鄧剛 戴雪
黃河勘測規(guī)劃設計研究院有限公司 河南鄭州 450003
生態(tài)水利工程,顧名思義,指的是以生態(tài)理念為指導、強調生態(tài)保護、生態(tài)修復以及生態(tài)治理的水利工程活動。生態(tài)水利工程的出現最早可追溯至都江堰水利工程,其所蘊含的生態(tài)思維仍值得我們現代人學習借鑒。而近現代的生態(tài)水利工程則是在傳統水利工程的基礎之上逐步演進而成的,現代生態(tài)水利工程的出現主要是為了滿足現階段時代發(fā)展的需要,在以生態(tài)理念為指導的同時,融入可持續(xù)發(fā)展理念,一方面用于滿足人類社會經濟發(fā)展的需求,另一方面則為了維護生態(tài)水域的健康。生態(tài)水利工程在注重水資源利用效率的同時,更強調對水資源生態(tài)環(huán)境的保護,這就對水利工程技術提出了更高的創(chuàng)新和應用要求[1]。
水利工程是通過人為的工程建設活動對水資源進行調配并加以利用,起初人們興建水利工程主要是出于城市供水、農業(yè)灌溉或者防洪的目的,之后隨著社會經濟的不斷發(fā)展,水利工程的建設開始逐步為水力發(fā)電、蓄水養(yǎng)殖以及旅游觀光等活動服務。生態(tài)水利工程,是基于傳統水利工程建設,將保護改善水域生態(tài)環(huán)境作為核心服務目標的水利工程活動。生態(tài)水利工程具備雙重屬性,其一自然是能夠滿足傳統水利工程建設目的的功能型屬性,其二則是能夠提供生態(tài)修復功能的環(huán)境友好型屬性,利用生態(tài)水利相關技術進行生態(tài)改造或者對傳統水利工程所在水域進行生態(tài)修復,均屬于生態(tài)水利工程的范疇。
生態(tài)水利工程是以人們環(huán)保意識的覺醒為基礎、以生態(tài)開發(fā)目標的明確為背景、以生態(tài)系統健康為主要目標的情況下逐步演化而來的,相比傳統的水利工程活動,生態(tài)水利工程具有明確的生態(tài)服務目標和功能,生態(tài)水利工程的規(guī)劃設計階段,有關生態(tài)系統健康的考量是被排在首要位置上,在水利工程的選址、布局、項目成本以及環(huán)境成本等方面,要做到經濟效益和生態(tài)保護并重[2]。
①安全性原則,安全性是工程建設的基礎性原則,在生態(tài)堤防的設計過程中,需要嚴格遵守設計標準與要求,最大程度地保護人們的生命財產安全;②整體性原則,生態(tài)堤防設計是對河流生態(tài)系統上的延伸,生態(tài)堤防作為其中重要的組成部分,對整體性原則有著嚴格的要求,即確保生態(tài)堤防的設計與原有生態(tài)體系有效結合,共同構建完整的河流體系;③自然性原則,該原則要求在建設過程中不能損壞原有的水土與環(huán)境,即在保護環(huán)境的基礎上,充分利用施工區(qū)域的自然環(huán)境,從而實現工程造價的有效降低,同時大幅度提升生態(tài)效益;④親水性原則,指的是在堤防建設過程中,為當地居民打造一個自然舒適的活動場所,便于其近距離欣賞以及親近自然。
對于水利工程建設而言,需要充分考慮堤防構筑的自然環(huán)境,也就是河流形態(tài)的特點。自然環(huán)境中河流形態(tài)具備明顯差異,因此在生態(tài)堤防設計過程中,需要對堤線的設置與堤型的選擇加以重視。首先以堤線設置而言,應該立足于河流自然形態(tài),充分利用河道蜿蜒與分汊等地形原貌,實現對水域生態(tài)系統最大程度的保護。而對堤型的選擇有著兩項基礎性要求:①確保堤防滲透與抗滑的穩(wěn)定性;②重視生態(tài)保護與恢復。此外,對堤防間距的設計也有著一定的要求,在滿足河道防洪安全的前提下適當加寬間距,以免洪水行洪與生態(tài)保護之間出現不必要的矛盾[3]。
受自然因素的影響,河流斷面形狀以及河道寬度等在具體形態(tài)上呈現出不規(guī)則變化,因此在進行河流斷面的設計過程中,應該勘查好河流斷面形狀,以便基于多變性特點進行堤防構筑。在實際的設計過程中需要重視以下幾個方面:①體現河道的功能性,對河道的主要功能加以明確;②是合理利用河道周邊的土地資源,避免存在污染土壤以及浪費土地資源等不良現象;③綜合河道護岸的生態(tài)型發(fā)展,借助先進技術與手段對其發(fā)展情況進行計算與對比?,F階段,對于河流斷面的主要處理方式為復式斷面,該方式在保護河流生態(tài)的同時可以有效達到防洪要求。
對于水利工程生態(tài)堤防建設而言,岸坡防護是其中的重要組成部分,為了最大程度地減少工程施工給生態(tài)系統帶來的破壞,在正式施工前,需要對岸坡上施工區(qū)域的自然環(huán)境,尤其是其中的動植物種類進行充分全面的勘查,并對勘查結果進行科學合理的分析,選擇出合適的岸坡防護方案,從而確保原有生態(tài)系統與環(huán)境可以維持良好運作狀態(tài)。在確需硬質坡岸防護的情況下,多數會優(yōu)先選取透水性較強的混凝土,該類混凝土在具體應用過程中可以充分發(fā)揮結構優(yōu)勢,從而不會對河流生物的生存造成不良影響,也可以提高儲水能力,為動植物的繁衍創(chuàng)造有利空間。
在生態(tài)堤防建設過程中,周邊景觀設計可以實現生態(tài)堤防與原有自然系統的有效融合。最大程度地保存原有自然風貌。在建設過程中,為了避免對原有生物的生存環(huán)境造成破壞,需要減少水流流經亭臺樓閣等區(qū)域的情況。其次,為了落實對動植物的繁衍造成嚴重的不良影響,必要時需要與當地居民進行溝通,選擇出合適的施工時間。
水利工程不僅關系著整個國家的民生狀況,且在一定程度上可以使我國生態(tài)環(huán)境建設更具有環(huán)保、生態(tài)性,所以水利工程的建設對我國經濟發(fā)展意義重大,且具有一定的生態(tài)效應,如果不注重對生態(tài)環(huán)境的保護,反而對其進行破壞,必然會產生極其嚴重的自然災害。