

摘要: 隨著河道護岸工程的日益發展,新型防護形式不斷出現。本文結合遼陽太子河體育公園左岸防護工程護岸設計實際,比選幾種典型生態護岸,詳細介紹了護岸的布置方案、結構形式及實施效果分析,將遼寧地區河岸各種坡防護形式進行對比,并對實施效果進行分析。
關鍵詞:岸坡防護;生態;排樁護岸;太子河;水利
中圖分類號: U443.8 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2016.07.064
1工程概況
太子河發源于遼寧省新賓縣平頂山鎮,為渾河左岸支流,太子河流域呈東西向,東鄰叆河及渾江,南接大洋河,西北鄰渾河,全長363公里,本溪彩屯橋至遼陽鐵路橋間,河床比降約0.87‰~1.22‰,遼陽鐵路橋至三岔河鐵路橋比降變緩,約為0.15‰~0.37‰。遼陽太子河體育公園坐落于河東新城與遼陽老城之間的太子河畔,中華大橋下游左岸,公園主要為太子河左岸堤防迎水坡內灘地,與主槽岸坎水面形成親水公園,由于岸坎常年遭受河水沖刷,已出現局部的下切和塌岸情況,且該段岸坎臨近太子河城市段,為形成良好的親水環境,配合周邊景觀,新建生態型的護岸十分必要。
2 護岸治理原則
2.1安全性原則
護岸工程應滿足工程段河岸的防沖要求,切實起到控制水流流向,防護河岸,防止因汛期洪水沖淘造成岸坡坍塌,降低災害風險的作用。對于直接受洪水沖擊,易發生險情的岸坎段,如幾處河道轉彎段岸坡,應適當提高工程標準,確保岸坡穩定、安全。
2.2生態性原則
整治工程在確保河道安全性原則的基礎上,還要注重生態性原則,使整個工程設計達到河道最大化生態修復的目的。避免大量硬性工程措施興建致使河道生物群落多樣性降低,避免治河工程建設造成自然河流渠道化、河流非連續化和河道生態單一化。工程護岸設計既要保護河道生態多樣性,又要為附近動植物棲息繁衍創造有利條件。
2.3經濟性原則
設計護岸應經濟合理,在保障行洪安全的同時,應盡量滿足當地對人文景觀等方面的要求,達到效率最大化。護岸實施過程中盡可能減少占地情況,減少不必要的經濟補償與浪費。
2.4景觀性及自然性原則
工程設計在遵循以上三原則的同時,工程布置要與規劃和諧統一,充分利用現狀地形、生態條件,力爭創造出一道優美的環境工程,為太子河河道上進一步做好水景觀建設奠定良好基礎。
3 工程治理方案
本次設計對河道左岸治理段的岸坎進行防護,合理布局,合理選擇防護型式:
壩式護岸利用控導工程來控導主流、穩定河勢、保堤護灘,但其會對水流流勢產生一定影響。由于本工程河段灘地至深泓高差大,岸坡陡,控導工程之間岸坡也需進行防護,因此不適合布設控導工程。墻式護岸由于本工程所在河段灘地至深泓高差大,施工困難、工期長、投資大,本次治理也不推薦。坡式護岸為傳統的護岸形式,技術和實踐都比較成熟。坡式護岸對河床邊界條件改變較小,對近岸水流的影響也較小。本次工程護岸的主要目的是控制現狀太子河左岸對岸,保護公園灘地內有限的土地資源,根據太子河流域護岸調查,現狀岸坡線很短甚至局部段已無岸坡,常水位與現狀岸坎基本齊平,親水性良好,推薦采用生態親水型坡式護岸。
3.1護岸護砌材料的比較及選擇
生態親水護岸:本段護岸位于太子河左岸體育運動公園內,岸坎較淺,親水性很強,根據以上護岸治理原則,選擇適合北方環境實施與運行的淺水護岸,并考慮與周圍環境相協調。本次比選方案對比生態袋護岸及排樁護岸兩種,具體兩種防護型式優缺點對比詳見表1。
生態植草袋護岸(方案1):生態植草袋是由聚丙烯等材料制成,生態袋內裝填種植土料,袋內植草堆疊而成的一種親水護岸形式(實例如圖1)。
排樁護岸(方案2):排樁護岸近似直立式擋土墻,以緊密的木樁替代傳統塊石擋墻來護岸固土,形成一道堅固的岸坡防護,并具有良好的景觀生態效果(實例如圖2)。
