天津市市政工程設計研究院 300051
摘要:生態(tài)化河道是建立于原有的河道設計研究基礎之上對于河道附近生態(tài)因素予以考慮所設計的人與自然和諧相處的新型河道,本文首從保障生態(tài)平衡的設計目的和節(jié)約成本的設計理念出發(fā),對于生態(tài)化河道的設計原則予以介紹,然后依據(jù)設計原則從建筑材料選擇、堤線設計、斷面設計等方面具體的對于設計細節(jié)進行介紹。
關鍵詞:生態(tài)型河道;施工建設;設計思路
引言:河流自古以來就是人類賴以依存的生命之源,伴隨著現(xiàn)代化文明的不斷進步,人們日益推崇綠色生態(tài)化工程,對于水利建設也不再僅僅局限于通過人改造為人類服務的思想,而是將思路擴散化,考慮工程施工對于整體環(huán)境乃至于生態(tài)協(xié)調的影響。因此提出了建設生態(tài)型河道的重要思想,在河道建設之中,將人與自然協(xié)調相處,河道生態(tài)平衡的恢復作為重要理念,以打造一個適于人類與自然和諧相處的,景色優(yōu)美、生態(tài)和諧的親水型宜居城市。
1、生態(tài)型河道的設計原則
河道的最初設計用意在于增加河流兩岸岸坡穩(wěn)定性以及防洪排澇,因此在設計中對于河道材料的選擇多以抗沖擊性強,耐腐蝕材料為主,一般使用漿砌塊石,多數(shù)為現(xiàn)澆混凝土以及預制混凝土塊,這些材料可以有效增強河道耐沖擊、耐腐蝕性,卻很容易導致河道周邊土壤硬化,土壤與周邊水體關系分裂,河道周邊水生物大量死亡,進一步引發(fā)河道內生物鏈遭到破壞,水生物死亡,水質敗壞。因此我們在進行河道設計的同時也要將生態(tài)問題一并考慮,將維護河流生態(tài)水平與河流生態(tài)平衡修復作為重要考慮因素,因此,我們在進行生態(tài)化河流設計時要謹遵以以下原則。
1.1 各類因素有機結合的原則
生態(tài)河道的設計觀念,乍聽起來似乎只涉及生物學與建筑學知識,然而實際施工中,卻需要利用水文學、工程力學以及動植物學等各類知識,以確保生態(tài)河道建設的安全與穩(wěn)定。生態(tài)學范疇我們首要的考慮因素是河道建設與水生生物能夠協(xié)調相處,水生動物及其食物鏈等等,眾所周知,一旦所設計的河道占用面積過大,就會造成水生動物植物生存空間減小,而過多的水生動植物聚集于狹小的空間之內,就會造成缺氧和密度過大等問題,嚴重情況下會導致水生動植物的死亡。而河道建設中如果過多的考慮動植物密度問題,使河道占地面積過小,就會使河道失去原有的抗洪防澇功能,因此必須對于二者綜合考慮,對于水質因素也進行考慮,多方面因素綜合考慮,防止由于某方面的疏漏造成生態(tài)河道施工工程的缺憾。
1.2河道生態(tài)平衡原則
生態(tài)河道,顧名思義,必須保障河道周圍生態(tài)平衡,因此我們需要盡全力還原河道原有生態(tài)環(huán)境,其中很重要的一點就是保障原有水生物種類的齊全,眾所周知,食物鏈所涉及的環(huán)節(jié)錯綜復雜,每一類動物、植物的缺失,都可能打破整個食物鏈的平衡,在還原整個食物鏈水生生物的過程之中,我們應做到盡量引用原有生物,減少外來生物的引進,如若必須引進外來生物,則必須對于此種生物進行深入了解,防止由于外來生物在河流生長無天敵引發(fā)的外來生物泛濫,影響甚至于危害河流生態(tài)平衡。
1.3 節(jié)約設計成本原則
生態(tài)河道的設計觀念,功在當代,利在千秋,但是不能為了眼前的功勞而浪費過多的資金,急于一時之功,卻為國家財政造成不必要的浪費,與此同時,也是積極響應我黨習近平主席對于節(jié)儉之風的要求。因此,我們在生態(tài)型河道的設計中,不僅要選擇親近與自然生物的材料,也要對這些材料進行合理的篩選,選擇性價比較高的材料進行施工,謹防浪費。
2、生態(tài)型河道具體設計思路
2.1 建設材料的選擇與設計
護岸與護坡的建筑材料應選用孔隙率和透水性都較高的材料,以此增加河道附近土壤的含水率,加快河道附近生態(tài)環(huán)境的恢復,因此此處擬選用干砌塊石作為河道岸坡和護坡的建筑材料。在采用干砌石作為建筑材料時,首先對于其優(yōu)缺點進行分析,并依據(jù)分析的結果選用以干砌石為材料基礎的綠格生態(tài)工法,首先,這種方式對于防止河道沖刷的效果很好,滿足河道建設的首要要求,其次它能夠有效地增加河道建筑結構的透水性,加強水土之間交換能力,進而提高水的自凈能力,保障水質安全的同時還可以適應地基的變形,在河道周圍可以采用扦插式的方法完成植物和動物的綠化防護工作,以確保較高而成活率。對于河岸邊坡度較為和緩的河段,可采取合金網(wǎng)兜等單一拋石法,并且在其附近加以植物輔助;對于河岸邊坡度較陡的河段,安置松木樁與毛石塊相結合,既能夠增加護岸的穩(wěn)定性,又可以提高生態(tài)性,為水生物的生長創(chuàng)造有利條件。
2.2 堤線的設計
以前河道堤線設計,一般采用根據(jù)河流形狀截彎取直的方式,以保證河道的美觀以及施工的方便。在生態(tài)化河道的設計過程中,由于要盡量還原河道原有生態(tài)環(huán)境,因此堤線設計也盡量依據(jù)原有的河流形狀,所以需要對于原始河道蜿蜒程度進行考慮,保留河道原有形狀灘地。對于行洪寬度不夠的部分,實施退灘還河的措施;寬度達標河段,則依據(jù)河流原狀“宜彎則彎”,保證河道自然曲折,提高河流含氧量,河流中水生物也可利用凹岸進行棲息與閉洪,從工程角度來講,也能夠緩解洪水直接沖擊所帶來的壓力。
2.3 斷面型式的設計
常用的斷面形式多采用矩形形式和梯形斷面形式,為有效減少水土隔離程度,擬選用復合式斷面形式,常規(guī)水位選用常規(guī)斷面,常規(guī)水位以上,則使用緩坡或者護岸的形式,如此一來,則能夠便于兩棲動物便可以利用緩坡登岸,防止兩棲動物死亡。
結論:生態(tài)結構的恢復是一個漫長的過程,生態(tài)結構的復雜性以及生物群落多樣已經(jīng)成為了進化的必然趨勢,因此我們在進行生態(tài)化河道設計時,必須對于生態(tài)環(huán)境的復雜性以及具體建筑的可行性均予以慎重的考慮,全力打造一個健康穩(wěn)定,可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng),保障人類與自然的和諧相處,深入貫徹科學發(fā)展觀,貫徹保護環(huán)境的基本國策。生態(tài)化河道的建設,不僅能夠凈化河道水質,保護河道附近生物,更能夠確保環(huán)境與生態(tài)的穩(wěn)定,是一項功在當代,利在千秋的工程,我們應給予足夠的重視。
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