堤防工程與生態(tài)環(huán)境國(guó)家級(jí)水利期刊論文發(fā)表

發(fā)布時(shí)間：2014-04-11所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1357次

摘 要： 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)河道的治理提出了更高的要求，除了防洪保安之外，開(kāi)始關(guān)注水域的生態(tài)系統(tǒng)，以及河流的自然景觀。從堤防工程建設(shè)的需求出發(fā)，參考國(guó)外經(jīng)驗(yàn)和最新技術(shù)進(jìn)展，針對(duì)我國(guó)目前的堤防工程建設(shè)，提出了建設(shè)現(xiàn)代化堤防工程，并應(yīng)用到文安

　　論文關(guān)鍵詞：堤防工程,防洪,生態(tài),景觀,國(guó)家級(jí)水利期刊論文發(fā)表

　　論文摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)河道的治理提出了更高的要求，除了防洪保安之外，開(kāi)始關(guān)注水域的生態(tài)系統(tǒng)，以及河流的自然景觀。從堤防工程建設(shè)的需求出發(fā)，參考國(guó)外經(jīng)驗(yàn)和最新技術(shù)進(jìn)展，針對(duì)我國(guó)目前的堤防工程建設(shè)，提出了建設(shè)現(xiàn)代化堤防工程，并應(yīng)用到文安縣堤防工程的規(guī)劃建設(shè)中。

　　隨著科學(xué)進(jìn)步，人們認(rèn)識(shí)到水利工程對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)可能造成不同程度的負(fù)面影響。這主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：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。從保護(hù)生態(tài)環(huán)境的高度，充分認(rèn)識(shí)這種負(fù)面作用，積極采取工程措施和生物措施對(duì)于受損河流生態(tài)系統(tǒng)予以必要的補(bǔ)償，維護(hù)水域生態(tài)系統(tǒng)的功能，是流域生態(tài)建設(shè)的重要任務(wù)之一。國(guó)家級(jí)水利期刊論文發(fā)表《中國(guó)工程科學(xué)》是中國(guó)工程院創(chuàng)辦并主管的學(xué)術(shù)期刊，全國(guó)政協(xié)副主席、中國(guó)工程院院長(zhǎng)、兩院院士宋健教授任編委會(huì)主任。《中國(guó)工程科學(xué)》辦刊的指導(dǎo)思想是充分發(fā)揮中國(guó)工程院各學(xué)部全體院士和全國(guó)工程科技專家的積極性，面向中國(guó)和世界工程科技界，努力使之成為我國(guó)工程科技界最高水平的綜合性學(xué)術(shù)刊物。《中國(guó)工程科學(xué)》是傳播當(dāng)代最新工程技術(shù)信息，薈萃專家、學(xué)者創(chuàng)新精華，融百花為一園，集綜合為一體的學(xué)術(shù)期刊。它不但面向兩院院士和工程技術(shù)專家，更以廣大中青年科技人員和高校師生為讀者對(duì)象。

　　1998年大洪水后，為滿足堤防工程設(shè)計(jì)和施工的要求，我國(guó)先后頒布了《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和《堤防工程施工規(guī)范》，這兩個(gè)規(guī)范技術(shù)重點(diǎn)是確保堤防安全，滿足防洪的需要。規(guī)范的頒布貫徹，對(duì)于指導(dǎo)我國(guó)的堤防工程建設(shè)起到了重大作用。但這兩個(gè)規(guī)范也存在著一定的局限性，主要是對(duì)于堤防工程的環(huán)境效應(yīng)和生態(tài)補(bǔ)償重視不夠。在修建防洪堤時(shí)，我國(guó)只注重堤防本身的安全性與經(jīng)濟(jì)性，而不注重或不太注重修堤對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響分析及采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施，對(duì)修建在堤體內(nèi)的建筑設(shè)施的規(guī)定也有待規(guī)范。

　　1生態(tài)環(huán)境保護(hù)于堤防工程中的重要性

　　河流作為一種重要的生態(tài)系統(tǒng)，其生態(tài)系統(tǒng)健康越來(lái)越受到重視。要求人類在開(kāi)發(fā)利用水資源、建設(shè)水利工程的同時(shí)，必須維系良好生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)。

