生态公路设计范文

时间:2023-03-25 10:15:34

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生态公路设计

篇1

关键词:生态公路设计;过程;理念

中图分类号:U412.36文献标识码: A 文章编号:

随着人们对于环境的重视度越来越高,在各行各业中都兴起了一种生态设计的理念,这一点在公路设计中也不例外,下面就来看一下如何在公路设计中进行必要的生态设计。

1生态公路设计理念

1.1 生态恢复设计

生态恢复设计理念是生态公路设计理念中最为核心的一个。在整个的公路设计当中都能够得到体现。生态恢复设计理念主要就是以恢复原生态为主要的设计目的,一切的设计思路都必须以此为核心。

1.2保护环境、融入环境

保护沿线环境,与公路路侧的自然景观相融合;摒弃传统的设计方法,做到原生态环境的保护,减少人工痕迹;利用沿线原有景观进行设计,避免单一的植物种类,做到物种多样性;对沿线的一些文物古迹应进行保护,使公路真正的融入环境中。

1.3采用乡土化技术

乡土化技术主要是指利用乡土建筑材料和技术、植物种类、乡土文化营造个性的公路生态景观。生态公路设计要求在植被恢复和绿化设计时尽量选用本地区物种,避免外来物种的干扰,同时也有利于草种、树种的生长。

1.4科学的生态绿化设计

充分了解和分析本地区的土壤气候特点,选用适应本地区自然条件的植物物种;在边坡绿化设计中选择与土壤结构符合的设计方法;为了避免景观绿化效果的单调性,采取多种植物类型相结合的生长模式,采用“草灌结合、散丛结合”的栽种方式,做到科学合理的绿化设计。

1.5公路工程和生态工程结合

生态公路设计立足于环保设计,将公路工程和生态工程结合起来,不仅可以体现人类活动和环境的一体性,还能够全面考虑公路工程中各种生态环境的关系,减少公路工程对环境的影响,有利于沿线生态环境的保护、恢复及优化。

1.6灵活创新设计理念

灵活性设计的创新理念是在灵活应用国内外现有的规范准则基础之上,在不影响安全性的前提条件下,通过灵活选用技术指标以寻求一种满足公路可持续发展设计目标的方案。生态设计要求设计人员利用灵活性设计理念,全面考虑公路沿线的生态环境,运用生态工程设计、生态恢复设计和景观绿化设计,完成公路的生态设计。

2.生态公路设计步骤

生态公路是在环境保护的前提条件下对公路进行生态设计的,在传统的公路设计内容上借鉴环境化设计(Design For Environment)和生命周期评价法(Life Cycle Assessment)的概念,根据其设计程序和相应的设计内容进行设计。生态公路设计要在公路设计的基础上依据工程特有的环境特点和设计要求分阶段、分步骤进行。主要设计步骤如下:①环境调查分析阶段;②国内外类似案例调查研究;③可行性研究分析;④设计阶段。

3.平、纵面及组合设计

3.1平面设计

平面设计需要考虑当地社会经济、生态环境和技术条件等因素,路线平面线形的设计要注意与地形、地物、环境和景观的协调。

3.2纵面设计

纵面设计主要为坡度设计,其坡度确定主要考虑如下因素:①考虑公路通行能力、地形条件、环境保护工程费用和经济发展;②纵坡设计应具有一定的平顺性,起伏不应过大。设计中对该地区的地形、地质、水文、气候和排水条件以及石油运输管线等因素进行综合考虑,做到填挖平衡,减少借方和废方;③纵坡坡度平缓。根据该地区交通状况,客货车比重较大的路段,应该采取较平缓的纵坡。既可以减少交通事故的发生;又可以减少油耗,降低行车费用和对环境的污染。

3.3组合设计

道路的平纵组合要保持平、纵线形的技术指标大小均衡,在视觉上要能够引导驾驶员的视线,主要注意如下几点:①平竖曲线要一一对应,尽量做到平包竖。该地区生态湿地和自然生态保护区及生态敏感点较多,路线在平纵组合时若达不到该项要求,可以进行适当的调整,灵活处理;②在地形比较平坦的地区,平纵组合设计要适当地提高技术指标,平、纵曲线应当大小均衡;③选取合理的合成坡度,线形要协调、美观、舒适、安全。

4.横断面设计

公路横断面设计应根据拟建公路等级按照《公路工程设计标准》的要求确定车道数和断面宽度,设置路肩以及选择路拱横坡度。公路横断面设计包括行车道、路肩、分隔带、边沟、排水设施、护坡道以及取土坑、弃土堆等的设计。根据各构造物与生态环境的相关性和对其的影响程度,主要介绍公路路侧设计、路基设计和边坡设计。

(1)路侧设计,容错设计是路侧环境设计的重要方式,体现了以人为本和安全至上的安全设计理念。容错设计理念要求横断面设计要具有一定的安全富余,通过更改或增加一些专项设计,消除或降低事故危害。路侧安全设计主要包括以下几点:

①设置标志标线,将车辆控制在车道以内,避免路侧事故的发生。如在车道边缘设置振动标线,通过标线表面的矩形突起,及时提醒驾驶员在驶离车道时返回车道,避免交通事故的发生。

②路侧净区,路侧净区是指通过在填方路段通过放缓路基边坡、挖方路段设置一定宽度的平台等手段,在路侧保留比较平坦地带,为车辆提供尽可能宽的可恢复区域,同时为生态公路景观设计提供一定的空间。美国AASHTO《路侧设计指南》指出,路侧净区宽度应根据不同地区的交通量、设计速度、边坡坡率和路侧环境进行选择,一般的,当高速公路车道边缘以外不少于9m时可使80%的车辆得到控制。黄河三角洲的地形平坦宽阔,交通运输需求量较大,路堤边坡坡率较缓,可以通过设置路侧净区加强安全防护,路侧净区宽度应大于9m,具体应注意:a)在不干扰生态环境的前提下,根据地形地质并结合工程造价,适当增加路侧宽度,放缓边坡;b)对于有挡土墙的路段,可以取消挡土墙,设置2m以上的平台,同时注意平台的植被防护;c)路侧净区的坡率尽量跟路面坡度一致,既可以达到排水的要求,防止车辆倾覆,也能够与环境相融合。

③路侧边沟,该地区路侧边沟的设计按照容错设计的理念,利用暗埋式的“隐形”边沟替代传统的开放式边沟设计,既可以增加车辆承载力,又可以增加路侧净区宽度,满足路侧安全设计理念,也便于植草绿化,达到生态边沟设计的效果。生态边沟形式可采用暗藏式边沟形式,路面水汇入碟形式浅明沟后通过集水井流入暗沟,地下渗水由埋置式挖方边沟的碎石垫层降排。既解决了地表水和地下水以及基层渗水的排降问题,也增加了路侧净区的宽度,提高了安全性。

(2)路基设计,路基填方高度和挖方深度直接关系到工程安全、造价和环保美观。应根据地形、环境特点和当地风俗文化,按照“不破坏就是最大的保护”的设计原则,进行路基的设计。为了保护环境,路基工程要根据周边环境进行灵活布置,结合地形,选择分离式或者整体式路基,增加路基稳定性、保证行车安全。在特殊情况下也可以采用路桥相结合的方式,降低占地面积。

(3)边坡防护设计。①工程防护,常见的工程防护措施有护面墙、喷浆锚固、护坡、锚杆挂网喷浆等。采用工程防护需要考虑防护工程的尺度、材质和比例以及对周围生态景观的影响。根据工程实地状况,边坡防护应当选用适当的防护措施,降低对环境的影响,使边坡与周围环境相协调。②植被防护,植被防护技术有直接喷沟绿化防护技术、三维网喷播绿化防护技术、厚层有机喷播绿化防护技术、土工格栅绿化防护技术和挖沟绿化防护技术等。根据生态公路的设计要求,边坡防护应尽量选择植被防护。对于填方路段的坡度较缓的边坡,植被防护可以选用直接喷沟绿化和挖沟绿化防护技术。而在景观要求较高的服务区路段,则可以选择厚层有机材喷绿化防护技术,但是要控制好其质量、厚度。

结语

本文针对人们对生态公路概念认识模糊和生态选线以及设计方法不完善等问题,从路域生态系统概念出发,阐述了生态公路的属性特征。文中所述的步骤及组合设计为生态公路的规划和设计提供了参考。对促进公路建设与环境协调统一、保护自然生态环境有重要意义,有利于公路建设水平的提高和可持续发展。

参考文献

[1]梁立杰.生态公路理念及其评价体系研究[D].西安:长安大学,2004.

[2]王成玉.高速公路路域生态恢复技术研究[D].南京:东南大学,2008.

