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        生態(tài)水利工程的河道規(guī)劃的設(shè)計分析

        2021-12-23 18:00:14張繼武
        綠色環(huán)保建材 2021年4期
        關(guān)鍵詞:景觀區(qū)域生態(tài)

        張繼武

        慶陽市水利勘測規(guī)劃設(shè)計院

        1 引言

        現(xiàn)階段,可持續(xù)發(fā)展已然成為各項工作的指導(dǎo)思想,無論是在生產(chǎn)領(lǐng)域還是生活領(lǐng)域,都要從長遠的角度考慮問題,探索綠色化、生態(tài)環(huán)保的發(fā)展道路。水利事業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展步伐下,生態(tài)水利工程成為關(guān)鍵性的建設(shè)內(nèi)容,要求在水利工程的各個環(huán)節(jié)都要融入生態(tài)理念,尤其是在河道規(guī)劃設(shè)計中,要徹底突破傳統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計理念和思路,從生態(tài)角度提高河道的生態(tài)效益,使得在水利工程保持正常運轉(zhuǎn)的條件下,能夠盡量減小對區(qū)域生態(tài)所造成的不利影響。

        2 進行生態(tài)水利工程建設(shè)的基本原則

        2.1 保障工程的科學(xué)合理

        生態(tài)水利工程的建設(shè)是在新的時代背景下提出的新概念,這一概念下的水利工程重點強調(diào)的是水利工程區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,以通過水利工程的生態(tài)功能完善來輔助區(qū)域的經(jīng)濟社會發(fā)展,提高工程的綜合效益。生態(tài)水利工程的規(guī)劃建設(shè)難度大,因為要考慮水利與生態(tài)的融合,且融合時要遵循因地制宜的原則,綜合考慮多方面的因素,選擇最為經(jīng)濟、合理、生態(tài)的水利工程規(guī)劃方案,提高水利工程的經(jīng)濟、社會與生態(tài)效益。

        2.2 提升河流生物多樣性原則

        傳統(tǒng)的水利工程項目實施中,一系列的施工作業(yè)開展給區(qū)域造成了嚴重的破壞,區(qū)域生物多樣性難以保持,而生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計中,要盡量保持河流區(qū)域內(nèi)的生物多樣性,利用各種生物的作用來改善和調(diào)節(jié)局部生態(tài)。如果在水利工程區(qū)域的空間異質(zhì)性比較高,通過各種小生物的創(chuàng)造,就可以大大完善區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)前的城市發(fā)展中,人們對生態(tài)環(huán)境有了更高的關(guān)注度,環(huán)保意識的提升使得城市內(nèi)一切生產(chǎn)生活活動開展時,都會優(yōu)先從生態(tài)性的角度考慮問題[1]。河道作為水利工程中的一部分,傳統(tǒng)的設(shè)計理念下,過于強調(diào)河道功能的實現(xiàn),對河道的過度開發(fā)導(dǎo)致河道環(huán)境存在嚴重的破壞,難以維持原貌,生態(tài)水利概念出現(xiàn)以后,在河道規(guī)劃設(shè)計中,應(yīng)盡可能利用天然河道,來營造兼具多重功能的河道,保持河流生物多樣性。

        2.3 注重景觀的整體性原則

        生態(tài)水利工程規(guī)劃和建設(shè)中,不可忽視景觀整體性的考慮,無論是河流生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建,還是河道景觀設(shè)計,都要注重整體性的考慮,保持各個部分之間的協(xié)調(diào)性,營造更具特色的生態(tài)水利景觀。

        3 基于生態(tài)水利工程河道規(guī)劃設(shè)計的措施

        3.1 注重河道設(shè)計的整體性

        我國長期的水利工程河道建設(shè)中,存在著整體性不足的問題,當(dāng)下的發(fā)展條件下,要完全改變這一局面,生態(tài)水利工程理念成為指導(dǎo)思想。在城市內(nèi)部,已經(jīng)形成的河道要在生態(tài)理念的基礎(chǔ)上開展綜合規(guī)劃和建設(shè),盡可能保留天然河道,形成相對完整的河道管理體系。河道規(guī)劃設(shè)計要始終將整體性作為指導(dǎo)原則,遵循河道自然演變的規(guī)律,減少在河道利用和自然演變之間的矛盾與沖突,保障河道建設(shè)的合理性、生態(tài)性[2]。每個城市的河道都有其各自的特征,在河道設(shè)計規(guī)劃中,應(yīng)以河道獨特性作為基礎(chǔ),堅持因地制宜的設(shè)計原則,比如,某城市西北河道建設(shè)中,由于該區(qū)域西北地區(qū)河道呈現(xiàn)出水少、沙多、比降陡、透水性強的特點,綜合這一因素,從生態(tài)性的角度來考慮其他方面的因素,提高整體的設(shè)計效果。

