生態(tài)護坡在河道整治工程中的應用

□沈曉青

隨著社會的發(fā)展，河道整治工程不僅應滿足最基本的防洪安全問題，還需維護河流生態(tài)系的平衡。近年來，國家對于河道的治理理念也逐步轉向生態(tài)、自然、宜彎則彎、有水則清、無水則綠兼顧景觀，最大限度的減少對河道的人為干擾，維持河道自然河岸線，以保護河流廊道生態(tài)功能的治理理念。秉承新的河道治理理念，將傳統(tǒng)的水利工程技術與生態(tài)工程技術有機的融合起來，以白河治理工程為例，對生態(tài)護坡在工程中的應用進行闡述。

1.工程概況

白河位于張家口市赤城縣，白河縣城段治理工程依據赤城縣城鄉(xiāng)總體規(guī)劃進行，左岸為棚戶區(qū)改造規(guī)劃路，右岸為寶平公路，項目范圍自七里河漫水橋至舊東大橋，全長2.04km。

白河縣城治理段左右岸均無明顯堤防，左岸僅最下游200m范圍有明顯堤防，不滿足20年一遇防洪標準?，F狀主槽右岸緊挨寶平公路，左岸為棚戶區(qū)。河道主槽蜿蜒曲折，河道平均縱坡7.95‰，現狀10m左右，常年有基流，兩岸直立陡坡由水流掏刷而成。河道灘地寬闊，現狀為雜草、小樹林及部分莊稼，河道右岸多處可見生活垃圾堆放，生態(tài)環(huán)境破壞嚴重。

作為北京“北大門”的赤城縣是護衛(wèi)京津的最后一道天然屏障，白河又是密云水庫上游水系，是北京的水源地，生態(tài)環(huán)境遭到破壞，將影響首都人民的用水安全。同時隨著城市的快速發(fā)展，對縣城及周邊區(qū)域的防洪安全也提出了更高的要求。

2.水文情況

工程區(qū)域屬溫帶大陸性季風氣候，冬季寒冷干燥，夏季涼爽短促，多風少雨，溫度變化大，年氣溫平均為5.7℃，無霜期120d左右。多年平均最大風速20m/s，最大凍土深度1.87m，多年平均降水量420mm，雨量集中在7、8月份，汛期山洪暴發(fā)常造成水災。

河道20年一遇洪水流量為480m3/s，5年一遇洪水流量為161m3/s。

工程位置輸沙量為上游云州水庫出沙量加上水庫至工程位置區(qū)間沙量，經計算，白河工程位置總輸沙量為25.79萬t。

3.地質情況

區(qū)域地質條件。地層巖性自上而下依次為耕土、細砂、卵礫石、全風化花崗巖等，為強透水地基。

勘察期間河道有地表水徑流，水深1.5～2.0m。地下水為第四系孔隙潛水，主要賦存于卵石層中，地下水水位變化與地表水徑流和大氣降水有著密切關系。

廠區(qū)地表水及地下水對混凝土具弱腐蝕性，對混凝土中的鋼筋及鋼結構具弱腐蝕性。

根據《中國地震動參數區(qū)劃圖》（GB18306-2015），場區(qū)Ⅱ類場地地震動峰值加速度為0.10g，相當于地震烈度Ⅶ度。

4.工程設計

此次白河治理段防洪標準為20年一遇，相應洪峰流量為480m3/s。白河堤防等級為4級，工程等別為Ⅳ等，堤防、橡膠壩和攔砂坎等級別為4級。

工程主要內容為：在保證河道行洪安全、不影響生態(tài)環(huán)境以及減少人工痕跡的前提下，對現有河道進行清淤疏浚；并結合景觀攔蓄基流，修建兩座橡膠壩，形成梯級水面；上游設兩座攔砂坎，攔截上游泥沙；河道上游修建交通橋一座，連通兩岸交通；結合河道左岸規(guī)劃對灘地進行生態(tài)修復及節(jié)點布局。

4.1 生態(tài)護坡

在設計中，結合白河兩岸的用地性質以及居民的休閑娛樂需求，臨近河道左岸設湖心島一座，湖心島下游設荷花池及棧橋。湖心島及荷花池兩側護坡除了能滿足最基本岸坡穩(wěn)定之外，還應能夠塑造一個水陸兩生植物生長的生命環(huán)境。

完全的植物防護景觀效果好，而且經濟，但其抗沖刷能力差，完全的硬質護岸抗沖刷能力強，但景觀效果差?；谝陨峡紤]，對湖心島及荷花池兩側護坡采用生態(tài)護坡形式，既能穩(wěn)定邊坡，滿足抗沖要求，又可修復被破壞的原生態(tài)環(huán)境，使得設計對環(huán)境的影響達到最小。

設計采用鋼絲網石籠內襯土石籠袋，袋內填充河道開挖土，頂蓋設防護毯，回填種植土，便于綠化，形成具有防沖刷及可植生等多種功能的防護結構。鋼絲網石籠單元結構尺寸為長×寬×厚＝3.0m×1.0m×0.5m。土石籠袋尺寸同鋼絲網尺寸，密封需嚴密，以防袋內土體被掏刷。在封蓋之前，土石籠袋中填土應保證平整，然后向內折回袋口，采用粘扣帶粘合，再將邊框線和網片封蓋。土石籠袋的技術要求見表1。

表1 土石籠袋技術指標表

此生態(tài)護坡形式具有以下優(yōu)點：一是將傳統(tǒng)的水利工程技術與生態(tài)工程技術有機的融合起來，即可滿足河道行洪安全，保證岸坡自身的穩(wěn)定，同時土石籠頂蓋扎根的植物又可解決水土流失問題；二是土石籠袋內填充河道開挖土，既避免了土方外運，降低了施工成本；又減少了石料采集對原有生態(tài)的二次破壞，更經濟環(huán)保；三昌石籠頂蓋的植物可凈化水體，且視覺效果好，具有水土保持效果和較高的觀賞價值。

4.2 植物配置

首先對區(qū)域內的植物進行調查分析，根據適地適樹的原則，并考慮擬種植的作物與周圍環(huán)境的協調性。經比選，本次設計水位變動區(qū)主要選擇水蔥、千屈菜、荷花以及睡蓮等植物。

5.結語

在白河河道生態(tài)整治項目中，通過對河道進行清淤疏浚、蓄水建筑物布置以及生態(tài)護坡的設計，解決了河道防洪問題，既是當地社會經濟發(fā)展的安全保障，又是首都人民水源地的安全保障。同時，工程的實施初步實現了提高河流生境和生物群落多樣性，以及促進人水和諧創(chuàng)造良好的人居環(huán)境的工程目標，此外，生態(tài)護坡已經成為當今河道整治和景觀建設的發(fā)展趨勢，本工程應用的生態(tài)護坡形式也可為其他工程提供借鑒參考。