篇2

[关键词] 高速公路 景观生态设计

一、项目概况和建设背景

(一)项目概况

项目起于宜昌市秭归县334省道的曲溪桥附近,经过宜昌市秭归县(茅坪镇)、夷陵区(三斗坪镇)、点军区(艾家镇、桥边镇、联棚乡、土城镇)、宜都区(红花套镇),终点设宜昌长江大桥桥南枢纽互通,与沪蓉西高速公路宜昌至长阳段交叉。路线呈北西~近东西向延伸,全长约57.378km。由于是山区高速公路,桥隧所占比重较大。

(二)建设背景

三峡翻坝公路位于宜昌市境内,连接三峡大坝上游库区和下游湖北省宜昌市城区。三峡大坝建成后双线五级船闸已成为客货船舶过坝的主要通道,但用时较长,平均为3个半小时。为缓解宜昌三峡坝区、葛洲坝区水运压力,保障其运行安全,国家决定兴建翻坝高速。它的建成对构筑三峡坝区公路骨架网,改善三峡坝区的交通面貌,带动沿江地区经济发展,同时对加快沿线城市化进程及整合湖北省和重庆市旅游资源,都具有重要作用。

二、高速公路景观设计与景观生态学理论

(一)景观生态学原理的应用。景观生态学原理在道路工程中应用较多的是生态护坡和道路绿化。道路两旁的边坡为景观生态学上的边缘和边缘地带。它属于诱导边缘,过渡显著,在工程上会有边坡不稳定的效果,在景观上它是一个不连续的边缘地带。因此,采用绿色植物材料对斜坡和山体进行覆盖,以防止坡面和山体的侵蚀、风化。有其在工程上的效果,同时丰富道路景观,而且公路本身也需要绿色植物的平衡和调节。绿色植物能增加道路建筑艺术效果,丰富道路景观,使驾驶员和乘客在绿的世界中得到享受,有利于消除旅途的疲劳。

(二)公路对生态环境的影响。从景观生态学的角度分析不同的公路对生态环境的影响:自然植被斑块、河流水系、地形和稀有生境及物种以及不同位置其生态影响的性质和程度都不同。在自然植被中,道路穿过斑块之间。如高速公路与通道相交或者阻碍通道时,将会导致使用这个通道的动物失去原有的生活条件,破坏了该区域的生态资源。公路位置是评价道路多种生态影响的重要测度指数,道路和自然保护规划中要重点考虑道路与大型自然斑块、河流水系之间的空间位置关系。

(三)道路工程对原有景观结构的干扰。道路工程在修建前,所经之处本来可以定义为本底,它与周围的环境是具有连续性的。在修建后,会形成廊道,起运输作用。这个新形成的景观要素基本上不存在生物量,则该系统与周围联系在一起时,该系统的物理特性和易发生变化,而谈不到生物学的稳定性。简而概之,道路工程的修建会降低景观生态学功能的稳定性。道路工程明显可以看作是对景观结构的干扰。其一,它会改变景观要素结构,对物种运动形成造成障碍物。其二,它会影响本底周围的生物多样性,所以在道路工程修建前,就应当进行在景观生态学的稳定性,景观结构功能变化的评价。

(四)道路景观与周围景观的协调。道路工程修建后,形成的廊道既是景观结构中的镶嵌体,他镶嵌于整体景观中,显示出明显的空间异质性。镶嵌的特征是对象被聚集,形成清楚的边界,连续空间发生中断和突变。道路工程形成后,在所经之处就会形成一道很独特的景观,但是也应当把景观效果纳入其中。一方面,道路中公路、铁路桥梁等是否能与周围的景观合适地融合,能否满足其美学规律,能否创造出赏心悦目的环境形象,对这些要进行评价。另一方面,在道路中,也要注意道路这个小而狭长的景观环境,在道路中高速行驶的道路工具如汽车和列车中的人,视线狭小,道路的生态绿化也显得非常重要。

三、高速公路的景观元素

景观主要包括自然景观和人文景观,自然景观是指天然形成的地貌、地形,如山区、平原、草原、大海等景物,也可以称为是生态景观;人文景观人文景观,又称文化景观,是人们在日常生活中,为了满足一些物质和精神等方面的需要,在自然景观的基础上,叠加了文化特质而构成的景观。公路的景观设计指的是公路的线形、构造物型式与沿线自然景观相协调的美学设计。对于高速公路的修建来说,是一个从选线、勘测、设计,最后到施工的过程。因此,对自然景观和人文景观都要产生很大的影响。本文从如下几方面探讨高速公路景观设计

(一)绿化

绿化是大地景观的主色调,在高速公路景观空间中,绿化景观就显得尤为重要,其中包括行车道中间的隔离带、路侧绿化和相邻大地空间上的森林植被及农作物等三个层次。道路两侧的绿化带及隔离带可以经过种植和养护,最终成为人工景观元素。在翻坝高速公路的设计中,将绿化的重点放在了分离式路基中。分离式路基是路段中的一个特殊类型。由于这一区域宽度较宽,在设计中为了有效地防止眩光,在分离式路基中营造的地形可以有效的阻挡对面的光线,并且区域可结合地形种植了乔灌草复层混交的植栽体系,层次丰富的植物景观,与周边的环境遥相呼应。

(二)边坡

随着新技术、新材料的诞生及边坡的垂直高度不同,在高速公路在兴建过程中,为了避免山体滑坡和路基崩塌,需要将上坡上的岩石和土壤进行加固。作为山区道路的翻坝高速公路有大量的边坡,以往的老式土工加固的方式会对高速公路空间的垂直界面景观产生巨大的负面影响,所以在景观设计中,除保留必要的土工防护(锚杆加固),建议取消了其他土工的防护形式,采用喷播乔灌草混合的乡土植物和植生带加固等方式,加速边坡与周边环境的融合。

(三)隧道

由于隧道洞门垂直于路面,处于道路视线行进的正前方,因此从隧道开挖之初就应该减少对山体和植被的破坏,在施工前期做好地质调查工作,建设过程中中控制开挖面的大小,尽量减少水泥锚喷面的面积和高度,为隧道口景观处理提供良好的基础条件。

隧道洞门的主要形式有端墙式和削竹式。从环境修复的角度来说,削竹式的洞门最有利于自然和生态的恢复,随山就势的削竹式洞口可以很好的将被破坏过的山体恢复,将洞门掩映在青山绿水之间。对于条件不允许的,可以将端墙式改成半明洞式,即将明洞部分加长,在明洞两侧筑矮挡墙,仰坡回填后留出部分的明洞顶。建议回填土坡度最小为1:1.5,矮挡墙高度控制在2-3米,这样可以大大减小硬质部分的面积,留下的小部分硬质可以通过植物来遮挡,形成良好的景观效果。

(四)山水

山体是空间的垂直界面,也类似于城市中的建筑,对丰富空间层次及分隔空间发挥着重要的作用。水体则像玉龙一般的时隐时现,蜿蜒在公路的两侧。设计利用借景的手法,将高速公路周边的风景纳入到自身的景观体系。山水作为景观元素,必然优于生硬的城市硬质景观,其优美酣畅的曲线加上奇峰异石,都能给人带来赏心悦目的感受,使人感受到大自然的美。 翻坝高速公路经过地区植被繁茂,人文自然景观众多,部分路线穿越长江三峡国家地质公园区域,周边风景优美,层峦叠嶂,秋季层林尽染,借景的优势得天独厚。

四、高速公路景观生态设计

生态设计的终极目标就是生态恢复。生态恢复是指一切旨在改良被破坏损坏的土地并恢复其生物学潜力的措施。对于高速公路的生态系统恢复是以恢复生态学为基础的,目标是恢复受损的生态系统到接近于它受干扰前的自然状态。生态恢复过程是破坏过程的逆向演替,这一逆向演替可以使沿着被破坏的轨迹复归,也可以是沿着一种新路经渠恢复,也可以通过人工支持和诱导完成这一过程。根据翻坝公路的自身特点,我们选择通过人工支持和诱导的方法去完成高速公路生态的恢复。生态恢复措施主要是工程措施和植物措施。这两类措施是相辅相成,相互促进的,是一个综合完整的生态恢复防护体系。高速公路生态恢复一般是以工程措施为先导,稳定土壤、积土蓄肥,然后以植物等生态措施治本,达到保水保土、标本兼治、恢复生态的目的。

篇3

关键词:公路设计;生态环保;路线设计

某一级公路设计速度100km/h,采用整体式路基,路基宽度26.00m。本项目路线涉及到农田区、饲草基地,路线布设时除在路线起点处占压部分规划中的万亩良田外,其余均进行了避让。本项目研究区域位于亚欧大陆腹地,海拔900~1600m,地势东南高、西北低。山势大致由西向东降低。西部山峦重叠,多见悬崖峭壁和峡谷地貌。松林茂密,溪流、瀑布多见。东部则成孤峰耸立,岩石,切割微弱、缺少常年性水流。

从本项目沿线土地资源状况及对项目的影响分析来看,本段路线全线基本为草场,局部段落分布有农田和林地。从K2+300至K4+600段,所占用土地为耕地、林地等,K12+700~K15+400段经过万亩良田区,所占用土地类别主要为耕地和林地,K17+800~终点段所占用土地类别主要为耕地和林地;其余段落所占用土地类别主要为草地。在设计中全面考虑了沿线土地利用情况,合理利用地形,正确运用技术标准,贯彻保护耕地、林地的原则,在保证通行需求的前提下尽可能降低路基高度,减少对农田水利设施的切割。

