摘要：伴随着我国水利工程的快速发展，我国面临着严重的水污染情况，加强生态堤防设计是现在水利工程中首要任务。为了有效研究生态堤防设计在水利工程中的应用，相关工作人员应该重视结合具体实际，不断总结有效的技术措施，以确保生态堤防设计水平不断提高，进一步为水利工程建设工作开展奠定良好基础。
关键词：生态堤防设计；水利工程；应用
引言
在过去很长一段时间内，我国的水利工程建设都不够重视对生态环境的保护，这就导致工程施工现场及其周边的生态环境质量严重下降，出现水土流失、水环境恶化、生态破坏等问题。要改变这一状况，就必须在水利工程建设中引入生态堤防设计理念，严格做好堤防工程的生态设计工作，进而从整体上提升水利工程建设的生态水平。
1生态水利内容与内涵
在生态水利项目中，生态学与水利工程是最核心的两项内容。其学科基础由水文学和工程力学组成。并且该学科还运用了大量的生态学设计方法和理论，其目的为最大限度满足水生态的平稳、健康发展，在此基础上满足人们对水资源利用和开发的生活生产需求。生态水利内涵是针对水利项目来说的，需要实现河流生态的保持与恢复统一。在河流生态系统遭到严重破坏与危害时，采取系统、有效的保护恢复进行调整。
2生态堤防设计的主要作用分析
传统的堤防以水泥、沥青、混凝土等硬性材料为主要建材，在结构型式上为直立式、斜坡式或复合式型式，断面规则渠化，偏重安全、经济的后果是极大损害了河流的生态功能。随着经济的增长，百姓生活质量的提高，对周边建设的水利工程提出了新的要求，在保障防洪安全的前提下，通过生态水利工程建设改善、美化周围人居环境，为百姓日常生活休闲提供场所的同时，打造山水田园、港口码头、养殖渔业、过滤净化等绿水经济带。因此，对堤防进行生态设计的需求日益增加。
生态堤防设计在实际应用中主要具有下列几个方面的作用：第一，进行生态堤防设计可以防止水土流失，生态材料多为柔性结构，可有效消波抗震，适应地基不均匀沉降，有利于工程运行安全。第二，进行生态堤防设计顺应了人与自然共生的要求，迎合人们对生态环境的需求，由于生态材料具有良好的亲水性，能实现植物和生物在其中生长，起到净化水质、改善环境景观和完善生态环境的多重功能。第三，在生态堤防设计中会应用到水土保持理念，通过水土保持工作的开展，可提升水环境的质量，这对当地经济的健康长远发展来说是大有好处的。第四，生态堤防的修筑还能提高土壤涵养水源的功能，在旱季来临的时候，可有效补充地表径流，促进水资源分配与利用合理性的提升，不仅如此，在汛期，它还能有效吸收多余的雨水，从而降低防洪设计的压力。第五，生态堤防设计可在一定程度上减少进入到河流之中的泥沙量，保证河道畅通，从而减少洪涝等自然灾害的发生。
3水利工程建设中生态堤防设计的基本思路与要点
3.1堤线布置及堤型设计
水利工程项目建设施工中，应该充分考虑堤防构筑的自然环境，也就是河流形态所具有的特点。由于河流具有多种形态，所以在进行生态堤防的设计时，要做好堤线布置，选择合理的堤型。在进行堤线布置上，应该结合河流的自然形态做科学的布置，要针对河流的蜿蜒以及原貌做好利用，使得水域生态系统能够得到有效保护。在选择合理的堤型时，应该满足两项要求：a.要做好其的渗透性保护，使其保持稳定；b.对水流进行生态保护，并且可以对其进行生态恢复。同时每个堤防之间，还要保持一定的间距，避免生态保护和洪水行洪之间出现矛盾，所以，应该将堤防之间的距离有效放宽。
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3.2合理设计河流断面
