摘 要:河道堤防建設(shè)已從以往的一些功能建設(shè)進(jìn)入到生態(tài)建設(shè)中,文章分析了河道堤防存在的問題以及堤防生態(tài)建設(shè)的必要性,提出了一些建設(shè)河道生態(tài)堤防的建議。
關(guān)鍵詞:河道堤防工程;生態(tài)治理;岸坡的防護(hù)
中圖分類號:TV147
1.堤防建設(shè)的現(xiàn)狀
堤防最主要的功能除了防汛外,也有生態(tài)功能,以生態(tài)修復(fù)為目標(biāo)的河道堤防建設(shè)注重人與自然的和諧相處。目前為止,我國的堤防工程多是傳統(tǒng)意義的水利工程,追求的基本上是經(jīng)濟效益和社會效益,很少考慮工程對生態(tài)環(huán)境的影響。歐美等國在水環(huán)境治理上加大了力度,自然生態(tài)型堤防建設(shè)取得了很好的效果。他們拆除了大量60、70年代建造的鋼筋混凝土護(hù)岸,建設(shè)生態(tài)型堤防已成為當(dāng)代趨勢。
2.生態(tài)堤防建設(shè)概述
2.1生態(tài)堤防的含義 生態(tài)堤防是指恢復(fù)后的自然河岸或具有自然河岸水土循環(huán)的人工堤防。主要是通過擴大水面積和綠地,設(shè)置生物的生長區(qū)域,設(shè)置水邊景觀設(shè)施,采用天然材料的多孔性構(gòu)造等措施來實現(xiàn)河道生態(tài)堤防建設(shè)。在實施過程中要尊重河道實際情況,根據(jù)河岸原生態(tài)狀況,因地制宜,在此基礎(chǔ)上稍加“生態(tài)加固”,不要作過多的人為建設(shè)。
2.2生態(tài)堤防建設(shè)的必要性
原來河道堤防建設(shè),僅是加固堤岸、裁彎取直、修筑大壩等工程,滿足了人們對于供水、防洪、航運的多種經(jīng)濟要求。但水利工程對于河流生態(tài)系統(tǒng)可能造成不同程度的負(fù)面影響:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形態(tài)直線化,河道橫斷面幾何規(guī)則化,河床材料的硬質(zhì)化;二是自然河流的非連續(xù)化,包括筑壩導(dǎo)致順?biāo)鞣较虻暮恿鞣沁B續(xù)化,筑堤引起側(cè)向的水流聯(lián)通性的破壞。
2.3生態(tài)堤防的作用
生態(tài)堤防在生態(tài)的動態(tài)系統(tǒng)中具有多種功能,主要表現(xiàn)在:
成為通道,具有調(diào)節(jié)水量、滯洪補枯的作用。堤防是水陸生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部及相互之間生態(tài)流流動的通道,豐水期水向堤中滲透儲存,減少洪災(zāi);枯水期儲水反滲入河或蒸發(fā),起著滯洪補枯、調(diào)節(jié)氣候的作用。傳統(tǒng)上用混凝土或漿砌塊石護(hù)岸,阻隔了這個系統(tǒng)的通道,就會使水質(zhì)下降;
過濾的作用,提高河流的自凈能力。生態(tài)河堤采用種植水中植物,從水中吸取無機鹽類營養(yǎng)物,利于水質(zhì)凈化。
能形成水生態(tài)特有的景觀。堤防有自己特有的生物和環(huán)境特征,是各種生態(tài)物種的棲息地。
2.4生態(tài)堤防建設(shè)效益
生態(tài)堤防建設(shè)改善了水環(huán)境的同時,也改善了河道生態(tài)、水資源和居住條件,并強化了文化、體育、休閑設(shè)施,使河道交通功能、河道防洪等再上新的臺階,對于優(yōu)化河道環(huán)境,提升河道形象,改善投資環(huán)境,拉動經(jīng)濟增長,擴大對外開放,都將產(chǎn)生直接影響。
3.堤防建設(shè)的生態(tài)問題
堤防是水陸生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部及相互之間生態(tài)流流動的通道,以往堤防建設(shè)大多采用人工混凝土河堤或漿砌石垂直斷面型式河堤,只考慮了泄洪排水功能,基本沒考慮生態(tài)功能,為保護(hù)河道安全,河堤逐年加高,河流完全被人工化、渠道化,人工與自然比例不協(xié)調(diào)。從而伴隨著堤防建設(shè)的不斷推進(jìn),生態(tài)問題也不斷出現(xiàn)。
3.1對天然河道裁彎取直
天然河流是蜿蜒彎曲、分叉不規(guī)則的,寬窄不一、深淺各異,在以往的堤防建設(shè)中,過多地強調(diào)“裁彎取直”,堤線布置平直單一,使河道的形態(tài)不斷趨于直線化,岸坡坡腳附近的河床深潭一般也被填平,深潭、淺灘不復(fù)存在,導(dǎo)致整個河道斷面變?yōu)橐?guī)則的矩形或組合梯形斷面,使河道斷面失去了天然的不規(guī)則化形態(tài),從而改變了原有河道的水流流態(tài),對水生生物產(chǎn)生不良影響。
3.2追求保護(hù)面積的最大化