1项目特点

本公路路线区域工程地质条件较好,路网较发达;沿线除个别段落穿越耕地和林地外,其余均为草场。鉴于路线所处的地理位置、工程地质条件、车辆组成、环境气候特点及本项目新建公路的性质,决定了本项目与自然环境要能够协调配合,同时应重视公路建设与农(牧)业生产的协调。

(1)项目所处地区

冬季严寒,自然降雪大,冬春冻融循环剧烈,应针对寒冷地区的道路安全、使用寿命等,加强相关设计。一级公路的整体功能应通过科学的道路网规划、科学的交通组织、流畅连续的路线平纵面指标、完善的、系统化的交通工程及沿线设施等总体的优化来实现。

(2)本项目路线

穿越较多的农田,路基排水、桥涵的设计应与当地农田水利紧密结合。区域交通组织对高速公路的服务水平影响很大,主线、老路、通道及分离式立交的布设形式和位置是研究设计方案的重点。起点互通式与G30吐乌大高速公路衔接,立交跨线桥的位置、型式、结构设计、视觉效果是研究的重点。

2总体设计思路

根据本段项目特点,总体设计方案必须贯彻“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”的基本原则;贯彻“快捷、顺畅、安全、环保、美观”的理念,坚持“以人为本”、“安全、和谐、环保”“全寿命周期成本”的设计指导思想,合理控制公路建设成本。在本次勘察设计过程中,应重点突出以下设计原则。

(1)服务社会、保护环境,合理利用资源。经过农垦区路段,公路建设不可避免会发生征地、拆迁,必然会对沿线社会生活环境带来影响。将服务于社会的原则贯彻于路线、路基、桥涵、路线交叉及机耕道、取弃土等的设计和施工运营的全过程中,充分考虑与沿线自然景观的协调,严格控制取弃土,降低路基填挖高度,减少拆迁和占用耕地,采取尽量避开基本农田、公益林地、减少临时用地等多种保护耕地的措施。设计以人为本,减少对沿线居民生产、生活的不利影响,尽可能地保护沿线的生态环境和生活环境。使项目的经济效益、社会效益最优,这是本项目研究的核心工作之一。

(2)处理好规划与总体方案的关系,保证方案完善、合理,更好的服务于社会。勘察设计过程中,路线应充分考虑与沿线城镇规划区的关系,尽可能减少对城镇规划区的影响,注意与其它重要设施的协调配合,并应充分考虑地方交通出行方便,使沿线主要城镇、规划农田区、饲草基地、旅游等主要交通源之间实现有效连接,树立可持续发展的理念。处理好国家、地方规划与本项目建设的关系,合理设置立交、通道等,方便区域内的交通出行,促进地方经济与公路建设协调发展。

(3)合理掌握和运用技术指标,提高道路的服务水平。在勘察设计过程中,合理掌握和运用技术指标,保持线形连续、均衡,合理利用地形,提高平、纵指标;配置系统和完善的交通安全设施,确保运行车辆行驶安全;保证公路路基稳定,保证工程结构的耐久性、稳定性、安全性,延长公路使用寿命。以人为本,在条件许可的情况下,提高道路的舒适度和服务水平。

(4)建设与环境相和谐,处理好各种和谐关系。本项目有独特的地理位置、地形地貌、气候气象及社会环境。在设计中充分考虑地区特性,尊重自然规律,建立和维护人与自然相对平衡的关系,使工程建设顺应自然、融入自然;要把设计作为改善环境的促进因素,实现环境保护与公路建设并举、公路发展与自然环境、人文环境相和谐。重点体现对原有景观资源的保护,充分利用项目区独具特色的自然、人文景观,使公路使用者能欣赏到特有的自然景观,领略地区特有的风貌。

(5)树立全寿命周期成本的理念。加强不良地质处治方案研究,合理控制工程造价,统筹考虑建设、养护、运营、管理的全过程,树立全寿命周期成本的理念,保证工程结构的耐久性、抗疲劳性,人车行驶的安全性,防灾减灾的有效性,以及环境景观的协调性等问题,实现公路使用寿命更长、环境更美、行车更舒适、投资更节省的总体目标。

3环境保护设计措施

(1)根据本区域的气候、土壤、水源、社会环境等因素,为便于管理,减少工程管护成本,沿线建议仅对互通式立体交叉区进行绿化,植物种类选择应以当地品种为主,选择耐盐碱性强的物种,可以大大降低成本。设计应结合公路沿线生态条件,以保护沿线环境为目标,以维护生态平衡、尽量降低环境污染、尽可能地改善和提高公路环境质量为宗旨。

(2)社会环境影响减缓措施。本项目社会环境影响以有利影响为主,但由于工程建设施工期会带来一些不利影响,需结合实际情况,采取必要的减缓措施,发挥项目最大的社会经济效益,把不利影响降到最小。针对项目建设施工特点,设计期合理确定选线方案,减少占地和拆迁;尽可能避开居民区、农田。做好占地拆迁调查,协调地方政府修改沿线土地利用总体规划按照国家政策进行调整补偿,采取措施进行中低产田改造,以补偿由于耕地减少而造成的人口压力。

(3)生态环境保护措施。本段主线和连接线不可避免占耕地和林地,设计对路基高度进行优化设计,在满足工程要求的基础上尽量采用低指标,减少用地。

(4)环境空气影响减缓措施。设计期的减缓措施是结合拟建项目沿线地形地貌、植被分布等情况,预制厂、拌和站等选址设置在远离居民区并距其下风向500m以外。

(5)声环境影响减缓措施。为了减缓环境噪声对环境敏感点的影响,优化调整路线设计方案,控制路线与声环境敏感点的距离。本段路线在乌拉泊村和灯草沟村附近路线靠近居民区,对影响公路建设用地范围的居民进行搬迁,对公路建设用地以外声环境敏感点的居民房屋安装隔音窗户。

(6)水环境保护措施。设计期的减缓措施是农田排灌设施的施工必须在路基施工前完成,要求设计规模不低于目前水平,泄洪区应满足其最大泄洪标准。同时合理安排工期,农田灌渠在农田灌溉期以前完成;泄洪渠系在洪水到来以前完成。同时,本项目穿越了乌鲁木齐二级水源地,为了防止对水源地的污染,在水源地的路基两侧分别设置应急沟和储污池,在路面边缘设置陶瓷拦水带,在桥上设置综合排水系统,避免营运期间的污染水体、油渍、危险品等渗入地下,对水源地造成污染。

4结语

文章基于某公路设计实例,鉴于项目区域为绿洲荒漠地段,自然生态环境较为脆弱,公路设计时结合项目工程建设条件、交通需求、地区经济发展等,研究公路建设对环境的影响,工程建设与周围社会环境、自然环境、人文景观相结合,努力做到保护沿线自然环境,适度改善生态环境,力求达到公路建设、景观绿化与社会环境的融合。

参考文献:

[1]李萍.绿色交通理念与生态公路设计的融合分析.公路交通与建设论坛(2009),2010(1):18-22.

[2]李焕飞.基于环保理念的生态公路设计体系构建.山西建筑,2013(11):52-56.

[3]李嘉靖.基于环保理念的生态公路设计研究.中国新技术新产品,2013(5):227-229.

篇4

关键词:高速公路;道路景观;视觉需求;设计

中图分类号:U418.9 文献标识码:A

满足高速公路道路生态景观观景者对道路生态景观的视觉需求,是道路生态景观建设中的主要任务。在纳黔原生态公路植被保护恢复课题研究中,对道路生态景观观景者的具体视觉需求进行了分析,并通过对纳黔高速道路生态景观的视觉设计、建设和管理,探讨了满足道路生态景观观景者的视觉需求的基本途径和方法。

1 高速公路不同观景者的生态景观视觉空间及其视觉需求

高速公路道路生态景观的观景者是由交通参与者(驾驶员和乘员)和路域外非交通参与者组成,3者的高速公路道路生态景观视觉空间有着很大的不同。

1.1 驾驶人员的生态景观视觉空间及其视觉需求

驾驶人员的生态景观视觉空间主要是中央隔离带、防撞护栏、路面和标志,而且随着车速的提高,其视觉空间的起点不断延伸,其视觉空间的宽度而不断变窄。主要特点是短、中距视距及不可间断性、动态性。在高速行驶中,驾驶人员的生态景观视觉需求,主要是警示需求。

1.2 乘员的生态景观视觉空间及其视觉需求

乘员的生态景观视觉空间是可交替的,当乘员视觉中心定格在短中视距时,与驾驶人员的视觉空间重叠;当乘员视觉中心定格在中长视距时,主要的视觉空间是道路构造物、上边坡、可视下边坡及路域外景观。其主要特点是中、长距视距及视觉的持续性、相对静态性和交替性。由于车辆乘员处于非工作状态,其生态景观视觉需求主要是悦目的需求。

1.3 路域外非交通参与者的生态景观视觉空间及其视觉需求

由于身处路域外,其视觉空间,与乘员视觉空间重叠(上边坡与可视下边坡);为其他下边坡、道路构造物(桥梁、涵洞等);为非路域空间。其主要特点是视觉的间断性、静态性和交替性。其生态景观视觉需求也主要是悦目的需求。

