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        生態(tài)理念在河道治理工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        2015-04-16 22:40:49吳恭王
        江西水利科技 2015年6期
        關(guān)鍵詞:工程設(shè)計(jì)河道物種

        吳恭王,王 慧

        (1.江西省鄱陽(yáng)縣水利局,江西 鄱陽(yáng) 333100;2.江西省東鄉(xiāng)縣水務(wù)局,江西 東鄉(xiāng) 331800)

        0 引言

        隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷進(jìn)步,可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的主旋律。綠色設(shè)計(jì)理念、生態(tài)環(huán)保理念、節(jié)能降耗理念逐漸滲透到各類工程項(xiàng)目的建設(shè)當(dāng)中。河道治理工程是人類利用水資源、保護(hù)自身安全和財(cái)產(chǎn)安全,實(shí)現(xiàn)確保生產(chǎn)和生活正常進(jìn)行的基礎(chǔ)性保障功能,做好河道治理工程的設(shè)計(jì)工作,將生態(tài)理念與河道治理工程設(shè)計(jì)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)工程的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,是當(dāng)前水利設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

        1 河道治理工程與生態(tài)理念

        1.1 河道治理工程設(shè)計(jì)中存在問題

        我國(guó)河道治理工程的建設(shè)速度和建設(shè)規(guī)模逐漸增大,在對(duì)水資源利用、保障人們的生產(chǎn)和生活正常進(jìn)行方面起到了巨大的作用,但部分工程的建設(shè)和開發(fā)卻由于工程設(shè)計(jì)不合理,導(dǎo)致對(duì)水資源過度使用、開發(fā)無序以及污水亂排等各類問題不斷出現(xiàn),給周邊的自然環(huán)境和人們的生活環(huán)境產(chǎn)生了不利影響。

        1.2 生態(tài)理念分析

        生態(tài)是指與自然環(huán)境和諧、統(tǒng)一的一種存在狀態(tài),生態(tài)平衡是生態(tài)系統(tǒng)中多種因素通過協(xié)調(diào),達(dá)到相互融合的一種平衡方式。生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的特征,水資源是地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素,也是人們生存和生活的源泉,水資源的開發(fā)和利用對(duì)城市建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要影響。當(dāng)前的河道治理工程不僅具有泄洪排澇、蓄水引清的功能,同時(shí)承擔(dān)著航運(yùn)、景觀的作用。若河道治理工程設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題,就會(huì)導(dǎo)致該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)失衡,進(jìn)而影響地區(qū)的城市化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

        1.3 在河道治理工程設(shè)計(jì)中引入生態(tài)理念的意義

        首先,在河道治理工程中引入生態(tài)理念,可使河道治理工程、生態(tài)安全、人類生存環(huán)境融為一體,使工程與自然和諧相處,建設(shè)出來的河道治理工程與周邊環(huán)境融合在一起,符合自然發(fā)展過程,能夠得到廣大人民群眾的支持和擁護(hù)[1]。

        其次,將生態(tài)理念引入河道治理工程中,可使設(shè)計(jì)者和建設(shè)者對(duì)工程建設(shè)中可能產(chǎn)生的各種危害進(jìn)行提前預(yù)防,確保施工過程中無重大災(zāi)難事故發(fā)生,為工程建設(shè)質(zhì)量控制、成本控制、進(jìn)度控制奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也為工程周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供有力保障。

        最后,將生態(tài)理念引入河道治理工程設(shè)計(jì)過程中,可變害為利,將洪水災(zāi)害變?yōu)榭衫玫乃Y源,不僅減少了洪水災(zāi)害對(duì)周邊地區(qū)的損害,還能在一定程度上解決部分地區(qū)水資源匱乏的問題[2]。

