生态堤防设计在水利工程中的应用探讨

陈伟红

潍坊市市政工程设计研究院有限公司东营分公司 山东东营 257000

1 生态堤防的概念概述

所谓生态堤，主要是指在原有堤防设计要求的基础上增加一个生态要求。生态堤防建设的重点是修复河岸、加固堤防，可以进一步提高堤防的防洪防涝能力。要做好生态堤防的利用，技术关键是在河岸恢复加固过程中最大限度地利用自然资源。也就是说，天然材料应该是采购材料的首选。如果现场有可用资源，则应最大限度地利用这些资源。这样既能满足生态建设的需要，体现生态特征，减少对周边环境的影响，保证周边地区的生态平衡。同时可以降低施工过程中的成本，获得更理想的施工收益，总之，生态堤防建设的主要目标是减少对周边生态的影响，包括对周边生物栖息地环境的影响，在满足堤防防护基本功能要求的基础上。一般来说，生态堤防设计有三种类型，其中一种是天然原型护岸。为了保护河岸，在河岸周围种植杨树、杨树、芦苇等喜水植物。这种生态堤更适合腹地较大或坡度较缓的河段。主要的不足是没有足够的抗洪能力。另一种是天然护岸，主要是在河岸上种植植被，铺设石头、木材等天然材料，以保护河岸。这样，就可以形成更稳定的保护结构。这种生态堤防设计通常适用于陡坡或受一定侵蚀的地段。三是人工天然护岸。这种堤防防洪要求较高，主要适用于腹地较小的河段。这种护岸主要是在天然护岸的基础上建造的。这种堤防采用钢筋混凝土等材料进行封堵，具有较强的防洪能力。

2 水利工程堤防现状

堤防隐患的主要问题是，当水位上升且堤防破裂时，现有的裂缝，洞口和薄弱区域无法修复。一般来说，如果不及时处理，这种安全隐患将造成极大的危害。在这个阶段，那些潜在的危害已经发生。主要原因是在路堤施工过程中，每年均采用当地材料和不良的施工工艺对路堤进行平行填筑，最终导致路堤的压实不牢固可靠，并导致许多裂缝。未来一段时间，我国水利建设将逐步完善管理模式运行机制，各种管理方法将被超越。涵洞日常管理的方面集中在违法行为的建设，审批程序和处理方法上，检查和维护工作后未注意。同时，中国目前在各种公共设施的视频监控技术方面落后，在监控图像方面缺乏工具，在各种信息管理方面缺乏具体措施。由于许多人对法治意识不强，因此堤防的建设很普遍，砍伐树木，占用堤防甚至使用随机的围堰，都对堤防的使用造成了更大的影响。而且破坏路堤的惩罚还不够强大，很容易引起所有人的忽视。即使是这些企业，也随意将重工业废物倾倒在河上，造成河段污染物和河道淤积，严重影响了路堤护坡[1]。

3 生态堤防设计的基本原则

3.1 综合治理原则

在进行堤防工程设计时，从堤防整体设计和长远经济利益出发，要遵守综合治理的原则。在有效优化河道堤防设计效果的基础上，也要充分考量堤防设计整体性经济效益和环保效益，提升堤防综合效益、自然价值以及堤防的整体美观度。

3.2 安全性原则

堤防的安全性对于堤防设计而言具有重要作用，相关部门在进行堤防工程设计时，要严格遵守安全性原则，在设计各个环节和细节管理时都要满足安全要求，以满足堤防工程防洪度汛的实际应用效果。

3.3 因地制宜原则

在堤防工程设计的过程中，要充分结合周围环境因素，要组织专业人员进行工程现场勘查，充分认识到自然因素的重要性，坚持因地制宜的原则，贯彻设计过程始终，科学合理设计堤防工程，提高设计价值。

4 水利工程建设中生态堤防的设计思路

4.1 堤线布设及堤型选择

为了保证生态特性的体现，在水利工程建设过程中，堤防类型的选择和堤线的布置是技术关键，要考虑自然环境的特点。所谓自然环境特征就是河流形态特征。一般来说，河流的形态特征是多样的，因此堤防类型的选择和堤线的布置有利于实现生态堤防设计目标。从堤防线布置来看，原则上在不破坏河湖自然形态的基础上进行设计和设置。河道的原始资源应尽可能地最大化，而不应将可保留的资源移走。在堤防选型阶段，应考虑以下两个要求。一是保证滑坡稳定和渗流稳定。二是实现生态保护目标。另外，为了避免生态保护的矛盾，必须控制好堤防间距，并有一定要求尽量放宽堤防间距[2]。