　　從上世紀(jì)70年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)國(guó)家科技界和工程界針對(duì)水利工程對(duì)于河流生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)面影響，提出了如何進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了河流生態(tài)恢復(fù)的理論與工程實(shí)踐。如德國(guó)提出的“河流生態(tài)自然工程”，美國(guó)提出的“自然河道設(shè)計(jì)方法”，日、韓等國(guó)提出“與自然親近的治河工程”理念。與之相對(duì)應(yīng)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家在河道整治工程和堤防工程設(shè)計(jì)施工規(guī)范中增加了有關(guān)河流生態(tài)建設(shè)的內(nèi)容，或者頒布了專門的河流生態(tài)工程設(shè)計(jì)導(dǎo)則，如德國(guó)的《防洪堤》(DIN 19712)，該標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)很大的特色，就是很注重修建防洪堤對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響分析及采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施，同時(shí)對(duì)修建在堤體內(nèi)的建筑設(shè)施要求非常嚴(yán)格;英國(guó)的《河流恢復(fù)技術(shù)手冊(cè)》;美國(guó)的《防洪墻、堤防和土石壩景觀植被和管理導(dǎo)則》;美國(guó)陸軍工程師團(tuán)出版的《河流管理-河流保護(hù)和恢復(fù)的概念和方法》和《河流恢復(fù)工程的水力設(shè)計(jì)》;澳大利亞水和河流委員會(huì)出版的《河流恢復(fù)》。這些方面的經(jīng)驗(yàn)均值得我們借鑒。

　　近年來(lái)，我國(guó)部分地區(qū)在進(jìn)行防洪建設(shè)和河流整治工程中，已經(jīng)采取了一些新技術(shù)和新材料，嘗試河流的生態(tài)建設(shè)，比如采用生態(tài)型護(hù)坡技術(shù)，堤防綠化措施等。但是對(duì)很多問(wèn)題的認(rèn)識(shí)比較片面、模糊或高度不夠，缺乏系統(tǒng)的理論和應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)，在設(shè)計(jì)和施工中缺乏標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，迫切需要有關(guān)技術(shù)規(guī)范和技術(shù)導(dǎo)則的支持，使河流整治工程建設(shè)更具科學(xué)性和規(guī)范化。

　　2現(xiàn)代化堤防工程

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)水利工程建設(shè)有了新的要求，在考慮水利設(shè)施安全經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，著重提出了生態(tài)景觀的需求。城市現(xiàn)代化防洪堤工程應(yīng)與生態(tài)與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合，防洪安全的同時(shí)考慮改善城市生態(tài)環(huán)境及城市居民的休閑。有這樣要求的堤防工程區(qū)別于以往的僅以防洪安全考慮的堤防工程，符合人與自然的和諧發(fā)展，稱其為現(xiàn)代化堤防工程。

　　城市建設(shè)的不同方面對(duì)河道有著不同的要求。這些要求在許多方面存在著矛盾，特別是防洪與生態(tài)、景觀、用地的矛盾尤為突出。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)河道的治理提出了更高的要求，除了防洪保安之外，開(kāi)始關(guān)注水域的生態(tài)系統(tǒng)，以及河流的自然景觀。因此，治理河道不僅要滿足防洪要求，還要能夠滿足人們對(duì)親水和景觀方面的要求。

　　2.1規(guī)劃原則

　　1)堤防工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)進(jìn)行工程經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益分析，權(quán)衡滿足人的需求的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益之間的關(guān)系，即進(jìn)行工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)技術(shù)及生態(tài)環(huán)境效益評(píng)估，改變現(xiàn)行的單一經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)估指標(biāo)體系。

　　2)在進(jìn)行堤防工程的規(guī)劃時(shí)，應(yīng)明確河流與其上下游、左右岸的生物群落處于一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)中，按照“河流生態(tài)廊道”的范圍，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)。

　　3)在進(jìn)行工程勘察時(shí)，除常規(guī)的水文、地質(zhì)的測(cè)量勘察外，還要補(bǔ)充相關(guān)范圍的生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)查，重點(diǎn)是生物群落的歷史與現(xiàn)狀調(diào)查。