        2 河道治理工程設(shè)計(jì)中的生態(tài)理念

        2.1 生態(tài)河道治理工程設(shè)計(jì)原則

        2.1.1 生態(tài)系統(tǒng)自我設(shè)計(jì)和自我恢復(fù)原則

        生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性主要通過生態(tài)系統(tǒng)自組織功能實(shí)現(xiàn),生態(tài)系統(tǒng)自組織是指處于生態(tài)系統(tǒng)中的各類物種具有自然選擇能力,物種可通過自然選擇方式尋求適合自身生存和生長(zhǎng)的環(huán)境條件,確保物種數(shù)量和種類在一定范圍內(nèi)。在設(shè)計(jì)河道治理工程時(shí),設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物種的自組織能力,選擇合適的物種種類及數(shù)量,組建結(jié)構(gòu)合理的生物群落,確保生態(tài)系統(tǒng)中物種的多樣性和物種自我恢復(fù)能力的發(fā)揮[3]。

        2.1.2 保持與恢復(fù)水域空間的異質(zhì)性原則

        國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)水域內(nèi)生物群落的多樣性和非生物環(huán)境空間異質(zhì)性之間的關(guān)系進(jìn)行了大量研究,研究表明二者之間存在著密不可分的關(guān)系,即當(dāng)非生物的環(huán)境空間越復(fù)雜,空間內(nèi)的生物群落種類越多,這就充分證明了非生物系統(tǒng)與生物系統(tǒng)之間互相依存的關(guān)系[1]。在這一理論的指引下,河道治理工程設(shè)計(jì)人員在工程設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)對(duì)非生物空間異質(zhì)性的維持進(jìn)行充分考慮,在必要時(shí)可對(duì)水域生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的微環(huán)境進(jìn)行創(chuàng)造,以便為生物的生存和共存提供更為有利的環(huán)境。

        2.1.3 經(jīng)濟(jì)性和安全性原則

        河道治理工程設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)以河道治理工程基本原理和生態(tài)學(xué)基本原理為基礎(chǔ),利用工程和生態(tài)學(xué)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),確保工程經(jīng)濟(jì)效益和安全效益的實(shí)現(xiàn)。經(jīng)濟(jì)性是指利用經(jīng)濟(jì)合理性將各項(xiàng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比分析,需求投資量最小、獲得效益最高的設(shè)計(jì)方案;安全性是指設(shè)計(jì)者要根據(jù)水文學(xué)、工程力學(xué)的相關(guān)知識(shí),綜合考慮侵蝕和淤泥、流泥沙的輸移、河道沖刷特征等內(nèi)容,對(duì)河道治理工程進(jìn)行合理設(shè)計(jì),保障河道治理工程的安全性、耐久性和穩(wěn)定性[3]。

        2.2 生態(tài)理念在河道治理工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        2.2.1 工程概述

        本工程為H市某河道景觀整治工程,該河道自H市西側(cè)進(jìn)入,橫穿市區(qū)自東側(cè)流出,是H市區(qū)的主要受納水體。為改善河流的生態(tài)環(huán)境,提高工程的防洪能力,現(xiàn)對(duì)該河道進(jìn)行整治。

        2.2.2 工程設(shè)計(jì)思路

        H市待整治河道屬于排澇河道,主要作用是將市區(qū)的雨水和洪水排出;另一方面河道橫貫市區(qū),是市區(qū)景觀的重要組成部分,也是人們生活環(huán)境的重要組成部分,這就決定了河道同時(shí)還兼具調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、美化環(huán)境的功能。在對(duì)河道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)打破傳統(tǒng)只注重河道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路,將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與生態(tài)理念相融合,設(shè)計(jì)和建設(shè)一條多自然型的生態(tài)河。

        2.2.3 生態(tài)理念下的河道治理工程設(shè)計(jì)

        為了將河道設(shè)計(jì)成為一條具有多功能的輸水渠道,設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中利用水工學(xué)理論,同時(shí)還吸收和融合生態(tài)學(xué)理論,加強(qiáng)了對(duì)河水、兩岸地下水之間的循環(huán);尊重物種的多樣性,恢復(fù)沿河生物生長(zhǎng)的環(huán)境。具體設(shè)計(jì)時(shí),采用了生態(tài)護(hù)坡、濕地公園、河道斷面的設(shè)計(jì)理念,為水下植物、直立水生植物、水邊植物以及濕生植物創(chuàng)造更為有利的生長(zhǎng)空間[4]。