        3.2 河道整治線設(shè)計

        伴隨著水利工程河流的自然演變,在河道周邊地區(qū)內(nèi)已然形成了一個獨特的局部生態(tài)系統(tǒng),因為河道在水利工程中的特殊作用,使得在整個河道的設(shè)計過程中,不僅要關(guān)注河道基本的泄洪能力是否達到了標準,還需要考慮河道整治后水利工程區(qū)域內(nèi)的生態(tài)平衡目標能否實現(xiàn)。部分城市的發(fā)展過程中,為實現(xiàn)集中改造的目的,對原有河道進行了些微調(diào)整,這種改造雖然在短時間內(nèi)滿足了防洪標準,但從長遠角度卻難以達到生態(tài)功能的要求,難以保障局部生態(tài)系統(tǒng)的平衡性,一系列的河道改造和建設(shè)使得原有多樣性的生物群落變得更為單一,河道生態(tài)系統(tǒng)中的生物數(shù)量、種類明顯減少[3]。生態(tài)理念下的河道建設(shè)中,設(shè)計人員要注重寬窄度的結(jié)合,最好保持河道的原貌,減少對河道的破壞,天然河道一般具有較好的彎曲度,這種彎曲結(jié)構(gòu)使得在水流過程中,河道起到了減小水流速度、減緩水流沖擊的作用,為魚類等生物提供了繁衍的場所,即使在極端自然災(zāi)害出現(xiàn)的情況下,彎曲河道也給水中魚類等生物的避險提供了保障。

        3.3 河道河岸和河床的設(shè)計

        河道河岸和河床的設(shè)計非常重要,河道的綜合治理和設(shè)計中,最為關(guān)鍵的是要使得河道符合生態(tài)設(shè)計標準,能夠在運行中起到生態(tài)修復(fù)的作用?,F(xiàn)階段的水利事業(yè)發(fā)展中,河道護岸設(shè)計形式日漸多樣,為提高河道的生態(tài)功能,專業(yè)人員在設(shè)計時要綜合對比不同護岸形式的優(yōu)缺點,最終選擇最具經(jīng)濟性、合理性和生態(tài)性的護岸設(shè)計方案。長期的河道治理實踐中,很多河道治理工程中缺乏對河床建設(shè)的關(guān)注,僅僅對河道進行了些微的修整,甚至將部分河床改造成了堰壩和橡皮壩,但一系列的河床建設(shè)中,基本都是對河床進行了硬化處理,使得河床和河堤形成整體性結(jié)構(gòu),這些改造雖然完全滿足了防洪泄洪的要求,但卻缺乏生態(tài)理念的融入,產(chǎn)生的生態(tài)破壞問題在短時間內(nèi)難以修復(fù)[4]。

        生態(tài)護岸在河道治理中有著廣泛的應(yīng)用,這一形式的護岸完全符合生態(tài)水利工程的建設(shè)要求,經(jīng)由生態(tài)河道建設(shè),不僅滿足了基本的防護要求,更有利于保持河道生態(tài)系統(tǒng)的平衡性與穩(wěn)定性。當(dāng)前的河道治理工程中,柵格邊坡加固、植物根系加固邊坡、滲水混凝土技術(shù)、生態(tài)砌塊等都是十分有效地生態(tài)護岸技術(shù),這些技術(shù)對提高河道治理的生態(tài)性具有重要的意義。生態(tài)護岸形式下的河道治理中,如果選用的是植物根系加固技術(shù),孔隙率非常高,完全可以為植物生長提供良好的條件,植物根系起到了對邊坡的加固,非隔水性堤岸的建設(shè),使得地下水和河水之間保持了相對自由的流動狀態(tài),生態(tài)系統(tǒng)中的能量、物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán),不僅節(jié)約了整體的河道治理成本,更提高了河道的生態(tài)功能[5]。但生態(tài)護岸的應(yīng)用中,必須要根據(jù)現(xiàn)實情況來進行材料選擇和構(gòu)筑形式的確定。

        3.4 提高水體自凈能力

        河道治理工程中,對水體的修復(fù)同樣非常重要,可以選用人工濕地處理技術(shù)、生物操作技術(shù)、生物膜技術(shù)等多種技術(shù),對已經(jīng)污染的水體加以凈化。不同的生物技術(shù)下,通過水生生物的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移和分解,水體中的污染物含量有所降低。水體自凈能力的提升過程中,相關(guān)人員還需要通過對河道水資源的分析,在原有水體穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加水生植物和動物的種類、數(shù)量,構(gòu)建更為多樣的河道生態(tài)系統(tǒng)。一些城市河道的治理工程中,會在河道中進行沉水植物和浮葉植物的種植,比如,黑藻、睡蓮等植物,完全可以發(fā)揮這些植物對水中污染物的吸收與分解、轉(zhuǎn)化作用,河道特殊的條件不僅為這些植物的生長提供了保障,這些植物更是為河道水體的凈化起到了重要的作用。

