堤防工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)與生態(tài)保護(hù)

【摘 要】堤防是世界上最早廣為采用的一種重要防洪工程。筑堤是防御洪水泛濫，保護(hù)居民和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要措施。河堤約束洪水后，將洪水限制在行洪道內(nèi)，使同等流量的水深增加，行洪流速增大，有利于泄洪排沙。堤防還可以抵擋風(fēng)浪及抗御海潮。本文作者結(jié)合對(duì)年的施工經(jīng)驗(yàn)就堤防工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)與生態(tài)保護(hù)進(jìn)行敘述。

【關(guān)鍵詞】堤防工程；規(guī)劃設(shè)計(jì)；生態(tài)保護(hù)

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

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。

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

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。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)。

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

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。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。

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。

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)。

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。

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)。

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。

3.結(jié)語(yǔ)

堤防工程不僅要滿足防洪的需要，同時(shí)還必須注重生態(tài)的保護(hù)，我國(guó)的不少水利工程很少能做到兩者兼顧。但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生態(tài)保護(hù)意識(shí)的提高，人與自然和諧相處的理念的不斷深入人心，相信在不久將來(lái)，人們會(huì)對(duì)生態(tài)保護(hù)工程 重視起來(lái)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

［１］劉永貴，章國(guó)淵.防波堤工程建設(shè)監(jiān)理中的質(zhì)量控制[J].水利水電快報(bào)，2002(03).

［２］李銳，于文利，劉學(xué).淺談堤防工程施工的質(zhì)量控制[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2000(02).

［３］趙書(shū)增，左鳳春，張觀云.黃河堤防工程施工質(zhì)量控制應(yīng)把握的環(huán)節(jié)[J].科技資訊，2008(04).

［４］馬開(kāi)勛，劉欣峰，屈蘭芝.堤防工程施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制[J].河南水利與南水北調(diào)，2010(07).

［５］黃小春，田玉茂，封茂林.鯉魚(yú)塘面板堆石壩壩體填筑施工優(yōu)化與質(zhì)量控制研究[J].三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008(01).