生態堤防設計原則及問題分析

王震宇

(長春市水利勘測設計研究院，吉林 長春 0000000)

堤防的安全穩定是我國河流水域管理工作的主要目標，堤防建設工程對生態環境的影響巨大，很多生態工程將堤防建設與生態系統相結合，通過生態堤防設計有效實現堤防的綠色生態化，這也是未來堤防工程建設項目發展的重要方向。筆者就“生態堤防設計所存在的問題和設計原則”等內容的探究及討論，希望能夠對生態堤防設計人員有所幫助。

1 生態堤防建設內涵

生態堤防設計主要是指在對堤防項目的施工設計時，科學合理地融入水利工程、生物學科、環境學科、生態學科、美學等多方面的知識原理，在保證生態堤防設計所建設區域的河流生態處于平衡的狀態下，設計人員應秉承“因地制宜”的科學理念，建設符合河流岸堤生態平衡的堤防工程。堤防的設計和建設主要是為了能夠更好地體現出河流岸堤基本的生態功能，因此生態堤防設計中常常會采用大面積的水域和綠地作為基礎，適當地添加水域景觀以及河流生物等設施更加體現出生態堤防設計的核心思想，建設施工中采用的建設材料大部分都是由純天然的自然材料加工制作而成，這樣有利于生態堤防設計的順利施行。除此之外，在生態堤防設計過程中，設計人員還需要重點注意盡可能地維護河流原貌，在保持河流自然生態系統的基礎上進行生態堤防設計工作，有效地實現生態堤防的可持續發展，這是城市生態堤防建設的內涵所在。

2 生態堤防建設的問題

2.1 水文方面

生態堤防設計工作中遇到的水文方面問題主要體現在以下幾個方面：第一，當所設計的生態堤防處于我國河流水域中第一階梯和第二階梯交匯的區域時，通常會出現河流水域的枯水期相對較長，在這段時期之內，河流水域的水位變化也非常小；第二，當生態堤防設計項目所處的河流水域的中水期較為短暫時，其水位的變化相對來說就非常大了[1]；第三，當生態堤防項目所處的河流水域的汛期多有峰值時，此河段通常會出現水位忽漲忽落的情況，劇烈的水位變化以及洪水的沖擊。

2.2 地質方面

生態堤防設計遇到的地質方面問題主要體現在以下幾個方面：第一，需要進行生態堤防設計的河流一般多為土質岸坡，岸坡長期遭受到洪水侵蝕，常常會出現部分岸堤崩岸的情況發生，需要堤防設計人員對庫岸進行再造設計；第二，當水域內的淤泥較為嚴重時，一定程度上降低水的流速，河流的漫灘上就會堆積越來預多的淤泥，平均可達3m左右，在沖溝區域或者低洼區域中淤泥厚度可達到峰值7m左右，這些淤泥自身的結構性非常差，大量的淤泥積壓不僅會對生態堤防設計施工帶來困難，還對生態堤防設計增加了一定的難度[2]。

2.3 社會及生態方面

生態堤防設計中遇到的社會生態方面問題主要體現在以下幾個方面：第一，當生態堤防設計施工建設的區域在人口較多的地方時，料場是整個生態堤防建設施工過程中非常重要的污染源，堤防設計人員需要將其設計在施工區域中人口較為密集區域河流的下游處或者下風向處，減少料場對河流生態堤防的負面影響；第二，整個生態堤防設計工程應該選擇河流中較為平緩的河段進行施工建設，有效地降低施工人員的風險[3]；第三，所有生態堤防中建筑物的設計都應該在保證其正常的使用功能之外還應該盡可能地降低對周圍社會生態環境平衡的破壞。

2.4 思想認知方面

生態堤防設計的思想認知方面問題主要體現在以下幾個方面：第一，生態堤防設計景觀需要具有良好生態景觀價值體現，目前，很多生態堤防設計容易將堤防景觀建設成景觀，而缺乏其自身所存在的生態意義；第二，生態堤防設計人員對于“生態平衡”這一觀念理解地不夠透徹，生態堤防設計時，往往會缺乏整個工程項目的整體性和協調性，不利于實現生態堤防設計的基本戰略目標[4]。

2.5 統一規劃問題

生態堤防設計遇到的統一規劃方面問題主要體現在以下幾個方面：第一，一個成功的項目設計需要由各部門之間的統籌規劃共同完成，我國現階段有很多生態堤防設計工作都處于發展初期，容易脫離相關堤防工程的管理范圍，對生態堤防設計結果造成不良影響；第二，很多生態堤防設計缺乏對整個工程的生態規劃，生態堤防設計工作缺乏各部門之間的相互交流和統一規劃所導致的，這方面問題能夠引起生態堤防設計人員的重視。

2.6 資金問題

生態堤防設計遇到的資金維護方面問題主要體現在以下幾個方面：第一，生態堤防是近幾年才開始發展的建設項目，因此還沒有被廣泛地應用到其他建設領域中，因此出現生態堤防設計項目的實施缺乏一定的資金支持，對于設計方案中的花草樹木等生態植物無法進行長期有效地維護工作，生態物質地平衡會逐漸被一些人為因素所破壞，無法長期實現生態堤防的目標[5]；第二，生態堤防設計中，僅僅是對建設項目實際施工的方案制定，缺乏對后期生態堤防項目養護的內容，很多建設項目對于生態堤防維護的責任問題沒有進行明確地規定，很容易造成生態堤防遭到破壞，失去其生態作用。

