试论堤防工程与生态环境保护的重要性

　随着人类文明的进步和社会经济的迅速发展，人们越来越意识到自然环境对人类社会发展的重要性，人类社会与自然是相互依赖、相互制约、相互共存的，人类保护自然，就是保护自己，善待好自然环境，就是善待人类自身。因此，要使社会经济持续发展，建立人与自然和谐相处、同步发展的关系，既是当代人生存和发展的需要，又是人类延续和惠及子孙的大事。就水利行业而言，今后要坚持把人与自然和谐相处的理念作为指导各项水利工作的核心理念，推动治水事业再上一个新的台阶。人与自然和谐相处治水思想的贯彻，要求调整人类活动行为，减免对自然生态环境的不利影响。在水利工程的规划、设计、施工和管理等各项工作中，需要遵循有关规范和技术导则，把水生态系统的保护和修复作为一个重要的目标落到实处。
　　1998年大洪水后，为满足堤防工程设计和施工的要求，我国先后颁布了《堤防工程设计规范》和《堤防工程施工规范》，这两个规范技术重点是确保堤防安全，满足防洪的需要。规范的颁布贯彻，对于指导我国的堤防工程建设起到了重大作用。但这两个规范也存在着一定的局限性，主要是对于堤防工程的环境效应和生态补偿重视不够。在修建防洪堤时，我国只注重堤防本身的安全性与经济性，而不注重或不太注重修堤对生态环境的影响分析及采取相应的安全防护措施，对修建在堤体内的建筑设施的规定也有待规范。
　　
1生态环境保护于堤防工程中的重要性
　　河流作为一种重要的生态系统，其生态系统健康越来越受到重视。要求人类在开发利用水资源、建设水利工程的同时，必须维系良好生态环境系统。
　　随着科学进步，人们认识到水利工程对于河流生态系统可能造成不同程度的负面影响。这主要表现在以下两个方面：一是自然河流的人工渠道化，包括平面布置上的河流形态直线化，河道横断面几何规则化，河床材料的硬质化。二是自然河流的非连续化，包括筑坝导致顺水流方向的河流非连续化，筑堤引起侧向的水流联通性的破坏。从保护生态环境的高度，充分认识这种负面作用，积极采取工程措施和生物措施对于受损河流生态系统予以必要的补偿，维护水域生态系统的功能，是流域生态建设的重要任务之一。
　　从上世纪70年代开始，发达国家科技界和工程界针对水利工程对于河流生态系统产生的负面影响，提出了如何进行补偿的问题，在此基础上产生了河流生态恢复的理论与工程实践。如德国提出的“河流生态自然工程”，美国提出的“自然河道设计方法”，日、韩等国提出“与自然亲近的治河工程”理念。与之相对应，一些发达国家在河道整治工程和堤防工程设计施工规范中增加了有关河流生态建设的内容，或者颁布了专门的河流生态工程设计导则，如德国的《防洪堤》（DIN 19712），该标准有一个很大的特色，就是很注重修建防洪堤对生态环境的影响分析及采取相应的安全防护措施，同时对修建在堤体内的建筑设施要求非常严格；英国的《河流恢复技术手册》；美国的《防洪墙、堤防和土石坝景观植被和管理导则》；美国陆军工程师团出版的《河流管理－河流保护和恢复的概念和方法》和《河流恢复工程的水力设计》；澳大利亚水和河流委员会出版的《河流恢复》。这些方面的经验均值得我们借鉴。
　　近年来，我国部分地区在进行防洪建设和河流整治工程中，已经采取了一些新技术和新材料，尝试河流的生态建设，比如采用生态型护坡技术，堤防绿化措施等。但是对很多问题的认识比较片面、模糊或高度不够，缺乏系统的理论和应用技术指导，在设计和施工中缺乏标准和依据，迫切需要有关技术规范和技术导则的支持，使河流整治工程建设更具科学性和规范化。



　　2现代化堤防工程
　　随着社会经济的不断发展，人们对水利工程建设有了新的要求，在考虑水利设施安全经济的同时，着重提出了生态景观的需求。城市现代化防洪堤工程应与生态与环境保护相结合，防洪安全的同时考虑改善城市生态环境及城市居民的休闲。有这样要求的堤防工程区别于以往的仅以防洪安全考虑的堤防工程，符合人与自然的和谐发展，称其为现代化堤防工程。
　　城市建设的不同方面对河道有着不同的要求。这些要求在许多方面存在着矛盾，特别是防洪与生态、景观、用地的矛盾尤为突出。随着社会经济的不断发展，人们对河道的治理提出了更高的要求，除了防洪保安之外，开始关注水域的生态系统，以及河流的自然景观。因此，治理河道不仅要满足防洪要求，还要能够满足人们对亲水和景观方面的要求。
　　2.1规划原则
　　1）堤防工程规划设计中，应进行工程经济效益和环境效益分析，权衡满足人的需求的经济效益与环境效益之间的关系，即进行工程项目经济技术及生态环境效益评估，改变现行的单一经济技术评估指标体系。
　　2）在进行堤防工程的规划时，应明确河流与其上下游、左右岸的生物群落处于一个完整的生态系统中，按照“河流生态廊道”的范围，进行统一规划、设计和建设。
　　3）在进行工程勘察时，除常规的水文、地质的测量勘察外，还要补充相关范围的生态系统的调查，重点是生物群落的历史与现状调查。
　　2.2设计原则
　　1）在堤线布置时，应尽可能保留江河湖泊的自然形态，保留或恢复其蜿蜒性或分汊散乱状态，即保留或恢复湿地、河湾、急流和浅滩。
　　2）堤防间距的确定，应遵循宜宽则宽的原则，要处理好行洪和生态保护要求与土地开发利用之间的矛盾，河槽和河漫滩不仅要能满足设计洪水行洪要求，还要保持一定的浅滩宽度和植被空间，为生物的生长发育提供栖息地，发挥河流的自净化功能。
　　3）堤型的选择原则除满足工程渗透稳定和滑动稳定等安全条件外，还应结合生态保护或恢复技术要求，尽量采用当地材料和缓坡，为植被生长创造条件，保持河流的侧向联通性。
　　4）河流断面设计时，应按照自然河道纵、横断面的多样性变化特征，尽量避免河床的平坦化，采用非规则断面，浅滩与深潭相间。有助于增加与生物的亲和力及与自然风景相协调。
　　5）岸坡防护工程的设计应强调人与自然和谐的生态建设，采用与周围自然景观协调的结构形式，在满足工程安全的前提下，确保生态和景观的护岸形式多样性。在典型的岸坡防护结构中，应尽量使用具有良好反滤和垫层结构的堆石及多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构，尽可能避免使用硬质不透水材料，如混凝土、浆砌块石等，为植物生长，及鱼类、两栖类动物和昆虫的栖息与繁殖创造条件。 转贴于 233网校论文中心 http://www.studa.net

