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摘要：我国的河堤治理大多采用硬性防护,只考虑河堤的防洪功能,而淡化了河流的资源功能和生态功能,对生态极为不利。生态护坡顺应了国际上生态治理河堤的先进理念,结合生态护坡的应用情况从生态护坡的设计型式、施工注意事项以及生态护坡与硬性护坡作用的不同,阐述生态护坡的推广价值以及对城市河堤的生态环境改善的重要作用。
关键词：生态堤型；防洪；工程建设
引言：
以往传统的堤防工程建设,以满足人们防洪和水资源利用等多种需求为目的,而忽视了河流生态系统本身的需求,对工程的生态问题考虑不够,甚至忽略了工程建设对生态环境的影响,导致河流生态系统的功能退化,给人们的长远利益带来损害。堤防有自己特有的生物和环境特征,是各种生态物种的栖息地。水环境的变化、生态护岸的建设为大量的生物提供了生存和繁衍的栖息地。随着科学的进步,人们对生态问题的认识不断加深,堤防建设的生态问题也随之显露出来。
1生态堤防建设概述
1.1生态堤防建设的必要性
过去城市堤防建设,仅是加固堤岸、裁弯取直、修筑大坝等工程,满足了人们对于供水、防洪、航运的多种经济要求,但没有从发挥河流自然生态、休息娱乐、景观、提升城市形象等综合功能的角度来考虑。随着科学进步,人们认识到水利工程对于河流生态系统可能造成不同程度的负面影响。这些堤防工程给人们带来了巨大效益,但同时也极大地改变了城市河流的结构和功能,造成一些生态环境问题。
城市生态堤防设计已引起了全国水利工程界的普遍关注,堤防设计要考虑河道生态,接近自然景观,不破坏自然景观。考虑生物的多样性与城市景观多样性之间的关系,为不同生态习性的动植物创造不同的生态环境以实现动植物的多样性。最大限度地发挥生态环境综合效益,促进人与自然共同可持续发展。
1.2生态堤防的原则
在自然条件下,生态堤防在生态的动态系统中具有多种功能,主要表现在:
①成为通道,起着调节水量、滞洪补枯的作用。堤防是水陆生态系统内部及相互之间生态流流动的通道,丰水期水向堤中渗透储存,减少洪灾;枯水期储水反渗入河或蒸发,起着滞洪补枯、调节气候的作用。传统上用混凝土或浆砌块石护岸,阻隔了这个系统的通道,就会使水质下降;
②过滤的作用,提高河流的自净能力。生态河堤采用种植水中植物,从水中吸取无机盐类营养物,利于水质净化;
③能形成水生态特有的景观。堤防有自己特有的生物和环境特征,是各种生态物种的栖息地。
2生态河堤的优点
2.1适合生物生存和繁衍
生态河堤把水、河道与堤防、河畔植被连成一体,通过科学的配置,建立起阳光、水、植物、生物、土壤、堤体之间互惠共存的河流生态系统,实现物质、养分、能量的交流。同时也为生物提供了栖息地。
而混凝土河堤把水、河道与河畔植被分隔,隔断了护堤土体与水体的交换和循环,阻止了河道与河畔植被的水气循环,不仅使很多陆上的植物丧失了生存空间,还使一些水生动物失去了生存和避难场所。
2.2增强水体自净作用
植物根系可固着土壤,枝叶可截留雨水,过滤地表径流,抵抗流水冲刷,从而起到保护堤岸、增加堤岸结构的稳定性、净化水质、涵养水源的作用,而且随着时间的推移,这些作用被不断加强。
生态河堤修建的各种鱼巢、鱼道、造成的不同流速带,形成水的紊流,利于氧从空气传入水中,增加水中溶解氧,利于好氧微生物、鱼类等水生生物的生长,促进水体净化,改善河流水质。
2.3调节水量、滞洪补枯
生态河堤的植被有涵蓄水份的作用,同时,河堤土壤中有大量的土壤动物和微生物,使河堤土壤具有很高的孔隙率。丰水期,水向堤中渗透储存;枯水期,储水反渗入河或蒸发,起着滞洪补枯、调节气候的作用。而混凝土河堤是一个封闭系统,阻止了水体与土壤的渗透交换,丧失了自然河堤固有的调节水量的作用。