通過對比可以看出,生態袋的景觀效果較差,有明顯的人工痕跡,也影響著岸坎的植被恢復,與遼陽太子河體育公園良好的生態親水環境形成巨大反差。而排樁護岸不破壞原有岸線的生態平衡,木樁未來還會繼續生長成為低矮灌木,與水面形成良好的濱水自然生態資源,營造一種恬靜優美的景觀環境,既可作為人們的生活場所,又可滿足開展各種人文活動、提供優美環境的需求,并形成當地一道特色的文化和風土。另從投資角度分析,兩者造價相當,故本次設計采用排樁護岸作為太子河體育運動公園的護岸型式。
3.2排樁護岸設計
考慮兼顧岸坡的穩定性及生態景觀效果,本次設計采用松木樁結合柳木樁交叉排列的方式布置。護岸的主體樁型選取相對耐腐蝕抗沖刷的松木樁,松木樁間隙搭配柳木樁,柳樹生長繁殖能力強,對環境的適應性很廣,喜光,喜濕,耐寒。柳木樁生長的根系可以垂直深入河岸內部,進而加強河岸的穩定性。若干年后發育起來的柳樹叢位于河流水域和陸域的交界位置,可形成一道堅固而柔美的景觀河岸帶,未來形成的柳樹叢與護岸的結合一方面可以構建防洪能力較強的岸坡防護,另一方面還可構建多空隙的濕潤生境,避免河流生態系統和河岸生態系統的隔離。
3.2.1排樁護岸設計 排樁岸線根據設計岸坎軸線合理布置,盡量做到融合自然、適應公園柔性化的特點。除了岸線布置蜿蜒曲折適應濱水環境外,不同樁徑的木樁也采用交錯搭配的方式布置,以協調河川的自然之美,同時可減小排樁間的空隙,以增強排樁護岸的穩定性,每延米布置大樣圖見圖3。
本工程旨在保護岸坎安全,防止沖兌及塌岸,同時考慮結合公園景觀效果,排樁打入岸基后留出地面10~15厘米以實現景觀濱水河岸效果。為穩定排樁,防止坡腳土粒通過木樁樁間縫隙被流水淘刷帶走,排樁護岸迎水側設綠濱墊護腳,排樁背水側底部布設土工布至固濱籠底高程,并距地面0.1米位置水平向背水側鋪設2米以便鞏固岸坡土體,透過水面可以隱約浮現岸底風光,增強了游人對景觀河道的視覺效果。
3.2.2排樁護岸實施效果分析與思考 本次設計本著防洪的主旨,兼顧生態及景觀效益,積極探索生態護岸建設模式,在本段太子河畔實施排樁生態護岸建設,防止河流沖刷導致堤防岸坎沖兌流失,在河流沿堤道岸線打下松木樁,形成河水與渠道水的自然流動,在松木樁間隙設柳木等生態型式護岸,盡可能地增加生態功能。該排樁護岸集防洪效果、生態效果、景觀效果和自凈效果于一身,是一種值得推廣的親水生態護岸型式。
護岸工程的本質就是保護岸坎,近年來遼寧省東南地區大小洪水發生較為頻繁,在水工連鎖磚、綠濱墊護坡等較為主流的岸坡防護暴露出生態結合不良、過于硬性、抗沖刷能力不足等問題后,應根據項目區實際情況積極思考新的護岸型式來彌補傳統護岸的缺點與不足。排樁護岸可以良好結合生態植被,輔以傳統護岸的局部結合使用可以達到揚長避短的效果。河道大量地被襯砌化、硬質化,這固然對防洪起到了一定的積極作用,但同時對整個生態系統的破壞也是顯而易見的,甚至導致魚類、兩棲類、爬行類動物難以生存繁衍。排樁護岸卻可以把水利工程和整個河流生態系統巧妙融合,未來形成的生態護岸可以削減近岸流速,固岸保土,為近岸生物提供覓食、棲息和避難的場所,對保持生物多樣性也具有一定的積極意義。
而從人類審美學觀點出發,回歸自然的水利工程已是大勢所趨,蜿蜒的排樁護岸形成綠色的長廊后,既可以產生親切的自然之感,又利于自然界自凈水體,使河水變得清澈、自然。
作者簡介:孟偉龍,本科學歷,黑龍江農墾勘測設計研究院沈陽分院,助理工程師,研究方向:水利工程。
網絡出版時間:2016-3-25 13:25:02
網絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/22.1186.S.
20160325.1325.002.html