境,多考虑生物发展条件的建设。

3.2.5 工程的施工与管理

在生态水利工程的施工中,着重施工工期对生物的保护和修复,应尽量在避开生物发育期进行。对特殊物种,濒临灭绝的物种应该在施工期间对其采取保护措施。工程实施时,应注意合理排水和改善周围植被的生长条件,从而满足环境改善的条件。

工程施工对环境的冲击应降低到最低,保证工程效果的同时实现生态系统的可持续发展。前期养护和后期管理稳定进行。收集数据、积累经验为以后工程提供参考。

[1]朱三华,黎开志,刘飞. 浅析生态堤防设计[J]. 人民珠江,2005(S1):17 -18.

[2]魏燕华. 基层生态堤防建设现状及对策的思考[J]. 浙江水利水电专科学校学报,2011,23(03):52 -54.

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