生态堤防设计在水利工程中的应用探讨

袁倩莹

（东莞市水利勘测设计院有限公司，广东 东莞 523000）

0 引言

水利工程是国家基础设施体系中的重要成员，开展水利工程建设，是助力地方农业生产、促进社会经济发展的重要举措，再者水利工程建设与我国生态环境质量和环保事业发展的关系也非常密切，所以亟须积极顺应社会和时代发展趋势，不断朝向绿色生态转型发展，以便有效改善以往水利工程建设中造成的施工及周边区域的大面积植被破坏及水资源污染等环境问题，要想真正实现以上目标，水利工程设计团队与施工企业应同时关注与重视水利工程生态堤防设计施工。

1 生态堤防概述

通过针对生态堤坝的设计过程进行规律总结，常见的生态堤坝主要有以下三种方案：首先，更加贴近原生态地开展河堤护岸工作，即在两岸栽植芦苇、杨柳等亲水植物，从而起到一定的防护作用，但由于无法有效地抵御洪水，所以适合于斜坡比较缓和的内陆地区，其次，更加贴近自然状态的河堤护岸活动，其具体实施方式为：栽植绿化植物、树木、石块、木材等生态物质，形成堤防系统。最后是人造护岸河堤，这是一种对防洪要求较高的堤坝，常用于天然护岸，采用钢筋混凝土材料加固的天然护岸河堤[1]。

2 生态堤防设计在水利建设中的作用

水利工程生态堤坝设计相比较传统的堤坝设计具备更好的生态防护效果，但由于其透水性较强，施工队伍必须在实际施工中使其达到设计强度和透水性要求。在水利工程以及河流治理的设计与建设中，应从生态保护的角度出发，对其进行生态保护。

当前开展水利工程建设的过程中，必须注重生态堤防的设计过程和生态保护措施，生态堤防设计的应用效果尤为突出，而生态堤防设计设计的应用效果更是重中之重。保证了周围的生态平衡，为动物和植物的生长创造了适宜的空间，使整个河川的生态环境得到了优化，动物和植物得到了更好的发展。要保证现代城市的安全发展，就必须提高其设计质量和功能，以达到更好的生态效益。

3 生态堤防工程的设计原则

首先是安全性原则。安全是工程建设的基本准则，在设计时必须严格遵守设计规范和规范，以保证人民的生命和财产的安全。其次，整体原则。生态护岸是对河道生态系统的扩展，而生态护岸是整个生态系统的一个重要组成部分，它对整体的要求非常苛刻，这就是要保证生态护岸的设计与原有的生态系统相结合，从而形成一个整体的水系系统。再次，自然性原则。即在建筑中不破坏原有的水、环境，也就是在保护环境的前提下，充分利用建筑场地的自然环境，以达到节约投资、提高生态效益的目的。最后是亲水原理，是指在修建堤坝时，为当地居民营造一个天然、舒适的活动环境，方便人们近距离观赏和接近大自然[2]。

4 生态堤防在水利建设中的设计思想

4.1 堤线布置及堤型选取

在水利建设中，必须充分考虑大坝的自然条件，即河道的形状特征。在自然条件下，河道的形状差异很大，所以在进行生态堤坝的设计时，必须注意堤线的设置和堤型的选取。在堤线的设置上，要立足于河川的天然形态，充分发挥河道曲折、分流等地貌的原有特征，以达到最大限度地保护水体生态。而堤型的选取有两个基本条件：首先，保证渗透和滑移的稳定性；其次，加强生态环境的保护和修复。其次，对河堤的间隔设计也有一定的要求，为了避免洪水行洪与生态环境的冲突，应尽量扩大堤坝的间距。

4.2 河道断面的设计

由于自然条件的作用，河段的剖面形状和宽度等在特定的形态上表现出无规律的变化，所以在进行河段设计时，必须对河段的剖面形状进行调查，以便根据河段的多变性特征进行施工。在具体的设计中，应做好以下3 点：首先，充分发挥河道的功能，明确河道的主要功能。其次，对河道周围的土地资源进行合理的开发，防止土壤环境的污染和资源的浪费。最后，综合河堤生态化发展，利用先进的技术和方法，对其发展状况进行分析比较。目前河道断面的治理方式以复式断面为主，既能保证河道生态环境，又能满足防洪需要[3]。