4.2 河段设计

河道断面设计决定着整个河道的防洪能力，是生态堤防设计的思想重点。为了达到生态设计的目的，应根据河段的多样性特点，采取有针对性的治理措施。在堤防设计和实际施工阶段，应考虑以下要点进行管理和控制。一是考虑河流的主导功能进行设计和施工。二是尽可能提高土地利用率。三是结合河岸实际生态发展需要，经过严格计算得出可靠结论。通过这样的设计方法，我们最终可以创造出更加丰富多样的生态景观，为动物提供栖息地，形成更加多样化的生物群落，迎合亲水性的原则。为达到实际设计目标，在目前生态堤防设计施工过程中，一般选择复合断面，既不影响生物群落的繁殖，又能满足汛期泄洪要求。

4.3 岸坡防护水陆交接地带设计

水陆界面是河岸保护结构的重要组成部分，是河流管理的重点，是影响河岸生态系统的关键因素。水运枢纽地带有很多两栖动物生长繁殖，有很多动物在这里觅食、避难。因此，必须保护好水路交汇区，遵循人与景观和谐共处的基本原则，以可持续发展为基本目标，确保水陆界面区设计更加合理，改善河岸环境质量。在维护工程安全的基础上，结合河岸生态的复杂性和多样性，对生态景观进行保护。为了避免在河岸建设中使用多孔和不透水材料，有必要避免使用多孔材料来保护环境[3]。

4.4 周边景观建设

在水利工程生态堤防体系建设中，周边景观的建设很容易被忽视，因为有人认为景观建设不会影响工程质量。但事实上，景观的建设不仅决定着项目的整体美感，也决定着项目的使用寿命。水利工程的主体是以江河湖泊环境为基础的。保留和优化周边原有的自然景观，可以形成更加美丽的景观，保证水利设施与周边景观的和谐。比如保护生物栖息地等非破坏性区域，将自然环境与非人工建筑相结合，提高景观质量，保护周边水土，确保水利设施的稳定。

4.5 景观空间

堤防岸线是具有非常独特的线形元素景观空间，具有景观美学价值。堤防岸线上的景观空间设计上应根据美学原则和自然环境规律，堤防中进行照明、植物、铺装、平面纵向形态设计以及横向断面设计等；加强堤防的亲水性行为的发生及相应的滨水景观空间设计，包括轮椅坡道和盲道的设计，从而能更好地服务于弱势群体；保障整体堤岸水体视线的畅通性，创造出城市堤防岸线的自然景观美感。堤防的岸线有笔直的，也有蜿蜒曲折的，蜿蜒曲折的堤防岸线比较能够贴近自然的状态，并且有着自然和人工的区别，技术与方法有效结合，目的就是提升堤防岸线的景观视觉空间效果和人文景观[4]。

4.6 堤身植物配置

城市堤防虽然靠近水岸，但是其生态环境系统还是相对比较脆弱，必须遵循大自然生态基本原则进行景观绿化设计。景观植物设计上应该分为3个层次，分别是乔木、灌木、草本植物，带状的景观绿化是具有高低错落的层次和植物的疏密以及在植物颜色上深浅上的区别，完善堤防中树与树之间和草与草之间的相互搭配和衬托的效果，同时还应该注意不同树种之间有效的合理搭配，形成堤防植物纵深感。要注意草地、灌木和大型树木的高低配置，尽量避免树下无草、草上无树的情况，同时应注意不同草的搭配。

5 结语

水利工程建设对当今社会发展具有重要影响。而生态堤防的设计是顺应当今时代生态发展趋势的设计理念。为此，探讨了生态堤防设计的要点，包括生态堤的概念概述、生态堤在水利工程中规划建设的意义，以及生态堤在水利工程建设中的设计思路。希望本文能引起业内同仁的思考，共同探讨未来建筑发展方向，掌握技术要点，提高施工质量。