生态水利在河道治理工程中的应用
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摘要：河道治理是一个传统而且实用的工程，它是活跃并且古老的一个领域。随着人们对生存环境的不断重视，水利工程建设中的生态问题也逐渐被人们所关注。河道治理工程作为水利工程中一个与人们生存环境息息相关的组成部分，也逐渐向生态化治理方向发展。通过分析目前河道治理中存在的问题，提出了各种新型水工建筑物和生态护岸工程等在河道治理中的应用成效。
关键词：生态水利 河道治理 应用
中图分类号：TV文献标识码： A
1、河道治理现状及存在问题
在过去很长的一段时间内， 河道治理无非就是将河道裁弯取直，疏浚整平，两岸河堤多采用浆砌石或干砌石、现浇混凝土、预制混凝土块等比较坚硬的材料进行护砌。这种河道治理是在一定的历史条件下形成的，在当时防止河道对两岸的冲刷、防止水土流失等方面发挥了一定的作用， 但却隔断了水生态系统和陆地生态系统之间的联系， 导致河道失去原始生态的结构和作为生态长廊的功能， 进而影响到整个生态系统的稳定。目前，人们已经深刻地认识到这一点，并积极的致力于改变这一现状。
2、河道治理的生态内涵
所谓生态水利，就是以尊重和维护生态环境为主旨,开发水利、发展经济,为人类社会可持续发展服务。在河道治理过程中，也应尊重和维护生态环境，注重河道内流水和河道护岸的生态建设。河道内流水生态是由河流中的水生生物系统组成。河道中的水生生物系统由分解者、生产者和消费者所组成。分解者主要是异养生物，通常指细菌、真菌等微生物， 他们将有机质分解转化为无机物回到水生环境中； 生产者主要是水生植物， 包括沉水植物、挺水植物等。这些水生植物能将微生物分解的无机物合成有机物供消费者食用。水生生物系统中的消费者主要包括浮游动物、鱼类等水生动物。除了水体中的动植物本身外， 其他影响水生生物生存的环境条件、物质代谢原料等因素共同构成了河道内的水生态。河道护岸生态是指河道护岸要具有良好的景观效果；合理的生态组织结构和良好的运转功能；对长期或突发的扰动能保持着弹性、稳定性以及一定的自我恢复能力。河道护岸是河流与陆地的过渡地带，紧密连接了水陆带， 是生态河道水体运动的外边界条件，是生态河道稳定的关键地带。河道护岸带主要由护坡、小型动物、水生植物以及微生物构成。
3、河道治理
3.1河道治理方案
我们以拉古河作为实例来进行说明。拉古闸以下的河道逐渐进入平原，采用规划方案主要是堤防。因为河道的右岸地形比左岸低，大多数的断面设计水位要高出地面1m以上，最高达到3.44m，平均高0.53到1.30m，比较适合修筑堤防。但是在该河段当中，左岸的中华寺北桥以上的地势逐渐升高，岸边的保护范围逐渐变窄，尤其是中华寺北桥到八家子沟这一段，刚好是王滨沟上下游的大弯道塌岸非常严重的地段，规划采用的是护岸方案。拉古闸以上基本上采用的都是护岸方案，河道的两岸大都是山地，岸边比较高，除个别断面以外，大多数断面的岸边高程都在设计水位以上，最大高差为4.32m，平均高17到43cm，没有必要进行修堤，主要是要解决岸滩的稳定问题。该河段保护的村庄与土地主要分布在右岸沿河一带，左岸只有小甸村到松岗堡河口2.6km的河段上分布着村庄，其余7.3km左右的河段岸边在接近山根或者山根下面，不需要布置任何的工程，规划为无工程河段。
3.2规划实施建议
拉古河河道的治理工程本着先重点后一般、先下游后上游、先消险后达标的原则，先治理城市段再治理农村段，干支流同步分区、分段依次进行治理，堤防整修完成后再进行堤防的标准化建设。具体规划如下：李石开发区规划治理拉古河抚顺开发区范围内护岸长18.08km，左右岸堤防总共长18.82km。抚顺县实施规划为治理拉古闸下游抚顺县范围内，护岸长15.7km，左右岸的堤防总共长15.0km。治理拉古闸到浅沟水库段，左右岸护岸长11.95km。对于右岸拉古闸以上，左岸中华寺北桥以上的护岸工程，一定要根据投资的可能，塌岸与水流的实际情况，本着不出险暂不安排，先出险先安排的原则，分清轻重缓急逐步实施。沈阳市实施规划为治理拉古河岸护岸长4.7km，堤防共长1.58km。
