张博
河北省水利水电勘测设计研究院 天津 300250
摘要：河道作为生态系统的组成部分，在河道治理过程中需要采取生态化的设计，使其不仅要与水利工程学原理相符合，同时还要符合生态学原理。当前河道生态化设计过程中，需要对水利与环境的关系进行统筹考虑，有效的改善河流的生态，确保河流实现可持续发展。
关键词：河道治理；生态化设计；设计理念；设计原则；设计方法
引言：从确保可持续发展的角度，在水利工程建设中应该引入生态水利的概念，尽可能规避水利工程对于周边环境造成的负面影响，推动水利建设与生态环境的协调发展。生态水利能够在充分满足水利工程基本功能要求的前提下，对河道的生态环境进行保护户，确保河道水体能够具备良好的自净能力和自我调节能力，提升河道治理效果。
1河道的基本功能概述
1.1 防洪排水功能
城市河道的防洪排水功能是最为基础的功能，它要及时有效的排出过境的洪水，容纳流域范围内的标准降水量，并对汛期河道的水位、流量等进行及时、合理的纠正和调节，使之能够与城市防洪标准要求相契合，具有足够安全的水容量。
1.2 生态环境功能
城市河道景观主要是以廊道的形式呈现的，它将上游和下游的营养、污染物进行了运输和移送，是不可缺少的重要通道。同时，城市河道也是城市的生态敏感带，是各类软体动物、鱼类、爬行动物的生活栖息之地，要注重河道的生态功能。
1.3 雨洪利用功能
城市河道的雨洪利用功能是当前必须加以重视的功能，它将洪水这种危险的自然灾害转化为人类可以利用的自然资源，成为建设城市必需的内容和功能。
2河道生态化设计理念
当前河道破坏情况十分严重，在河道治理工作中，需要采取生态发展理念，运用生态化设计方法，以此来改善河道的质量，全面提高河道治理工程的生态效益。生态化理念可以有效的提高河道的功能和生态性，使其将多功能及多效益集于一体，在具体应用过程中，还要与周边生态环境相协调，通过设备合理的管道设备，并与工程中配置系统相结合，实现对河道污染的有效控制，维持河道的生态平衡，推动工程设计和生态的协调发展。同时生态化理论还要以人为本，即要将居民生活环境与工程相结合，打造具有较高生态效益的景观，进一步完善城市河道的功能，使河道工程能够与周边环境相协调，更好的发挥工程的景观效益，维持生态的平衡。
3生态水利工程的设计原则
在生态水利工程设计与建设环节，需要坚持几个基本原则：①改善河道形态空间异质性。生态环境的空间异质性质量越高，则越能够创造出适合更多物种生存的环境，能够提升物种生存环境的质量，推动生态系统的稳定发展。但是最近几年，各种水利工程的建设改变了河道的自然形态，使得河道更加趋于渠道化，虽然其能够在短期内带来可观的经济效益，但是从长期的生态平衡分析，这样必然会带来严重的负面影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不仅如此，人们对于河道自然环境存在着过度干预的情况，完全按照自身需求对河道进行改造，没有重视生态环境保护，导致河道生态环境越发单一，生态系统退化严重，很容易引发各种各样的生态问题。与此，在开展生态水利工程建设的过程中，应该改善河道形态空间异质性，提高河道生态环境中生物群落的多样性，加强对于河道自然生态环境的保护；②把握景观尺度和整体性。生态水利工程设计中，应该关注景观尺度，将其与水利工程的实用性和可持续发展等目标结合在一起，保证工程设计的合理性。与小景观尺度相比，大景观尺度在河道治理工程中有着更加优秀的修复效率。整体性原则不仅应该体现在对河道生态系统结构与功能的保护方面，还要求相关技术人员充分了解河道生态系统各个要素之间的交互作用，采取有效措施，对河道生态环境的整体性和综合性进行保护和修复；③强调为社会发展服务。在关注水利工程生态建设的过程中，同样不能忽视其基本功能，要求水利工程必须能够实现水资源的时空调节，完成对洪涝灾害的有效防治。建设水利工程的根本目的，是为人类的生产生活提供服务，尤其是对于农业产业，水利工程可以说是其稳定发展的基础和前提。基于此，在生态水利工程建设中，需要关注树立工程基本功能的实现，在推动经济发展的同时，完成对于生态环境的保护。