2 高速公路道路生态景观视觉空间的设计方法

2.1 道路构造物空间的视觉设计方法

我国高速公路有构造物多,视觉量大的特点,纳黔高速还有大量岩石边坡,也是一种变相的构造物。而构造物空间在驾驶人员视觉中,是动态空间,易产生疲劳感;在乘员及路域外非交通参者视觉中是静态空间,也是乘员视觉的破坏点。因此,在保证构造物原有功能的前提下,要尽量减少其视觉的破坏点,增加其吸引点(视觉亮点),提高交通参与者的构造物视觉质量。在纳黔高速公路建设中,主要采用了下列方法:

2.1.1 变色

尽量不使用原有灰色,而改用绿色和当地土壤或岩石的色;有种植条件的,用植物变色更佳。

2.1.2 变形

在混凝土和石砌构造物表面形成微地形,并预留种植孔,同时也有利用植物的自然入侵;还可以将直线变为波浪线形。

2.2 路域植被空间的视觉设计方法

2.2.1 动态视觉空间―中央隔离带的视觉设计方法

中央隔离带视觉空间,是驾驶人员不间断的视觉空间,也是乘员可间断的视觉空间,按照安全第一的原则,要主要满足驾驶人员如前所述视觉需求。主要的设计方法是:

高度:一般高度为1.2m(驾驶员视觉高度)以上,高于反向车道轿车来光,特别是上下坡时。

密度:依不同的植物而定,达到反向车道来光无法穿透即可。

色彩:由于要满足驾驶人员的上述视觉需求,按色彩学理论,需要采用有警示作用的对比色彩。根据中央隔离带的视觉空间特点,采用中性色绿色,及其对比色红色。其特点:绿色作为环境中的基调色,中性色,在强光下偏冷,在弱光下偏暖;红色与绿色最大的差异色,暖色、前进色,可以刺激驾驶人员神经,但长时间观看会产生疲劳、烦躁和不舒服,因此在中央隔离带与绿色进行继时对比。

根据相关研究,至少需要5s的注视时间,才能获得景物的清晰印象。据此,中央隔离带对比色彩的最小对比长度与行驶速度的相关如表1所示。

表1 最小对比长度与行驶速度的相关

2.2.2 静态视觉空间―边坡等可恢复植被空间的视觉设计方法

边坡等可恢复植被空间是乘员及路外非交通参与者的主要视觉空间,其视觉设计的主要方法是提高其景观质量(VQ),在纳黔高速公路建设中,主要采用了下列方法:确定与周边景观和谐的植被类型,在周边为林地类景观时,以形成以乔为主的乔灌植被类型;在周边为竹林类景观时,形成竹为主的竹灌类型;在周边为草灌类景观时,形成以灌为主的乔灌类型;在周边以人文类景观时,形成乔灌花类型。采用恰当的设计手法,配置物种及其种植空间配置(斑块配置),形成不同景观风格。主要是:恢复式设计,自然式设计,造景式设计。

3 结语

我国的高速公路道路生态景观的视觉设计起步不久,特别构造物视觉设计远未起步。本文对高速公路道路生态景观的视觉分析及视觉设计方法的探讨还是一个框架,以期抛砖引玉,以引起道路相关标准制定者和设计者,对视觉设计的重视,提高我国道路生态景观视觉设计的理论和实践水平,更好的满足不同交通参与者的视觉需求。

参考文献

[1] (美)Richard T.T.Foran,Daniet John A.Rissonette.道路生态学―科学与解决方案[M].北京:高等教育出版社,2008.

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论文摘要:随着我国国民 经济 的蓬勃 发展 ,公路建设的步伐越来越大。近年来,我国公路总里程不断增长,汽车保有量持续增加,公路在国民经济综合运输体系中的位置愈来愈重要。伴随着公路的高速发展,公路污染、公路对周边环境影响等问题也大量凸现出来,公路建设如何实现与 自然 环境的和谐统一,必须注重环境保护。 

 

环境保护是我国的一项基本国策。如何面对公路建设产生的环境问题,如何按照现阶段我国实际情况,分析评价公路建设各阶段对环境的作用与影响,采取何种措施减少或杜绝公路环境污染、恢复路域生态损失。这是摆在我们广大公路工作者面前的一项长期而艰巨的任务。 

 

1 公路环境保护 

 

1.1 环境与环境保护定义 

环境是指人类和生物生存的空间。《中华人民共和国环境保护法》对环境的定义是:环境是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、野生植物、水生生物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等。按照环境的自然和社会属性分类,环境包括自然环境和社会环境。 

环境保护是指人类有意识地保护自然资源并使其得到合理的利用,防止自然环境受到污染和破坏;对受到污染和破坏的环境必须做好综合治理,以创造出适合于人类生活、工作的环境。 

1.2 公路环境保护内容 

对照上述定义,公路环境保护是基于生态可持续发展原则调节与控制“公路工程与路域环境”对立统一关系的发生与发展。公路环境保护由两项基本工作组成:一是分析因修建公路而对环境产生的各种影响及其影响的程度和范围,根据需要采取专门的环境保护措施,积极开展环境保护的有关工作;二是在公路的设计、施工及运营管理过程中,注意凸显公路各组成部分的环保功能,使公路在运输功能发挥的同时,对沿线环境的负影响最小。 

1.3 公路环境问题 

环境问题是指环境中出现的不利于人类生存和发展的各种现象。 

公路建设必然影响环境,尤其是高速公路建设,其施工、营运期造成的环境问题会更严重。公路建设将造成如下环境问题:选线不当会破坏沿线生态环境;防护不当会造成水土流失,如坡面侵蚀与泥沙沉淀等;公路带状延伸会破坏路域自然风貌,造成环境损失;公路施工造成环境污染;公路通车营运期间,车辆对沿线造成污染。 

1.4 公路环保功能 

一般情况下,一条公路如果严格按照现行公路工程设计标准及《公路环境保护设计规范》进行设计,按公路工程施工技术规范进行施工,就可以起到对路域自然环境的保护作用,并能够对社会环境进行调整和完善。 

公路各组成部分的环保功能归纳如下: 

路基工程在施工及竣工后,结合造地还田与疏导排水,各部分相互协调配套,可使工程稳定坚固,外观顺适优美,能起到防止水土流失的作用。 

路面工程对路基起保护作用,同时也起着防尘、防水,保护公路沿线环境不被污染的作用。 

桥梁涵洞工程设计与施工中重视对公路路域景观环境的影响,可起到美化环境的作用。 

排水工程对公路工程的整体性和稳固性有特殊的作用,可以防止路基路面水及水中含有的油污、有害元素直接进入农田,避免耕地淹没、土壤污染。 

防护工程确保了路基稳定,减少了水土流失,直接起到了环境保护作用。该工程与环保的关系最为密切。 

1.5 公路环保措施 

公路建设的不同阶段,环境问题的产生与环保工作的重点不同,所采取的措施必须具有针对性。 

 可行性研究及初步设计阶段:进行项目环境影响评价,为进行环境保护设计和采取环保措施提供依据;初步设计及施工图设计阶段:进行环境保护设计;招投标阶段:在合同书中纳入环境保护条款;施工阶段:进行环境保护设施的施工及监理;竣工和交付使用阶段:进行环境保护设施验收、环境后评价;营运期:进行环保设施维护及处理环境问题投诉。 

针对实际工作需要,现结合国家目前的环保法规对公路施工阶段、营运期采取的环保措施分述如下: 

1.5.1 公路施工阶段环保措施 

1.5.1.1 生态环保 

在土方开挖回填时避开雨季,雨季来临前将开挖回填、弃方的边坡处理完毕;施工取土时采取平行作业,边开挖、边平整、边绿化,计划取土,及时还耕,及时进行景观再造;在雨水充沛地区,及时设置排水沟及截水沟,避免边坡崩塌、滑坡产生;在雨水地面径流处开挖路基时,及时设置临时土沉淀池拦截混砂,待路基建成后,及时将土沉淀池推平,进行绿化或还耕;对路堤边坡及时进行植草绿化;对施工临时用地,先将原表层熟土集中堆放,待施工完毕后,再将这些熟土推平,恢复原地表层。 

1.5.1.2 噪声防治 

当施工路段距住宅区距离小于150m时,为保证居民夜间休息,在规定时间内禁止施工;主动与施工路段附近的学校和单位协商,对施工时间进行调整或采取其他措施,尽量减小施工噪声对教学和工作的干扰;注意机械保养,使机械保持最低声级水平;安排工人轮流进行机械操作,减少接触高噪声的时间;对在声源附近工作时间较长的工人,发放防声耳塞、头盔等,对工人进行自身保护。 

1.5.1.3 大气污染防护 

公路施工堆料场、拌和站设在空旷地区,相距200m范围内,不应有集中的居民区、学校等;沥青路面施工,沥青混凝土拌和厂设在居民区、学校等环境敏感点以外的下风向处,既方便生产,又须符合卫生要求(卫生防护距离分级中,规定的防护距离为300m),不采用开敞式、半封闭式沥青加热工艺;施工便道定时洒水降尘,运输粉状材料要加以遮盖。 

