廣東中小河流治理中的生態景觀斷面設計

熊江瑋

(廣東省水利電力勘測設計研究院,廣東 廣州 510635)

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廣東中小河流治理中的生態景觀斷面設計

熊江瑋

(廣東省水利電力勘測設計研究院,廣東 廣州 510635)

根據廣東省中小河流生態治理經驗,按照不同類型河道生態治理需求,歸納提煉出緩坡型、陡坡型自然護岸以及垂直式、斜坡式、復合式人工護岸等生態景觀護岸斷面形式,并結合七拱河綜合整治工程,詳細說明斷面形式的設計過程。提出的斷面形式能滿足河道防洪排澇、引水灌溉、景觀生態、休閑娛樂等多功能需求,對于各種不同類型中小河流治理的生態景觀護岸斷面形式設計具有一定的參考意義。

緩坡型；陡坡型；垂直式；斜坡式；復合式；生態景觀護岸

1 項目背景

近年來,我省開展山區五市中小河流治理,提出“安全、生態、發展、和諧”的總治理目標,統籌中小河流治理與城鎮發展、河流生態環境保護關系,實現中小河流的生態治理。護岸選型設計是中小河流治理的重要工作內容。傳統的護岸設計往往單純從防洪角度出發,采用土堤或者土石混合等材料堆砌硬質堤岸,這對于防范洪水,提高堤岸抗流水沖刷能力確有重要作用。但是硬質堤岸應用會破壞許多對生態起重要作用的自然因素,如破壞植被與河床間的聯系,造成沖刷侵蝕轉移等,同時生硬也缺乏美感。河流作為自然風貌不可多得的珍惜資源,是城鄉風貌很重要的特色要素,因此景觀的塑造顯得十分必要。

在新時代的治水理念下,采用生態景觀護岸斷面形式是實現中小河流生態治理的重要措施。設計過程中,在借鑒國內外河道生態治理經驗基礎上,通過對比各種生態護岸措施,提出適合我省中小河流河道生態護岸的形式,初步建立了一套生態護岸構建體系,基本達到中小河流生態治理的目標。

2 護岸的基本斷面形式及景觀功能分析

根據防洪排澇標準及河道規劃實際需求,對于具有引水灌溉、防洪排澇、運輸、景觀生態等功能的河道護岸,可以分為自然護岸和人工護岸兩種護岸形式[1]。自然護岸根據河流自然護坡形態分為緩坡型自然護岸和陡坡型自然護岸；人工護岸按護岸形態分為垂直式護岸、斜坡式護岸和復合式護岸。

2.1 自然護岸

對于流經城市郊區、鄉村,或公園等人口稀疏、建筑物少或河道寬直且水流速度不大的中小河流河段,因防洪、防沖要求較低,根據現狀保留河道的自然形態,運用當地的土料、石料作為護岸的材料,并種植當地植物維護護岸穩定,保持河道的天然性。自然護岸具有可滲透性,能滯洪補枯,有效的調節水位,并增強水體的自凈作用,有利于河流水陸生態系統的持續發展。

2.1.1 緩坡型自然護岸

對于坡度緩或腹地大的河段,原護岸在保持天然性狀態下,配合植物種植,達到穩定河岸的目的。通過植物群落的配置,保護原有生態系統的生存和棲息[2]。在華南地區可種植落羽杉、水翁、蒲桃、鐵刀木及蘆葦、香蒲、花葉蘆竹等喜水耐濕的植物,運用植物的發達根系來加固護岸,增加護岸的抗洪能力以及生態景觀效果(見圖1)。

圖1 緩坡型自然護岸

2.1.2 陡坡型自然護岸

對于較陡的坡岸或沖蝕嚴重的河段,不僅利用植物種植來加固護岸,還必須采用天然石材、木材護底,以增強堤岸抗洪能力。運用石塊進行拋石壓腳或漿砌石塊護底,并利用石籠或松木樁等護坡腳；護坡草皮選擇根系發達的馬尼拉、狗牙根或沿階草,搭配灌喬木組合,穩固土質護岸(見圖2)。

