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李贞爱
[摘 要]本文主要对生态河道设计进行了归纳和分析。
[关键词]生态河道；设计
中图分类号：TV85 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0021-01
1.生态堤岸设计原则
在生态河道设计中，具体到生态堤岸的设计，依据国内外生态堤岸的成功经验，结合生态水利工程的基本原则和设计河道特点，生态堤岸设计应遵循以下几个原则。
（1）堤岸应满足河道功能和堤防稳定的要求，降低工程造价，对应于生态水工学中安全性与经济性的原则；
（2）尽量减少工程中的刚性结构，改变堤岸设计在视觉中的审美疲劳，美化工程环境，对应于生态水利工程原则中的景观尺度与整体性原则；
（3）因地制宜原则；
（4）设置多孔性构造，为生物提供多样化生长空间，对应于生态水工学中的空间异质性原则；
（5）注重工程中材料的选择，避免发生次生污染。
2.生态河道设计内容
2.1 河道的平面设计
对整个河道的总体平面进行设计，即线性设计，是进行生态河道建设必由之路，也是把握和控制整个系统的关键所在，其设计标准下河流的过流能力是设计最基本的要求。目前由于人类对土地的需求过大，河道地带也不断遭受侵占，河道变得狭窄，水域面积减少，造成河道生态系统破坏，因此，在河道规划设计时，在满足排洪要求的情况下，应随着河道地形和层次的变化，宽窄直曲合理规划，以恢复河流上下游之间的连续性和伸向两岸的横向连通性，并尽量拓宽水面，即有利于减轻汛期河道的行洪压力，而且扩大了渗水面积，为微生物繁衍提供条件，给了生物更多的生存空间。同时，对补给地下水、净化大气、改变城市环境润泽舒适方面，将起到举足轻重的作用。将河道设计成趋于近自然的生态型河道，以满足人类各方面效益的需求。
在传统河道治理中，人们仅仅把河道当成泄洪的渠道，其设计仅仅满足了泄洪的需要，即以保证最大洪水安全通过。这样的目的导致的结果是河道治理简单化，仅仅是将河道取直，河床挖深，加强驳岸的牢固稳定，而忽视了河道的自然生态功能和景观功能。在违背了生态水利工程学的理念和原则的前提下，自然也违背了生态河道的理念和设计原则。对此，我们需要结合河道地势，部分河段扩宽，拆除混凝土构筑物，充分发挥空间多边、分散性的自然美，使河流处于近自然状态。即加强了水体的自净能力，也使水质自净化处于最佳状态。同时，也需要注重细节上的设计。譬如，为了水鸟等生物的生存，应该适当恢复和增加滨水湿地的面积；为了鱼类更好的繁衍生息，应该使河道有近自然状态的蜿蜒曲折，深潭和浅滩交错分布；为了陆生和两栖动物在河流和陆地之间活动方便，在河道堤沿建设时，适当的预留动物横向活动的缺口；为了使河流上下游生物之间的流动，则减少堰坝的数量，或者寻找可以替代堰坝的设计方案。等等一系列的措施付诸于实践，都是需要在最初设计时考虑的问题。
2.2 河道断面设计
生态河道断面设计的关键是在流过河道不同水位和水量时，河道均能够适应。如高水位洪水时不会对周边民居农田等人们的生命财产安全产生威胁、，低水位枯水期可以维持河流生态需水，满足水生生物生存繁衍的基本条件。一般的设计中，在河道原有基础上，需要对河流的边坡或护岸进行整治，以使河道横断面符合设计者的要求和目的。河道断面具有多样性，最常见的有矩形断面、单级梯形及多层台阶式断面等断面结构等。现代的水利设计者们设计出了复式断面，即简单概述为：在常水位以下部分采用矩形或者梯形断面，在常水位以上部分设置缓坡或者二级护岸，在枯水期水流流经主河道，洪水期允许水流漫过二级护岸，此时，过水断面陡然变大。这样的设计，不但可以满足常水位时的亲水性，还可以使洪水位时泄洪的需求，有效缓解了堤岸单面护岸的高度，结构整体的抗力减小。另外在河道治理过程中，我们还需要断面的多样化。断面结构，很大程度上影响着水流速度，从而影响水流的形式，进而影响水体溶氧量，利于水生生物的生长和产生多样化的生物群落，造就多样化的生态景观。