1.5.1.4 水污染防治 

沥青、油料、化学物品等不堆放在民用水井及河流湖泊附近,并采取措施,防止雨水冲刷进入水体;施工驻地的生活污水、生活垃圾、粪便等集中处理,不直接排入水体;对桥梁施工机械严格进行检查,防止油料泄漏。严禁将废油、施工垃圾等随意抛入水 

公路建设设环保工作重点内容: 

设计阶段:环保总体方案应在针对性勘察资料的基础上,综合考虑各路段 自然 环境、生态环境、社会环境特点,使环保方案既 经济 、又可靠,并重视以下方面: 

周边山区公路越岭方案应充分比较隧道与展线方案对环保的优劣。深挖高填和地质不良路段防护工程应充分考虑环保要求。 

自然保护区、风景点、区应特别注重自然景观、珍稀野生动植物地带的环保措施。 

设计说明应对环境保护工程作尽量详细的说明,标明敏感点。 

综合考虑沿途公众对拟建公路了解程度, 交通 现状满意程度,对搬迁、移民的态度,对当地民俗的不利影响,对公路走向,对出行、交往的要求,对当地养、植业的影响等方面意见和建议。 

施工阶段。严格控制红线内砍伐森林植被,珍稀植物宜采取移植措施。 

与主体工程同时进行工程招标。施工合同、监理合同制订环保工作条款,结合项目环境影响报告书(表)中环保工程项目、地点、内容、标准等实际,对不同标段提出具体要求,明确责任条款。 

施工组织设计中明确环保工程施工要求,工艺设计应包含环保工作和质量控制标准。开工前应进行环保意识 教育 和环保工程技术交底,完善环保管理工作制度,设置环保工作专(兼)职人员,对主体工程防护区、取土场防护区、弃碴场防护区、临时用地防护区防水土流失,水环境、防扬尘土污染动态检查监控,特别是雨季防水土流失措施。 

跟踪监控拌和站防空气、噪音污染,夜间施工防噪音、弃渣污染,深挖高填地段边坡防护工程施工质量。环保工程施工质量自检与监理质量控制,制定图表,随时作好记录与签认,并与主体工程等同,由监理检验签证、计量支付。 

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一、路基排水、防护工程及沿线设施与环境景观相协调

路基路面排水及防护工程是公路的主体结构,也是影响和破坏公路生态及公路景观的关键。因此,如何将生态景观设计理念融入设计中,应该重点研究解决如下问题:

1、路基排水及防护工程与生态景观的协调设计;

2、公路沿线设施与生态景观协调设计。

路基排水、防护工程与环境的协调性。研究如何根据沿线地形、地质、气候、环境、人文等特点,选择结构安全、景观协调的排水、防护工程结构型式及工程处置方法,使之达到安全、舒适、环保的目的。

以凯雷公路为例,采取如下具体实施方案:

(1)坡顶截水沟应尽量隐蔽而不显眼

坡顶截水沟应尽量隐蔽,一方面在设置截水沟时应注意,在反向坡面上不设截水沟;在顺向坡面上,节水沟应隐蔽在绿化丛中,特别是边坡沿路线方向迎坡面上的截水沟,更应该减小体量并绿化隐蔽。

(2)路基边沟应实现生态化和小型化

公路路基边沟的设置在满足排水功能的同时,应注重其景观性。按新理念的要求,路基边沟一般作成暗沟或植草沟,使道路与周边环境更好地过渡和协调。

(3)路基排水沟应小型化,并尽量恢复其生态

路基排水沟在保证其不受冲刷和过水断面满足要求的条件下,尽量做成小断面和生态型沟,减少硬质景观的出现,然后采用植草、灌木和乔木进行遮蔽,使其隐蔽。

(4)支挡结构物的景观设计

挡土墙是山区公路上用得最广泛的构造物,也是景观设计难以处理的结构物。为此将在景观设计中对挡土墙进行美学处理,使它看起来尽量不显眼,设计先考虑在挡墙的造型上对墙顶作一定的改造,对4米高度以下的挡墙采用墙顶线导弧的处理,使其与公路的曲线相呼应。对高度大于4米的挡墙采用台阶形处理,弱化其体量感。然后采用植被隐蔽,使用路者察觉不到它的存在。

(5)防撞护栏的景观设计

防撞护栏是整个道路景观不可缺少的一个重要组成部分,直接影响到用路者对道路的感受。护栏除了起到保证行车安全的作用之外,还是公路景观中体现地域文化的载体,结合凯雷公路的景观设计理念,防撞护栏设计以融入环境为主,体现当地生态、民族的地域文化特征。护栏采用柔性防撞护栏,防撞墩外部加仿木纹饰面,护栏下种植爬藤植物,使护栏表现出浓郁的生态特点,与周边环境相融。

(6)桥梁栏杆的景观设计

桥梁栏杆是路内看桥梁的重要景观细部构造,是与用路者距离较近的构造物,其景观的效果将直接影响人们对公路景观的评价,应作为重点考虑。在保证结构安全的前提下,适当添加路域文化,创造富有情趣的桥梁栏杆,提升公路的品味。

(7)特色标牌的景观设计

标牌设计结合交通工程的要求,在满足相关规范的前提下,增加标志标牌的人性化,使生硬呆板的警告语变成轻松愉快的提示语,体现对人的关怀,使公路更加亲切。设计采用以下原则:

①表达内容明确清晰,设计融入地方文化特色,特别是旅游区特色;②选用合适的结构类型,与环境协调,尽量采用附着式;③设置的位置应确保公路行车安全。

二、挖方边坡生态恢复与景观营造技术

挖方边坡是山区公路主要路基断面型式之一,对挖方边坡的生态恢复与景观营造是公路边坡生态防护技术研发的重点。对挖方边坡生态恢复主要采用的方法是:①对于低矮平缓的挖方边坡采用直接喷播草种恢复生态;②对较陡较高的挖方边坡采用挂网(有的加框架)喷播有机基材或团粒剂混合草种进行生态恢复;③对高陡岩石边坡采用绿色混凝土等方式进行恢复。这些方法在有的地方取得了较好效果,有的地方则效果较差。究其原因主要在于:①喷播的草种不适应患“水土不符症”,从而导致成活率低或成活寿命短;②喷播的基材或团粒剂与基岩粘结不牢,使其被雨水冲走,导致生态恢复失败。因此,要较好地解决挖方边坡生态恢复问题,就必需解决草种的选择与搭配问题和选择合适的基材或团粒剂。主要研究解决如下问题:

1、挖方边坡生态恢复植物选择与搭配;

2、挖方边坡绿化底材选择及改进;

3、挖方边坡景观营造方法及措施。

山区公路中边坡是最为常见的构造物,它是公路空间景观围合的重要构成因素。目前国内高速公路的边坡多采用一刀切或分级开挖的形式,使边坡的坡缘线整齐平整,与自然山体结合不融洽,显得生硬呆板,给人带来压抑感。凯雷公路景观设计从美学和环境学考虑,将坡顶导成弧形曲线,与山体自然平滑地过渡。边坡尽量采用当地乔木、灌木、草相结合形成生态群落的方式绿化,使边坡与周围环境自然过渡,体现自然清新纯朴之美。在岩性较好的路段,保留岩石的自然机理,展现天然岩石朴实无华的美。

以凯雷公路为例,采取如下具体实施方案:

(1)充分利用边坡开挖范围内原始山体的覆土和植物

在边坡开挖前,对红线范围内可利用的植物移植到预先规划好的地块进行种植保护。对开挖范围内的耕植土进行收集,统一堆放到指定场地,并做好保护工作,待种植绿化时加以利用。

(2)坡顶原生植物应得到保护

在路堑边坡坡顶开挖线到公路征地红线之间的范围内(一般为6~8米)应将原生植物保护起来,禁止砍伐植被和烧荒,这对将来边坡植被尽快恢复和边坡绿化与周边环境协调过渡有利。坡顶截水沟应在树丛中开挖,使其自然隐蔽,不能暴露在坡面上,影响路域自然景观。对不得以暴露的截水沟,应及时栽种乔灌木和攀缘植物进行遮蔽。

(3)边坡开挖坡比应多元化

对同一个边坡分段采用不同坡率的处理,尽量使边坡坡型自然,避免一刀切的生硬做法。在保证边坡稳定的情况下,边坡高度小于8米时宜放缓边坡;随着边坡高度的增加,边坡宜放陡些,以减少边坡放坡过缓对背景山体原有植被的破坏。对于同一个边坡,因边坡的高度一般呈现中间高、两侧低的情况,所以边坡坡率宜采用两头缓、中间陡的方式,上一级边坡不陡于下一级的坡率。路堑边坡开挖应注意按从上至下、逐级开挖的顺序,在开挖的过程中严格控制爆破,避免不必要的超挖和少挖。爆破以后的边坡,应采用人工(或机械)逐级仔细清坡,清除松动的石块,保留边坡土体,为绿化作好准备。