圖2 陡坡型自然護岸

2.2 人工護岸

對于流經城區、郊區住宅區等人口密集、建筑物聚中的中小河流河段,因防洪、防沖要求高,護岸需具有較高的抗沖性、抗侵蝕性和耐久性,且河道多為裁彎取直后的人工形態,護岸多采用石材、混凝土和生態磚等硬質材料,植物多種植于堤身后覆土。人工護岸河道具有較高的防洪、排澇功能,并能有效的減少河道淤。

2.2.1 垂直式護岸

適用于流經城鎮中心區域、建筑物密集、土地使用緊張,河道寬度較窄的河段。枯水期與汛期水位相差大,汛期水流湍急。因河道護岸要求高,護岸材料多為漿砌石或混凝土等硬質材料。在水流流速不大的河段,也可選用鉛絲石籠、生態魚巢磚等透水性較強、環保生態的材料(見圖3)。

圖3 垂直式護岸

2.2.2 斜坡式護岸

適用于流經城郊、鄉村的區域,建筑物、土地使用相對城區較松,河道寬度適宜的河段。斜坡式護岸可采用干砌石、無紡土工布搭配生態磚、或生態袋材料護岸,并用塊石或景觀石對坡腳進行壓護。護岸的生態材料可為水生動植物提供棲息、生長空間,能有效改善河道的自凈功能(見圖4)。

圖4 斜坡式護岸

2.2.3 復合式護岸

適用于城市景觀要求高的區域,由垂直式和斜坡式護岸組合構成。正常水位時,河水處在一級硬質垂直護岸斷面內；當洪水過境時,河水淹沒垂直斷面,兩側柔性斜坡式護岸加大了洪水過境的斷面,有利于減輕洪水對護岸的沖刷。復合式護岸因占地面積相對較寬,通過組合形成高低落差,易建立多層次的景觀[3]。且復合式護岸具有很強的親水、休閑、運動功能,并模擬自然構建穩定的植物群落,最大限度的發揮護岸的游玩性和保留生態系統的自然性(見圖5)。

圖5 復合式護岸

3 生態景觀護岸斷面實例

廣東省清遠市陽山縣七拱河綜合整治工程整治長度約為22.285km,主要流經村鎮、村莊與農田,周圍人口相對稀疏、建筑物群落呈點狀聚集,且主河道較寬,用地范圍較為寬松,屬典型山區型河流。河流集雨區山地陡峭,河床坡降大,汛期暴雨后洪水暴漲,易形成洪澇災害,而在枯水季節又常水量不足,部分河段甚至斷流,且河道防洪排澇標準低,年久失修,河道淤積嚴重,行洪能力下降。

為改善該河道水環境,提高防洪排澇標準,采用復合型生態景觀護岸斷面形式,實現河道基本功能和生態景觀功能。防洪標準為村鎮20年一遇,重要村莊農田5～10年一遇,部分支流2年一遇。主要治理方案為：為增強河道的行洪能力,對河道進行清淤,根據河道比降及水面線,結合護岸高度,確定清淤底高程。選用復合型生態護岸作為標準斷面,由于河道內卵石較多,因此在設計護岸時,就地取材,選用石料利用率較高的斷面形式。

3.1 復合型生態景觀護岸標準斷面

為了保證河道斷面的抗沖刷能力,且運用當地材料,河道兩側硬質垂直擋墻運用機械大塊石疊層,沖水密實大塊石后的填土進行固定。柔性護坡坡比設計為1∶2,采用天然土料夯實,覆15 cm的種植土,植草以及種植耐水淹、根系發達的小型灌木。鄉土材料的運用,石塊的堆疊、植草護坡種植的植物群落,使得河道自然、古樸,且石塊堆疊的間隙有利于河道水生動植物的棲息和繁衍,能有效改善河道的自凈能力,維護水生態環境。大塊石垂直擋墻頂高程比河道正常水位高0.7 m,洪水爆發時,河水淹沒硬質擋墻頂,蔓延至植草護坡,護坡頂設置碎石道路,道路頂高于設計洪水位0.45 m。植草護坡具有極強的透水性,迎水面護坡植物能減少洪水對土質護坡的沖刷。護岸頂設置卵石路,靠河道一側布置欄桿,保證安全性。于背水坡可種植灌喬木,構建鄉土的植物群落,與村鎮的環境相協調(見圖6)。