　　2.2設(shè)計(jì)原則

　　1)在堤線布置時(shí)，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。

　　2)堤防間距的確定，應(yīng)遵循宜寬則寬的原則，要處理好行洪和生態(tài)保護(hù)要求與土地開(kāi)發(fā)利用之間的矛盾，河槽和河漫灘不僅要能滿足設(shè)計(jì)洪水行洪要求，還要保持一定的淺灘寬度和植被空間，為生物的生長(zhǎng)發(fā)育提供棲息地，發(fā)揮河流的自凈化功能。

　　3)堤型的選擇原則除滿足工程滲透穩(wěn)定和滑動(dòng)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(zhǎng)創(chuàng)造條件，保持河流的側(cè)向聯(lián)通性。

　　4)河流斷面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按照自然河道縱、橫斷面的多樣性變化特征，盡量避免河床的平坦化，采用非規(guī)則斷面，淺灘與深潭相間。有助于增加與生物的親和力及與自然風(fēng)景相協(xié)調(diào)。

　　5)岸坡防護(hù)工程的設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)人與自然和諧的生態(tài)建設(shè)，采用與周圍自然景觀協(xié)調(diào)的結(jié)構(gòu)形式，在滿足工程安全的前提下，確保生態(tài)和景觀的護(hù)岸形式多樣性。在典型的岸坡防護(hù)結(jié)構(gòu)中，應(yīng)盡量使用具有良好反濾和墊層結(jié)構(gòu)的堆石及多孔混凝土構(gòu)件和自然材質(zhì)制成的柔性結(jié)構(gòu)，盡可能避免使用硬質(zhì)不透水材料，如混凝土、漿砌塊石等，為植物生長(zhǎng)，及魚(yú)類、兩棲類動(dòng)物和昆蟲(chóng)的棲息與繁殖創(chuàng)造條件。

　　6)在城市水域整治的景觀建設(shè)中，應(yīng)強(qiáng)調(diào)保留江河湖泊天然的美學(xué)價(jià)值，應(yīng)更多注重生物棲息地建設(shè)，避免將水流置于過(guò)多的亭臺(tái)樓閣等混凝土與砌石形成的人工環(huán)境之中。水利工程設(shè)施要造成一種人與自然親近的環(huán)境，現(xiàn)代的城市景觀設(shè)計(jì)，應(yīng)更多注重生物棲息地建設(shè)。水利工程還應(yīng)為公眾廣泛參與和對(duì)兒童進(jìn)行水環(huán)境保護(hù)教育創(chuàng)造良好條件。如水生態(tài)公園、河流小型博物館等。

　　7)工程施工時(shí)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)施工期對(duì)生物棲息地進(jìn)行保護(hù)和恢復(fù)，避開(kāi)動(dòng)植物發(fā)育期進(jìn)行施工。對(duì)特殊區(qū)域的物種，在施工期要采取相應(yīng)的輔助保護(hù)措施。采料場(chǎng)開(kāi)挖后應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)處理，以滿足美觀和環(huán)境方面的要求，應(yīng)合理設(shè)置排水、平整地形和改善有利于植被生長(zhǎng)的條件。料場(chǎng)區(qū)應(yīng)進(jìn)行植被恢復(fù)，與周圍景觀相一致。

　　8)為降低施工環(huán)境對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的沖擊，保障工程效果的實(shí)現(xiàn)，并延長(zhǎng)生態(tài)工程的壽命，應(yīng)加強(qiáng)生態(tài)工程的前期養(yǎng)護(hù)和后期管理，包括維護(hù)、監(jiān)測(cè)和評(píng)估，并積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。

