上海山陽鎮(zhèn)農(nóng)村河道生態(tài)護岸類型的探討

施賽虎

上海山陽鎮(zhèn)農(nóng)村河道生態(tài)護岸類型的探討

施賽虎

針對上海金山區(qū)山陽鎮(zhèn)農(nóng)村河道現(xiàn)狀進行了分析,闡述了河道破壞的原因以及對其進行生態(tài)護岸建設(shè)的必要性,并介紹了幾種適合山陽鎮(zhèn)河道的生態(tài)護岸的基本形式,以期指導(dǎo)該地區(qū)農(nóng)村河道改造工作。

農(nóng)村河道,生態(tài)護岸,治理方案

山陽是金山區(qū)委、區(qū)政府的所在地,也是上海南翼濱海新城金山新城區(qū)開發(fā)建設(shè)的重點區(qū)域。山陽城區(qū)規(guī)劃面積 29 km2,建成后常住人口 30萬。不久的將來,將建成一個集現(xiàn)代化、生態(tài)型、智能化于一體的具有濃郁北美建筑風(fēng)格的濱海新城。山陽鎮(zhèn)河道水系屬于水利控制片的浦南東片,2004年龍泉港出海閘運行后,浦南東片已經(jīng)形成群閘大包圍,按照“北引南排、邊引邊排”的思路,利用潮汐漲落,張涇河水閘、葉榭水閘等北線引水閘引入黃浦江較好水源,龍泉港出海閘向杭州灣排出污水,片內(nèi)水體定向流動,有效提高了水體的稀釋和自凈能力,改善了片內(nèi)水質(zhì)。

山陽鎮(zhèn)河道縱橫,水面率高,尤其是農(nóng)村河道,河面狹小長度大,面寬約在 10m～15m,河道分布密度高,每條河道大都與龍泉港河道相連。龍泉港河道屬金山浦南東片“五橫六縱”一縱,擔(dān)負著擋潮和引、排、調(diào)水的重要功能,龍泉港出海閘是浦南東片唯一的排水口門,每天利用杭州灣潮差,開閘排水。流速可達1.86m/s,河道水位急劇下降,在短短的 2 h～3 h龍泉港出海閘口門水位降幅可達到 3.0m以上,尤其是臺風(fēng)季節(jié),水位降幅甚至可達到5.0m,龍泉港沿線處的農(nóng)村河道水位降幅在 1.5m～2.5m。由于山陽鎮(zhèn)現(xiàn)存農(nóng)村河道大都是自然型土坡護岸,水位漲落頻繁使得土體極容易受到波浪力沖刷和風(fēng)凍侵蝕而流失,影響土坡穩(wěn)定,甚至坍塌。

對農(nóng)村河道的生態(tài)護岸建設(shè),不能按人們的主觀意愿任意去建設(shè),而是應(yīng)當(dāng)遵循因地制宜、順其自然的法則,恢復(fù)自然生態(tài)為目標。河道生態(tài)護岸工程的方法有許許多多,最適合本地區(qū)河道生態(tài)環(huán)境和工程建設(shè)特點的才是最理想的生態(tài)方案。

對于遭受沖刷、掏空、塌陷等河岸水土流失的關(guān)鍵部位,有針對性地進行修復(fù)和補償,因勢利導(dǎo),這樣才有可能做到生態(tài)的持續(xù)延伸。傳統(tǒng)的護岸工程采用漿砌石斷面護岸最為常見,它的擋土和抗沖刷特性非常突出,但是生態(tài)需求方面表現(xiàn)不足,它把水、河道及護坡分隔開,隔斷了水體與土壤的直接接觸,阻止了河道與護坡的水氣循環(huán),斷絕了水中生物的食物來源,破壞了水生物賴以生存和生活的環(huán)境,致使整條河道的生態(tài)環(huán)境遭到了重創(chuàng)。

針對山陽鎮(zhèn)地區(qū)農(nóng)村河道的特點,生態(tài)護岸治理方案可以分為兩大類。

1 草木等自然材料護岸

草木等自然材料護岸適用于河道周圍沒有民房、廠房等建筑物,護岸的建設(shè)不會影響老百姓的正常生活。可以采用發(fā)達根系植物進行護岸固土,既可以達到固土保堤,防止水土流失,降低流速,增強抗洪,又可以滿足生態(tài)環(huán)境的需要,保證自然堤岸的特性。

