生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念研究

1、生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念研究【摘要】在河道建設(shè)規(guī)劃管理過(guò)程屮，河道生態(tài)治理是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié), 在促進(jìn)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展方面具有重要意義。本文以實(shí)際工程為例，對(duì)河道生 態(tài)水利設(shè)計(jì)概念進(jìn)行了介紹，對(duì)生態(tài)理念設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了分析，對(duì)生態(tài)設(shè)計(jì)理念 在河道治理工程中的應(yīng)用措施進(jìn)行了探討。【關(guān)鍵詞】如皋城區(qū);河道治理;生態(tài)水利；設(shè)計(jì)理念1工程概況如皋市地處江淮之間，分屬長(zhǎng)江與淮河兩大水系，境內(nèi)為平原地帶，整體水 平面高于鄰縣，地勢(shì)由西北向東南略有傾斜。境內(nèi)有市級(jí)河道4條（段），為如海 運(yùn)河、焦港、通揚(yáng)運(yùn)河和如泰運(yùn)河，過(guò)境水資源豐富。為實(shí)現(xiàn)“河暢水清、功能 健全、岸美景綠、人水和諧”的綜合整治目標(biāo)，按照“恢復(fù)引排

2、、溝通水系、提 高水質(zhì)、改善環(huán)境”的要求，此次項(xiàng)目區(qū)通過(guò)河道疏浚、岸坡整治、生態(tài)修復(fù)、 強(qiáng)化管理等措施，集中投入、集中連片、整鄉(xiāng)推進(jìn)，著力恢復(fù)河道功能，提高行 洪排澇能力，改善農(nóng)村水環(huán)境。2生態(tài)設(shè)計(jì)理念的概念介紹生態(tài)設(shè)計(jì)理念是符合生態(tài)可持續(xù)發(fā)展要求的一種設(shè)計(jì)理念，通過(guò)在河道治理 中應(yīng)用生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念，可使河道的質(zhì)量得到顯著改善，提升工程的生態(tài)效益。 利用生態(tài)設(shè)計(jì)理念可將生態(tài)和安全有機(jī)結(jié)合起來(lái)，不僅可以保證河道進(jìn)行止常的 通航、排污和排澇，而h還能改善河道的生態(tài)性和功能性。牛態(tài)水利理念是集功 能理念、文化理念、生態(tài)理念于一體的新理念，可以更好地與四周的水環(huán)境協(xié)調(diào), 維護(hù)河道屮的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)生

3、態(tài)和工程設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展1。城市河道治理 工程中引入生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念，不僅可以更好地保護(hù)自然環(huán)境，還可以營(yíng)造良好 的河道景觀，實(shí)現(xiàn)工程和環(huán)境的和諧發(fā)展。3城區(qū)河道生態(tài)設(shè)計(jì)的原則3. 1自我恢復(fù)生態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)要按照自組織的基本原則，保證生態(tài)系統(tǒng)中的各種物種都具有自 我選擇的能力，可以自我選擇更適合牛長(zhǎng)的牛存環(huán)境，保證物種的種類和數(shù)量在 規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。進(jìn)行河道治理工程設(shè)計(jì)吋，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)物種的 組織能力，確定物種的數(shù)量和種類，組建一個(gè)多樣化的、具有自我恢復(fù)能力的生 態(tài)系統(tǒng)。3. 2安全性和經(jīng)濟(jì)性在河道工程治理設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)生態(tài)學(xué)基本原理和河道工程的基本原理， 充分利用生態(tài)學(xué)和工程學(xué)相關(guān)的

4、技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證工程的安全效益和經(jīng)濟(jì)效 益，實(shí)現(xiàn)河道治理的耐久性、安全性和穩(wěn)定性。3. 3恢復(fù)和保持水域空間的異質(zhì)性國(guó)內(nèi)外學(xué)者在對(duì)水域中的非生物環(huán)境空間異質(zhì)性和生物 群落多樣性z間的關(guān)系進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，這兩者存在著不可分割、相互依存的關(guān) 系。在該理念的指導(dǎo)下進(jìn)行生態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮空間異質(zhì)性的維持，盡可 能創(chuàng)造一個(gè)適合水域生態(tài)系統(tǒng)的微環(huán)境，從而為生物的共存和生存提供良好的環(huán) 境。4如皋城區(qū)河道存在的問(wèn)題目前如皋城區(qū)段河道存在的主要問(wèn)題有：由于清水泵站不能止常運(yùn)行，不能 滿足內(nèi)外城河的水位控制的需求，月目前提供的水源水質(zhì)較差，龍游河乂與大明 河直接相通，河道正常水位為2.4m,不能滿足龍游

