基于生态水利工程的河道规划设计初步研究论文_王学飞

基于生态水利工程的河道规划设计初步研究论文_王学飞

凤台淮河河道管理局 安徽淮南 232100

摘要:优化水资源分配,提高水资源综合利用率,对于生态文明建设,实现可持续发展目标具有重要意义。为此,本文论述了生态水利工程的基本概念,分析了以往河道治理环节存在的各类问题,并提出了河道规划设计策略,以及注意事项,以供参考。

关键词:可持续发展;生态水利工程;河道规划设计

近年来,淡水资源供需关系失衡,水资源污染恶化已成为制约生态文明建设的主导因素。同时,在全面贯彻可持续发展理念的影响下,环境保护受到社会各界的高度重视。基于生态水利工程的河道规划设计,可以优化水资源分配,平衡供需关系,促进水生态系统循环,具有实际意义。

1生态水利工程的基本概念

国内对于生态水利工程的定义最早由生态水工学专家董哲文教授提出,一经提出受到社会各界的高度关注。生态水利工程简称生态水工学,是指在水利工程学的基础上,融合生物学、环境学与生态学理论,而形成的独立性工程学科。生态水利工程可以有效降低水利工程设施对生态环境的负面影响,促进经济建设与生态文明建设的协同进步,达到人与自然和谐共生的目标。

2传统河道工程设计环节存在的问题

2.1河道横纵向设计缺少连续性

在传统河道工程规划建成后,可以发现,河流生态系统与周边陆地生态系统是完全保持独立的。横向来看,连绵的河堤建设阻挡了陆地生物下河觅食、饮水与消暑。同时,靠河道而居的两栖生物也无法跨越河堤进入陆地环境进行觅食,由此,大大削弱了生物群落的联系,扰乱了生物链,打破了原有的生态系统平衡。纵向来看,尽管堤坝的硬化建设减缓了河道的腐蚀速度,保护了河岸农田,但堤坝建设也阻断了上下游水系生物群落的联系,导致大规模的水生生物死亡。

2.2河道治理的渠道化问题较为严重

传统的河道工程建设模式较为单一化,高坡岸与截弯取直建设模式,促使河道出现严重的渠道化,破坏河流的自然生态属性。首先,渠道化的河流加快了洪水流速,增强了冲击力与破坏力,需要提升高坡岸的强度等级,而这也必然会造成大量的人力、物力与资金损耗。其次,渠道化的河流增强了水流对河床底部的腐蚀能力,坡岸的高度随时间的推移而增加,当底部腐蚀达到地基深度时,会对河岸农田造成极大的威胁。最后,渠道化的河流会导致原有河道深潭和浅滩交错布局的消失,进而对栖息在浅滩的生物造成毁灭性打击,导致物种种类锐减,影响生态系统平衡。

2.3河道的隔水性与生态环境破坏性

河流的隔水性体现在对穿越城市内部空间的河流的治理工作层面。一般情况下,河流的治理会形成一个凹型的隔水槽,使河段丧失原有的生态功能,同时,也进一步弱化自然景观的美化效果。在河道规划设计中,多选择石块混凝土作为堤岸建筑材料,由此,可以增强堤岸的硬化效果,减弱堤岸的生态修复能力。当下,针对穿越城市内部空间的河道的河床治理工作,多采用河床硬化处理方式,这尽管减缓了河水对堤岸的冲击力,保证了沿岸建筑的安全性,但也使得治理河段失去了生态价值与美化价值,对河流生态环境的破坏性具体体现在河道截弯取直方面。在河道截弯取直时,深潭和浅滩交错布局消失,浅滩原有的生态环境遭到不可逆损害。

此外,堰坝建设也会在一定程度上影响河流生态环境,尤其是城市内部空间河道段的橡皮坝。针对北方地区的河道橡皮坝,多在降雨量贫乏季节落坝泄水,在降雨量集中季节起坝蓄水。汛期蓄水促使橡皮坝上河段水位高于正常水位,淹没河道,使得原有河道位置的水生生物完全浸没于水面以下,出现大面积死亡。在枯水期来临时,水位退回至原来水位,而浅滩缺少绿色植被的防护而受到损害,致使浅滩生物失去赖以生存的栖息地。

