生態(tài)型護(hù)岸模式在中小河流中的應(yīng)用

張萬萬ZHANG Wan-wan

（中國安能集團(tuán)第三工程局有限公司武漢分公司，武漢 430200）

0 引言

中小河流由于在前期施工中的規(guī)劃設(shè)計不足，經(jīng)常導(dǎo)致防控治理不到位。而隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國也對生態(tài)環(huán)境的發(fā)展加以重視，從而對中小河流的防洪治理提出了更高的要求。但中小河流普遍分布復(fù)雜且數(shù)量眾多，加上多處在山區(qū)之中，其水流較為湍急，容易形成泥石流災(zāi)害，對附近居民的生命財產(chǎn)安全造成威脅。因此，相關(guān)工作人員也應(yīng)加強(qiáng)對于中小河流的防洪意識，并采取相應(yīng)的治理措施。

1 傳統(tǒng)河流護(hù)岸形式對生態(tài)環(huán)境的影響

人們通常對中小河流的建設(shè)質(zhì)量和規(guī)模較為關(guān)注，卻對自然生態(tài)的保護(hù)造成忽略，在建設(shè)護(hù)岸工程時多采用混凝土材料、漿砌塊石等較硬的材料，導(dǎo)致中小河流周圍的生態(tài)環(huán)境較差，從而對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了一定的影響。首先對自然生態(tài)產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)觀念中，人們認(rèn)為整齊的河流更具有觀賞性，但這種河流卻違背了人文景觀與自然生態(tài)發(fā)展的理念，較硬的工程材料會破壞中小河流的自然發(fā)展，并且破壞后人工很難將其修復(fù)。其次對生活環(huán)境產(chǎn)生影響，若在自然水環(huán)境中摻入化學(xué)試劑或者水流中混入工程材料產(chǎn)生的碳化反應(yīng)會嚴(yán)重影響水的質(zhì)量。若水質(zhì)受到污染，需要較長時間完成自我修復(fù)，對人類水資源的使用情況也會產(chǎn)生影響。

2 生態(tài)型河流及其護(hù)岸工程

在生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的前提下，修復(fù)河道生態(tài)成為治理工程的關(guān)鍵。而對于生態(tài)型河流普遍采用護(hù)岸方式，為維持自然生態(tài)的平衡，應(yīng)提升水資源的質(zhì)量，并以此為附近生活的居民提供更好的生活環(huán)境。提高中小河流的防洪標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)加強(qiáng)對中小河流的生態(tài)保護(hù)意識，再將實現(xiàn)人類活動、自然生態(tài)、水資源、經(jīng)濟(jì)社會以及河道的良性循環(huán)等因素加入到防洪標(biāo)準(zhǔn)中，從而滿足于中小河流生態(tài)發(fā)展的基本需求。

2.1 護(hù)岸布置的原則

護(hù)坡布置總體遵循以下原則：

①在滿足岸坡護(hù)防的要求下，盡量保持河道岸線的多形態(tài)化，隨彎就勢，順其自然；

②依據(jù)河道現(xiàn)有走勢，結(jié)合河道流速，重點對主河槽的迎流頂沖段進(jìn)行防護(hù)；

③充分考慮河道岸線與濱水景觀的關(guān)系，護(hù)坡宜選擇生態(tài)較好的形式。

2.2 幾種不同護(hù)岸類型

2.2.1 預(yù)制鎖塊護(hù)坡

預(yù)制鎖塊護(hù)坡為斜坡式護(hù)岸，其勒腳及壓頂均采用C20 混凝土，其中每間隔12m 分一道縫，分縫處填BW2000 閉孔泡沫板，厚20mm；護(hù)坡采用C20 砼自鎖式預(yù)制塊，背后依次鋪設(shè)30cm 厚碎石墊層，10kN/m 土工布，土工布搭接不小于150mm，其中每間隔12m 設(shè)計一道C20混凝土隔梗。其設(shè)計圖如圖1。