4.3 岸坡保护

在水利工程生态护岸工程中，边坡保护是其中的一个关键环节，在正式施工之前，必须对边坡地的自然环境、特别是动植物进行全面的调查，并根据调查的结果，对边坡的保护进行科学的、合理的评价，以保证原有的生态环境能够保持良好地运行。在进行边坡保护时，大部分建筑单位都会选择具有良好渗透性的混凝土，这种混凝土在实际使用时，能够最大限度地利用其自身的优点，使其不会对河流的生态环境产生不利的影响，同时还能增加水库的蓄水量，为植物和动物的繁殖提供良好的环境。

4.4 周围环境的规划

针对生态堤防的设计与建设流程中，要明确工程项目的周边景观设计的实际作用，这种作用包含了对生态堤防如何更好地与周边的自然生态系统进行有效地结合，在不破坏原有生态系统以及自然风貌的前提下开展设计和建设工作。在具体的建设过程中，要通过各种措施和手段对动物和植物赖以生存的环境进行保护，避免破坏生态平衡以及相应的环境污染问题[4]。具体的设计施工过程中，要降低水流经过亭台楼阁的整体水平。除此之外，还要做好对动植物繁衍过程的有效保护，避免施工过程影响生态环境的成长，要通过与周边生活的居民进行沟通和交流来掌握动植物的生存特征，并在此基础上选择正确的施工周期。如果河流周边拥有珍惜的动植物，则需要通过更加完善的保护方法对其进行保护。在进行景观布置时，要保证项目工程和周边环境的有效融合，使得自然生态系统能够和生态堤防得到充分的统一。

4.5 采用生态混凝土

在人工自然护岸河堤施工中，由于采用了大量的混凝土，其对环境的要求更高，以达到生态防护的目的，因而在工程上得到了广泛的应用。它的突出优点是连续性强，不会对环境造成破坏，具有很好的抗冲刷、抗冻、抗腐蚀等特性，因而大大提高了堤坝的稳定性，起到了很大的保护作用。在工程建设中，应注意以下施工要点。首先，在正式施工之前，必须进行边坡的清理，保证边坡的整齐、平整。其次，模板的安装要严格按施工规范进行，特别是对模板的安全部位和高度进行了精确的计算，以保证在混凝土浇筑完成后，边坡具有较好的抗水性能。而这种新型的建筑结构形式，则是由于能够实现工业化和机械化的一体化生产，从而大大减少了人力的劳动强度。最后，空心混凝土结构降低了物料的重量，提高了搬运和吊装的方便；这种材质具有良好的耐用性和抗腐蚀性能，对环境的保护也起到了一定的作用[5]。

5 水利工程生态堤防设计中的问题

5.1 生态堤坝工程建设中的重视程度不够

传统的堤防工程已经不能适应目前的工程需要，目前在施工中对其进行设计的重视不够，致使河道治理存在诸多问题，严重影响了工程的经济效益。在现阶段，要加强对生态环境的保护和对项目的合理调整。在中下游堤防工程中，要防止对生态环境造成的损害，引入生态护岸的理念，以降低传统堤坝工程中出现的滩涂、岸坡消失等对生态系统的破坏，维护区域生态系统的稳定、和谐发展。设计与施工队伍要对其思想与实际运作进行深入地探讨，并对其整体设计思想进行优化，并充分考虑当地的自然条件与生态特征，对其设计要点进行综合把握。在水利工程的生态堤坝设计中，其防护效果的好坏直接关系到工程的透水性和安全性。目前，在水利工程建设中，由于没有足够的重视生态堤坝的设计，使得水利工程的防护岸设计没有发挥出应有的生态效益，严重危害了防护岸的生命和财产安全，损害了河道的流畅性，造成了生态堤防的建设，严重地损害了生态环境，严重地危害了国家的经济和社会的安定[6]。施工方要采取相应的对策，尽量降低由于施工中出现的问题造成的生态环境损害，从而保证水利工程的正常运行。

