堤防設(shè)計問題及其設(shè)計原則探討

堤防設(shè)計問題及其設(shè)計原則探討隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人們生態(tài)環(huán)保意識的提高，堤防的作用除了實用性開始重視其美化等重要功能。作為河道建設(shè)航運、防洪固水一定需要的工程建筑，城市堤防設(shè)計除了本身擁有的保障航道運輸、防洪度汛的作用之外，還必須體現(xiàn)休閑娛樂、生態(tài)、環(huán)保、景觀以景觀生態(tài)學(xué)原理為主要的思想，文章以此為重點，探討了生態(tài)堤防設(shè)計的必要性、設(shè)計理念、和設(shè)計原則。標簽：堤防設(shè)計;生態(tài)堤防;環(huán)保堤防從古代到現(xiàn)在，堤防的建設(shè)始終是人們進行河道管理的最有效甚至更直接的形式，堤防也是人們進行保障航道運輸、防洪度汛和利用河流水力資源的最直接的作用，所以在堤防的建哉中，最關(guān)注的問題一直都是堤防的使用功能。但是在堤防建設(shè)對整個河流生態(tài)系統(tǒng)所造成的影響也是非常巨大的，還是河流自身生態(tài)系統(tǒng)的要求，人們都總會缺乏考慮。對頻繁發(fā)生洪水災(zāi)害的河道詳細了解，人們不難看出，傳統(tǒng)河堤的在建設(shè)中，基本完全占用了河岸的灘涂，破壞了岸邊的原始的生態(tài)系統(tǒng)平衡，人為的阻擋了自然河流起初的生態(tài)鏈的銜接，引起生態(tài)系統(tǒng)失衡，生態(tài)環(huán)境不斷惡化。在現(xiàn)在的經(jīng)濟發(fā)展體制下，原本的自然資源利用越來越多，相對的資源也就越來越少，因此可持續(xù)發(fā)展的提出成為人們非常關(guān)注的焦點，可持續(xù)發(fā)展、科學(xué)發(fā)展和生態(tài)環(huán)保等理念受到廣大群眾的接受，環(huán)保的、綠色的、生態(tài)的成為人們極力倡導(dǎo)的生活態(tài)度。在河道堤防的建設(shè)、設(shè)計中，人們也越來越關(guān)注河流自身生態(tài)系統(tǒng)的要求，而且總結(jié)出很多建設(shè)生態(tài)堤防的想法。一、生態(tài)堤防含義及其現(xiàn)狀生態(tài)堤防是施工建設(shè)基于堤防的設(shè)計，并運用現(xiàn)代水利工程學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物學(xué)和美學(xué)等夸學(xué)科夸領(lǐng)域的綜合原理作為引導(dǎo)，依照自然規(guī)律，在保持平衡的河流生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，根據(jù)河流原生態(tài)狀況，就當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特點設(shè)計、建設(shè)依照自然河岸水土循環(huán)的自然和諧堤防。在堤防的設(shè)計、建設(shè)上為了具備生態(tài)的功能，大多數(shù)采用河堤綠化用地、擴大水域面積、水邊景觀、設(shè)計河流生物生長島等方法，建造時采取的是具有多孔性構(gòu)造的天然材料作為建筑材料。設(shè)計中必須避免破壞大面積河流原貌的措施，建設(shè)中必須根據(jù)河流原有的河流生態(tài)系統(tǒng)和自然面貌，然后起到固化的作用，而不允許過多地注入加之人為因素。在歐美、日本等發(fā)達國家中，在河流堤防的建設(shè)上會消耗大量人力物力以及財力，有關(guān)堤防這種大規(guī)模直接對河流生態(tài)環(huán)境有著影響的建設(shè)工程里，他們在生態(tài)型堤防的理念上和行動上付出了大量的設(shè)計、建設(shè)，并受益了很好的效果。二、生態(tài)堤防建設(shè)的必要性在河道堤防的建設(shè)，過去經(jīng)常只關(guān)注對于河流的保障航道暢通、防洪度汛等社會及經(jīng)濟效益，堤防的設(shè)計、建設(shè)通常僅僅關(guān)注經(jīng)濟、社會的需要去人為地對河流堤岸加固建設(shè)，把河流截彎取直然后修筑大壩，而缺少考慮河流周邊的自然生態(tài)環(huán)境以及河岸、河流之間的生態(tài)平衡問題。在設(shè)計、建筑堤防時把大量塊石建筑材料、鋼筋混凝土、非綠色環(huán)保建筑材料等運用在其中，對河岸、河流的泥沙土壤產(chǎn)生了非常嚴重的影響，另外，河流的大量灘涂和植被都被大規(guī)模的堤防建設(shè)，人為截斷了河岸、河流之間的生態(tài)平衡，人工建筑完全干預(yù)了河流的自然形態(tài)，導(dǎo)致河流的生態(tài)功能不能正常發(fā)揮，自然河流的生態(tài)平衡、生態(tài)鏈嚴重遭受破壞。實際情況中河流生態(tài)系統(tǒng)受到人類水利工程的建設(shè)直接影響主要表現(xiàn)在下面幾個方面：（一）規(guī)則的岸坡、堤防破壞了河流原本的生態(tài)平衡，搶占了生物生存的棲息場所。