3优化河道规划设计的可行性策略

3.1调整河道平面设计

基于生态水利工程开展河道规划设计工作,应以维护河流生态系统平衡为目的。在河道规划设计过程中,要加大对河道平面设计的重视度,保证设计工作的有序运转。以生态水利作为主要设计方向,促进设计工作能够顺利进行。在以往的河道规划设计过程中,平面设计缺乏客观合理性,且以扩张土地资源利用范围为目标。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这种情况下,过度占用河道,缩短了河道的宽度,也影响了河道生态环境,干扰生态系统平衡。

基于生态水利工程的河道规划设计,以生态文明建设为核心理念,与区域自然环境相结合,还原生态水域系统,维持水生生物物种多样性。与此同时,拓宽河道也有利于后期的泄洪工作,为浅滩生态提供栖息场所,维护生态系统平衡。

另外,为提升整体河道设计的美观性,应结合河道基本特征与河流流向等,保证生态河道的曲线美。在河道生态系统运行过程中,结合自然环境的客观变化规律,形成与众不同的独立生态系统。

基于生态水利工程的河道平面设计,要迎合河道的自然弯曲,控制河流流速,缓解洪峰效应,以促使河道设计与生态环境的协调发展。

3.2注重河道断面设计

采用传统的断面设计方式,设计人员需遵循不破坏河道的基本原则,建造边坡与护岸。在断面设计过程中,采取矩形断面或单级梯形的设计方式。客观来说,传统设计方式存在一定的缺陷。在河道断面设计时,设计人员应采用矩形或单级梯形的方式布置断面结构,在降雨量丰沛的季节储存河水,解决枯水期的各种问题。

在常规设计方案的基础上,设计人员还可以采取一系列先进的设计方式,如复式断面设计。这种断面设计方式以梯形断面方式和二级护岸为主,可以让枯水期水流从河道中流过,洪水期水流漫过二级护岸。

3.3完善河道岸边设计

通常来说,河道岸边设计多采用栅格形式,尤其是河床与坡岸设计。采用栅格设计方式,可以在河岸边种植根系发达的绿化植物,起到维持水土平衡的作用。在河岸生态设计时,要严格控制植物群落的密度,为植物的生长提供充足的空间,同时,利用根系的垂直生长疏通河流和地下水,保障河道水生态循环。

3.4充分利用生物的自然特性

在河道规划设计过程中,周围生物发挥着维系生态系统平衡的作用,尤其是负氧离子植物,可以有效吸收水体中的重金属离子,净化水源,维持水体生态平衡。在河道周围大规模种植水生生物,吸收营养成分,可以有效避免水体富营养化,控制藻类滋生,以免影响水质及水生生物物种多样性。再者,要遵循生态原则,完善规划设计工作,调整水生生物数量,控制浮游生物数量,改善生态效果。

4基于生态水利工程的河道规划设计的注意事项

4.1转变思想理念

通过分析河道规划与发展环节存在的各类问题可知,目前亟需解决的首要任务就是创新河道规划设计理念,坚持创新性、开放性、共享性原则,结合自然环境客观变化规律,合理开发河道资源,提升水环境综合治理水平。

4.2加强整体规划设计

我国传统河道建设缺乏整体性,为此,在新时期的河道规划设计过程中,应当遵循整体性原则与自然环境客观变化规律,消除河道与自然规律的矛盾冲突。

4.3提高河道利用效率

加强河道建设,完善河道排水与防水系统,一方面,提高自然资源综合利用率,另一方面,美化环境,维持生态系统平衡。从河道主体角度来说,需采取整齐划一的规划设计方式,充分发挥河道的作用。从城市建设角度来说,将长期发展理念融合到河道规划设计中,可以让河道建设工程成为城市景观体系的重要组成内容。

5结束语

综上所述,我国水生态环境污染的恶化,极大的制约了生态文明建设以及可持续发展理念的深化落实。在这种情况下,基于生态水利工程的河道规划设计可有效转变该种状况,推动绿色城市的持续前行。

参考文献

[1]高福红.基于生态水利工程下河道规划设计的分析[J].农业与技术.2018(20).

[2]张艳艳.基于生态水利工程下河道规划设计的分析[J].城市建筑.2019(09).

论文作者:王学飞

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/11/12

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