(4)尽快作好排水设施,减少边坡冲刷破坏

对边坡后汇水面积较大的路堑边坡,开挖前应首先开挖坡顶截水沟,以拦截坡面来水,防止背后山体坡面的汇水对边坡的影响。截水沟可临时采用贫混凝土铺底,待施工中根据工程进展情况,逐步完善直到原设计要求。在每开挖一级边坡后,应及时修筑边坡平台排水沟和急流槽等排水设施,防止冲刷。在边坡开挖每一级成型后应及时采用绿化措施防护,以减少水土流失。

(5)岩石边坡的生态恢复

对于岩体完整且稳定的陡边坡(坡比陡于1:0.5时),在开挖过程中严格控制爆破方式,为了不破坏岩石的自然机理,应以设计坡面线以上1~2米厚度范围为爆破控制面,边坡爆破后应采用人工(或机械)逐级仔细清坡,尽量保留完整岩石的原貌。对于有破碎岩石的部分,采用SNS主动防护网防护,防止落石,然后喷播一些草种和灌木种,使其自然绿化,体现大自然岩石与野草的粗犷之美。在边坡平台上种植当地的乔灌木绿化。

三、填方边坡生态恢复与景观营造技术

填方边坡是山区公路主要路基断面型式之一。填方边坡的生态恢复与景观营造比挖方边坡要简单和容易。对填方边坡生态恢复主要采用的方法是:①对于低矮的填方边坡采用直接喷播草种恢复生态;②对较高的填方边坡采用骨架、挂网喷播混合草种进行生态恢复。这些方法大多取得了较好效果,但也还存在着不少问题,主要表现在:①喷播的草种不适应患“水土不符症”,从而导致成活率低或成活寿命短;②骨架(混凝土或片块石)与喷播的生成的草皮不协调。具体来说,主要研究解决如下问题:

1、填方边坡生态恢复植物选择与搭配;

2、填方边坡景观营造方法及措施。

以凯雷公路为例,采取如下具体实施方案:

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关键词 :水利工程 水利工程设计 生态水利设计

前言:

从人类认识自然,改造自然伊始,水利工程便是一个绕不开的话题,在社会生产力的发展过程中占据重要地位。随着人地矛盾的突出,有关水利工程所相关的生态问题层出不穷,已经严重阻碍区域经济社会的全面协调可持续发展。而要解决这一问题的关键则是在充分认识水利工程建设现阶段存在的问题的基础上,抓住它的内涵,提出具有可行性的水利工程生态设计思路。

1.水利工程生态设计内涵

对水利工程的理解,可以简单解释为人类在利用水资源的过程所采取的一系列工程建设措施或行为。这些水利工程建设措施或行为及其功能主要包括以下几个方面:

(1) 提供和保障水源,如掘井,长期储水;

(2) 防治洪涝灾害,如修建水库,防洪堤坝;

(3) 水运交通,如修建运河,水库;

(4) 解决陆地,耕地面积不足,如围湖造田,填海造陆:

(5) 提供清洁能源;如修建水库,水利发电。

不难看出,水利工程设计即是在人们为达到以上提及的水力资源利用的效果就水利工程建设方案、建筑物图纸和实施方法以及经费预算等相关问题所采取的前期工作。因此,最初的水利工工程设计由于人们认识的暂时性,对水利工程的生态作用缺乏重视,可能并不包含生态设计这一环节。

必须明确水利工程生态设计是水利工程设计下的一个重要部分。不同于生态水利工程作为水利工程下的分支,是满足人类在利用水资源的社会需求的同时,所采取的兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理和技术方法的一系列工程建设措施或行为。

2.水利工程生态设计的发展现状

一般而言,水利工程设计是不断完善的,是在人们对生态水利认识的基础上,按照人们的经济建设目标提出的一系列建议。关于设计方案的完成度,是一个不断创新的过程。然而在这些设计方案满足经济效益的目标的同时往往难以实现社会效益的共赢。

同时 ,在设计过程中,工作人员在实际操作过程中也会存在一些技术的,人员配置等的问题。

在进行水利工程生态设计时,对已有水利工程和现行经济社会建设方针政策的参考也很有必要。在对已有水利工程和现行经济社会建设方针政策的参考的过程中,如何与社会协调发展是一个长期存在的问题。

3.水利工程生态设计思路探析

水利工程建设措施或行为都是为了满足人们改造自然,进行经济建设的需求,具有极强的人文主义色彩,与社会环境息息相关。水利工程生态设计是在人们为实现新时期社会可持续发展的目标,在尊重自然规律和经济规律的前提下,就水利工程建设方案、建筑物图纸和实施方法以及经费预算等等相关问题所采取的关于生态环境友好的前期工作。一个水利工程建设的好坏不仅直接决定一个流域的生态系统稳定与否,甚至还会影响相关流域间的协调发展,水利工程的建设与区域的发展密切联系。如何在新时期发挥水利工程建设的环境友好作用,实现可持续发展是首要问题。而要解决这一问题的关键则是在充分认识水利工程建设现阶段存在的问题的基础上,抓住它的内涵,提出具有可行性的水利工程生态设计思路。

笔者认为水利工程生态设计是新时期水利工程的标志,在进行设计前,应明确生态建设的目标与社会效益。在设计过程,要始终把生态建设的相关要素作为设计标准,在对工程选址、设计布局、过程施工的具体过程进行设计时,必须注重生态环境友好兼顾与经济社会可持续。

就水利工程生态设计的发展现状,笔者对水利工程生态设计思路进行了探析:

(1) 注重整个方案每个环节的联系,实现全协调水利工程的可持续发展。充分考虑生态环境友好因素对水利工程设计的决定作用,建立统一的评价标准统筹兼顾。特别是在对这些生态环境友好因素的考虑,设计诸多环节,牵一发而动全身,是一个系统的,全面的,整体发展,孤立的去评价某个因子往往会影响整个设计方案的效果。因此,关于这些设计的效果评价标准,评价指标的测度是现阶段水利工程生态设计面临的首要问题。不统则乱。没有一个统一的评价标准往往会导致各个设计方案各自为政,不能统筹兼顾。难以实现全协调水利工程的可持续发展。

(2)水利工程生态设计是基于对所要进行水利工程建设区域的地质环境,水域环境,人文社会环境等一系列区域环境全面勘测把握所作出的设计。这就要求勘测人员必须具备较高的专业素质,同时能做好与各方面的沟通合作,尤其是对生态要素的考察,对工程建设的生态效益作出可行性分析。而对区域生态进行勘测,考察,分析的过程非一朝一夕可以完成,这些环节前后的衔接,基础工作与分析工作的准确性都要考虑人员的合理配置。注重工作人员在实际操作过程中的专业素养,尤其要求对生态要素的评价人员具有较高素质,定期进行考察,协调人员配置问题;

(3)任何一个水利工程的设计都不可能摒弃已有的水利系统,跳出当前社会环境。然而,这些经济方针政策,可能只注重一段时间的社会效益,或是,只注重发展社会生产力,忽视了生态效益。所以,对已有水利工程和现行经济社会建设方针政策的参考的过程中,协调社会发展,并考虑现有水利工程设计方案及水利工程进行考察。

4.结语

水利工程的设计要突出生态环境设计,应当考虑环境科学的指导作用,在新时期发挥水利工程建设的环境友好作用,实现可持续发展。

参考文献:

[1] 郝志斌,蒋晓辉,商崇菊.水利工程生态调度研究.《人民黄河》.2008(12).

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【关键词】生态城市;绿色园林工程;设计;实施路径

一、引言

城市园林是城市生态系统的子系统,是自然、生态、经济和社会的综合体。在不考虑极端外界因素干扰的情况下,城市园林具有优良的生态功能,因此又被称作“永远的朝阳产业”。城市园林不但给生活在城市里的人们提供了亲近自然、享受自然的空间,而且还给人类创造了良好的生活环境,营造了浪漫的艺术氛围。近几年来,随着人们生活观念的改变以及生态环保意识的提高,园林景观的功能也从传统的观赏和美化逐渐转向为保护生物的多样性和自然景观的存留上。目前,城市园林正以它众多的优点获得了人们的青睐,使得讨论绿色城市园林变成一个热点的学术问题。

二、生态城市背景下绿色园林景观设计的基本内容

生态城市的建设不是简单地将自然、生态、经济和社会进行组合,而是将生态建设为方向,以低碳、节能、环保为原则, 从城市的整体规划入手,加大绿化面积以及绿化总量的基础性投入,恰当选择绿化品种,并且注意绿化品种的多样化和层次性。通过这样的处理,不但可以使植物生长地和周围环境更加协调契合,同时还可以充分体现出城市景观的总体效果与特色, 展示生态城市的风采,展示人与自然的和谐。在设计过程中, 设计人员要始终坚持生态城市背景下绿色园林景观设计核心与目标,坚持人与自然的和谐发展。同时设计人员还要注意恰当运用装饰性设计、生态型景观设计以及水处理设计等丰富多彩的设计手段,不断完成城市景观的绿色生态设计。

三、生态城市建设中绿色园林的重要作用

城市中的植被与自然环境中的天然植被不同,其植被的演变应经不是自然的演替,作为植被重要组成部分的树木以及草本植物之间的关系也发生了极大地变化。在城市的生态系统中, 绿色园林的主要功能体现在以下几个方面。