在設(shè)計以往的堤防過程中，為了保證堤防承受住最大限度洪水的沖擊，提高堤防的自我保護能力，設(shè)計人員在堤線上都使其與岸坡坡頂貼緊，岸坡、堤防在設(shè)計、建設(shè)中就產(chǎn)生了整齊劃一、規(guī)則的斜面或者直立面。本來不規(guī)則的淺灘、河床、河岸也都被推平，原木的植被遭受很大程度的損害，河道兩邊的自然景觀消失，原木棲息的生物的生存環(huán)境完全消失，導(dǎo)致河流的生態(tài)鏈不復(fù)存在。（二）改變河道自然面貌對河道的生態(tài)環(huán)境嚴重破壞。在堤防的設(shè)計過程中，為了考慮到洪水排泄的速度及減少工程建設(shè)成本，在堤防的設(shè)計建設(shè)過程中，通常采取截彎取直的措施對原本的河道進行改變，對堤線經(jīng)常使用平直的方式進行建設(shè)。這樣的堤防設(shè)計方案降低了堤防建設(shè)成本，但同時給河流中生物的生長環(huán)境和河道內(nèi)水流狀造成了一定的影響，對于河流的生態(tài)環(huán)境損害非常嚴重。因此，隨著人們生態(tài)環(huán)保理念的倡導(dǎo)和環(huán)保意識的提高，人們對河流的管理提出了高品質(zhì)和多樣化的設(shè)計、建設(shè)需求。生態(tài)堤防理念的提出滿足了人們的要求。生態(tài)堤防從設(shè)計到建設(shè)過程中都對河道生態(tài)環(huán)境的實際情況綜合考慮，根據(jù)不破壞自然景觀、接近自然的要求，建設(shè)一種河道景觀多樣性和諧共存、適合生物多樣性、與自然一體的生態(tài)堤防，極大的發(fā)揮堤防、河流帶來的社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，使人與自然的能夠和諧相處。三、生態(tài)堤防設(shè)計的基本原則生態(tài)堤防的設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循以下原則。（一）安全性原則通常情況，防洪度汛是河道堤防建設(shè)最重要的作用，所以其設(shè)計時最先考慮的原則是生態(tài)堤防的防洪安全，只有設(shè)計安全的堤防，才有資質(zhì)去設(shè)計成生態(tài)的堤防。所以，生態(tài)堤防必須要以安全為第一原則。（二）整體性原則在堤防的設(shè)計過程中，也需要把堤防設(shè)計的整體性原則放在首位，就是河道堤防的設(shè)計必須從整體上美觀一體化，將經(jīng)濟效益以及社會效益等短期利益和環(huán)境效益等長遠利益進行統(tǒng)籌考慮，讓生態(tài)堤防在設(shè)計之初就能夠與自然融合一體，最大程度上提升生態(tài)堤防的綜合效益。（三）自然景觀優(yōu)先原則由于生態(tài)學(xué)的河流生態(tài)堤防的設(shè)計，必須把尊重自然、敬畏自然的心態(tài)放在首位，對自然環(huán)境的人為介入必須盡可能在河流的環(huán)境容量之內(nèi)建造，設(shè)計之初就必須實地考察，在物流、能流大致同道并不破壞生態(tài)系統(tǒng)前提下，來設(shè)計堤防的建設(shè)。特別在天然蜿蜒曲折、河道的自然邊界的河段，絕對不能有大規(guī)模的改動，而那些必須要融入人工因素和人為更改的自然景觀必須加以補償。（四）生態(tài)環(huán)保原則生態(tài)堤防的設(shè)計還需要尊重自然生靈，堅持治水生態(tài)化的思路，盡可能在不對河流生物生存需要影響的前提下，保留水生動植物繁衍、生息的環(huán)境，形成人與河流相得益彰，人與自然和諧相處、相互依存的自然景觀。（五）多樣性、異質(zhì)性原則傳統(tǒng)堤防在設(shè)計之時，第一就是要從成本效益和堤防的安全問題考慮。在生態(tài)堤防的設(shè)計上對上述兩個問題考慮之后，還要考慮生態(tài)岸堤堤防的邊緣效應(yīng)。傳統(tǒng)的堤防在設(shè)計時未能考慮從河流到陸地這個完整的生態(tài)系統(tǒng)，水生生態(tài)系統(tǒng)到陸生生態(tài)系統(tǒng)過渡的連續(xù)性遭到破壞，所以生態(tài)堤防在設(shè)計之初就必須對上述情況重點考慮，在設(shè)計之時必須適當(dāng)對自然景觀原有成分進行補充，協(xié)調(diào)好人為景觀和自然景觀的結(jié)構(gòu)特性，營造一個水生動植物棲息繁衍適宜的場所。（六）親水性原則生態(tài)堤防的設(shè)計不是局限在環(huán)境效益、經(jīng)濟效益上，同時要關(guān)注社會效益。隨著人類活動場所的擴大，娛樂休閑場所的建設(shè)會很有人性化。水是靈動的景觀，尤其是河流，常常受到人們的喜愛。河道堤防作為城市市政工程建設(shè)的一部分，必須建成人們娛樂休閑的好地方?？傊?，作為一門交叉學(xué)科、新興學(xué)科的生態(tài)堤防設(shè)計，必須建立在維護河流生態(tài)平衡以及尊重自然的基礎(chǔ)之上，以建設(shè)環(huán)保、生態(tài)、和諧的生態(tài)堤防景觀為目標，在生態(tài)河堤在用水安全、防洪安全、生態(tài)安全的作用上統(tǒng)籌安排，精心設(shè)計規(guī)劃，營造一個既有高效的社會效益以及經(jīng)濟效益，還有優(yōu)秀的環(huán)