以往的堤防設(shè)計追求最大的保護(hù)面積,堤線緊靠岸坡坡頂布置,導(dǎo)致河槽變窄,河漫灘不復(fù)存在,從而失去了原有天然河道的開放性,使生物的生長發(fā)育失去了棲息環(huán)境。
3.3現(xiàn)場施工無序
堤防施工對生態(tài)環(huán)境的破壞,主要表現(xiàn)在施工時對施工現(xiàn)場、料場、棄渣場的簡單處理。工程竣工后,施工現(xiàn)場的施工道路沒有恢復(fù)到施工前的狀態(tài),道路邊坡、陡坎未能進(jìn)行必要的防護(hù)處理,引起岸坡沖刷失穩(wěn)。護(hù)岸施工時修筑的圍堰沒能及時清除,導(dǎo)致水土流失,河床淤積。料場、棄渣場使用后,缺少必要的整治和生態(tài)修復(fù),導(dǎo)致場地溝壑縱橫、土壤裸露、雜亂無章,引起水土流失,破壞了原有的生態(tài)環(huán)境。
3.4對岸坡的硬質(zhì)化處理
對岸坡的處理,以往一般多采用“硬處理”,也就是采用大片的干砌石、漿砌石或混凝土護(hù)坡,忽視生態(tài)防護(hù)措施的研究和應(yīng)用。護(hù)岸是水陸生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部及相互之間生態(tài)流流動的通道,阻隔了這個系統(tǒng)的通道,就會使水質(zhì)下降。岸坡防護(hù)工程對生態(tài)系統(tǒng)影響最大,因為水陸過渡地帶是水生植物的發(fā)育地,是水生動物的棲息、產(chǎn)卵、覓食地,所以對生態(tài)環(huán)境的影響尤為嚴(yán)重。
4.解決堤防生態(tài)問題的對策
要徹底解決目前堤防建設(shè)中的生態(tài)問題,重視生態(tài)堤防的設(shè)計和施工是極其重要的。下面從設(shè)計、施工等角度談幾點解決生態(tài)問題的對策。
4.1堤線和堤型的選擇
堤線的布置要因地制宜,應(yīng)盡可能保留江河湖泊的自然形態(tài),保留或恢復(fù)其蜿蜒性或分汊散亂狀態(tài),即保留或恢復(fù)濕地、河灣、急流和淺灘。在有條件的地方盡可能使堤線離開岸坡坡頂,一方面可保證足夠的行洪斷面和堤身的穩(wěn)定,另一方面也可保持岸坡的天然形態(tài)并保護(hù)岸坡的天然植被。
選擇堤型時,要結(jié)合場地及周圍環(huán)境因素,通過多方案比較擇優(yōu)選用。堤型的選擇原則除滿足工程滲透穩(wěn)定和滑動穩(wěn)定等安全條件外,還應(yīng)結(jié)合生態(tài)保護(hù)或恢復(fù)技術(shù)要求,盡量采用當(dāng)?shù)夭牧虾途徠拢瑸橹脖簧L創(chuàng)造條件,保持河流的側(cè)向聯(lián)通性。筑堤材料宜優(yōu)先選用當(dāng)?shù)夭牧,一般多采用比較生態(tài)的土堤堤型,以便于堤坡的植草綠化,使堤內(nèi)外生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào),避免過多地采用直立的鋼筋混凝土和漿砌石堤型,這些堤型與周圍環(huán)境欠協(xié)調(diào),同時在一定程度也影響堤內(nèi)外的空氣交換。
4.2河流斷面設(shè)計
自然河流的縱、橫斷面顯示出多樣性的變化,設(shè)計時應(yīng)做到淺灘與深潭相間。
4.3岸坡的防護(hù)
盡可能保持岸坡的原來形態(tài),盡量不破壞岸坡的原生植被,局部不穩(wěn)定的岸坡可局部采用工程措施加以處理,避免大面積削坡,導(dǎo)致全堤段岸坡斷面統(tǒng)一化;盡可能少用單純的干砌石、漿砌石或混凝土護(hù)坡,宜采用植物護(hù)坡,在坡面種植適宜的植物,達(dá)到防沖固坡的目的,河道坡岸植物重要的功能之一就是保持土壤,即固土護(hù)坡。在河岸坡面上的土壤侵蝕一般包括3個基本過程:
坡面土壤表層被雨水濺蝕、動物踩踏或機械耕作后疏松和破壞。(2)疏松土壤被坡面徑流沖刷和搬運。
滑坡或崩塌導(dǎo)致的塊體運動。從上游侵蝕到下游沉積,不同的立地條件表現(xiàn)不同的侵蝕方式。最終土壤流失是侵蝕力和土壤抗侵蝕力相互作用的結(jié)果,坡岸植物通過機械效用和水文效用減弱侵蝕力或增強抗侵蝕力而保持土壤;盡可能保護(hù)岸坡坡腳附近的深潭和淺灘,這是河床多樣化的表現(xiàn),為生物的生長提供棲息場所,增加與生物的和諧性。
4.4對已建堤防作必要的生態(tài)修復(fù)
由于認(rèn)識和技術(shù)的局限性,以往修筑的一些堤防,尤其是河道堤防對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響是存在的,可以采用必要的補救措施,盡可能減少或消除對生態(tài)環(huán)境的影響。以“修”復(fù)為主,杜絕“整改”,盡量不破壞河岸原有的植被。
參考文獻(xiàn)
[1] 湯春華.淺談堤防工程施工必須把握的問題[J].中國水利,2011(8).
[2] 孫國慶,堤防工程生態(tài)固坡淺析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2012(5)