1.城市园林可以保持水土,涵养水源

城市园林建设中的树木以及灌木和地表的植被可以很好的保持城市中水土,同时还有涵养水源的重要作用,在为鸟类以及其他动物提供事物的方面也具有极为重要的作用。

2.城市园林可以起到净化空气的重要作用

随着社会经济的发展以及工业化的推进,大量的工业气体以及汽车尾气的排放,导致城市中的空气污染越来越严重。在城市园林中,由于植物的呼吸作用以及光合作用,可以将空气中的二氧化碳等有害气体进行转化,不断的净化空气,同时, 树叶以及树皮还可以不断地吸附空气中大量的尘埃,还有一定的杀菌作用,大大净化了城市的空气。

3.城市园林具有调节气候以及降低噪音的作用

在城市的公园以及各类绿地和森林公园中的树木群以及绿化带对于城市中的“热岛效应”以及人口密度过大带来的热为的热污染的问题,都具有极为明显的抑制作用。同时,城市园林中的绿化带,对城市中的噪音具有极为明显的减弱作用,其中阔叶林比针叶林吸收噪音的效果更好,城市园林中的成片的树林可以把噪音降低到对人类无害的地步。

四、生态城市建设背景下绿色园林工程设计中存在的问题

在建设生态化城市过程中,园林工程建设虽然取得了很大的成就,但是在设计和实现中仍然存在一些问题,严重影响了生态化城市的建设和发展的步伐。

1.不能与当地的气候环境相协调,对环境的整体性产生了破坏

在一部分城市的园林绿化设计中,过度重视环境绿化达到的景观效益,忙目的追求城市绿化的高覆盖率,却忽视了城市绿化过程中的城市生态效益,导致城市的绿化园林在布局不合理,结构不平衡和植物种类欠缺,使有限的城市绿地不能发挥其应该具有的生态效益。

2. 对园林植物缺乏合理有效的配置

在城市的园林绿化中,只注重植物的选择,并不能对园林中植物进行合理的配置。在生态城市的园林景观建设中,为了保证城市生态系统的平衡就一定要保证植物的多样性,但是植物的多样性并不等同于植物的数量。近年来的城市园林建设中, 许多的名贵树种(香花槐、五色槐等)不断地被引进和运用, 但是由于缺乏合理的配置,虽然可以给人们带来美的感受,但是却忽视了这种盲目引进和利用背后的环境效益。

3.在城市园林的设计中过分注重其形式美,没有体现以人为本的设计观念

城市园林绿化设计的关键就是以人为本,但是设计者往往会忽略城市园林的主要功能,为去片面的追求其形式上的作用。目前,在很多城市的建设中都存在规模巨大的广场,一般情况下,广场的地面都是用砖石铺就或者是以草坪为主,在道路的两边只存有少量的乔木,虽然这样会具有极好的观赏效果,但是许多的公用休息设施就只能安置在露天的环境下。

五、基于生态城市的绿色园林工程的绿化与实现

1.在园林绿化中要以乔木为主,实现空间生态效益

在我国城市化建设发展的步伐中,城市中绿地建设的用地已经越来越少,在空间上提高城市园林绿化生态效益的关键就是进行乔木的种植,乡土树种的是实现这种效益的首选树种, 如泡桐以及杨树等,适应的地域比较广泛,是园林设计和建设者应该大力提倡的树种。同时,还要在最大程度上推广垂直绿化以及屋顶绿化,在垂直绿化以及屋顶绿化中,要对植物进行合理的选择,选择根系较浅以及耐贫瘠和耐干旱的植物,同时还要对阳光具有高度的适应性,比较常用的就是地锦以及牵牛和紫藤等,另外还有绳子草和过路黄等等。

2.在生态城市的园林绿化中要转变设计观念

在传统的城市园林设计观念中,更多的是从人的需求出发, 主要就是满足人们的生活以及安全和环境的需要,在生态城市建设的背景下,城市园林的设计更多的则是人与环境的协调发展以及城市的可持续发展。所以,城市园林的设计者要转变传统的设计观念,把传统的园林设计方法与新型的设计观念相结合,在城市园林设计中体现出可持续发展的观念,从何实现人与自然的和谐相处。

3.注重对常绿树种以及落叶树种和彩叶树种之间的合理搭配

城市景观的季节性主要就是表现在植被的颜色变化上,这样就可以让人们清楚的感受到季节的变化。对于城市园林的色彩搭配,要合理的进行常绿树种(油松、红皮云杉、樟子松等) 以及落叶树种(绒毛白蜡、国槐等)和彩叶树种(金叶水杉、红叶李等)的选择和使用,有的树种在树叶(悬铃木等)落光之后树干做展现的姿态也是一种不可多得的景观,尽量加大彩色树种的种植比例,让园林景观呈现出更加丰富多彩的美景。

六、结束语

生态城市的建设理论主要包括城市自然以及经济、社会和复合的生态观,这个理论的产生以及发展,大大推动了生态城市建设的步伐。城市环境的生态化建设主要就是强调社会以及经济和自然环境的协调发展,也就是实现人与自然之间的和谐发展,是实现城市可持续发展的关键。生态化城市的建设住院号就是以保护自然环境为基础,与环境的实际承载能力相协调, 合理的利用和开发自然资源。

参考文献

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关键词 生态建设;小流域;综合治理;水土流失;水土保持;宁夏西吉

中图分类号 S157.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)15-0256-01

近年来,随着农业经济的发展,西吉县出现严重的水土流失,生态环境也不断恶化,严重破坏了当地的生产生活状况,制约了地区经济的发展,阻碍了农业增产与农民增收。因此,为保障西吉县“三农”工作的顺利开展,迫切需要采取措施防治水土流失,改善当地生态环境状况。

1 西吉县水土流失基本情况

西吉县位于宁夏南部山区,土地总面积3 144 km2,水土流失面积占总面积的90.1%。境内地貌类型分为3种,分别为黄土丘陵区、土石山区和川道区。区域为地形破碎,沟壑纵横,严重的水土流失以及生态环境的恶化制约了地区经济的发展,阻碍了农业增产与农民增收。采取措施防治水土流失,改善当地生态环境状况是全县“三农”工作的重点项目。

2 西吉县水土保持工作开展情况

西吉县把防治水土流失、改善生态环境作为解决“三农”问题的突破口,提出了“生态立县”战略。按照“预防为主、因地制宜、因害设防”的原则,进行退耕还林(草),加强农田及基础设施建设,着手生态移民,加快调整农业结构,开展封山禁牧等,紧紧围绕水土流失治理开展水土保持工作,水土保持生态环境建设工作卓有成效。

2.1 全方位开展水土保持工作,生态环境建设步伐加快

西吉县优化水土流失治理措施,调整工作思路,使水土流失治理由过去的分散治理转变为以小流域为单元、以坝系建设为主体、以骨干工程为龙头的规模综合治理;转变过去的粗放治理模式,逐步采取综合集约治理方式,例如陡坡种林草、缓坡设农田、沟道设坝系、农技进农田;由注重生态效益型转变为生态、经济、社会效益融为一体型。截至2012年底,已建成高标准治理小流域61条,兴修基本农田2.19万hm2,造林1.43万hm2,种草7 986.67 hm2,完成水土流失治理面积496.25 km2;兴建水保骨干工程108座,淤地坝86座,小型水保工程2.6万座(处),全县累计治理水土流失面积1 536 km2,生态环境得到显著改善,治理区实现了“水不下山,泥不出沟”,成效显著。并且境内包括小甘井在内的7条小流域治理获得水利部、财政部的全国水土保持生态环境建设“十百千”小流域称号[1-3]。

2.2 秉持可持续发展理念,探索防治水土流失的新道路

西吉县秉持可持续发展理念,结合本地实际情况开发了“坝窖池田”联用模式,并首先在聂家河小流域进行试验示范,建设了聂家河集水经济型示范小流域。聂家河小流域位于曾被称为“不治之河”的滥泥河流域,总面积46.66 km2,水土流失面积占96%以上,是一个生态环境恶化的地区。2000年开展小流域综合治理以来,以雨水集蓄利用、发展节水灌溉为突破口,综合利用集雨节灌及“坝窖池田”联用模式,以淤地坝建设为引导,主要方向为高效利用水资源。在丰水期间利用抽水泵等设备将坝内蓄水抽送到地头预存水的池子中,作为今后缺水期的备用灌溉水。这种预存方式不仅有利于提高水坝蓄水量,使小型水保工程成为坝系的一部分,同时调整了用水时序,减少了蒸发和入渗,达到了高效利用水资源的目的。

2.3 整合项目,加快小流域综合治理步伐

以小流域综合治理为龙头,统一规划,优化资源配置,对山区水资源与农田、山林、道路进行综合治理,实现经济效益、生态效益、社会效益协调发展的新格局。先后完成了沙岗子、扫竹林、韩垴、新克、庙湾5条流域综合治理与扶贫开发项目,完成骨干坝13座,中型淤地坝3座等,大力控制了水土流失,增加了农民经济收入,提高农业综合生产能力,促进了区域内经济稳定发展,改变了生态环境,提高土地水资源利用率。