　　3工程實(shí)例

　　文安縣位于河北平原中部，北與霸州市接壤，西靠雄縣，南臨任丘市、大城縣，東接天津市靜海縣。全縣總面積1028平方公里，其中近860平方公里土地處于海河流域的主要蓄滯洪區(qū)文安洼內(nèi)，地勢(shì)低洼封閉，最低地面高程僅有3.6米(大沽)，歷史上承受著清南地區(qū)5100多平方公里的瀝水及大清河、子牙河的決口洪水。八十余年來(lái)，大清河、子牙河兩河決口十五次，文安洼積水達(dá)三十七年之久。千里堤是大清河系的主要防洪屏障，擔(dān)負(fù)著保衛(wèi)清南地區(qū)、華北油田、天津市和津浦、京九鐵路防洪安全的任務(wù)。近年來(lái)，文安縣在大力加強(qiáng)市政工程建設(shè)的同時(shí)，堅(jiān)持把發(fā)展水利工程建設(shè)，特別是把堤防工程建設(shè)與城市景觀、環(huán)境建設(shè)相結(jié)合，努力提高城市防洪減災(zāi)能力，促進(jìn)城市生態(tài)景觀建設(shè)的發(fā)展。

　　目前，文安縣正在籌建新防洪堤38.5公里，配套完善了河堤休閑娛樂(lè)場(chǎng)、生態(tài)風(fēng)景帶等公益項(xiàng)目，增強(qiáng)防洪堤的實(shí)用性和觀賞性。該工程不僅能夠減輕洪水對(duì)縣城的威脅，而且擴(kuò)展了市民休閑娛樂(lè)空間，成為扮靚城市的一盞明燈。

　　文安縣城現(xiàn)代化堤防工程的實(shí)施具有重大意義：

　　1)建設(shè)新的堤防工程，加固現(xiàn)有堤防工程將徹底改變城鎮(zhèn)建設(shè)受防洪堤影響而存在的封閉和畸形狀態(tài)，為新城區(qū)的規(guī)劃、建設(shè)提供廣闊的發(fā)展空間，相應(yīng)的城區(qū)排水、市政道路建設(shè)問(wèn)題也將得到很好的改善。

　　2)堤防工程的興建可以為本縣的項(xiàng)目建設(shè)提供可靠的防洪安全保證，使城區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到百年一遇，堤防工程增加的安全區(qū)域也為興建工業(yè)園區(qū)，搞好項(xiàng)目建設(shè)提供了廣闊空間。

　　3)現(xiàn)代化堤防工程的建設(shè)，以人與自然和諧為核心理念，將縣城防洪安全與城區(qū)生態(tài)景觀環(huán)境相結(jié)合，通過(guò)詳細(xì)合理的堤線、水系、園林規(guī)劃，建設(shè)文安縣成為一個(gè)生態(tài)優(yōu)美、環(huán)境和諧的美麗城區(qū)，為生態(tài)文安建設(shè)起到示范作用。

　　4結(jié)論

　　現(xiàn)代水利的突出特征是人與自然和諧相處，保持人類的生產(chǎn)活動(dòng)與自然規(guī)律之間的平衡與協(xié)調(diào)。應(yīng)力求使每一項(xiàng)水利工程盡可能成為生態(tài)工程、水資源保護(hù)工程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。恢復(fù)和維系良好的生態(tài)系統(tǒng)，以水資源的可持續(xù)利用支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，是水利工作的基礎(chǔ)性目標(biāo)，把水利工程建設(shè)成“生態(tài)工程”，使水利工程一方面要滿足水生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)要求，使水利工程發(fā)揮生態(tài)效益和環(huán)境美化功能;另一方面是指水利工程要滿足水資源合理配置的各項(xiàng)要求，充分發(fā)揮工程效益。在工程規(guī)劃、建設(shè)、管理的全過(guò)程充分重視每一項(xiàng)水利水電工程的生態(tài)環(huán)境影響問(wèn)題，才能興利除弊，把水利工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響降到最低程度，以水資源的可持續(xù)利用保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

　　現(xiàn)代化堤防工程提出了防洪安全與生態(tài)環(huán)境保護(hù)并重，這是我國(guó)以往工程較為忽視的問(wèn)題。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，具有了一定的反哺生態(tài)環(huán)境的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，為現(xiàn)代化堤防工程的開(kāi)展提供了保障。現(xiàn)代化堤防工程符合科學(xué)發(fā)展觀及人與自然和諧相處的發(fā)展要求，勢(shì)必是將來(lái)防洪工程的主要發(fā)展方向，也對(duì)其他水利工程建設(shè)有一定的借鑒意義。

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