5.2 堤坝工程设计的生态保护效果不佳

在以往针对堤防工程中的系列施工流程中，常常将河道系统的治理工作作为整体工作的核心，之所以选择这种工作内容的主要目的是提升河道的平稳程度，但是单纯地追求河道系统的治理效果往往会对施工现场的生态平衡以及生物多样性造成影响，甚至会对施工现场周边的环境产生负面影响，与此同时对于河道的自身调节系统也存在重视程度不足的问题，无法有效实现对周边生态环境的自我恢复能力的提升和修复工作。在针对水利工程的设计以及施工过程中，要明确将河流的生态效益和经济效益作为核心内容。特别是在进行生态堤坝设计过程中，要对生态环境的影响进行科学地评估和设计，使得堤坝的设计更加科学，合理。如果生态堤坝的设计存在稳定性不足的问题，就会影响大坝的自身稳定性，最终会对整体工程质量产生影响。

6 水利工程生态堤坝的设计质量优化

6.1 加强堤坝的施工质量与材质规范管理

工程团队要不断地优化、调整生态堤防的设计、合理地实施生态堤防工程的建造水平、提高工程质量、生态堤防的设计质量、实施生态堤防施工现场的信息管理工作、同时依据河流的具体情况，开展设计方案的有效优化和调整，提升生态堤防工程质量、优化生态堤防工程的工程设计协调。在水利工程的生态堤坝设计中，施工队伍要对其进行具体的分析，而在不同的设计与施工中，其周围的生态环境也存在着差异。施工队伍应在工程实施过程中，根据河道的具体情况，对工程设计进行适当的调整。在水利工程生态堤坝的设计中，施工队伍要重视对其进行技术控制与生态修复，以提高其设计质量。在水利工程建设中，必须对生态护岸的设计和使用效果进行监测，以提高其生态效益和经济效益。在生态护岸工程的建设中，有关单位要加大力度，充分考虑当地的客观情况以及相关的水文资料，在具体的施工过程中应当加强科学规划工作，使得河道空间能够得到有效地拓展，提升堤防之间的距离，有效地增加滩涂的总面积，推动生态保护系统的平衡、和谐发展。通过修建生态堤坝，使当地的动物、植物多样性得到了保护，使生态系统得到了最大程度地恢复，使其功能和作用得到了最大程度的发挥。

6.2 实施生态保护措施

在生态堤坝的建设中，要注重对周围环境的保护，在工程设计、施工中要注意生物多样性，以防止由于水利设施的存在而造成周围生态环境的不平衡。有关部门在进行工程建设时，要充分考虑到河道周围的生态环境，防止对环境造成损害。通过对河流湖泊自身的自然状况进行优化，可以在提升河流湖泊景观的审美水准的基础上，运用美学和实用元素，创造出更加美观实用的自然生态景观和人工景观，逐步拉近人类与自然的距离。为使人与自然和谐共处，必须在修建生态堤坝时，既要保持原有的生态风貌，又要充分考虑到当地生物的生存空间和生长状况。在堤坝设计时，要防止水流通过亭台楼阁，为动物和植物提供一个和谐的生态环境，防止因堤坝的工程设计而对周边自然环境造成损害。对生态环境的保护尤为重要，施工期间，施工人员必须对施工日期、区域进行记录，防止在生物体发情期、发育期进行施工，并全面实施生态系统的防护。在生态堤坝的设计中，设计者要注意对工程的环保、生态的保护，严格按要求进行，包括严格执行堤防工程的多种形式，并严格控制各个环节的施工和设计的标准要求和环境效益。为加强水利工程生态堤的设计质量管理，必须对其进行合理的围护结构，并在工程项目的设计与建造过程中，对生态防护措施进行有效地实施。目前。在生态护岸设计中，堤型的设计与生态防护是整个工程的关键，它直接影响到生态护岸的生态防护功能和施工质量。

7 结语

开展水利工程建设可以发挥助力农业生产与发展，以及促进社会经济提升等诸多积极作用，但是与此同时，由于各项施工作业的实施，不可避免地会对施工现场及附近区域的自然生态环境造成一定影响，因此极易引发系列性环境效应，因此必须高度重视水利工程建设过程中的环境保护，这就要求相关人员合理探索如何实现生态堤防设计在水利工程中的优化应用。