2.3 河道河床、护岸形式
在河道护岸形式上，我们选择生态护岸类型。生态护岸即满足河道体系的防护标准，又有利于河道系统恢复生态平衡的系统工程。常见的有栅格边坡加固技术、利用植物根系加固边坡的技术、渗水混凝土技术、生态砌块等形式的河道护岸。其共同特点是具有较大的孔隙率，能够让附着植物生长，借助植物的根系来增加堤岸坚固性，非隔水性的堤岸使地下水与河水之间自由流通，使能量和物质在整个系统内循环流动，即节约工程成本，也利用生态保护。但生态护岸的局限性是选材和构筑形式，由于材料和构筑形式与坡面防护能力息息相关，这要求设计者结合实际的坡面形式选择合适的结筑形式。
3.河道护岸类型
在河道治理中，最常遇到的是生态河道治理和城市河道景观改造。
3.1 生态河道护岸类型
生态护岸工程现己在很多河道治理工程中得到应用，并总结出了一些护岸类型。总的来讲，生态型护岸就是具有恢复自然河岸功能或具有“渗透性”的护岸，它即确保了河流水体与河岸之间水分的相互交换和调节功能，同时也具备了防洪的基本功能，相比于其它一些护岸，它不但较好地满足了河道护岸工程在结构上的要求，而且也能够满足生态环境方面的要求。在生态河道治理中，生态护岸的類型有很多中，分析归纳为基本的三种形式。
（1）自然原型护岸
自然原型护岸，主要是利用植物根系来巩固河堤，以保持河岸的自然特性。利用植物根系保护河岸，简单易行，成本低廉，即满足生态环境建设需求，又可以美化河道景观，可在农村河道治理工程中优先考虑。
（2）自然型护岸
自然型护岸，是指在利用植物固堤的同时，也采用石材等天然材料保护堤底，比较常用的有干砌石护岸、铅丝石笼护岸和抛石护岸等。在常水位以上坡面种植植被，实行乔灌木交错，一般用于坡面较陡或冲蚀较重的河段。
（3）复式阶级型护岸
复式阶级型护岸是在传统阶级式堤岸的基础上结合自然型护岸，利用钢筋混凝土，石块等材料，使堤岸有大的抗洪能力。一般做法是：亲水平台以下，将硬性构筑物建造成梯形箱状框架，向其中投入大量石块或其它可替代材料，建造人工鱼巢，框架外种植杨柳等，近水侧种植芦苇、富蒲等水生植物，借用其根系，巩固提防；亲水平台之上，采用规格适当的栅格形式的混凝土结构固岸，栅格中间预留出来，种植杨、柳等乔木，兼带花草植物。其它类型如新型生态混凝土护岸，将在下文中继续阐述。这类堤岸类型适用于防洪要求较高、腹地较小的河段。
3.2 城市河道驳岸类型
在城市河道景观改造中，驳岸主要有以下3种类型：
1）立式驳岸
立式驳岸一般应用在水面和陆地垂直差距大或水位浮动较大的水域，或者受建筑面积限制，空间不足而建造的驳岸。此视觉上显得“生硬”，有进一步进行美化设计的空间。
2）斜式驳岸就是与立式驳岸相对应而言的，只是将直立的驳岸改为斜面方式，使人可以接触到水面，安全性提高，要求有足够的空间。
3）多阶式驳岸
多阶式驳岸和堤岸类型中的复式阶级型堤岸相似度极大，但又有明显差别，建有亲水平台，亲水性更强，但同复式阶级型堤岸相比，人工化过多，单一性明显，亲水平台容易积水，忽视了人和水之间的互动关系。对水文因素和水岸受力情况分析不到而采取简单统一的固化方案，没有考虑河道的生态环境和景观。现多被生态多阶式驳岸替代，而生态多阶式驳岸与复式阶级型河堤形式基本相同。
4.结语
本文对生态河道设计的基本设计理念和原则等问题加以概括论述，研究分析生态河道设计理论和现有生态河堤类型。
参考文献
[1] 韩黎.生态河道治理模式及其评价方法研究[D]，大连，大连理工大学，2011.
[2] 薛彦东，杨培岭，王成志，现代生态河道整治研究[J]中国农村水利水电，2012.endprint