4.1应用新型水工建筑物
在河道治理过程中， 需要同步解决防洪安全和生态安全两个问题。河道治理的目的不仅仅是为了防洪排涝安全，更重要的是为了供水安全、生态用水安全和水环境的质量安全。为达到这种协调统一，橡胶坝、钢坝等多种既不影响非汛期蓄水，又不影响汛期行洪的建筑物已被广泛应用于河道治理工程中。橡胶坝是随着高分子合成材料工业的发展而产生的一种新型水工建筑物。可以按照设计要求的尺寸加工成坝袋胶布，将柔性坝袋锚固在基础底板上，形成密封袋体，充入水（气）体，构成壅水橡胶坝。橡胶坝是适用于平原、山区河道治理中的低水头，不同跨度的中小河流之上的壅水建筑物。与常规闸门相比，橡胶坝具有结构简单、造价低、工期短、抗震、防洪性能好、操作简便等优点，因此在中小河道治理中经常使用。钢坝是近年来新兴的景观蓄水建筑物。钢坝为底横轴旋转闸门，是由带固定底轴的钢性闸门、两端驱动装置设备、支撑钢轴的底板组成的新型挡水建筑物。与橡胶坝相比，钢坝具有管理方便、使用年限长、安全性高、不易老化等特点，但是对底轴要求较高，在基础处理工程中难度加大，工程量会有大幅度增加，所以钢坝技术目前还处于推广阶段，尤其是底轴设计还有进一步优化的潜力。
4.2各种生态护岸的应用
实现人水和谐， 特别是为人们提供良好的水环境，创建碧水蓝天、绿树夹岸的河道生态景观，需要改变传统的采用混凝土和浆砌石护岸的理念， 恢复河道的原始生态功能和自然面貌， 将河道的护岸功能从最初的规范水流流向这一单一功能， 增加为给人类提供休闲和亲近水体等多重功能。通过因地制宜地设置一些亲水设施，使人与水、人与自然的关系通过护岸这一载体的灵活变化得到进一步提升，实现人与自然和谐发展。河道治理工程中生态护岸主要有： 采用植物保护河堤以保持自然河岸特性的自然原型护岸模式；不但采用植被护岸，而且采用石材、木材护底的自然型护岸模式； 以及在自然型护岸的基础上采用浆砌石、混凝土等材料，确保达到抗洪能力的工程自然型护岸模式。生态护岸能改变传统的护岸做法， 尽量减少人工硬质护岸、护底，以人为本，降低河（湖）岸，为人们亲近水面，提供沟通与交流的亲水平台，与城市景观设计相协调，有利于生态系统的修复，从而更加有利于景观配置。
4.3历史人文景观的应用
每条河都有自己的历史、传说，每个地方都有自己特色。在河道治理工程中应把这些历史、传说和特色体现在河道治理中， 把水利工程与当地的文化完美结合起来， 打造出一条充满浓郁人文气息的艺术长廊。
4.4自然景观的应用
天然河道有湿地，也有深潭。不同的地带有生物不同时期需要的生存环境。河道治理工程中的裁弯取直往往会破坏这些地带， 而使生物不能正常的生殖繁衍。河道治理中应尽量保留河道天然形态、走向及断面形式，控制河道断面宽度及形式，避免均一化和单一化。坚持恢复河道自然生态系统环境，以自然修复为主，人工修复为辅，因地制宜、充分利用现状河道的形态、地形、水文等条件。物种的选择及配置以本地物种为主， 构建具有较强的自我维持及稳定的水生态系统。
结束语
生态河道需要各方面、多因素的配合，设计者只有拓宽思路，结合生态学、工程学、水利学的知识，相互补充，才能形成一套有效的设计方法。河道的生态化治理是一个可持续发展的系统工程，要通过设计、施工、养护等一系列措施， 模拟生物生长的适宜环境。同时，除采取工程和恢复植被措施外，还必须有选择地放养水生动物及微生物，恢复生物的多样性，重建生物系统的生态链，为各类水生、陆生及两栖类动植物以及微生物提供一个栖息、繁衍和避难的最佳场所。
参考文献
[1]王海亚. 生态水工学的理论方法及其在河道治理中的应用[D].武汉大学,2004.
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