　　6）在城市水域整治的景观建设中，应强调保留江河湖泊天然的美学价值，应更多注重生物栖息地建设，避免将水流置于过多的亭台楼阁等混凝土与砌石形成的人工环境之中。水利工程设施要造成一种人与自然亲近的环境，现代的城市景观设计，应更多注重生物栖息地建设。水利工程还应为公众广泛参与和对儿童进行水环境保护教育创造良好条件。如水生态公园、河流小型博物馆等。
　　7）工程施工时，应强调施工期对生物栖息地进行保护和恢复，避开动植物发育期进行施工。对特殊区域的物种，在施工期要采取相应的辅助保护措施。采料场开挖后应进行适当处理，以满足美观和环境方面的要求，应合理设置排水、平整地形和改善有利于植被生长的条件。料场区应进行植被恢复，与周围景观相一致。
　　8）为降低施工环境对生态系统的冲击，保障工程效果的实现，并延长生态工程的寿命，应加强生态工程的前期养护和后期管理，包括维护、监测和评估，并积累数据和经验。
　
　3工程实例
　　文安县位于河北平原中部，北与霸州市接壤，西靠雄县，南临任丘市、大城县，东接天津市静海县。全县总面积1028平方公里，其中近860平方公里土地处于海河流域的主要蓄滞洪区文安洼内，地势低洼封闭，最低地面高程仅有3.6米（大沽），历史上承受着清南地区5100多平方公里的沥水及大清河、子牙河的决口洪水。八十余年来，大清河、子牙河两河决口十五次，文安洼积水达三十七年之久。千里堤是大清河系的主要防洪屏障，担负着保卫清南地区、华北油田、天津市和津浦、京九铁路防洪安全的任务。近年来，文安县在大力加强市政工程建设的同时，坚持把发展水利工程建设，特别是把堤防工程建设与城市景观、环境建设相结合，努力提高城市防洪减灾能力，促进城市生态景观建设的发展。
　　目前，文安县正在筹建新防洪堤38.5公里，配套完善了河堤休闲娱乐场、生态风景带等公益项目，增强防洪堤的实用性和观赏性。该工程不仅能够减轻洪水对县城的威胁，而且扩展了市民休闲娱乐空间，成为扮靓城市的一盏明灯。
　　文安县城现代化堤防工程的实施具有重大意义：
　　1）建设新的堤防工程，加固现有堤防工程将彻底改变城镇建设受防洪堤影响而存在的封闭和畸形状态，为新城区的规划、建设提供广阔的发展空间，相应的城区排水、市政道路建设问题也将得到很好的改善。
　　2）堤防工程的兴建可以为本县的项目建设提供可靠的防洪安全保证，使城区防洪标准提高到百年一遇，堤防工程增加的安全区域也为兴建工业园区，搞好项目建设提供了广阔空间。
　　3）现代化堤防工程的建设，以人与自然和谐为核心理念，将县城防洪安全与城区生态景观环境相结合，通过详细合理的堤线、水系、园林规划，建设文安县成为一个生态优美、环境和谐的美丽城区，为生态文安建设起到示范作用。
　
　4结论
　　现代水利的突出特征是人与自然和谐相处，保持人类的生产活动与自然规律之间的平衡与协调。应力求使每一项水利工程尽可能成为生态工程、水资源保护工程，进而实现人与自然的和谐相处。恢复和维系良好的生态系统，以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展，是水利工作的基础性目标，把水利工程建设成“生态工程”，使水利工程一方面要满足水生态环境建设与保护要求，使水利工程发挥生态效益和环境美化功能；另一方面是指水利工程要满足水资源合理配置的各项要求，充分发挥工程效益。在工程规划、建设、管理的全过程充分重视每一项水利水电工程的生态环境影响问题，才能兴利除弊，把水利工程对生态环境的不利影响降到最低程度，以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。
　　现代化堤防工程提出了防洪安全与生态环境保护并重，这是我国以往工程较为忽视的问题。随着我国经济的蓬勃发展，具有了一定的反哺生态环境的经济基础，为现代化堤防工程的开展提供了保障。现代化堤防工程符合科学发展观及人与自然和谐相处的发展要求，势必是将来防洪工程的主要发展方向，也对其他水利工程建设有一定的借鉴意义。