1)自然(種植)草木護坡。采用根系發(fā)達的原生草木來保護河道護岸穩(wěn)定及生態(tài)。根系發(fā)達的固土植物在水土保持方面有很好的效果,利用植物發(fā)達的根系進行護岸固土,既可以防止水土流失,又可以滿足生態(tài)環(huán)境的需要,還可進行景觀造景。固土植物主要有沙棘林、黃檀、池杉、龍須草、金銀花、蘆葦、常青藤、蔓草等,可根據(jù)該地區(qū)的土質(zhì)、氣候以及當(dāng)?shù)厝罕姷南埠眠x擇適宜的植物品種。草木護岸主要保護小河、溪流的堤岸和一些局部沖蝕的彎道位置,可保證自然河道及堤岸特性。如種植水杉、柳樹等具有喜水特性的植物,由它們發(fā)達的根系穩(wěn)固土壤顆粒增加堤岸的穩(wěn)定性,具有一定的抗沖刷能力。該方法簡單易行,造價低廉。但開始時堤岸抗沖能力差,此時可輔助采用土工織物固坡。隨著樹木水草生長壯大,抗沖能力逐步提高。

2)人工竹、木樁(插柳)護岸。比較適合于流速大的河道,在河道處可采用松木、柳木等木材制成一定長度的木樁,垂直或傾斜打入地基,形成近于垂直的護岸,保護堤岸不被沖刷。有的小河道可以采用插柳木樁,待柳樁成活后形成活的垂直護岸。坡上種植植被,固堤護岸。人工竹、木樁(插柳)護岸抗沖刷能力強、整體性好、適應(yīng)地基變形能力強,又能滿足生態(tài)型護岸的要求。可以保證河流水體與地下水之間正常交換,利于水生動植物的繁殖、生長,并滿足河道汛期抗沖的需要,具有適應(yīng)地基變形能力強、施工簡單、造價低廉等優(yōu)點。

2 工程類護岸

工程類護岸適用于河道周圍有民房、廠房等建筑物,河道坍塌嚴重,自然材料護岸的水體流動不可避免地會帶走部分河道泥土,長期下去仍會出現(xiàn)塌方威脅附近民房、廠房、道路等設(shè)施。針對這種情況,可采用天然材料、土工材料等進行護底護坡,如在坡腳設(shè)置各種種植包,采用塊石、砌塊或其他材料等做成砌體擋土墻,擋墻可滲透性,斜坡種植植被,實行喬灌結(jié)合,固堤護岸,既保護周圍民房具有抗沖刷能力、整體性好、適應(yīng)地基變形能力強等優(yōu)點,又能滿足生態(tài)型護岸的要求。

1)圓木樁護岸。圓木樁護岸可用在河道附近有民房、廠房、道路或圍墻等建筑物處,施工時不便于開挖直立式漿砌石擋土墻基礎(chǔ)的地段,圓木樁護岸施工時對岸線周邊環(huán)境擾動小,施工方便。在施工河道岸線上打入圓木樁,木樁可采用松木圓樁,考慮木樁打入后,實際上在木樁之間還是存有空隙,為防止木樁間距之間空隙導(dǎo)致水土流失,在木樁后設(shè)置竹篦片封邊,竹篦片后鋪設(shè)一層土工布,設(shè)竹篦片是一項輔助工程措施,在工程建成初期是比較管用的,日久待木樁護岸前水生植物形成,岸坡綠化植物根系深入土體后,整個護岸包括土體基本可形成自身抗?jié)B穩(wěn)定,如將來局部地段有滲透掏空現(xiàn)象,可在河道管理養(yǎng)護中加以解決。

