关于河道生态化设计探讨

摘 要: 生态文明建设是我国社会主义现代化建设的重要内容之一。水利工程建设，在带来很大的社会经济效益的同时，也会给河道的生态平衡造成一定影响。河道治理作为人与自然相互影响的重要环节，将其与生态文明建设有机地结合起来，充分体现人与自然和谐共生、持续繁荣的生态治理理念是现代河道治理的主要目标。以往的河道规划以及工程具体实施过程中，白化、硬化、渠化三种现象是非常普遍的，如：宁洱县2010年前建设的金鸡河、温泉河、虾洞等，河道因此产生了生态失衡现象。因此，从现在开始必须树立生态理念，在河道的规划设计中，用科学的生态理念指导河道的规划设计工作，积极创造条件，维持河道生态平衡，发挥生态系统的恢复功能。

关键词:河道；生态化；设计

中图分类号：S611文献标识码： A

近年来，人们对人与自然的关系认识不断提高，对于水利工程不再仅仅限于人工改造，而开始注重人工改造对河道生态产生的影响。水利工程的设计元素，开始更加注重考虑河道的生态恢复可能性，从而形成生态河道，使得河道更加自然、原生态，体现出人与自然的和谐，如宁洱县2012年开工建设的普洱大河，在设计中加入了生态元素，为宁洱人民打造了一个生态良好、水景观优化、水文化丰富的亲水型宜居住城市。

为了增加岸坡的稳定性、防洪排涝功能，通常在设计中采用浆砌块石、现浇混凝土或者预制混凝土块，忽略了河道与周边环境的适宜与否，片面地硬质化，分裂了土壤与水体的关系、水生植物与土体的关系、水生动物食物链的关系等，造成水质的破坏、水生动物因无栖身场所及食物而大量死亡和迁移，不适宜的外来物种进人，造成乡土物种的消失和生态系统水平的退化。在现代学科当中，“河流生态恢复”已经作为生态工程学的一个分支出现，恢复有不同的目标，由于现代水利工程确实给与我们带来很大的经济效益及社会效益，避免了很多洪水灾害，给予我们更加安全的生活环境。我们不可能将所有硬质化全部拆除，恢复到河道几百年前的样子，只能在现有情况下，做出生态恢复设计。我们应把河道生态化作为设计的一个新起点，迎接一个新的挑战。

生态河道建设原则

随着经济的不断发展，自然生态环境面临着人类大量活动的威胁和干扰，河流生态环境也发生了显著变化。在以往的河道治理过程中，比较片面地强调防洪、排水，忽略了河道的其他功能，致使河道普遍存在硬化、直化现象，河道生态系统遭到严重破坏，河水也越来越臭、越来越脏。水利设计单位对此必须高度重视，响应各方对河道生态环境的关切，并在规划设计中付诸实施。

由于河道生态建设存在一定风险，需要设计与水文学、工程力学、动植物学相结合，需要提出一种安全、稳定、经济、生态几大要素相结合的原则。

生态工程需要确保工程设施的安全、稳定和耐久性，工程必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。必须充分考虑河流淤积、冲刷等特征，作为设计要素的一部分。生态工程顾名思义，也要符合生态学原理。所以，我们在设计的时候需要以提高河道异质性为原则。一个地区的异质性越强，就意味着环境的多样性更加丰富，能够允许多种物种共存，便可以更好地保持生态系统的平衡;反之，由于人造活动，造成物种的单一，那么生物群落就会渐渐变得单调，造成生态系统的退化。

故需要在开始设计前，选择适宜的计算方式，进行相关水力计算及工程计算，并且将其计算结果与历年洪水资料进行比较，确定相对适宜的设计标准及设计洪水位，并且调查原始环境的动植物配置，进行数据库建模。选择优化后的方案进行设计实施。为了增加生态性，我们需要在建设过程中，利用已建数据库对物种进行调配，多使用乡土物种，勿要一味引进外来物种，破坏原有生态金字塔格式，这样河道可以根据自身的净化恢复机制，更好更快地进行恢复。

二、生态河道的设计

2.1堤线的设计

以前设计河道堤线一般的选择是根据现状河势尽量截弯取直，现在设计需要考虑原始河道的蜿蜒度，保留其原状的滩地。对于行洪宽度不够的地方采取“退滩还河”的措施，对于宽度满足要求的河段要求根据河段的天然形态采取宜弯则弯，保持河道原有蜿蜒、曲折走向。这种自然曲折的堤线可以提高水的含氧量，生物也可以将凹岸地方作为栖息和躲避洪水的场所，从工程角度看也可以缓解洪水带来的压力。

2.2断面型式的设计

以前常规设计断面形式多为矩形或者梯形断面形式，为了减少水系统和陆系统的隔离程度，现多采用复合式断面，即常水位以下采用常规断面型式，常水位以上采用缓坡或者护岸，这样例如两栖动物便可以随着缓坡上岸，还原了动物生活的本J比。

2.3建设材料的设计

2.3.1.干砌石护岸及护坡

为了增加河道孔隙率、透水性及使河道更快地恢复原生态，现多提倡使用干砌块石岸坡及护坡。

在以现代技术分析干砌石优缺点的基础上出现了新的技术，例如绿格生态工法，这种工法可以有效地防止河道冲刷，增加结构的透水性，增加水土交换，增强水的自净能力，并且能够适应地基的变形，建设之后，可使用扦插式进行植生绿化防护，植物成活率较高。

2.3.2松木桩护岸

在河岸边坡较缓的河段，可采取单一抛石措施，例如合金网兜等型式，并加以植物措施;在河岸边较陡的河段可采取松木桩、毛石块相结合的护岸形式。这样可以为水生物生长繁殖创造条件，提升生态性，也增加了护岸的稳定性。

2.3.3植物措施护坡

合格的生态护岸要求能够实现多种生物的共生与繁殖，具有自我修复能力、净化功能及可自由呼吸的水工结构。例如土工格栅边坡加固技术，生态袋等。这些技术都是根据植物根系能够固定土壤的原理，在植物成活之后，根系大量产生，然后固定木格栅及生态袋，使其产生一定的整体性，形成相对稳定及生态的护坡。

1)人工鱼巢设计。在满足行洪的前提下，在护岸中修建人工鱼巢，为水生动物提供繁衍生息的场所，如有堰坝，设计一定宽度的辅陡坡输水管，便于水生动物的通行。并且规范采砂制度，保证水生动物赖以生存的场所。

2)乡土动植物配置。应力求保持乡土物种的生物多样性，控制外来物种的引进;清淤后的河道应及时放养鱼类，种植水草等措施尽快恢复其生态系统的平衡。

因为生态系统的成长是一个过程，进化的趋势是结构的复杂性，生物群落多样性，系统有序性及内部稳定性的增加和提高，同时对于外界的抵抗力增加。设计均应模仿成熟的河流生态系统结构，力求最终形成一个健康，可持续的生态系统，应本着反馈调整式的设计原则，配合各个部门，配合河流进化过程中的不断变化，按照不同的反馈，科学地进行调整。

三、结语

在生态河道的设计程中，要以人与自然环境的和谐相处作为主要理念。随着生态河道设计理念的逐步推广实施，河道的主要功能必将得到彰显，生态环境必将改善提高，从而很好地适应社会经济的可持续发展要求。总之，生态原则作为主要的发展趋势，体现了人与自然环境之间的和谐理念。河道生态功能的恢复、优良的水质、优美的环境，必将进一步促进社会经济的健康发展。