談生態水利工程下的河道規劃設計范文

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【摘要】受綠色可持續發展理念的影響，水利工程的建設不再僅局限于防洪和排澇等傳統的功能，探討生態發展河道規劃設計已經成為了水利工程建設的重要課題。論文對生態水利工程的發展理念進行了總結，并在此基礎上結合某市實際的水利工程案例探討生態水利工程中河道規劃設計的主要內容及其特點。

【關鍵詞】生態環境；水利工程；河道規劃

1引言

隨著社會對生態環境建設的逐漸重視，近幾十年來生態水利工程（Eco-HydraulicEngineering）得到了眾多學者的普遍關注和熱烈討論，已經成為未來水利工程研究和發展的重要方向[1]。水利工程的建設除了達到排洪、防澇、蓄水的基本功能之外，還需要考慮水利工程建設對生態環境帶來的潛在影響[2]。生態水利工程的發展本著尊重自然、共享水資源、易于生態修復理念已經成為未來水利工程建設的趨勢，因此，本文首先總結了生態水利工程建設的基本原則，并在此基礎上結合某市實際的水利工程案例來探討生態水利工程中河道規劃設計的主要內容及其特點。

2生態水利工程建設的基本原則

2.1工程的合理性和經濟性

生態水利工程建設的目的是在兼顧生態系統可持續發展的基礎上服務社會和發展經濟，生態水利工程的建設應該滿足當地的合理需求，確保工程的耐用性和穩定性。因此，在項目立項和方案選擇時應該綜合考慮多種因素，充分對比多種設計方案，按照投資風險小、效益高的原則實施項目。

2.2生態系統的自恢復原則

自然系統的重要特征是具有不同形式的自我組織功能，即某些生態友好的物種可以經受住生態環境的變化，尋找合適的生態環境和能源途徑形成足夠數量的繁殖種群。項目的建設當中應該考慮到生態環境的自恢復性。

2.3景觀的整體性

在建設生態水利工程時需要考慮河流生態系統和河道景觀的整體性。河道景觀的設計是以人為主體，在對景觀整體性把控的同時應該考慮到生態環境的承載能力和多樣化的要求，在綠植、樹木的種植和燈光的設計時應該尊重當地自然環境。

3生態河道設計的內容

3.1河道的平面設計

在河道的平面設計中，河流的過流能力是整個水利系統設計的關鍵部分。目前，由于我國大部分地區都存在非法占用河道、填埋河道等現象，導致河道變窄、水域面積大幅減小、河道生態環境破壞。所以，在進行河道的平面設計時，首先要確保能夠滿足河道的排洪能力，然后根據河道地勢地形和層次，合理設計河道的寬、窄、曲、直參數，保證河道能夠減輕汛期的行洪壓力、保證生物能有充分的生存空間以及能夠補給地下水和凈化大氣。

3.2河道的斷面設計

河道的斷面設計重點是不同季節時河道能夠適用的水位和水量。在雨季高水位時可以確保周圍居民的生命和財產不受影響，旱季低水位時可以滿足當地居民生產生活、生物生存對水量的需求。在進行斷面設計時，還應考慮到過高的堤壩是否影響了陸生和兩棲動物的自由活動，是否利于他們的繁衍生息。

3.3生態護岸的設計

生態護岸設計兼顧河道的防護功能和生態平衡的恢復功能，需要具有較大的孔隙率，有利于附著植物的生長繼而加固堤岸，有利于生態系統中能量和物質的流動，有利于生態環境的保護。生態河道護岸可以實現河流水體和河岸之間水分和物質的交換以及基本的防洪功能，主要的選擇形式有以下3種。

3.3.1自然原型護岸自然原型護岸是利用植物的根系來穩固河堤，可以保證河岸原有的自然形態，適用于小河或坡面較緩、腹地寬大的河段。該方法實現的難度不大，造價較低，一般在治理農村河道的時候可以優先選擇。植物可以選擇蘆葦、菖蒲或其他親水性的植物。