圖1 自鎖式護(hù)坡設(shè)計圖

2.2.2 框格式擋墻護(hù)坡

框格式擋墻護(hù)坡基礎(chǔ)為C20 混凝土基礎(chǔ)，混凝土基礎(chǔ)每12m 設(shè)一道伸縮縫，縫寬20mm，設(shè)置BW2000 閉孔泡沫板；框格分為（1×2×0.5）m 和（1×1×0.5）m 兩種型號，第二種主要用于拐角處，砌塊背后依次鋪設(shè)30cm 厚碎石墊層，10kN/m 土工布，土工布搭接不小于150mm；頂部生態(tài)砌塊內(nèi)部先填一層200mm 厚碎石，上面在填滿種植土（厚度大于150mm），種植百喜草；生態(tài)框式護(hù)堤采用重力式擋土墻原理，內(nèi)部裝入碎石，使邊坡保持穩(wěn)定，水平方向采用M20 螺栓連接，形成網(wǎng)格整體其設(shè)計圖如圖2 所示。

圖2 框格式擋墻護(hù)坡

2.2.3 混凝土擋墻護(hù)岸

新建混凝土擋墻按規(guī)劃河道布置，河底至地面采用直立式擋墻，墻頂高程不低于20 年一遇防洪水位加0.5m 超高，擋墻基礎(chǔ)開挖后回填黏土，相對密度不小于0.93，墻后回填土表層鋪設(shè)3cm 耕植土，后期進(jìn)行植被恢復(fù)。其設(shè)計圖如圖3。

圖3 混凝土擋墻護(hù)岸設(shè)計圖

2.2.4 草皮護(hù)坡

在河道沖刷較小（坡度較緩、河道順直處等）處河段、河道現(xiàn)狀岸坡植被覆蓋情況較好處河段、天然山體處河段可采用本護(hù)岸型式，維持現(xiàn)狀植被，不再襯砌，并適當(dāng)補(bǔ)充水生植物和濕生植物。主要用于河道順直、河床坡降較緩及沖刷性小河段。其典型設(shè)計圖如圖4。

圖4 草皮護(hù)坡設(shè)計圖

2.3 生態(tài)護(hù)岸模式的特性及功能

中小型河流的邊坡沖刷強(qiáng)度和縱向坡度較小，工程應(yīng)從環(huán)保性、景觀性、以及自然生態(tài)的要求幾方面進(jìn)行考慮，因此在河道護(hù)坡工程中可以選擇多孔隙結(jié)構(gòu)、人造復(fù)合植被材料以及天然材料護(hù)坡等方式。由于河道受河段水力的不同影響導(dǎo)致沖刷腐蝕程度和坡度也有所差別，要根據(jù)河道的實際情況，采用合理、科學(xué)的防護(hù)措施，常見的有三種治理模式分別為原生態(tài)型、自然型和工程生態(tài)型，如表1所示。

表1 三種常見的護(hù)岸模式

3 案例工程基本情況

3.1 工程建設(shè)范圍

本次水利工程綜合治理工程整治范圍位于六安市金安區(qū)境內(nèi)，主要位于東至市行政邊界，南至劉南通道，西至安豐路，北至滬陜高速合圍區(qū)域內(nèi)的河道及渠系工程。

3.2 工程建設(shè)任務(wù)

①防洪工程；

②渠系完善工程；

③水質(zhì)改善與生態(tài)修復(fù)工程；

④景觀文化工程。

3.3 工程建設(shè)部分內(nèi)容

對山源河33.1km 長的河堤進(jìn)行防洪整治，拓寬加堤；按照2 倍截留倍數(shù)對山源河?xùn)|支、西支進(jìn)行沿河截污；新建3 處生態(tài)礫石床，總面積5000m2；3 處水生植物帶，總面積17.8 萬m2。