5、河生態(tài)公園控制水位的要求。 且大明河至屮央大道段龍游河水位提升后，與沿線的花海河、花王河、石橋屮心 河及五里港的水位不匹配，極易形成高水下壓，導(dǎo)致沿線河道村莊受澇，同時(shí)在 生態(tài)公園施工期間，龍游河內(nèi)布置了施工圍堰，導(dǎo)致龍游河水流中斷，淤積較為 嚴(yán)重，降低了河道過(guò)流能力。同時(shí)河道上存在多處壩頭，僅預(yù)留較小的過(guò)水涵洞 （涵洞內(nèi)徑40cm）,阻水嚴(yán)重，并且河道內(nèi)雜草叢生，導(dǎo)致水系不暢，水質(zhì)惡化。 且該段河道位于龍游河生態(tài)公園南側(cè)，景觀要求相對(duì)比較突出。5生態(tài)設(shè)計(jì)理念在河道治理中的應(yīng)用5. 1岸坡整治5. 1. 1植物護(hù)坡根據(jù)河流特性，植被選用耐淹性強(qiáng)口易于繁殖的麥冬草或百慕人、黑麥草混 播，淺水區(qū)種

6、植菖蒲、水蔥等親水作物，減輕水流對(duì)坡面的侵蝕。點(diǎn)綴耐水濕、 萌芽力強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)的冬青、垂柳、銀杏等提高河道景觀。實(shí)施植物護(hù)坡長(zhǎng)度 5050m,草皮護(hù)坡面積61751m2,水生植物面積69151m2,種植喬木2526株。5. 1.2生態(tài)護(hù)岸在牛態(tài)護(hù)坡型式的選取中遵循河道牛態(tài)的多樣性和周邊環(huán)境的多元化，針對(duì) 河道所處地段、重要程度、功能作用，確定河道生態(tài)護(hù)坡的型式。木樁護(hù)岸，適 用于景觀要求突出的非主要行洪河段。灌砌塊石護(hù)岸，適用于交叉建筑物上、下 游以及通航，且有行洪排澇要求的河段，減輕船行波及上、下游水流對(duì)護(hù)岸的沖 刷影響，提高河道抗沖刷能力。此次實(shí)施灌砌塊石擋墻344m,布置于龍游河閘 站上

7、、下游側(cè);實(shí)施木樁護(hù)岸3790m,布置于龍游河的中央大道至環(huán)城南路段。5. 2河道整治由于生態(tài)公園施工期間，龍游河內(nèi)布置了施工圍堰，以及修建涵洞、橋梁等 需填筑圍垠，導(dǎo)致龍游河中央大道至大明河段淤積較為嚴(yán)重，降低了河道過(guò)流能 力。同時(shí)河道上存在多處壩頭，僅預(yù)留較小的過(guò)水涵洞（內(nèi)徑40cm）,阻水嚴(yán)重, 并且河道內(nèi)雜草從生，導(dǎo)致水系不暢，水質(zhì)惡化。且該段河道位于龍游河生態(tài)公 園南側(cè)，景觀要求相對(duì)比較突出。此次通過(guò)對(duì)龍游河中央大道至大明河約2.2km 河段清除河道淤泥，重點(diǎn)提高河道行洪排澇能力，改善河道水環(huán)境;通過(guò)拆除壩 頭壩梗、小碼頭等阻水建筑物及改造小涵洞，提高河道水體流動(dòng)性，改善河道水 質(zhì)。

8、5. 3植物護(hù)坡為保證植物的生長(zhǎng)以及兼顧河坡防止沖刷的要求，在設(shè)計(jì)水位位置（垂直高 度）種植常規(guī)草皮護(hù)坡，喬木種植于護(hù)坡中間及河口位置。根據(jù)河流的基本特征, 選擇耐淹性比較強(qiáng)且容易繁殖的狗芽根作為i古i土護(hù)坡植物，種草密度為20g/m2o 喬木選擇耐水濕、萌芽力強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)的冬青、銀杏等。選擇樹干挺直、樹形美 觀、長(zhǎng)勢(shì)良好、規(guī)格整齊、無(wú)病蟲害的一類苗木，苗木胸徑79cm,樹高不低 于3m,株距8m,嚴(yán)禁使用三類苗木。項(xiàng)目區(qū)共新實(shí)施植物護(hù)坡長(zhǎng)度5050m,草 皮護(hù)坡面積617552,種植喬木2526株。5. 4生態(tài)護(hù)坡生態(tài)護(hù)坡是以護(hù)坡建設(shè)良好的自然景觀和生存環(huán)境為基礎(chǔ)，在保證護(hù)坡耐久 性、安全性