        3.5 提高河道綜合利用率

        在城市經(jīng)濟社會中,河道的基本功能是防洪和排水,生態(tài)理念下的城市建設(shè)中,各個城市可以加強對河道自然水資源的利用,以提高河道的綜合利用率。從生態(tài)性的角度來看,河道的綜合利用需從河道堤壩、河床建設(shè)的方面來實施,以最大程度上發(fā)揮河道在城市發(fā)展中的作用,提高河道的整體性,必要情況下適當(dāng)改變河道的建設(shè)方式,確保其生態(tài)功能的實現(xiàn)。城市規(guī)劃建設(shè)的過程中,同樣不可忽視河道建設(shè),充分保持河道建設(shè)與其他城市建設(shè)工作的有效結(jié)合。

        3.6 建設(shè)美觀實用的景觀和水工建筑

        生態(tài)水利工程建設(shè)中,水利工程的景觀營造同樣是其中的建設(shè)關(guān)鍵,專業(yè)人員必須要從根本性的角度,加強對各類景觀的綜合分析,使得景觀建設(shè)可以區(qū)域生態(tài)保持平衡性、協(xié)調(diào)性,改善河道區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能,通過完善的河道景觀和水工建筑方案建設(shè),處理好不同生態(tài)要素之間的良好關(guān)系。防洪蓄水是河道最為基礎(chǔ)性的功能,為使得生態(tài)水利建設(shè)中可以達到功能和效益的統(tǒng)一,專業(yè)人員需根據(jù)河道的具體形態(tài),建設(shè)新型水工建筑,通過新工藝、新材料的應(yīng)用,來發(fā)揮水工建筑的生態(tài)功能與作用。生態(tài)理念下的水工建筑應(yīng)符合結(jié)構(gòu)簡單、投資成本低、功能多樣的特征。比如,在我國的西北地區(qū),由于全年氣候都相對干旱,特殊的氣候條件下,使得處于該區(qū)域內(nèi)的水利工程河道規(guī)劃與其他地區(qū)的河道治理有所不同,在水利樞紐建設(shè)中,應(yīng)統(tǒng)籌河道生態(tài)景觀建設(shè)和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系,在滿足水利工程基本功能的前提下,對比景觀營造前后的生態(tài)效益,形成特有的河道景觀。

        3.7 將市民休閑和城市景觀結(jié)合起來

        城市化進程不斷發(fā)展的過程中,人們對于河道的關(guān)注度有所提升,伴隨著城市內(nèi)居民生活水平的不斷提高、城市居民對于生活質(zhì)量的追求,河道治理的過程中,要充分將市民休閑與城市景觀構(gòu)建有效結(jié)合起來,通過良好的城市景觀營造,使得城市居民可以親近水源。具體來說,可以從以下幾個方面來開展:(1)水利工程與河道規(guī)劃中,充分了解和掌握本城市內(nèi)的景觀構(gòu)造情況、建筑風(fēng)格與特點,保障各種景觀、建筑之間可以保持風(fēng)格的一致性;(2)統(tǒng)籌市民休閑、城市水利工程、景觀小品之間的關(guān)系,打造獨具特色的城市景觀,加強人與水利工程、水源之間的緊密聯(lián)系,比如,可以在河道景觀規(guī)劃中適當(dāng)建設(shè)一些亭廊和座椅、花草點綴等,滿足人們休閑娛樂、觀賞的要求,用水利工程與河道景觀規(guī)劃,提升城市的整體形象,美化城市環(huán)境[6]。因此,為使得城市水利工程、河道規(guī)劃中符合生態(tài)性的要求,相關(guān)人員在總體的設(shè)計過程中,首先應(yīng)做好區(qū)域生態(tài)環(huán)境的調(diào)查,在城市整體面貌維持的基礎(chǔ)上,適當(dāng)進行區(qū)域生態(tài)面貌的改造,但改造的同時要遵循自然的美學(xué)規(guī)律,通過駁岸和斷面的科學(xué)設(shè)計,提高河道景觀效果。部分地區(qū)的水利工程河道環(huán)境特殊,為保障生態(tài)理念在其中的應(yīng)用,可以適當(dāng)在河道中添加一些河灘設(shè)計,這些河灘的存在不僅可以起到一定的防洪作用,更可以使得整個河道景觀的親水性得以提升,為人們提供更為良好的河道景觀體驗,構(gòu)造集多種功能于一身的河道工程。

        4 結(jié)束語

        伴隨著城市化和工業(yè)化的推進,我國的水污染、水資源浪費問題非常嚴重,這種情況嚴重制約了區(qū)域經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)然隨著人們對生態(tài)環(huán)境的關(guān)注,生態(tài)水利工程已然成為水利事業(yè)發(fā)展的重點項目,相關(guān)人員在河道規(guī)劃和設(shè)計的過程中,不僅要從河道的基本功能出發(fā)開展相應(yīng)的設(shè)計,更要從生態(tài)角度,營造獨特的河道形式,提高水利工程河道的綜合效益。

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