3.4 不同護(hù)岸形式的實際應(yīng)用

3.4.1 草皮護(hù)坡

以山源河西支西岔工程中的河道治理為例，山源河西支西岔SC0+000-SC1+602.29 段及西支西岔支流SZ0+000-SC0+348.687 段共1.94km 堤防整治。該段河道較窄，且水流相對較緩，對河道沖刷較小，原河道岸坡原生植被覆蓋率較好，故治理中宜采用原生態(tài)護(hù)岸模式，主要以草皮護(hù)坡為主。

在山源河?xùn)|支西岔先行段CX0+000-CX2+485.16 段共2.48km 的河道整治中，考慮到其主要治理目標(biāo)為水質(zhì)改善及生態(tài)修復(fù)，結(jié)合其河道彎道較多但水流較緩的特點，同樣主要采用草皮護(hù)坡的形式進(jìn)行治理，河道護(hù)岸完成后，經(jīng)過長期周期性維護(hù)以及觀察，基本達(dá)到了最初的治理目標(biāo)，其效果圖如圖5 所示。

圖5 草皮護(hù)坡效果圖

3.4.2 框格擋墻護(hù)坡

框格擋墻具有較強(qiáng)的抗洪作用，對于流速快的洪流也能將其抵擋，避免墻后坡岸受到?jīng)_刷侵蝕。并且框格擋墻由石塊填充，具有較強(qiáng)的透水性，可以使自然資源之間互相作用，為植被營造出良好的生長環(huán)境。

以山源河干流SG0+000-SG0+230 段及SG2+530-SG5+980 段為例，山源河干流河道整體較寬，彎道多且急，水流量較大，尤其是雨季，水流對岸坡沖刷較大。故在以上兩段抗沖刷壓力較大的河段選擇框格式擋墻護(hù)坡。施工過程中，使用碎石和沙土作為填充物且留有一定預(yù)留空間，方便水中生物筑巢及陸生植物生長，利于施工后區(qū)域生態(tài)的快速恢復(fù)。該段河道自施工完成至今已經(jīng)歷多次雨季，防洪效果顯著，且生態(tài)恢復(fù)良好。

3.4.3 預(yù)制鎖塊護(hù)坡

預(yù)制鎖塊護(hù)坡在防沖、穩(wěn)定方面較好，但是生態(tài)效果較差，一般用于河道較寬處，由于其施工特點，該種護(hù)坡方式在彎道較急處不便施工，所以該種護(hù)坡常用于河道彎道較少且較緩處。以山源河干流SG0+280-SG5+590 段及SG6+080-SG8+680 段為例，該段河道寬廣，較于其他河段彎道較少且無急彎。故采用預(yù)制鎖塊護(hù)坡，該種護(hù)坡施工簡便，無需大型機(jī)械設(shè)備，且維護(hù)方便。

3.4.4 混凝土擋墻護(hù)岸

混凝土擋墻護(hù)岸在防沖、穩(wěn)定方面較好，但是由于其混凝土面無法實現(xiàn)綠化，其生態(tài)效果較差，該種護(hù)岸方式要求底基滿足一定的承載能力。可順岸設(shè)置，具有斷面小，占地少的優(yōu)點，常用于河道斷面窄。

以西支干流SX2+281-SX2+431 段為例，該河段河道較寬，且兩岸與河底高差較大，周圍有較多魚塘、樹林等，可用地面積小。單獨的坡式護(hù)坡顯然不適用，故此河段采用上坡下墻式的混凝土擋墻式護(hù)岸。

4 結(jié)語

綜上可知，岸坡工程在中小河流的水環(huán)境治理工程中至關(guān)重要，不僅加強(qiáng)安全防護(hù)，減少水土流失。在共建周圍生態(tài)系統(tǒng)中同樣扮演著不可或缺的角色，合適的護(hù)岸形式能讓中小河流形成完整的生態(tài)系統(tǒng)，并以此成為城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)中的自然生態(tài)風(fēng)景線。在實際施工中，對不同的護(hù)岸形式的適用環(huán)境、應(yīng)用條件價格及優(yōu)點進(jìn)行了如表2 所示總結(jié)。

表2 幾種護(hù)岸形式比對表