        第一,河道斷面設(shè)計(jì)。以活水源頭段河岸的設(shè)計(jì)為例,該段河岸共設(shè)計(jì)了3種方案。第一種方案是在原有基礎(chǔ)上加強(qiáng)河道景觀建設(shè),該方案具有投資少,見效快的優(yōu)點(diǎn),但親水性較差,無法引起市民的共鳴。第二種方案是保留原河道現(xiàn)狀,通過設(shè)置觀水臺(tái)、游覽小徑、景觀小品等設(shè)施加強(qiáng)人、河道、水面的聯(lián)系。該方案增加了親水性,但投資大,實(shí)施過程長(zhǎng)。第三種方案是在方案二的基礎(chǔ)上加強(qiáng)河道周邊城市道路的建設(shè),其優(yōu)點(diǎn)是可完善H市區(qū)的交通網(wǎng)絡(luò),發(fā)展?jié)摿薮?,但缺點(diǎn)是投資大,建設(shè)周期長(zhǎng)。

        第二,濕地公園設(shè)計(jì)。濕地公園是對(duì)納入綠地系統(tǒng)規(guī)劃的天然濕地進(jìn)行改建和保護(hù),使其具有保護(hù)物種、科學(xué)普及、休閑旅游等多種功能為一體的公園。在對(duì)濕地公園進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要體現(xiàn)以下功能特點(diǎn):首先是生物多樣性。濕地系統(tǒng)、森林系統(tǒng)和海洋系統(tǒng)并列為全球3大生態(tài)系統(tǒng),濕地系統(tǒng)中生存和繁衍的野生動(dòng)物品種豐富,而且許多是珍稀特有的物種,被視為重要的遺傳基因庫(kù)。因此,建設(shè)和發(fā)展?jié)竦毓珗@,對(duì)野生物種種群的生存和繁衍具有重要意義。其次,調(diào)蓄洪水、防止災(zāi)害的功能。濕地具有調(diào)節(jié)氣候、存儲(chǔ)水源、防洪抗?jié)?、美化環(huán)境方面的作用,濕地建設(shè)已經(jīng)成為地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的重要影響因素。最后,降解污染物。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活污水的排放對(duì)地下河、地上水體的水質(zhì)造成了嚴(yán)重影響,而濕地可通過生物和化學(xué)反應(yīng)降解有毒物質(zhì),改善水質(zhì),為人類的生存和生產(chǎn)提供良好的水體環(huán)境。

        3 結(jié)語(yǔ)

        河道治理工程對(duì)于人類的生存和生產(chǎn)具有重要作用,隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,河道治理工程已經(jīng)由傳統(tǒng)的抗洪防澇、蓄水灌田等功能發(fā)展為集蓄水、抗洪、改善氣候、美化環(huán)境等多種功能為一體的綜合性工程,為實(shí)現(xiàn)河道治理工程的多種功能,就需要對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格控制。將生態(tài)理念應(yīng)用到河道治理工程設(shè)計(jì)當(dāng)中,加強(qiáng)工程的生態(tài)功能將是河道治理工程設(shè)計(jì)的主要發(fā)展趨勢(shì)。

        [1]張勇.生態(tài)理念在水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2014,34:239.

        [2]徐品良,黃亞斌.解析水利設(shè)計(jì)中的生態(tài)理念應(yīng)用 [J].江西建材,2013,06:156-157.

        [3]李鳳珍.生態(tài)化理念在水利設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 [J].中華建設(shè),2014,06:92-93.

        [4]張龍.生態(tài)水利在現(xiàn)代河道治理中的應(yīng)用[D].合肥工業(yè)大學(xué),2007.

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