圖6 復合型生態景觀護岸標準斷面

3.2 復合型生態景觀護岸景觀節點斷面

在河流彎道處因河水沖擊,此處河道較為寬敞。在滿足防洪排澇的前提下,可在村鎮聚落人口較密集的彎道河段,以及人文歷史景點適當設置一些景觀節點。根據現場地形設計多級護岸,一級護岸高于正常水位0.6 m,作為景觀親水平臺,靠河道側布置欄桿。親水平臺最寬處6.5 m,鋪裝采用透水性強的透水磚或孔隙磚,磚與磚之間留出空隙,天然的草可在空隙中生長,即增加了綠化面積,又能在汛期參與排水。二級護岸斜坡式采用1∶2漿砌卵石護坡和1∶2植草護坡相結合的形式。利用河道清淤中的卵石為基本材料,設置漿砌卵石護坡,汛期可防止洪水對上層植草護坡的沖刷,有利于護岸的穩定。護岸頂設置4 m寬C20混凝土路作為防汛巡查步道,高于設計洪水位0.44 m。

親水平臺的設計構成了一個近水空間,增強水與護岸的景觀效果,將自然環境與人工環境有機的融合在一起,充分利用了濱水空間,為人們提供良好的親水休閑和運動娛樂的場所(見圖7)。

圖7 復合型生態景觀護岸景觀節點斷面

4 結語

時代在進步,科技在發展,氣候環境的變化和資源的需求對水利工程也提出越來越高的要求,水利工程中不僅要考慮自然因素、安全因素,也需考慮生態、社會、人文、美學等因素,應充分發揮水利工程、生態系統、景觀工程的綜合性優勢,使環境與自然、生態與資源、人文與歷史與工程相結合,從而帶動經濟文化的發展,有效改善人居環境,維持生態系統的平衡[4]。

[1] 孫大勇,時鋒.淺談生態景觀型河道橫斷面形式[J].水利科技,2005(1)：31-33.

[2] 嚴文武,金德鋼,楊成剛.河道生態護岸研究[C]∥首屆長三角科技論壇——水利生態修復理論與實踐論文集,2004.

[3] 和翔.淺析城市河道水景觀設計[J].河南科技,2013(19)：142.

[4] 呂國明.淺談城市河道的作用及治理措施[J].科技創新與應用,2013(10)：108.

(本文責任編輯 王瑞蘭)

Ecology Landscape Section Design in the Small and Medium-sized Rivers Regulation in Guangdong Province

XIONG Jiangwei

(Guangdong Hydropower Planning & Design Institute, Guangzhou 510635, China)

Concluding the ecological management experiences on the mediumsmall and medium small rivers in the province and ecological regulation needs on the different varieties of rivers, the essay is to summarize and extract the ecological landscape revetment sections with natural revetment of gentle and steep slope, and artificial revetment of vertical, slope and composite are summarized. Meanwhile, it makes detailed clarifications on the sections design process with combining the integrate renovation project of QigQI Gong River. The sections can fulfilfulfill the multi-functional demands such as flood prevention & drainage, diversion irrigation, lLandscape eEcology and entertainments as well as be of a certain valuable reference on the design for kinds of medium and small rivers.

gentle slope；steep slope；vertical；slope；composite；ecological landscape revetment

2016-05-10;

2016-06-03

熊江瑋(1986)，女，本科，工程師，從事濱水景觀規劃設計工作。

TU983

B

1008-0112(2016)05-0062-04