论河道治理工程中生态水利设计理念的应用

(整期优先)网络出版时间:2021-08-02
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论河道治理工程中生态水利设计理念的应用

黄泊渠

广西钱江水利水电有限公司 广西百色 533000

摘要:我国是世界上河流最多的国家之一。目前我国南方受雨水季节的影响,中小河流常受到雨水的侵袭,导致河道冲刷和破损严重,引发洪水泛滥,造成村庄居民的房屋及财产受到损失,同时破坏周边的生态环境。如何有效地治理中小河流,是当前急需解决的一个问题。但目前我国中小河流治理方式出现生态形式和功能多样,比如护坡和挡墙形式,随意性较大,未能体现生态治理和优化治理的理念,同时增加中小河流治理的成本。

关键词:河道治理工程;生态水利;设计理念;应用

引言

以往的河道治理断面设计往往基于经验的基础上开展,缺乏一定的科学性和合理性,不满足河道生态治理的要求。本文从经济性为出发点,在满足生态治理的要求下,对多形式下的河流断面进行优化分析。研究河流生态治理复合断面成本优化的方法,虽然在影响因素考虑方面还有所欠缺,但对中小河流的生态治理具有一定的参考性。

1.生态水利设计在河道治理中的作用

1.1护岸的生态设计

近几年来,部分地区已经开始加大力度投入河流与护岸治理工作,就拿广东省的中小河流治理项目来说,在工作中有关部门就对河渠进行了堤岸加固防护工作,同时还对岸坡进行治理,治理工作主要与骨干河段为主,基本的工作理念就是提高防洪排涝质量。通过河岸治理工作的有效开展,护岸的绿化、栏杆、路面已经得到了有效改善,同时在治理过程中还对相关区域中的景点以及乡村河道进行了有效规划,在以后的工作中还要根据实际情况设计相应的改造计划,以保证生态护岸工作可以更加科学、合理。

1.2加强对河道生态功能的修复

首先,要对河道周边栽种的一些植被组合进行优化,因为很多植物都具有强大的根系固土功能,对植物组合的优化,通过其根系固土功能来有效降低水流对岸坡的冲刷和侵蚀,从而增强岸坡的稳固性。比如,选择一些清水性比较强的水葱、菖蒲等植物种在河道的浅水区域,通过这些植物来降低水流对岸坡造成的危害,再选择一些垂柳、冬青等植物种植在水面以上区域,一方面能够增强河道堤岸的稳定性,另一方面还能有效提高了河道生态环境的美观性。生态水利设计理念的应用,在河道形态及河床断面的修复上也充分地体现出了生态功能的修复特点。河道水流呈现出了多样性的变化,也为多样性生物的生存创造了更优的生存环境。比如,设计人员利用草皮或者其他植被代替了混凝土、砌石等硬质材料,对河床进行了修复,促进了河床自然状态的恢复。

2.河道治理的现状

2.1忽视生态建设。

河道的生态建设有三大基本要素需要结合:环境、河道和景观。而这三大要素均属于河道生态的范畴,而在河道治理中,实际情况是,最注重河道,次要是景观,再者才是环境,也就是说,虽然有关部门一直在推行着河道治理工作,但是,往往都是太注重河道本身的治理,而忽视了河道生态建设的问题。或者是,当前河道治理与水利工程建设的重点一直都在关注如何防洪以及怎样降低水资源浪费,并且在河道两旁大肆修建混凝土建筑,这就导致河道中的生态环境受到严重的破坏,就更无从谈起生态建设。

