水利工程中堤防設計方案研究與優化

包漢利

摘要：當今時代，國家大力支持基礎設施建設項目，水利工程是其中很重要的構成部分。為了進一步提高水利工程建設質量，需要加強設計水平，從而才能促使水利工程建設不斷發展，以水利工程提防生態設計為研究，對其進行了具體闡述。

關鍵詞：水利工程;堤防設計方案;優化

近年來，我國的生態環境質量正處于不斷下降的趨勢，空氣污染、水污染等問題越來越嚴重，這對我國現代經濟社會的可持續發展非常不利。為了改善我國的生態環境質量，水利工程建設開始逐漸朝著環保、生態的方向發展，生態提防設計作為我國新時期水利工程建設的關鍵內容之一，其在提高水利工程生態建設水平上發揮著至關重要的作用。

一、生態堤防概述

對生態堤防進行設計的方案和類型主要分為三種：自然原型護岸河堤、自然型護岸河堤和人工自然型護岸河堤。①自然原型護岸河堤。在河岸的兩側種植一些喜水的植物來對河堤進行保護，如蘆葦、柳樹、等。這種生態堤防僅適用于坡岸較緩的處于腹地的河段。②自然型護岸河堤。采用種植相應的植物與一些石塊、木材等天然的材料融合在一起形成對堤岸的保護體系，主要被應用在比較陡的坡岸上，對一些沖刷比較嚴重的河堤非常有效。③人工自然型護岸河堤。主要被應用在防洪要求比較高的河流堤防中，是在自然型護岸河堤的基礎上進行建設的，用混凝土或者鋼混材料來河岸進行加固，這種護岸河堤的防洪能力非常強，經常用于我國的洪水多的地區。

二、水利堤防設計原則

1.環境效益與經濟效益的協調

傳統堤防僅僅注重河流內部整治，沒有注意到其對周圍環境生態的影響，尤其是河流自然恢復、自我調節系統的能力。新時期堤防應當結合生態系統需求提出專業化、合理化設計建議。

2.生態系統的穩定性與平衡性

堤防的目的是帶給人們生活、生產安全的保障，能夠實現生物系統的多樣化、可持續發展。因此生態系統設計要結合河流形態、走向需求設計，予以當地動植物生存更多的關注。同時兼顧生態多樣性和河流系統生態設計，保障生態系統的穩定與平衡。

3.生態系統自我恢復能力

堤防設計應注意堤防之間的間距，間距能夠為河流提供足夠的空間和灘涂面積。這樣動植物才能夠更好地成長，保障生態系統的多樣性與穩定性，這對提升生態系統自我修復中發揮著重要的作用。

三、水利工程中堤防設計方案優化策略

1.堤線設置與堤型選擇

對于水利工程建設而言，要充分考慮堤防構筑的自然環境，即河流形態的特點。自然環境中河流形態具備明顯差異，因此在設計時，要對堤線的設置與堤型的選擇加以重視。首先以堤線設置而言，應立足于河流自然形態，充分利用河道蜿蜒與分漢等地形原貌，實現對水域生態系統最大程度的保護。而對堤型的選擇有兩項基礎性要求：①確保滲透與滑動的穩定性;②重視生態保護與恢復。此外，堤防間距的設計一般情況下要適當加寬間距，以免洪水行洪與生態保護之間出現不必要的矛盾。

2.利用現代化生態材料

只有科學合理的將其引入工程建設中，才能提升我國工程建設的生態水平。首先，加強生態護坡產品的應用程度，進一步保證經濟實惠等多方面優勢。而在實際應用中，生態護坡的建設要根據施工需求進行具體設計，待平整工作結束后，即可進行鋪設土工布階段，且為了更符合于施工需求，要預留出locm的空間，其次吊裝工作的質量將直接影響整體施工質量，因此，不僅要采取專門的工具進行吊裝，更要按照規定比例進行安裝，待安裝結束后，即可鋪設功能型產品，并用金屬板將其進行連接，待連接完成后，最后依次放入填充物即可。在整體施工過程中，要尤其注重對BSC混凝土的應用，因為這種混凝土相比較于普通混凝土，不僅強度更高，且穩定性更高，更能符合施工需求。

3.河流斷面設計

自然條件下的河流，河流斷面的形狀是多樣多變的。所以，進行生態堤防設計時，開展河流斷面設計時，應該做好河流斷面形狀的測量檢查，然后結合河流斷面的實際特點，來確定合理的堤防構筑。針對河流斷面開展設計時，應控制下面幾點：一充分體現河道的功能性，將河道的功能做好定位。二針對河道周圍的土地，應該做好科學的規劃和利用，避免對其周圍的土地資源產生污染，造成資源浪費。三結合河道護岸進行生態設計，用科學手段來對護岸進行計算和對比。進行生態堤防設計時，應保證生態堤防能全面完成，使堤防的保護和生態系統全面完善。目前進行生態堤防建設時，針對河流斷面進行處理時，使用較多的是復式斷面，這種處理方式可以對河流中的生物進行較好的保護，還可以充分發揮防洪的作用。

4.岸坡防護

對于水利工程生態堤防建設而言，岸坡防護是其重要組成部分。在正式施工前，要對岸坡上施工區域的自然環境，尤其是其中的動植物種類進行充分全面的勘查，并對勘查結果進行科學合理的分析，選擇出合適的岸坡防護方案，從而確保原有生態系統與環境可以維持良好運作狀態。

5.周邊景觀設計

在生態堤防建設過程中，周邊景觀設計可以實現生態堤防與原有自然系統的有效融合。最大程度地保存原有自然風貌。在建設過程中，為了避免對原有生物的生存環境造成破壞，要減少水流流經亭臺樓閣等區域的情況。其次，為了落實對動植物的繁衍造成嚴重的不良影響，必要時需要與當地居民進行溝通，選擇出合適的施工時間。當河流周邊存在珍稀動植物時，需要采取針對性的有效措施加以保護，此外，景觀的布置要與周邊環境相和諧，以便于促進生態堤防與自然體系的進一步融合。

四、結論

總而言之，水利工程的建設對經濟社會的發展來說具有不可忽視的重要意義，如果在建設過程中不重視對當地生態環境的保護，就很可能導致嚴重的自然災害，因此必須做好水利工程的生態設計工作，尤其是生態堤防的設計，不僅要確保堤防抗洪防澇等基本功能的發揮，還要協調好其與周邊環境的關系，實現生態效益與經濟效益兼顧的目標。

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