生态水利设计理念在河道治理中的应用

2020-01-07梁天雨刘树峰

山东水利 2020年5期

梁天雨，刘树峰

（吉林省水利水电勘测设计研究院，吉林长春 130021）

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们越来越希望融入自然，接近自然。生态水利设计理念在现代河道治理中的应用，为人们带来了新的感受，符合人们欣赏自然，追求幸福的意愿。目前，越来越多的水利工程正日益影响着生态环境[1]。生态水利建设是解决生态环境问题的有效途径，使得河流治理工程也从单一的水利工程演变为环境工程的重要组成部分。河道治理工程主要有堤防工程和护岸工程等。我国传统河道治理的主要形式：一是蜿蜒形天然河道的线性化或渠道化；二是河岸、河床的混凝土化。上述措施破坏了河流本身的生态平衡，导致河流生态功能丧失。要改变这一现状，就必须坚持可持续发展的生态水利设计理念，遵循生态事物发展的客观规律，以提高河道治理工程的整体效果。

1 生态水利设计理念

生态水利工作的核心理念是人与自然和谐相处，这已成为科学的设计理念。为了改善河流生态环境，发挥河道应有的生态功能，基于国外河道治理理念，我国学者、专家提出生态型河道建设的概念。生态型河道建设是基于传统的河道附加的生态学原理，并根据原始河道及其用途进行生态设计，实现人与自然和谐发展[2－3]。随着生态河道建设理念在河道工程中的应用，出现了大量成功的治理方案。同时，也说明生态河道建设可以极大改善河流生态环境，发挥河流的生态功能。生态河道建设的核心理念是创造多样化的动植物群落，这是河流生物生存的基础和关键。为了方便工程设计中植物种类的选择，避免选种不当造成损失，要对一般河道生长的灌、草植物进行筛选，比较相同或不同类型植物群落的生长情况和河岸保护效果，建立完整健康的生态水系。

2 生态水利的应用原则

2.1 根据植物固土能力选择

固土是保护植被的基本要求，即种植的植被应能保持水土和坡面稳定[4]。河岸边坡容易坍塌，因此防护植物需要选择根系发达、抗侵蚀能力强、水土保持良好的物种，如紫花苜蓿、狼尾草等。

2.2 根据植物生活习性选择

不同植物类型具有不同的生态学特征，河流绿化应充分考虑不同植物的不同生活习性[5]。如河滩上选种的植物要有一定的耐淹能力；河道常水位至洪水位要选用护土固坡能力强，根系发达的植物。建议在常水位和流速较低的水流中种植生态美观的水生植物，如黄菖蒲、水葱等。在选择植物物种时，尽量选择生长快、适应性强等特点的本地树种和当地适宜的植物资源，并辅以引进的植物。

2.3 根据美观要求选择

城市河流绿化植物的选择应与市区其他绿色植物选择相协调，并符合城市绿化的总体要求[5－6]。根据滨水景观的特点选择河流绿化植物，也应该基于城市的地方特征和群众普遍喜爱的植物。然后再根据河道的具体特点来选择其他植物。因此在植物选择搭配上要结合植物自身的颜色特点，生育期及开花期交错进行搭配。

3 生态水利设计理念的应用

3.1 新型水工建筑物的应用

在河流整治过程中，要同时抓洪水安全和生态安全。为实现这一目的，合页闸、翻板闸和钢坝闸等多种不影响蓄水和行洪的建筑物已被广泛应用于工程中[7]。钢坝闸门作为一种新型景观蓄水建筑被广泛关注。底部水平轴钢坝闸门是一种新型的挡水结构，由带有固定底轴的钢闸门，两端驱动装置的设备和一个支撑钢轴的底板组成具有管理方便，安全性高，耐久性好特点。但是对底轴的要求比较高，增加了基础加工工程的难度和工程量。

3.2 生态护岸材料的应用

目前，混凝土和浆砌石护岸工程已经无法满足人与自然和谐发展的理念，为实现人水和谐，特别是为人们提供良好的水环境，需要恢复河道的原始生态功能和自然面貌，将河道的护岸功能从单一功能增加为给人类提供休闲和亲近水体等多重功能。

现阶段格宾石笼是河道治理、生态防护工程中正在被国家大力推广、在全国各地广泛应用的一种柔性编织金属网。石笼砌体覆盖土壤后，植物将逐渐长出，并实现工程措施和植物措施的结合。柔性材料的绿化景观，将恢复建筑的自然生态。结构填料之间的间隙可以保持水体与土体之间的自然交换功能，也有利于植物的生长，实现水土保持与自然生态环境的统一[8－9]。

3.3 历史人文景观的应用

每条河流都有自己的历史传说，文化典故和人文精神。在河道治理工程中应把这些历史和传说中的祖居之地、文化源头体现在河道治理中，将水利工程与当地的历史和人文完美结合，打造出一座充满浓郁人文气息和深厚文化内涵的艺术馆，使得生态水利的千变万化和人与自然的和谐共生得到进一步提升和实现。

3.4 自然景观的应用

河道的蜿蜒性，使其能够容纳更多的水资源，并且也能给更多的生物创造生存的空间。水利工程在河道整治时应保持原有的曲折度，因为不同的地点有不同物种所需的生活环境。在河流治理中，应尽可能保留河流的自然形态，以避免规则化和形式化。通过调查分析，并根据植物的生物学和生态学特征，系统地研究各植物的覆盖度、适应性、植株及根系特征、抗冲刷能力。选择适合于本河道岸坡及滨水区生长的植物，筛选适合于河道岸坡及滨水区生长的植物群落，它起到了减少固体土壤侵蚀的作用，同时利于研究植物护坡建设对净化水质、美化环境的影响。