论堤防工程与生态环境保护

时间:2017-07-26 论文范文 我要投稿

  论文关键词堤防工程 防洪 生态 景观

  论文摘 要随着社会经济的不断发展,人们对河道的治理提出了更高的要求,除了防洪保安之外,开始关注水域的生态系统,以及河流的自然景观。从堤防工程建设的需求出发,参考国外经验和最新技术进展,针对我国目前的堤防工程建设,提出了建设现代化堤防工程,并应用到文安县堤防工程的规划建设中。
  
  随着人类文明的进步和社会经济的迅速发展,人们越来越意识到自然环境对人类社会发展的重要性,人类社会与自然是相互依赖、相互制约、相互共存的,人类保护自然,就是保护自己,善待好自然环境,就是善待人类自身。因此,要使社会经济持续发展,建立人与自然和谐相处、同步发展的关系,既是当代人生存和发展的需要,又是人类延续和惠及子孙的大事。就水利行业而言,今后要坚持把人与自然和谐相处的理念作为指导各项水利工作的核心理念,推动治水事业再上一个新的台阶。人与自然和谐相处治水思想的贯彻,要求调整人类活动行为,减免对自然生态环境的不利影响。在水利工程的规划、设计、施工和管理等各项工作中,需要遵循有关规范和技术导则,把水生态系统的保护和修复作为一个重要的目标落到实处。
  1998年大洪水后,为满足堤防工程设计和施工的要求,我国先后颁布了《堤防工程设计规范》和《堤防工程施工规范》,这两个规范技术重点是确保堤防安全,满足防洪的需要。规范的颁布贯彻,对于指导我国的堤防工程建设起到了重大作用。但这两个规范也存在着一定的局限性,主要是对于堤防工程的环境效应和生态补偿重视不够。在修建防洪堤时,我国只注重堤防本身的安全性与经济性,而不注重或不太注重修堤对生态环境的影响分析及采取相应的安全防护措施,对修建在堤体内的建筑设施的规定也有待规范。
  1生态环境保护于堤防工程中的重要性
  河流作为一种重要的生态系统,其生态系统健康越来越受到重视。要求人类在开发利用水资源、建设水利工程的同时,必须维系良好生态环境系统。
  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。这主要表现在以下两个方面:一是自然河流的人工渠道化,包括平面布置上的河流形态直线化,河道横断面几何规则化,河床材料的硬质化。二是自然河流的非连续化,包括筑坝导致顺水流方向的河流非连续化,筑堤引起侧向的水流联通性的破坏。从保护生态环境的高度,充分认识这种负面作用,积极采取工程措施和生物措施对于受损河流生态系统予以必要的补偿,维护水域生态系统的功能,是流域生态建设的重要任务之一。
  从上世纪70年代开始,发达国家科技界和工程界针对水利工程对于河流生态系统产生的负面影响,提出了如何进行补偿的问题,在此基础上产生了河流生态恢复的理论与工程实践。如德国提出的“河流生态自然工程”,美国提出的“自然河道设计方法”,日、韩等国提出“与自然亲近的治河工程”理念。与之相对应,一些发达国家在河道整治工程和堤防工程设计施工规范中增加了有关河流生态建设的内容,或者颁布了专门的河流生态工程设计导则,如德国的《防洪堤》(DIN 19712),该标准有一个很大的特色,就是很注重修建防洪堤对生态环境的影响分析及采取相应的安全防护措施,同时对修建在堤体内的建筑设施要求非常严格;英国的《河流恢复技术手册》;美国的《防洪墙、堤防和土石坝景观植被和管理导则》;美国陆军工程师团出版的《河流管理-河流保护和恢复的概念和方法》和《河流恢复工程的水力设计》;澳大利亚水和河流委员会出版的《河流恢复》。这些方面的经验均值得我们借鉴。
  近年来,我国部分地区在进行防洪建设和河流整治工程中,已经采取了一些新技术和新材料,尝试河流的生态建设,比如采用生态型护坡技术,堤防绿化措施等。但是对很多问题的认识比较片面、模糊或高度不够,缺乏系统的理论和应用技术指导,在设计和施工中缺乏标准和依据,迫切需要有关技术规范和技术导则的支持,使河流整治工程建设更具科学性和规范化。
  2现代化堤防工程
  随着社会经济的不断发展,人们对水利工程建设有了新的要求,在考虑水利设施安全经济的同时,着重提出了生态景观的需求。城市现代化防洪堤工程应与生态与环境保护相结合,防洪安全的同时考虑改善城市生态环境及城市居民的休闲。有这样要求的堤防工程区别于以往的仅以防洪安全考虑的堤防工程,符合人与自然的和谐发展,称其为现代化堤防工程。
  城市建设的不同方面对河道有着不同的要求。这些要求在许多方面存在着矛盾,特别是防洪与生态、景观、用地的矛盾尤为突出。随着社会经济的不断发展,人们对河道的治理提出了更高的要求,除了防洪保安之外,开始关注水域的生态系统,以及河流的自然景观。因此,治理河道不仅要满足防洪要求,还要能够满足人们对亲水和景观方面的要求。
  2.1规划原则
  1)堤防工程规划设计中,应进行工程经济效益和环境效益分析,权衡满足人的需求的经济效益与环境效益之间的关系,即进行工程项目经济技术及生态环境效益评估,改变现行的单一经济技术评估指标体系。
  2)在进行堤防工程的规划时,应明确河流与其上下游、左右岸的生物群落处于一个完整的生态系统中,按照“河流生态廊道”的范围,进行统一规划、设计和建设。
  3)在进行工程勘察时,除常规的水文、地质的测量勘察外,还要补充相关范围的生态系统的调查,重点是生物群落的历史与现状调查。
  2.2设计原则
  1)在堤线布置时,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散乱状态,即保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩。
  2)堤防间距的确定,应遵循宜宽则宽的原则,要处理好行洪和生态保护要求与土地开发利用之间的矛盾,河槽和河漫滩不仅要能满足设计洪水行洪要求,还要保持一定的浅滩宽度和植被空间,为生物的生长发育提供栖息地,发挥河流的自净化功能。
  3)堤型的选择原则除满足工程渗透稳定和滑动稳定等安全条件外,还应结合生态保护或恢复技术要求,尽量采用当地材料和缓坡,为植被生长创造条件,保持河流的侧向联通性。
  4)河流断面设计时,应按照自然河道纵、横断面的多样性变化特征,尽量避免河床的平坦化,采用非规则断面,浅滩与深潭相间。有助于增加与生物的亲和力及与自然风景相协调。

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