4河道生态化设计方法
4.1河道平面设计
河道平面设计要保持河道自然蜿蜒曲折的特点，使其线形柔和化，摒弃顺直化等传统设计手法。设计中泓线通常与现状河道中心线走向基本一致，局部根据河道走势和地形微调，宜弯则弯；尽量保留天然的河流轮廓，尽可能保留大的水面，有条件的可建设河道滩地，宜宽则宽；河流汇入口宜建设沙洲、生态孤岛，形成受外界干扰小的孤立生境，可丰富生物多样性；城市河道设计时应紧密结合市政建设和城市规划可以酌情修改河道线形，规划一定的亲水空间与平台，以形成滨河景观和天然防护带。
4.2河道断面设计
河道断面通常以规则断面和不规则断面为主，这其中规划断面又以矩形断面、梯形断面和复式断面为主。当前在城市河道中多采用矩形断面，具有占地面积小的优点，但在采用矩形断面时多是利用高驳坎的硬质岸形式，从而使水生态系统与陆地生态系统的联系被隔绝。针对于这种河道生态化设计时，可以采用自嵌式生态挡墙来恢复河道内外物质的交换和联系。并在河道内部设置鱼巢和水生植物种植槽，为生物提供丰富的栖息地。梯形断面在乡村河道治中较为常用，虽然有利于生物生存繁殖，但亲水性差，不利于景观布置。复式断面能够满足泄洪要求，同时常水位时又具有较好的亲水性，在河滩开阔的河道中具有较好的适用性。不规划断面主要是通过对河道断面原有的自然形态进行维护，打破平整化的断面形式。在当前生态河道设计中，复式断面和不规则断面是最为适宜的断面结构。
4.3生态护岸设计
河道治理可以采用人工生态护岸和自然生态护岸二种形式。自然生态护岸适用于乡村河道等河道较宽的情况，设计应以草皮护坡及滨水带植被恢复为主；对于流速较大、冲刷严重且两岸间距较窄的河道，可采用人工生态护岸，如联锁式生态护坡等，多使用自然、通透性的材料，减少封闭式的刚性结构，不仅能减轻水流冲蚀，还能实现河道内外的渗透互补，并为动植物生长繁殖提供场所。
4.4生态修复设计
在生态河道建设过程中，为了能够更好的改善水体环境，则宜采取生态修复技术，即利用物理、化学和生物等方法将水体进行恢复。在当前河道生态修复技术中，多是采用生物修复技术，主要以生物填料技术、人工湿地技术、生态补水技术和生物浮岛技术等为主。即将天然材料或是人工合成的材料作为填料布置在河床中，促使生物聚集，从而达到净化水体的目的。在河道设计时可以充分的利用河道滨水带空间来打造湿地生态系统，通过增加水陆过渡带范围，强化植物配置，以此来修复湿地生态系统，更好的发挥出湿地的重要功能性。在河道治理设计过程中，要有规划的进行拦蓄设施的建设，同时还要对非常规水源进行利用，以此来维护河道生态系统的稳定性。在污染河道的治理中适用于生物浮岛技术，可以为水生生物提供生存环境，并为鸟类提供休憩和繁衍的场所。
结语：
总而言之，可持续发展背景下，做好河道治理非常关键，而在河道治理过程中，应该应用生态水利，对河道生态环境进行改善，重新构建完善的河道生态系统，以此来推动经济社会的可持续发展。
参考文献：
[1]张捷鑫，吴纯德，陈维平，等.污染河道治理技术研究进展[J].生态科学，2013（2）：31.
[2]朱昌明.生态水利在河道治理工程中的应用[J].黑龙江水利科技，2012（11）：62.
论文作者:张博
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/4
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