广西聚海工程勘察设计有限公司 广西南宁 530013
摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，水利工程建设取得了显著成果，但是在水利工程建设过程中，很容易影响到周围环境，出现诸如河流断流、河流水生生物锐减、水资源难以有效净化等问题，最终使水资源受到污染、生态环境恶化。因此，加强对水利工程生态化建设，优化河道生态治理尤为重要。本文将结合实际工程案例，介绍河道生态水利设计理念，分析生态理念设计原则，具体探究河道治理工程中生态设计理念的应用。
关键词：水利工程建设；生态建设；设计理念
当前，河道水环境改善已经成为人与自然和谐相处的一项重要工作，“亲水”建设活动，将河道水环境改善、生态系统再造作为目标，已经成为现代水利建设的重要内容。通过对河流的设计改造，可以将自然面貌有效改善，实现自然生态环境与人文环境的和谐统一。因此研究并关注生态水利设计，对于水利工程建设有着重要意义。
1.生态设计理念概述
作为符合可持续发展要求的一种设计理念，生态设计理念应用在河道治理中，可以显著改善河道功能并提升河道的生态效益。将生态与安全有机结合，利用生态设计理念，可以有效对河道生态性及功能性进行改善，使河道排污、排涝功能得以正常发挥。生态水利集中了生态理念、文化理念及功能理念，目标是保证周围水环境协调、统一，使河道中生态环境得以有效维护。将生态水设计理念引入到河道治理工程中，不仅可以保护环境，还营造良好的河道景观，实现人与自然的和谐相处。
2.河道生态设计原则
2.1自我恢复
依据自组织的基本原则，确保各个物种在生态系统中具备自我选择能力，可以非常好的适应生长环境，并且保证物种种类与数量控制在标准状态。在进行河道治理设计时，需要对物种的组织能力进行考虑，对现存河道中的物种种类及数量进行调查确定，从而组建出一个自我恢复能力强、生物多样化的生态系统。
2.2安全性与经济性
需要依据生态学基本原理进行河道治理工程设计，同时还要结合河道治理工程的基本原理，将两个原理充分结合进行设计，才能使河道治理更加符合耐久性的要求，并具有一定的安全性及经济性。
2.3对水域空间的异质性恢复与保持
有研究显示，生物群落多样性与非生物环境空间异质性两者存在密切关系。在生态设计时，要考虑空间异质性的恢复与维持，这样才能创造一个适合水域生态系统的微环境，进而保证生物多样性不被破坏，为各种生物的生存与繁衍创造更加适合的环境。
3.生态设计理念在河道治理工程案例中的应用
某市境内有4条河道，水资源较为丰富。为实现“功能健全、景美岸绿、人水和谐”等综合河道生态水利整治的目标，在确定整治方案时，将“沟通水系、提高水质、改善环境”作为基本整治要求，采取岸坡整治、河道疏浚、生态修复等多种手段，逐步恢复河道的功能，提高河道的防洪排涝能力，使河流水环境得以改善。
3.1岸坡整治手段
3.1.1植被护坡
在本次治理河道的岸坡大量播种繁殖能力强的植被，并且要求播种的植被具有耐淹性及亲水性，以使水流对坡面的侵蚀减少。在岸顶种植银杏、垂柳等植物进行点缀，做到“景美岸绿”。此次河道整治，植被护坡长度4052m，草皮护坡面积51204m2，水生植物面积57100m2。
3.1.2生态护岸
此次在非主要行洪河段采用木桩护岸法。而在交叉建筑物上、下游有行洪排涝要求的河道，使用灌砌块石的方法护岸，从而减轻行波、上下游水流对岸坡的冲刷，将河道抗冲刷能力提高。此次灌砌石挡墙护岸长度为300m；木桩护岸长度达到2100m。
3.2清淤疏浚
现状由于缺乏对河道的系统管理，沿河居民将大量的生活垃圾倒入河中，多处河段居民沿河修建房屋，侵占河道，造成河道宽度缩窄，多处河段出现严重淤积，河道过流能力大大降低。加上为抬水灌溉河道上建设有多处拦河坝，且坝身仅将预留内径35cm左右的过水涵洞，造成严重的阻水问题，致使河道内杂草丛生、水质恶化、水流不畅。通过对该河段的清淤处理，目的在于提高河道行洪排涝的能力，从而将河道水环境改善；将坝头坝梗拆除、对小涵洞进行改造，增强河道的水体流动性，使得河道水质得以改善。
3.3护坡典型断面
为了使植物避免受到河水冲刷，更好的生长，草皮护坡下限在常水位高程，上线为岸坡顶。在草皮护坡中间穿插种植乔木，典型断面如下图1所示。
依据河流特征，护坡植物选择易繁殖且耐淹性较强的草种，以20g/m2的密度种草。选择根系发达的银杏、冬青作为乔木。苗木一定要保证无病虫害、且根系良好、树形美观、树干挺直，苗木胸径一般控制在6~10cm，树高度不能低于5m，种植间距为6m，禁止种植三类苗木。
3.4生态护坡
3.4.1植被型生态混凝土护岸
生态混凝土主要由表层土、肥料、保水材料及多孔混凝土共同构成，具有较好的透气性，较大的强度及耐久性。由植被性生态缓凝土构成的基本骨架，可以将湿、热交换功能发挥出来。保水材料的使用可以为植物提供充足的水分，满足生长需求。在多孔混凝土的表面上，铺设表层土，形成的空间可以供植物发芽、生长，将水分蒸发量降低，保证植物生长具备充分的养分。这种植被型的生态缓凝土，有较强的抗冲刷能力，大大降低因急流洪水及水位骤涨、骤降对岸坡产生的冲刷破坏。
3.4.2木桩护岸
采用杉木桩进行护岸，目的是避免岸坡因冲刷而塌方，结合河道绿化，就地取材，既能够达到治理效果，又能够美化环境。桩与桩的间隙可以使地表水与地下水的交换更加有效，充分将河流、土壤及植被自我净化功能发挥出来。设计木桩的直径为12cm，设计桩长3m，布置上、下两根圆木在临土侧，横向阻挡，然后将无纺土工布防护设置好，设计标准为280g/m2。
3.4.3灌砌块石护岸
在水位变化较大且引排水较为频繁的地方采用灌砌石重力式挡墙方法。根据河流上、下游水位的不同，灌砌块石挡墙断面也存在差异。上游段墙顶高程3.50m、底高程1.15m，底板厚0.5m，宽2.3m，使用50cm宽的钢筋混凝土种植槽进行压顶，在2.58m以上高程至压顶的区域段内采用无砂混凝土压砌块石。为了将墙前及墙后水位差减少，在2.25m高程处设置透水棱与冒水孔。下游段墙顶高程为2.85m，底高程0.28m，底板厚0.4m，宽2.2m，同样使用50cm宽的钢筋混凝土种植槽进行压顶，在1.58m以下墙身为灌砌块石，1.58m以上高程至压顶采用无砂混凝土压砌块石。与上游一样，在1.27m处设置透水棱与冒水孔。
结束语
本文主要结合生态设计理念、河道生态设计原则，探究了生态设计理念在河道治理中的具体应用，表现了河道生态环境治理是维持河道生态环境可持续发展的重要手段，必须要结合河道具体功能及地理环境，通过合理的河道生态水利设计，形成科学的河道治理方案，这样才能充分发挥河道防洪及生态功能，顺利达到河道治理的最终目标。
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论文作者:韦秋芬
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/10
标签：河道论文; 生态论文; 护岸论文; 设计理念论文; 水利论文; 护坡论文; 高程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;