3 存在的问题

回顾过去,展望未来,虽然西吉县水土保持工作取得了一定的成绩,但水土保持生态环境建设仍任重而道远。一是由于西吉县属贫穷落后地区,一些部门、地方和个人的法制观念淡漠,人为造成新的水土流失的现象还时有发生,如有的偏远山区群众有耕种荒山现象,有的生产建设单位返还治理达不到治理标准或治理标准较低等问题仍然存在。二是有的地方群众对水土保持工程设施保护不力,随意破坏现象时有发生。三是坡面治理上单位面积国补投资太低,群众自筹资金较大,达不到很好的治理效果。四是水土保持工程后续管护单独靠水保部门难以落实,主要靠地方政府、村委会和群众参与加强水保工程管护工作[4-7]。

4 工作思路

西吉县近期水土保持生态环境建设的主要任务如下:水土流失质量方面,到2020年西吉县新建淤地坝100座,治理水土流失面积500 km2,以保证10年内完成全县75%以上水土流失面积的治理,全面控制水土流失发展态势;在项目的争取上,计划“十二五”期间,争取浅岔河、西滩2条小流域坝系工程立项实施,积极争取吉强、腰巴庄项目区重点综合治理项目,震湖坡耕地综合治理试点项目,易灾地区生态环境治理西吉县城区治理项目,滥泥河(左岸)综合治理项目及病险淤地坝除险加固等项目的立项。西吉县坡耕地面积很大,积极争取坡耕地水土流失综合治理项目,加快梯田建设步伐,力争在10年内使水土流失得到全面控制。

5 参考文献

[1] 王春玲,李世明,王久丽.小流域综合治理效益评价管理信息系统的研究与应用[J].北京林业大学学报,2001(2):56-59.

[2] 林永贤,蔡志发,郑海车,等.平和东固陂小流域水土流失综合治理成果及其效益分析[J].福建水土保持,2001(4):31-33.

[3] 康纪权.低山丘陵地区综合治理水土流失的有益探索:灌阳县长坪长江小流域综合治理的调查[J].计划与市场探索,2001(7):45-46.

[4] 彭珂珊.小流域综合治理在水土保持中的特殊作用及发展途径[J].水利水电科技进展,2001(2):7-9.

[5] 段文标,余新晓,侯旭峰,等.北京山区石匣小流域综合治理可持续发展评价与分析[J].水土保持学报,2002(4):87-91.

篇10

关键词:高速公路;陆域生态系统建设;原则;措施

下文主要讲述了高速公路陆域生态系统建设的原则以及高速公路陆域生态系统建设的具体措施。

一、高速公路陆域生态系统建设的原则

(一)高速公路陆域生态系统建设关键要遵循可持续发展原则

现在社会强调实行可持续发展的战略目标的重要意义就在于“社会长久发展,必为之计深远”。但是可持续发展却面临许多的挑战,现在全世界的人口递增,社会人类可利用的资源能源严重枯竭,世界上的环境由于人类的不节制和贪婪每天都在不断的恶化,给社会人类的长久可持续发展形成了威胁,可持续发展必然成为人类社会各界普遍关注的热点。高速公路陆域生态系统的建设中当然首当其冲要遵循社会可持续发展的战略,根据可持续发展的原则,高速公路陆域生态系统建设中,都提倡能源资源的节约,建设风格上也按照长远的眼光对其进行设计,在使用能源资源上也实现了自然资源的合理利用和分配。

(二)高速公路陆域生态系统建设要遵循整体协调原则

高速公路陆域生态系统建设的整体协调原则是陆域生态系统化的重要体现,传统的高速公路的建设之所以会导致许多事故灾害的发生,原因就在于传统的高速公路的陆域建设没有对整体协调进行科学的设计,在高速公路陆域的生态系统的建设问题中,先对生态系统的问题进行分析,然后再对整体进行划分,将生态系统分解成独立的问题,对特征一一的分析后进行局部的整合做出综合的整体结论,这种方法虽然科学有效但是只能针对比较简单的高速公路陆域生态系统建设工程,如果遇到复杂的陆域生态系统建设,这种方法只能保局部的分析的正确,不能反映生态系统建设的整体,因此,高速公路陆域生态系统建设要科学的再现生态系统建设的整体协调性,要满足社会发展和人类文明对高速公路陆域生态系统的需要,要将生物重组群落、绿化、食物链等等设计都要符合自然观、系统整体观、社会经济和生态观等的原则。

(三)高速公路陆域生态系统要遵循最优化的建设原则

高速公路陆域生态系统的最优化的建设原则是表现在对高速公路陆域的建设的方案的最优化上,高速公路陆域生态系统建设要秉承创造最优质的生态环境和社会经济的效益的结合,对建设选择最优科学方案,实施最优设计规划,实现建设最优科学控制,实行最优科学建设管理等等。最优化的设计方案必然会对部分的目标设计放弃,高速公路要有其自身独特的特点,最优选择生态系统,对人类的社会文明生活和人民的生活质量做贡献。

二、高速公路陆域生态系统建设的具体措施

(一)要运用科学技术,科学合理对高速公路陆域生态系统进行建设

科学技术是现在人类提倡最多,对社会和人民的生活质量水平作出最大贡献的技术,科学技术在不断的进步,当然高速公路的陆域生态系统建设也需要科学的不断创新,不断完善,开发已经驯化的野生动物,在灰黑岩和红砂岩等的坡边上运用三维植被和客土喷播等技术对高速公路的陆域进行生态处理,要科学合理的平衡各种生态链之间的关系。

(二)人性化管理设计高速公路陆域生态系统建设

高速公路的陆域生态系统建设要采用人性化的科学管理设计,要对司机和乘客的视觉产生的心理充分的考虑,要对高速公路陆域进行美化和绿化设计。要在高速公路的陆域种植海桐球、圆柏、金叶女贞、红继木球、马尼拉草等防止炫目的植物,这些植物的地理位置的设计上一定要做到美观、大方、整齐,能够做到由点及面的人性化设计,所种植的植被要尽量选择四季常青的植物;在高速公路的服务区的建设,设计上要重视被服务者的需要,要对园林建筑的艺术、植物的造景和布置、道路的地面和两旁的设计变化等时刻本着人性化设计的原则。

(三)因地制宜设计建设高速公路陆域生态系统

高速公路的陆域生态系统的建设一定要因地制宜,要利用高速公路自身独特的优势,在野生植物和野生动物的选择上要合理,要根据高速公路的气候条件和土地条件调整植物和动物资源的利用,要适时的对高速公路陆域的生态进行修复;在高速公路陆域的设计上,要运用灵活的园林艺术对高速公路进行设计,还要对沿线的建筑物的特点进行实际的造景;要采用科学合理的设计风格来提高高速公路陆域生态系统建设的层次。

(四)要将景观生态学对高速公路陆域生态系统建设充分利用

高速公路陆域的建设结合景观生态学的原理对高速公路的人行天桥进行全面的美化和绿化,要将人行天桥建设成为生态绿色美观的走廊,这样可以降低高速公路的建设对自然的分割造成的生态系统破坏和不良的影响,绿色景观本来就是为体现人的感性和自然生态相结合而出现的。

(五)高速公路陆域生态系统建设要与景观文化相结合

高速公路陆域生态系统建设还有个很重要的目标就是要与景观文化相结合,高速公路的防护设施设备、高速公路的路面、高速公路的标志、高速公路上的建筑物、高速公路服务的质量以及高速公路的美化绿化等都被列入景观文化领域的实施范围,将高速公路的设计风格与景观文化相结合是高速公路陆域生态系统的建设追求。

(六)完善施工的制度为高速公路陆域生态系统建设质量做贡献

高速公路陆域生态系统建设是一个比较复杂的建筑施工工程,高速公路陆域生态建设的质量将反映施工人员的整体素质和专业技能知识,要对施工人员实行严格的责任制,对施工人员进行公平公正的奖惩制度,提升施工人员对高速公路陆域生态建设的工作热情,提高施工人员的积极性,要完善施工工程队的制度,健全施工工程队的体系,真正做好高速公路陆域生态系统建设施工队工作的监督和管理,为高速公路陆域生态系统建设做贡献。

结束语:高速公路陆域生态系统建设的科学合理的设计弥补了高速公路对自然景观的破坏和影响,实现了生态自然景观的再造和修复,为社会实现可持续发展做出了很大的贡献,高速公路陆域生态系统建设的科学性及人性化是社会长久发展和繁荣的关键所在。

参考文献:[ 1] 陈爱侠. 路域生态系统环境功能与稳定性的初步研究[ J ] . 长安大学学报( 建筑与环境科学版) , 2008.03.12.( 1 ) .

[ 2] 傅伯杰, 陈利项, 于秀波. 中国生态环境的新特点及其对策[ J ] . 环境科学, 2008.12.05.( 5 ) .

[ 3] 孙书存, 包维楷. 恢复生态学 [ M ] . 北京: 化学工业出版社, 2007.01.15.

[ 4] 高速公路丛书编委会. 高速公路环境保护与绿化[ M ] . 北京: 人民交通出版社, 2007.05.16.