摘 要:中國正處在市場經濟轉型過程中,由于我國水情復雜,水少、水臟、水生態環境惡化問題依然突出。河道的整治以生態科學為依托,搞綠色整治,以現代科學技術整治河道,有很大的發展前景。本文詳細介紹了臨沂蒙河在河道護險整治過程中采用護砌和植被相結合的方式,既能凈化水資源,又能美化環境,為河道生態整治開辟了新思路。
關鍵詞:蒙河;護險治理;生態
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.099
中國正處在市場經濟轉型過程中,由于我國水少、水臟、水生態環境惡化問題依然突出,寶貴的水資源是生命之源,可持續發展利用的根本。河道的整治以生態科學為依托,搞綠色整治,以現代科學技術整治河灘地和護險,是治理河道的未來發展方向。
蒙河,因源出蒙山之陰得名,發源于今山東省臨沂市蒙陰縣界牌鄉內蒙山山脈的中山南麓沂汶莊。
1 工程現狀及護險范圍
蒙河為河床多為砂質,流經山區,河道比降大,流速湍急,河槽蜿蜒曲折,流勢不穩。現狀蒙河部分灘地因彎道角度過大,受河道河水正沖,而部分河段受采砂影響較大,河道下切嚴重,致使灘地坍塌、河槽變寬,河床擴展至堤岸腳,危及堤防和堤外村莊的安全。本次治理為穩定河床,對沖刷嚴重的灘岸急需加固的河段進行護險護砌。
1.1 護險方案
根據需要護險河道段的地形、地質和水流條件,結合已建工程經驗,本次設計擬定石籠網篾筐護險、ARMORLOC混凝土連鎖塊護險、無漿塊石砌體護險、抗沖環保椰纖植被毯護險四種型式。
1.2 護砌原則
根據每處易沖刷的河段河道走勢、地質條件和水流流速較高河段,以及河道周圍村莊建筑,結合制定的蒙河河道治理原則,以恢復河水水質,改善蒙河水文條件,以及恢復河岸生態平衡的目的,改善河流生態系統的功能結構。
1.3 護砌高度
根據蒙河千分之一河道帶狀地形圖,各護險段灘地高程均低于各處設計洪水位,護灘頂部均平河槽灘地高程,垂直高度小于5m,超出5m的部分按1:2削坡處理,無灘地河段的護岸頂高程為設計洪水位以上0.5m。
2 結構設計
2.1 抗沖環保椰纖植被毯護險
抗沖環保椰纖植被毯為“復合纖維植物”與“多樣化草種”等配套養護材料一體化的新型生態護坡、水土保持產品,有抗水流沖刷作用,能快速綠化邊坡,達到防護與自然統一。通常鋪設于河道堤壩的護岸親水側邊坡,環保椰纖植被毯控制水力侵蝕、防止土壤流失效果顯著,整體柔性結構,適應地基變形良好,并能起到維護河道岸坡穩定、對河道有生態修復及河岸景觀綠化的功能。
抗沖環保椰纖植被毯結構共有4層:
第1層是材質為高強度滌綸的復合纖維織物,由機械編織包覆有PVC而成,主要承受來自外界的流體力,要求抗縱向抗拉強度不得小于11.6kN/m。可保證了在草種發芽及后期階段的抗沖性能;
第2層反濾材料,為非織造土工布織物采用針刺法,用電阻短纖維生產的無紡布材質。防止遇到水流沖刷時的土壤、草種及肥料的流失;
第3層為草種、肥料、保水劑層,建議選用蒙河工程所在地適應的株高0.1~0.3米的草坪草,要求成坪快易養護且美觀;
第4層為材質為以椰殼纖維為主要復合纖維的纖維層。
抗沖環保椰纖植被毯護險形式具有抗風蝕能力強,抗沖刷性能良好、對不宜綠化的沙質土除防沙固土外還可提供綠化基質,天然環保,調節表土自然溫度,能夠延長綠色植被覆蓋時間、施工與傳統工藝相比簡單易行,施工速度可達到傳統工藝的幾十倍,可工業化生產,對河道生態系統的恢復效果顯著。
本次設計抗沖環保椰纖植被毯設計邊坡為1:3,環保椰纖植被毯下鋪設種植土厚300mm,設石籠網篾筐基礎為護坡基礎,內填充塊亂石。
2.2 ARMORLOC混凝土連鎖塊護險
ARMORLOC混凝土連鎖塊護險為C30預制砼結構,使每一個ARMORLOC塊被相鄰的四個ARMORLOC塊鎖住,使每一塊的位置準確并避免發生側向移動。ARMORLOC鋪面塊提供一個穩定、柔性和透水性的坡面保護層。預制塊中間留孔以及相鄰連鎖預制塊之間的連接孔可作為植物生成孔使用,隨著植被在磚縫和磚孔中生長,一方面結構的耐久穩定性將進一步提高,另一方面有增加植被綠化美化環境的作用。護險具有坡面穩定、減少淤泥、生態平衡、施工快、造價相對較低等優點。
ARMORLOC混凝土連鎖塊厚150mm,下設350g/m2反濾土工布,護坡基礎埋深1.5~2.5m。基礎為石籠網篾筐基礎,內填充塊亂石。
2.3 石籠網篾筐護險
石籠網為采用金屬線材編織的六角網 (角形網)制成的網箱,石籠網適用于流速高、沖刷嚴重,岸坡滲水多的急轉及地質條件差的河岸。石籠網篾筐為柔性結構體,可適應不均勻沉陷以自我調整。石籠網岸面具有多孔性,網內石材之間的縫隙利于動物棲息,植物生長,常水線以上的篾筐面能夠利用土袋植物生態綠化符合當地河道適宜的植生進行綠化以符合當地生態的恢復的要求。
石籠網篾筐護險結構為最上是厚100mm種植土的草皮護坡,其下鋪設厚300mm的石籠網篾筐護岸,厚200mm的碎石墊層,350g/m2反濾土工布,護險基礎形式為石籠網篾筐基礎,基礎埋深1.5~2.5m,石籠網內填充塊亂石。護險頂采用石籠網壓頂,填充塊亂石。
2.4 護險設計
根據蒙河各個河段的不同特點,擬針對各個河段采用相適應的護險方式:蒙河青駝鎮駐地等城鎮景觀段采用綠化景觀效果好的抗沖環保椰纖植被毯護險方式;灘坡堤岸斷面工整的河段采用ARMORLOC混凝土連鎖塊護險方式;河道彎道處等河流湍急的河段采用抗沖性能較好的石籠網篾筐護險。
3 總結
對蒙河的險工段實行生態護險治理具有很多優點和顯著的環境效益,既能美化河道周邊環境,又能凈化水質,同時保護堤防和堤外村莊的安全。本文根據近年來河道治理的設計和施工經驗,通過對護險方法的分析比較,提出了生態護險方法,以期在今后的河道治理中,對護險設計給以借鑒。
作者簡介:林娜(1982-),女,山東臨沂人,學士,工程師,研究方向:水利工程設計。endprint