河流在不同的河段往往表现出宽度大小与滩涂深浅的差异性，这就要求在进行河流断面设计的时候注重河流的多样性特征，尽量保护河道的多样性，这样才能使当地生态景观的多样性不被破坏，促进当地完整生物群落的形成。在堤防工程设计与修筑的过程中不仅要发挥河道对周边土地的利用功能及其主导功能，还应当积极利用计算机软件技术、现代水利技术与水利专业知识等，使河道的不规则断面得到有效保护，最大限度避免过度平整化、单一化等问题的出现。与此同时，还应当处理好与当地自然系统之间的关系，保护植物与动物的生存环境，提高自然系统的协调性。例如：以往在河流断面设计中所采用的梯形断面和矩形断面会导致生物的繁殖能力受到严重影响，进而阻碍生物的长期生存与发展。而采用复式断面不仅能达到防洪防涝的目的，还能帮助提升当地生态系统的稳定性与平衡性。
3.3生态护坡技术设计
3.3.1植草砌块型护坡
植草砌块型护坡技术，使用的主要材料有多孔混凝土、保水材料、缓释肥料和表层土，这些材料构成了植被型生态混凝土。其中多孔混凝土中的成分有粗骨料、水泥和细掺合料。其中需要使用一些保水材料，这些保水材料主要有有机质和无机保水剂，共同为植物生长提供水分。在多孔混凝土的表面需要覆盖一层土，能够为植被的生长提供足够的空间和养分，还能够避免因为混凝土表面温度较高，影响植物的正常生长。这种护坡技术的主要特点是，可以有效避免水流的冲刷，同时还具有保护生态环境以及美化环境的优点。
3.3.2生态袋型护坡
即应用聚酯纤维制成的无纺织布袋子，该袋子有着物理功能和化学功能，有着抵御紫外线的功效。该袋子不会被土壤中的酸性成分所腐蚀，且生态袋本身也不具备毒害的属性。生态堤防必须广泛应用这种袋子，在保障生态堤防稳定性的基础上，维持当地生态安全性。
3.3.3铰接式生态护坡
铰接式生态护坡，其主要是使用以下尺寸、重量和大小相同的混凝土块体进行连接，连接是主要使用以下缆索，这些缆索的长度需要结合护坡的实际条件来确定。这种试块具有较高的开孔率，可达到25%左右，能够充分发挥排水、消能的功效；设置的沟槽能够将水体产生的冲击力度大大控制，还可以对波浪具有防护左右；使用光缆检测技术可以对堤坝的安全状况进行检测。这种护坡技术具有的特点是，便于使用机械进行施工，可以将施工时间进行较好的控制，有效控制施工成本。
3.3.4土工格室护坡
土工格室护坡指的是将已经放置在坡面上的土工格室内，将加工后的外来土均匀的撒在网格里，然后在使用三维网进行固定，之后在对于进行固定，可以使用喷播育种技术。首先，格室结构主要是坡面和水流之间的隔离层，能够将水流对坡面造成的冲刷作用减小，并且使用网络状的结构，能够将水体的侵蚀作用较大削弱。其次，在网格格室内将一些松散状态的土料进行填充，可以将坡面的流量进行抵消。另外，土工格室还可以对坡面的土有一定的保护作用，降低土壤流失的量，还可以使得格室下面坡面受到水的侵蚀效果降低。还可以在格室内种植一些草木，对边坡进行有效保护，这种土工格室护坡技术可以在不同的地区和不同类型的边坡中进行应用，其具有较好的保护效果，同时还可以将坡面的排水功能提升。
结语
总而言之，水利工程的建设对经济社会的发展来说具有不可忽视的重要意义，但除了经济价值以外，其还会引起一定的生态效应，如果在工程建设过程中不重视对当地生态环境的保护，就很可能导致严重的自然灾害，因此，必须做好水利工程的生态设计工作，尤其是生态堤防的设计，不仅要确保堤防抗洪防涝等基本功能的发挥，同时还要协调好其与周边环境的关系，实现生态效益与经济效益兼顾的目标。
参考文献：
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[2]尹海涛.水利工程建设中生态堤防设计研究[J].工程技术研究，2018（07）：216-217.
[3]徐东来.水利工程生态堤防的现状及建设思路[J].农业与技术，2015，35（18）：33+106.
论文作者:朱卫华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/17
标签：堤防论文; 生态论文; 护坡论文; 水利工程论文; 河流论文; 断面论文; 水利论文; 《基层建设》2019年第18期论文;