3堤防建设的生态问题
3.1对天然河道裁弯取直
天然河流是蜿蜒弯曲、分叉不规则的,宽窄不一、深浅各异,在以往的堤防建设中,过多地强调“裁弯取直”,堤线布置平直单一,使河道的形态不断趋于直线化,岸坡坡脚附近的河床深潭一般也被填平,深潭、浅滩不复存在,导致整个河道断面变为规则的矩形或组合梯形断面,使河道断面失去了天然的不规则化形态,从而改变了原有河道的水流流态,对水生生物产生不良影响。
3.2现场施工无序
堤防施工对生态环境的破坏,主要表现在施工时对施工现场、料场、弃渣场的简单处理,工程竣工后,施工现场的施工道路没有恢复到施工前的状态,道路边坡、陡坎未能进行必要的防护处理,引起岸坡冲刷失稳。护岸施工时修筑的围堰没能及时清除,导致水土流失,河床淤积。料场、弃渣场使用后,缺少必要的整治和生态修复,导致场地沟壑纵横、土壤裸露、杂乱无章,引起水土流失,破坏了原有的生态环境。
4解决堤防生态问题的对策
4.1堤线和堤型的选择
堤线布置及堤型选择河流形态的多样化是生物物种多样化的前提之一,河流形态的规则化、均一化,会在不同程度上对生物多样性造成影响。堤线的布置要因地制宜,应尽可能保留江河湖泊的自然形态,保留或恢复其蜿蜒性或分汊散乱状态,即保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩。另外,在有条件的地方尽可能使堤线离开岸坡坡顶:
①可保证足够的行洪断面和堤身的稳定;
②可保持岸坡的天然形态并保护岸坡的天然植被,一般不宜紧靠岸坡坡顶布置堤线,这样刻意追求保护面积的最大化,对岸坡稳定会产生不利影响,也会改变河道的天然形态,使河道渠化,对生态环境造成不利影响。堤型的选择对生态的影响是很大的,所以,合理选择堤型至关重要。选择堤型时,要结合场地及周围环境因素,通过多方案比较,择优选用。
4.2河流断面设计
自然河流的纵、横断面也显示出多样性的变化,浅滩与深潭相间。
4.3岸坡的防护
(1)尽可能保持岸坡的原来形态,尽量不破坏岸坡的原生植被,局部不稳定的岸坡可局部采用工程措施加以处理,避免大面积削坡,导致全堤段岸坡断面统一化。
(2)尽可能少用单纯的干砌石、浆砌石或混凝土护坡,宜采用植物护坡,在坡面种植适宜的植物,达到防冲固坡的目的,河道坡岸植物重要的功能之一就是保持土壤,即固土护坡。在河岸坡面上的土壤侵蚀一般包括3个基本过程:
①坡面土壤表层被雨水溅蚀、动物踩踏或机械耕作后疏松和破坏;
②疏松土壤被坡面径流冲刷和搬运;
③滑坡或崩塌导致的块体运动。从上游侵蚀到下游沉积,不同的立地条件表现不同的侵蚀方式。最终土壤流失是侵蚀力和土壤抗侵蚀力相互作用的结果,坡岸植物通过机械效用和水文效用减弱侵蚀力或增强抗侵蚀力而保持土壤。
(3)尽可能保护岸坡坡脚附近的深潭和浅滩,这是河床多样化的表现,为生物的生长提供栖息场所,增加与生物的和谐性。因此,岸坡防护工程的设计应从强调人与自然和谐的生态建设要求出发,采用与周围自然景观协调的结构形式,在满足工程安全的前提下,确保生态和景观的护岸形式多种多样。
结束语：
在防洪规划设计中,应充分认识河道具有自然功能和社会功能两重属性。随着人们对生态问题的认识不断深入,一些解决堤防建设生态问题的新技术、新方法不断出现,为解决生态问题提供了技术支持。在选择防洪工程措施时,应充分考虑河道景观、生态的要求,在河道走向、河道断面、护岸工程、河滩地利用、堤顶处理等多方面采取措施。只要政府部门足够重视,并出台相应的政策、法规、规程、规范,堤防建设的生态问题将会逐步得到解决和完善。
参考文献：
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