2.2河道治理现状

坚持自然生态规律的原则实施河道治理,在自然条件所允许范围以内的河道物质循环与能量流动规模决定了河道生态系统的稳定性,而河道治理的根本着力点是从系统中移出过量的营养盐和有机物。目前,对于水质改善与河道治理采用了生物飘带、微生物投放、曝气增氧、自然水循环等技术。通过强化治理,河道有机污染基本得到了有效控制,碳循环通道也被完全打通,但仍无法从根本上解决内源和面源污染问题,现阶段河道以内源、面源污染为主,氮、磷等营养盐污染逐渐替代以往的有机污染成为河道的主要污染物,河道治理应以水生态修复为核心逐渐转变以往的污染控制、水质净化为主的整治思路,通过恢复洁净耗氧的生态系统、优化河道形态结构、丰富水流形态和调节水量等,增强水体自净功能和水生物种多样性。

3.生态水利设计理念的实际应用

3.1运用雷诺护垫

雷诺护垫是一种河道治理工程中经常使用的新型材料,雷诺护垫的运用是生态水利理念在河道治理工程中的实际应用。雷诺护垫是一种金属网面,其为机编双绞合六边形结构,厚度通常小于长度和宽度,将石头填充在网面中,并将其全部连在一起,即可以有效的防止水流冲刷。使用雷诺护垫后,可以在其坡上种植绿色植被,并实现河道土壤以及水体的自我进化,保护河岸不遭受水流的侵蚀,防止水土流失,从而改善河道生态环境。

3.2生态护岸技术

河流的行洪能力、稳定性受河岸护坡的影响显著,河道生态建设还要考虑护岸护坡类型。传统的河岸防护工程一般选用预制混凝土块、混凝土、干砌或浆砌块石等结构形式,在保证防洪安全、防止土壤侵蚀、维持岸坡稳定性等方面发挥着重要作用,但对河流生态和景观环境也带来了不利影响,使得陆地与水体生态破坏、环境恶化,造成河流自净能力的下降及水污染程度的加剧。一般地,构建生态护岸的做法是将原混凝土、块石结构拆除,并改造成适于水生动植物生长的近自然生态护坡,护坡材料要符合抗冲性、抗侵蚀性、耐久性、亲水性和渗透性要求,最好是卵石、木桩等天然材料,工程中“生态砖”的应用也较为常见。为了防止土壤侵蚀及维护河岸稳定,可将湿生或水生植物种植于护岸上,植物根系在土壤介质中交错分布有利于提高河岸的表层强度及其稳定性,有利于降低岸坡的重力侵蚀;水生植物种植于河岸与护岸交错的生态活跃区,能够减缓水流速度,为生物栖息创造适宜空间;水陆过渡带的水生、湿生植物,通过沉淀、絮凝、还原、氧化、支流、吸附、吸收、渗透等生物和物理化学作用,增强了河流的净化功能。此外,生态护岸还具有涵养水分、滞洪补枯、减缓流速和消减洪水能量等作用。将自净、景观、生态、防洪等功能集于一体,并营造柔美生态岸线的生态护岸已成为未来的发展方向。

3.3科学构建工程评价体系

科学构建工程评价体系是实现河岸带生态修复预期目标、科学设计和有序开展生态治理工程的重要保障。目前,对工程实施后河道健康状态的评价是国内外研究水系统生态健康的热点,设置的评价体系无法有效指导工程建设过程。常规的审计和工程验收主要是复核资金投入和工程量的真实性,对科学有序地开展生态修复工程的维护、施工、设计无法提供指导作用。结合工程设计要点与生态学原理构建评价体系,对指标权重利用模糊综合法定量分析,以实例工程验证模糊综合法的适用性、可行性,以期为河道生态治理方案设计及其验收评价提供决策依据。

结束语

综上所述,生态水利设计理念在河道治理工程中的应用优势较多,一方面为河道内部一些动植物系统的生存提供了健康的环境,另一方面还有效地促进了河道生态系统的稳定发展,降低了水体污染,提高了河道微环境调节的能力,为周边居民创造了一个健康、舒适的生活环境。河道治理工程设计人员应充分利用生态水利设计理念,在详细掌握河道内外实际环境情况的基础上,更好地满足河道治理工作的需求,促进河道生态环境与自然环境的和谐发展。

参考文献

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