9、和強(qiáng)度的同時(shí)，兼顧工程的生物效應(yīng)和壞境效應(yīng)。該工程施工方案共 考慮了三種生態(tài)護(hù)坡型式，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行選擇，項(xiàng)目區(qū)共實(shí)施生態(tài)護(hù) 坡 4134m。5. 4.1植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡生態(tài)混凝土主要由表層土、緩釋肥料、保水材料、多孔混凝土構(gòu)成。多孔混 凝土主要由水泥、粗骨料、細(xì)摻和料構(gòu)成，是植被性生態(tài)混凝土的基木骨架，具 有良好的透氣性，在很大程度上保證了空氣和土的濕、熱交換能力。以有機(jī)質(zhì)保 水劑作為主要的保水材料，并將無(wú)機(jī)保水劑摻入混合使用，為植物生長(zhǎng)提供必需 的水分。表層土在多孔混凝土表面進(jìn)行鋪設(shè)，形成可以供植物發(fā)芽的空間，降低 土中水分的蒸發(fā)量，為植物發(fā)芽初期提供足夠的養(yǎng)分。植被型生態(tài)混凝

10、土抗沖刷 能力強(qiáng)，上部種植的草具有一定的緩沖性。這種護(hù)坡受水位驟降的影響較小;在 季節(jié)性寒冷地區(qū)，有利于排出和降低被保護(hù)土內(nèi)含水量，減少凍害破壞。選擇孔 隙率在30%以上、骨料直徑為2030cm、寬度為12cm.澆筑深度為20cm的六角 形素混凝土框格，每間隔15山設(shè)置一道縫，用生態(tài)混凝土澆筑到框中，澆筑厚度 為 15cm。5. 4. 2木樁護(hù)岸護(hù)岸木樁采用杉木樁，木樁護(hù)岸結(jié)構(gòu)可有效防止岸坡塌方，便于就地取材， 牛態(tài)友好，結(jié)合河道綠化，可取得很好的景觀效果。樁與樁之間的間隙可促進(jìn)地 表水與地下水的交換，為生物的生長(zhǎng)發(fā)育提供棲息地，發(fā)揮河流、土壤、植被的 自凈化功能;為植被生長(zhǎng)創(chuàng)造條件，保持河流

11、的側(cè)向聯(lián)通性。設(shè)計(jì)木樁直徑12cm, 樁長(zhǎng)2m,木樁密排，臨土側(cè)通常布置上、下兩根圓木橫擋，并設(shè)一層300g/m2 無(wú)紡?fù)凉げ挤雷o(hù)。5. 4. 3灌砌塊石護(hù)岸對(duì)于流量大、水流急的行洪河道，在治理時(shí)，使用傳統(tǒng)灌砌塊石重力扌當(dāng)土墻 結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，擋土底板使用素混凝土，壓頂使用鋼筋混凝土，墻身使用 灌砌塊石結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，墻后通常布置排水棱體，保證擋墻水位不斷變化過(guò)程中 具有良好的穩(wěn)定性。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際踏勘及工程設(shè)計(jì)情況，龍游河中央大道至環(huán)城 南路段緊靠龍游河生態(tài)公園，景觀要求比較突岀，設(shè)計(jì)采用木樁護(hù)岸，而城南大 道至大明河段由于布置有龍游河閘站，平時(shí)引排水較為頻繁，水位變化較大，因 此設(shè)計(jì)采用灌

12、砌塊石重力式擋墻。由于龍游河閘站上、下游水位不同，因此閘站 上、下游灌砌塊石擋墻斷面有所不同。上游側(cè)墻頂高程3. 80m,底板頂面高程1.50m、底面高程1. 10m,底板厚0. 4m,寬2. im,壓頂為60cm寬c25鋼筋混凝 土種植槽，擋墻高程2. 45m以下墻身為c20灌砌塊石，高程2. 45m以上至壓頂采 用無(wú)砂混凝土壓砌塊石。底板為c20素混凝土，擋墻前趾30cm,后踵20cm。為 降低墻后地下水高度，減少墻前墻后水位差，在高程2. 15m處設(shè)透水棱體和冒水 孔。下游側(cè)墻頂高程2. 90m,底板頂面高程0. 60m、底面高程0. 20m,底板厚0. 4m, 寬2. im,壓頂為60cm寬c25鋼筋混凝土種植槽，描墻高程1. 55m以下墻身為c20 灌砌塊石，高程1. 55m以上至壓頂采用無(wú)砂混凝土壓砌塊石。底板為c20素混凝 土，擋墻前趾30cm,后踵20cm。為降低墻后地下水高度，減少墻前墻后水位差, 在高程1. 25m處設(shè)透水棱體和冒水孔。6結(jié)語(yǔ)總而言之，河道治理是保證城市生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要措施。因此，在 對(duì)河道牛態(tài)環(huán)境進(jìn)行治理時(shí)，需要結(jié)合地區(qū)河道的具體功能以及河道地理要素等 選擇相應(yīng)的河