生态堤防设计原则及问题分析

王震宇

(长春市水利勘测设计研究院，吉林 长春 0000000)

堤防的安全稳定是我国河流水域管理工作的主要目标，堤防建设工程对生态环境的影响巨大，很多生态工程将堤防建设与生态系统相结合，通过生态堤防设计有效实现堤防的绿色生态化，这也是未来堤防工程建设项目发展的重要方向。笔者就“生态堤防设计所存在的问题和设计原则”等内容的探究及讨论，希望能够对生态堤防设计人员有所帮助。

1 生态堤防建设内涵

生态堤防设计主要是指在对堤防项目的施工设计时，科学合理地融入水利工程、生物学科、环境学科、生态学科、美学等多方面的知识原理，在保证生态堤防设计所建设区域的河流生态处于平衡的状态下，设计人员应秉承“因地制宜”的科学理念，建设符合河流岸堤生态平衡的堤防工程。堤防的设计和建设主要是为了能够更好地体现出河流岸堤基本的生态功能，因此生态堤防设计中常常会采用大面积的水域和绿地作为基础，适当地添加水域景观以及河流生物等设施更加体现出生态堤防设计的核心思想，建设施工中采用的建设材料大部分都是由纯天然的自然材料加工制作而成，这样有利于生态堤防设计的顺利施行。除此之外，在生态堤防设计过程中，设计人员还需要重点注意尽可能地维护河流原貌，在保持河流自然生态系统的基础上进行生态堤防设计工作，有效地实现生态堤防的可持续发展，这是城市生态堤防建设的内涵所在。

2 生态堤防建设的问题

2.1 水文方面

生态堤防设计工作中遇到的水文方面问题主要体现在以下几个方面：第一，当所设计的生态堤防处于我国河流水域中第一阶梯和第二阶梯交汇的区域时，通常会出现河流水域的枯水期相对较长，在这段时期之内，河流水域的水位变化也非常小；第二，当生态堤防设计项目所处的河流水域的中水期较为短暂时，其水位的变化相对来说就非常大了[1]；第三，当生态堤防项目所处的河流水域的汛期多有峰值时，此河段通常会出现水位忽涨忽落的情况，剧烈的水位变化以及洪水的冲击。

2.2 地质方面

生态堤防设计遇到的地质方面问题主要体现在以下几个方面：第一，需要进行生态堤防设计的河流一般多为土质岸坡，岸坡长期遭受到洪水侵蚀，常常会出现部分岸堤崩岸的情况发生，需要堤防设计人员对库岸进行再造设计；第二，当水域内的淤泥较为严重时，一定程度上降低水的流速，河流的漫滩上就会堆积越来预多的淤泥，平均可达3m左右，在冲沟区域或者低洼区域中淤泥厚度可达到峰值7m左右，这些淤泥自身的结构性非常差，大量的淤泥积压不仅会对生态堤防设计施工带来困难，还对生态堤防设计增加了一定的难度[2]。

2.3 社会及生态方面

生态堤防设计中遇到的社会生态方面问题主要体现在以下几个方面：第一，当生态堤防设计施工建设的区域在人口较多的地方时，料场是整个生态堤防建设施工过程中非常重要的污染源，堤防设计人员需要将其设计在施工区域中人口较为密集区域河流的下游处或者下风向处，减少料场对河流生态堤防的负面影响；第二，整个生态堤防设计工程应该选择河流中较为平缓的河段进行施工建设，有效地降低施工人员的风险[3]；第三，所有生态堤防中建筑物的设计都应该在保证其正常的使用功能之外还应该尽可能地降低对周围社会生态环境平衡的破坏。

2.4 思想认知方面

生态堤防设计的思想认知方面问题主要体现在以下几个方面：第一，生态堤防设计景观需要具有良好生态景观价值体现，目前，很多生态堤防设计容易将堤防景观建设成景观，而缺乏其自身所存在的生态意义；第二，生态堤防设计人员对于“生态平衡”这一观念理解地不够透彻，生态堤防设计时，往往会缺乏整个工程项目的整体性和协调性，不利于实现生态堤防设计的基本战略目标[4]。

2.5 统一规划问题

生态堤防设计遇到的统一规划方面问题主要体现在以下几个方面：第一，一个成功的项目设计需要由各部门之间的统筹规划共同完成，我国现阶段有很多生态堤防设计工作都处于发展初期，容易脱离相关堤防工程的管理范围，对生态堤防设计结果造成不良影响；第二，很多生态堤防设计缺乏对整个工程的生态规划，生态堤防设计工作缺乏各部门之间的相互交流和统一规划所导致的，这方面问题能够引起生态堤防设计人员的重视。

2.6 资金问题

生态堤防设计遇到的资金维护方面问题主要体现在以下几个方面：第一，生态堤防是近几年才开始发展的建设项目，因此还没有被广泛地应用到其他建设领域中，因此出现生态堤防设计项目的实施缺乏一定的资金支持，对于设计方案中的花草树木等生态植物无法进行长期有效地维护工作，生态物质地平衡会逐渐被一些人为因素所破坏，无法长期实现生态堤防的目标[5]；第二，生态堤防设计中，仅仅是对建设项目实际施工的方案制定，缺乏对后期生态堤防项目养护的内容，很多建设项目对于生态堤防维护的责任问题没有进行明确地规定，很容易造成生态堤防遭到破坏，失去其生态作用。