2)生態(tài)袋護岸。生態(tài)袋護岸是一項新型植被護坡技術(shù),它結(jié)合土工合成材料應(yīng)用技術(shù)、傳統(tǒng)植被護坡技術(shù)和邊坡治理加固工程技術(shù)等,主要由生態(tài)袋(管)、連接扣、植被三個核心要素以及其他輔助材料組合而成,植被生長和植被作用是生態(tài)袋護岸技術(shù)中最核心的特點。袋內(nèi)裝填種植土,為植被提供生存環(huán)境,隨著植被根系的生長,不斷延伸發(fā)達,生態(tài)袋個體植被根系牢固的連接在一起,使系統(tǒng)整體性大大加強,從而有效鞏固了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。植物根系穿透生態(tài)袋,延伸到坡體內(nèi)部,植物根系對坡體具有(深根)錨固和(淺根)加筋作用,從而增強邊坡的穩(wěn)定性,并將生態(tài)系統(tǒng)與邊坡牢固的聯(lián)系在一起,構(gòu)筑一個集“生態(tài)、環(huán)境、工程”于一體的邊坡防護結(jié)構(gòu)。

3)綠化混凝土護岸。按照天然材料在護岸材料中所占的比例,綠化混凝土護岸屬于多自然型護岸,是指在自然型護岸的基礎(chǔ)上,再用混凝土、鋼筋混凝土等材料的護岸,該類護岸也可以看作是對混凝土護岸進行景觀及生態(tài)功能的改進。綠化混凝土預(yù)制塊以碎石、水泥按 C20配比拌和,用機械或人工的方法制成一定尺寸的塊體,并鋪砌在經(jīng)過整坡的土坡面上,再利用綠化混凝土塊體表面的孔隙填充復(fù)合土,在設(shè)計常水位以上的坡面用液壓噴播種植植被。在水位變化區(qū)栽植水生植物,經(jīng)過一個生長季,植被的根系將沿綠化混凝土塊體的孔隙生長至塊體下面的土坡。這種綠化混凝土護岸是由混凝土和植物共同起到護坡、固土的作用。

農(nóng)村河道生態(tài)護岸工程的目的就是要對直立狀土坡段進行加固整理和生態(tài)修復(fù)。生態(tài)護岸的設(shè)計應(yīng)結(jié)合各河道的特點力求做到：1)應(yīng)滿足河道功能、河岸堤防穩(wěn)定的要求,并降低工程造價。2)盡量減少剛性結(jié)構(gòu),設(shè)置多孔性構(gòu)造,為生物提供一個安全的生長空間,增強護岸在視覺中的“軟效果”,美化工程環(huán)境。3)確定水位變幅范圍,結(jié)合植物調(diào)查結(jié)果,選擇不同區(qū)域和部位合適的植物。4)布置建筑物時考慮人們的親水要求。

針對山陽鎮(zhèn)農(nóng)村河道現(xiàn)狀的特點,龍泉港出海閘的頻繁啟閉,出海閘附近4.5 km農(nóng)村河道均遭受不同程度的沖刷,普遍存在“直立”狀的裸露段,而且還在繼續(xù)塌方,所以對在遠離民房的河道護岸處,可采用第一類生態(tài)治理方案,能夠使其達到自然穩(wěn)定的坡岸效果。在民房、廠房、道路附近的河道,采用第二類生態(tài)護岸治理比較合理,這種護岸目的性明確,不破壞河道原生態(tài),適合河道的生態(tài)特點,最有可能得到推廣應(yīng)用。

[1]沈一鳴.浙北農(nóng)村河道生態(tài)型砌塊護岸工程的探索[J].工程技術(shù),2008(10)：47-48.

[2]王英華,王玉強,秦 鵬.淺析新農(nóng)村河道生態(tài)護岸形式及選用[J].中國農(nóng)村水利水電,2010(3)：24-25.

[3]管斌君,宋海娜,吳煥苗.以管良江為例談城市河道整治及景觀設(shè)計原則[J].山西建筑,2009,35(16)：367-368.

On exploration for ecological embankment types for rural river channels of Shanyang town in Shanghai

SHI Sai-hu

The paper analyzes the rural river channels of Shanyang town in Jinshan region of Shanghai,illustrates the reasons for the damages of river channels and the necessity for the ecological embankment construction,and introduces some basic forms of the ecological embankment of the river channels in Shanyang town,so as to direct the reconstruction of the rural river channel in this region.

rural river channel,ecological embankment,treatment scheme

TV85

A

1009-6825(2011)03-0218-02

2010-09-28

施賽虎(1984-),男,助理工程師,上海市金山區(qū)水利管理所,上海 201500