3.3.2自然型護岸自然型護岸是通過在常水位以上的坡面種植灌木和植被等植物，同時，利用石材等材料保護堤底的一種形式，常用在坡面較陡、坡面沖刷嚴重的河段。

3.3.3復式階級型護岸復式階級型護岸主要由親水臺下設計和親水臺上設計組成，在親水平臺以下采用硬性材料構造成梯形網狀框架。在框架中投入石塊，用于建造人工魚巢。在框架外選擇種植楊柳等植物，進水側選擇蘆葦、蓮藕等水生植物，這樣的設計會形成多層次的植被網絡，有助于鞏固堤防。親水平臺以上采用柵格形式的混凝土鞏固堤岸，柵格中間種植楊柳等樹木和其他的灌木和花草，適用于防洪要求較高且腹地較小的河段。

3.4生物的利用

在河道的設計過程中應該充分利用原河道的水生生物和可適應當地環境的物種，如蓮藕、蘆葦等植物，這樣，既能美化河道的環境又能夠凈化水質。在平緩的坡面上，可以選擇種植一些喬木、灌木和一些草本植物；在較陡的坡面上可以在預留的方孔上種植萱草等植物。

4某市護城河的生態河道的設計

4.1護城河的簡介

該市護城河的占地面積為4×105m2，周長為10km，梯形的橫斷面，上口寬為20m左右，河底的寬度為10~15m，深度為5m左右，東北和西南角的落差約為3m。護城河不但具有蓄水和泄洪的作用，還是該城市重要的景觀。

4.2護城河的生態河道設計

針對河道的現狀，本文對如下方面進行重新設計。

4.2.1溢水堰設計護城河的現有溢水堰為梯形結構，高低水位之間的落差明顯且連續性不良，水流近似于靜置的狀態，河道景觀不好。將梯形直立式的溢水堰改造成柵格斜面式，里面使用砂石填充并種植蘆葦、蓮藕等水生植物。雨季水漫過斜面時可以穿過水生植物流向下一階的水域，旱季時在斜面上柵格的內部可以儲存足夠供水生植物生長的水量。由于河面有水生植物同時伴有水的流動聲會給人很強的生機感，能夠更好地發揮河道的景觀效益。河道堰壩平面和縱向斷面如圖1和圖2所示。

4.2.2親水平臺的設計原有河道的親水平臺是視覺上較為生硬的直接臨水直立式砌墻結構。對親水平臺的改造首先將結構改為斜面柵格結構，并在人行道外預留柵格空間，柵格空間內需要使用砂石和土質填充并和周邊的深層土質相聯，在其中種植親水性的植物。由于水生植物的根系可以有效地保護柵格，所以在高水位的時候一般不會破壞砌堤中的柵格。該設計方案使得親水平臺堤岸由平變緩，增加了親水性和河道兩岸的景觀效益。親水平臺以上單側河道堤岸斷面圖和平面圖如圖3和圖4所示。

4.2.3護坡的設計原有的護坡改造都是采用磚砌結構，即將護坡包圍。這樣的改造方案會嚴重破壞原有的自然護坡，增大了護坡的隔水面，大大減弱了河道的景觀效益。本文在生態水利工程的理念下進行設計時，先對護坡面進行小孔徑孔隙柵格化，然后，在預留深入土層的孔徑內種植萱草等花卉、親水灌木、喬木等植物。

5結語

基于生態水利工程理念治理河道是未來水利工程發展和建設的必然趨勢。本文通過總結生態水利工程的發展理念，結合某市實際的工程案例，探討生態水利工程中河道規劃設計的主要內容和特點，為未來相關項目的發展提供可靠支撐和參照。

【參考文獻】

【1】程飛.應用生態工程原理解決水利施工中的環境問題[J].水利學報,2003(3):55-63.

【2】董哲仁.水利工程對生態系統的脅迫[J].水利水電技術,2003,34(7):2-4.

作者：胡金花 劉莉娜 單位：昆山市水利設計院有限公司