3 生态堤防设计原则

3.1 堤线布置

3.1.1 因地制宜原则

在整个生态堤防设计中，堤线的布置是重要环节，设计人员应秉承着“因地制宜”的基本原则，尽可能地多保留河流水域最原始的自然形态，以河流初始的蜿蜒形态或者分叉散乱的形态为基础，在这个基础之上进行生态堤防的设计。堤防之间的间距设计也需要在一定程度上为生态系统中各种生物的自然生长和发育提供良好的生态环境，最大程度上发挥出河流水域自身的净化作用。堤线的布置需要根据堤型选择，通常来说，堤型常常会根据“因地制宜”的基本原则选用当地材料建设，这种方式有利于生态堤防设计工作的顺利开展，同时也更加符合生态系统的建设[6]。

3.1.2 一致性原则

生态堤防项目所处的河流水域的左岸和右岸、上流与下流的生态设计应秉承着“一致性”的基本原则，不仅需要设计人员在生态堤防设计工作中明确各部分水域内部的堤线布置的具体位置，同时还需要结合已经建设完成的项目和正在施工进行中的项目等内容，保证生态堤防设计结果与工程项目施工建设保持着较高的一致性，有利于生态堤防设计项目的顺利开展。

3.1.3 整体性原则

堤线规划需要考虑到生态系统的整体性，从宏观的角度上来看，生态堤防设计主要可以从时间和空间两方面分段，时间上需要动态演替，空间上需要保持活性和相互流动，设计人员在进行生态堤防设计工作时，需要将堤段中的局部放在整体的生态系统中充分地分析和考虑，以长远的眼光来看待当前的问题，应用先进的生态系统模拟技术将所设计的河流水域内的生物体部分、水体部分、上游部分、中游部分、下游部分以及陆地部分等内容进行整体性地统筹规划，完成最终的生态堤防设计工作。

3.2 防洪标准

3.2.1 安全性原则

河道生态堤防设计工作最重要的目的就是防洪抗汛，从这个角度上来说，生态堤防设计的安全性是整个项目设计中的核心部分，安全性原则应该贯穿于整个生态堤防设计的生命周期中，无论针对任何项目设计都需要设计人员将安全性原则放在所有原则中的首要位置上，并且在生态堤防设计过程中严格遵守此项原则。

3.2.2 完整性原则

生态堤防设计过程中还有一项非常重要的原则就是“完整性原则”，这项原则主要是从河流水域中的完整性出发，对于生态堤防设计在一定期限内的短期利益、经济利益、社会利益、环境利益、生态利益以及企业利益等内容相结合，将生态堤防设计所有的影响进行统一的规划和分析，充分地发挥出生态堤防设计的完整性和综合效益[7]。

3.2.3 生态保护原则

生态堤防设计的基本思路是通过生态的方式去治理和管理河流，并且在生态堤防设计过程中，设计人员应当秉承尊重自然的基本理念，在不对河流水域中自然生物产生负面影响的情况下进行生态堤防的设计工作，最大程度上地保护河流水域中不同的动植物所赖以生存的生态环境，实现人类与大自然和谐共处的基本战略目标，从而营造出人水互融的生态平衡景象，这就是我们所倡导的“生态保护原则”的基本理念。

3.2.4 异质性原则

堤防工程建设中较为传统的设计理念是需要考虑安全性问题、成本造价问题以及社会和经济效率问题等等，现阶段我国所提倡的生态堤防设计理念除了上述问题之外，还需要考虑生态系统平衡的问题。传统的堤防设计常常会忽略对生态堤防设计理念的考虑，在设计过程中不重视水生系统和陆生系统之间的转变和过渡的连续性，设计人员通常会在河流中段设计一条拦截水流的堤防，不仅会在很大程度上造成水生系统和陆生系统之间平衡的破坏，还会造成河流水域附近湿地的大量流失，使水生的动植物失去栖息地，同时对河流中原始的水土之间的互动和联系人为地形成阻碍，破坏生态系统的平衡[8]。而现阶段我国所推行的生态堤防设计则可以有效地缓解这一堤防工程施工建设的难题，设计人员在综合考虑和分析生态堤防设计所处河流水域的生态情况之后，对缺失的一些自然景观进行补充和完善，协调人为建设生态环境和自然的生态环境之间的良好关系，尽可能地保障河流水域中所涉及到的湿地部分和滩涂部分，通过科学合理地生态堤防设计，为堤防工程建设项目营造一个水生动植物能够正常繁衍生息地生态环境[9]。

3.2.5 亲水性原则

从客观的角度上来说，生态堤防设计需要考虑的综合性因素中除了经济效益和环境效益之外，还需要充分地考虑到生态堤防设计的社会效益[10]。随着我国社会地不断发展，人类的活动范围和场所越来越广泛，因此，生态堤防设计可以将堤防建设与市政工程建设相结合，在保证生态堤防工程原有的防洪抗汛的基本功能的基础上尽可能地为人类的休闲娱乐提供活动场所，结合当地的文化风俗设置与水相关的自然景观，帮助人们亲近水，感受水文化和生态文化。

4 结语

在科学技术迅速发展的大环境下，我国生态提防建设工作者能够将生态学原理渗入到堤防工程的项目建设中，真正做到造福人类。虽然现阶段我国的生态堤防设计在实际的项目建设中还存在着很多的不足之处，但是在相关设计研究人员对其不断地改进和完善下，在不久的将来，生态堤防设计一定会有着更为广阔的发展空间，同时也为我国生态工程的发展做出更大的贡献，这也正是我们所期望看到的结果。