浅谈生态水工学与河道治理

柴晓飞

（河北省水利水电勘测设计研究院 天津 300000）

浅谈生态水工学与河道治理

柴晓飞

（河北省水利水电勘测设计研究院 天津 300000）

生态水利是以流域生态环境建设为基础，运用工程、生物和管理等综合措施，科学防治水患，合理利用和保护水资源，注重经济效益，在确保可持续发展的同时，最大限度地满足人民生活和生产的需求。本文首先介绍了生态水工学的内涵，然后从堤线布置和堤型选择、护岸工程技术、亲水规划、生态修复技术四个方面分析了生态水工学在河道治理中的应用。

生态水工学；河道治理；应用

1 生态水工学的内涵

在可持续发展己经成为全球共识的大背景下，传统意义上的水工学需要革新，或者说在水工学的基础上，吸收、融合生态学的理论，建立和发展新的工程学科，即生态水工学。

生态水利是建立在较完善的工程体系基础上，以新的科学技术为动力，运用现代生物、水利、环保、农业、林业、材料等等综合技术手段发展水利的方法。与传统水利相比，生态水工学具有如下特征：

（1）现有的水工学的理论基础，除了规划阶段以水文学为基础以外，主要是以水力学、结构学、岩土力学等工程力学为基础。而生态水工学则是以工程力学和生态学为理论基础。

（2）生态水工学运用技术手段协调人们在供水、防洪、发电，航运效益与生态系统建设的关系。利用已建水利工程的调度、管理等手段，为江河湖库的水生态系统恢复提供支持。

（3）水工学是以满足人对水的开发利用的需求为目标，而在生态水工学中，在满足人对水的开发利用的需求同时，还要兼顾水体本身存在于一个健全生态系统之中的需求。

（4）在生态水工学中，把江河湖泊中的水体看作是生态系统中的重要组成部分。不但要掌握水在气候系统、水文循环中的运移转换规律，还要掌握在特定的生态系统中，特定的生物群落与水体的相互依存的关系。

（5）在开发利用水流时，明确河流与其上下游、左右岸的生物群落处于一个完整的生态系统中，进行统一的规划、设计和建设。

（6）在对江河湖泊进行开发的同时，尽可能保留江河湖泊的自然形态包括其纵横断面，保留或恢复其多样性，即保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩。

（7）为当地野生的水生与陆生植物、鱼类与鸟类等动物的栖息繁衍提供方便条件，提供相应的技术方法和工程材料。

（8）水利工程设施要造成一种人与自然亲近的环境，城市景观设计要注意保留江河湖泊天然的美学价值。现代的景观设计，应更多地从建设一个健全的生态系统着眼，营造一个取悦于生物群落的环境，满足水对于一个健全生态系统的需求，从长远看，人们也会从良好的环境中受益无穷。

2 堤线布置和堤型选择

（1）在布置堤线时，应尽可能的保留江河湖泊的现有自然形态，保留或恢复其蜿蜒或分汊散乱状态，即保留或恢复其湿地、河湾、急流和浅滩。

（2）在确定堤线时，应遵循宜宽则宽的原则，处理好行洪和生态保护需要与土地开发利用之间的矛盾。河槽与河漫滩不仅要能满足设计洪水的行洪要求，还要保持一定的浅滩宽度与植被空间，为生物生长发育提供栖息地，从而发挥河流的自净化功能。

（3）堤型选择除须满足渗流稳定、滑动稳定等安全条件外，还应结合生态保护（或恢复）的技术要求，尽量采用当地材料，为植被再生长提供条件，以保持河流的侧向联通性。

3 护岸工程技术

3.1 多自然型护岸

该种方法适用于流程短、冲刷不严重的河流。护岸的关键在于适用河道原有的植被、木材、原石等作为混凝土创建更多的自然属性的河道。

3.2 多孔质护岸技术

多孔质的护岸措施是在使用混凝土预制件而构成的为孔状结构的形式，比较适合动植物生存。多孔状的结构有盒式结构、自然石连接以及鱼巢结构等形式，各具特色。使用这种护岸技术的特点在于操作简便，可为动植物提供适宜的生长和活动环境，又可抗冲刷，具有一定的典型性。该方法兼顾生态型和景观型护岸的要求，适合继续推广使用。

3.3 土工网复合植被技术

该技术的种植基通常采用种植土、草籽或者聚乙烯等类的高分子材料，制成成片的网状结构，该种护坡结构现在运用较广。具有固土网垫质地疏松柔软，可随时填充或储存土壤和沙粒，使其更为牢固。这样，植被的根系就可以穿过网孔，自由生长，到一定程度后就可以形成草皮、网垫，促使泥土的表层更为牢固，确保一定的稳定性。

3.4 网格反滤生物工程

具体是指在坡面上方砌筑方格，在方格内种植植被，根据当地气候条件选择物种类型。该护坡方式具有成本低、防冲刷、抗冻胀以及见效快的优点，是一种经济实用的新方法。

3.5 植被型生态混凝土

该种护岸方式自日本引进，主要利用难溶性肥料、保水材料以及多孔混凝土组成。在护岸结构中可以利用生态混凝土预制块体做成砌体结构挡土墙或直接作用为护坡结构。

4 亲水规划

所谓的亲水规划就需要全面考虑当地生物在栖息环境、环境美化、居民日常生活以及岸边旅游休闲等方面寻求最大的平衡点，达成一种尊重自然、靠近自然、保护自然的新形式。

该模式考虑到人类活动对河流流域影响的重要性，从而通过建设护岸措施、休闲道路、河道流水以及沿岸设施等，整体上形成一个和谐、舒适的亲水环境。水上活动的设计可有钓鱼、泛舟、漂流等，还可建立亲水走廊、广场喷泉等，创造一个适宜的休闲娱乐场所。

5 生态修复技术

生态修复技术是一种采用生态工程学或者使用生态循环的原理对生态的保护技术，主要是针对已经受破坏、受污染的生态环境做出治理，从而实现生态的良性发展。对其改良和恢复，加强重视程度。改善的内容包括生物生存物理、生物生存的邻里关系、化学环境的改善以及食物链的改善、微生物的繁衍改善等内容。河道生态修复的最终目的是对河道生态环境的修复全面完善，将其还原到未受到破坏前的状态，且具备自我修复维护动态平衡的功能，并得到健康和谐、有丰富的生物种类、良好的生物栖息地、有较好的生命力且发挥着自然生态功能的河流。在治理时，主要是考虑缓冲区的行洪，可有效削弱洪水势力、分蓄洪水，降低破坏性。

6 结语

当前，生物环境问题已经受到广泛的关注，越来越多的修复方法已经投入使用，如修建生态河堤、增加河边湿地及河滩面积，保护生物的多样性等方式。生物环境已经成为世界各国共同关注的问题，其治理方法也在不断创新。修建生态河堤，增加河边湿地及河滩面积，恢复河岸水边植物群落和河内水生态系统，维护生物的多样性己成为国际上河流建设发展的必然趋势。

[1]缪欣欣.几种新型材料在我市水利工程中的应用[J].广东水利电力职业技术学院学报，2010，12（01）.

[2]张淑华，李宇.创建生态水利实现人水和谐[J].河南科技，2010，11（24）.

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1004-7344（2016）24-0133-01

2016-8-14