3 生態堤防設計原則

3.1 堤線布置

3.1.1 因地制宜原則

在整個生態堤防設計中，堤線的布置是重要環節，設計人員應秉承著“因地制宜”的基本原則，盡可能地多保留河流水域最原始的自然形態，以河流初始的蜿蜒形態或者分叉散亂的形態為基礎，在這個基礎之上進行生態堤防的設計。堤防之間的間距設計也需要在一定程度上為生態系統中各種生物的自然生長和發育提供良好的生態環境，最大程度上發揮出河流水域自身的凈化作用。堤線的布置需要根據堤型選擇，通常來說，堤型常常會根據“因地制宜”的基本原則選用當地材料建設，這種方式有利于生態堤防設計工作的順利開展，同時也更加符合生態系統的建設[6]。

3.1.2 一致性原則

生態堤防項目所處的河流水域的左岸和右岸、上流與下流的生態設計應秉承著“一致性”的基本原則，不僅需要設計人員在生態堤防設計工作中明確各部分水域內部的堤線布置的具體位置，同時還需要結合已經建設完成的項目和正在施工進行中的項目等內容，保證生態堤防設計結果與工程項目施工建設保持著較高的一致性，有利于生態堤防設計項目的順利開展。

3.1.3 整體性原則

堤線規劃需要考慮到生態系統的整體性，從宏觀的角度上來看，生態堤防設計主要可以從時間和空間兩方面分段，時間上需要動態演替，空間上需要保持活性和相互流動，設計人員在進行生態堤防設計工作時，需要將堤段中的局部放在整體的生態系統中充分地分析和考慮，以長遠的眼光來看待當前的問題，應用先進的生態系統模擬技術將所設計的河流水域內的生物體部分、水體部分、上游部分、中游部分、下游部分以及陸地部分等內容進行整體性地統籌規劃，完成最終的生態堤防設計工作。

3.2 防洪標準

3.2.1 安全性原則

河道生態堤防設計工作最重要的目的就是防洪抗汛，從這個角度上來說，生態堤防設計的安全性是整個項目設計中的核心部分，安全性原則應該貫穿于整個生態堤防設計的生命周期中，無論針對任何項目設計都需要設計人員將安全性原則放在所有原則中的首要位置上，并且在生態堤防設計過程中嚴格遵守此項原則。

3.2.2 完整性原則

生態堤防設計過程中還有一項非常重要的原則就是“完整性原則”，這項原則主要是從河流水域中的完整性出發，對于生態堤防設計在一定期限內的短期利益、經濟利益、社會利益、環境利益、生態利益以及企業利益等內容相結合，將生態堤防設計所有的影響進行統一的規劃和分析，充分地發揮出生態堤防設計的完整性和綜合效益[7]。

3.2.3 生態保護原則

生態堤防設計的基本思路是通過生態的方式去治理和管理河流，并且在生態堤防設計過程中，設計人員應當秉承尊重自然的基本理念，在不對河流水域中自然生物產生負面影響的情況下進行生態堤防的設計工作，最大程度上地保護河流水域中不同的動植物所賴以生存的生態環境，實現人類與大自然和諧共處的基本戰略目標，從而營造出人水互融的生態平衡景象，這就是我們所倡導的“生態保護原則”的基本理念。

3.2.4 異質性原則

堤防工程建設中較為傳統的設計理念是需要考慮安全性問題、成本造價問題以及社會和經濟效率問題等等，現階段我國所提倡的生態堤防設計理念除了上述問題之外，還需要考慮生態系統平衡的問題。傳統的堤防設計常常會忽略對生態堤防設計理念的考慮，在設計過程中不重視水生系統和陸生系統之間的轉變和過渡的連續性，設計人員通常會在河流中段設計一條攔截水流的堤防，不僅會在很大程度上造成水生系統和陸生系統之間平衡的破壞，還會造成河流水域附近濕地的大量流失，使水生的動植物失去棲息地，同時對河流中原始的水土之間的互動和聯系人為地形成阻礙，破壞生態系統的平衡[8]。而現階段我國所推行的生態堤防設計則可以有效地緩解這一堤防工程施工建設的難題，設計人員在綜合考慮和分析生態堤防設計所處河流水域的生態情況之后，對缺失的一些自然景觀進行補充和完善，協調人為建設生態環境和自然的生態環境之間的良好關系，盡可能地保障河流水域中所涉及到的濕地部分和灘涂部分，通過科學合理地生態堤防設計，為堤防工程建設項目營造一個水生動植物能夠正常繁衍生息地生態環境[9]。

3.2.5 親水性原則

從客觀的角度上來說，生態堤防設計需要考慮的綜合性因素中除了經濟效益和環境效益之外，還需要充分地考慮到生態堤防設計的社會效益[10]。隨著我國社會地不斷發展，人類的活動范圍和場所越來越廣泛，因此，生態堤防設計可以將堤防建設與市政工程建設相結合，在保證生態堤防工程原有的防洪抗汛的基本功能的基礎上盡可能地為人類的休閑娛樂提供活動場所，結合當地的文化風俗設置與水相關的自然景觀，幫助人們親近水，感受水文化和生態文化。

4 結語

在科學技術迅速發展的大環境下，我國生態提防建設工作者能夠將生態學原理滲入到堤防工程的項目建設中，真正做到造福人類。雖然現階段我國的生態堤防設計在實際的項目建設中還存在著很多的不足之處，但是在相關設計研究人員對其不斷地改進和完善下，在不久的將來，生態堤防設計一定會有著更為廣闊的發展空間，同時也為我國生態工程的發展做出更大的貢獻，這也正是我們所期望看到的結果。