河道斷面形式與護坡材料的選擇研究

蔡季旺

（大理州賓川縣金牛鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心水務(wù)組，云南賓川 671600）

0 引言

由于我國居民環(huán)保意識的逐漸增強，水生態(tài)文明建設(shè)水平不斷提高，防洪工程的治理工作已經(jīng)引起有關(guān)部門的注意，通過科學(xué)選擇河道斷面形式和護坡材料，全面考慮河道工程生態(tài)景觀建設(shè)要求，加強河道整治規(guī)劃力度，可以有效提升河道治理效果。因此，本文深入探討河道斷面形式和護坡材料選擇要點，主要內(nèi)容如下。

1 研究背景

通過科學(xué)選擇河道斷面形式，不僅能夠提升防洪工程的整體安全性，而且可以強化河道生態(tài)環(huán)境建設(shè)質(zhì)量。因為每條河流的地理位置與周邊環(huán)境存在一定差異，在選擇河道護坡形式的過程中，要求有關(guān)部門遵守可靠性原則，在確保護坡穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，有效滿足防洪要求，促進河道工程斷面形式和周圍環(huán)境更為協(xié)調(diào)，不斷提高河道治理效果，促進社會經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展[1]。

除此之外，合理選擇河道斷面形式，可以明顯提升河道工程的整體防洪能力，對周圍的自然環(huán)境起到良好保護作用。最近幾年以來，由于工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，針對河道工程的綜合治理能力提出更高要求，通過加大整治力度，有效提高河道工程的治理水平，可以取得較好的治理效果。

2 常見的河道斷面形式

2.1 梯形斷面形式

梯形河道斷面形式具有成本低、生態(tài)性好的特點，經(jīng)過一系列的治理之后，河道工程的斷面更加穩(wěn)定，但是此類斷面形式的河道工程有一定缺點，占地面積比較大，親水效果也比較差，故在選擇此種河道斷面形式時，相關(guān)人員要全面考慮河道工程的實際建設(shè)規(guī)模，科學(xué)選擇河道斷面形式，確保河道工程能夠穩(wěn)定運行[2]。

2.2 矩形斷面形式

矩形斷面形式占地面積較小，但是此種斷面形式通常需要修建一定高度的擋土墻，才能夠保持河道兩岸更加穩(wěn)定，同時，此類河道工程造價比較高，安全性比較低，親水效果和景觀效果較差，在村莊路段和重要建筑物等拆遷難度比較大的河道工程中，此類斷面形式應(yīng)用較多。

2.3 復(fù)式斷面形式

復(fù)式斷面形式是指梯形和矩形兩種共有的斷面，上部全部采取梯形斷面，上下斷面之間設(shè)置平臺作為銜接。此類斷面形式的優(yōu)點是在枯水時期，河道斷面流量比較小，即使在正常蓄水位的條件下，仍然能夠營造出人水親近的自然環(huán)境，進一步滿足廣大居民親水要求。但是，此類斷面形式存在一定的缺點，占地面積比較大，工程造價也比較高[3]。

3 河道斷面形式與護坡材料的選擇要點——以某工程項目為例

3.1 案例概況

本文主要以某河道工程項目為例，該河道全長為16.3km，流域面積為51.62km2，旅游業(yè)作為該地區(qū)的核心產(chǎn)業(yè)，河道工程的防護能力和周圍水環(huán)境質(zhì)量，嚴(yán)重影響周圍環(huán)境和當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展，該地區(qū)河道水環(huán)境綜合治理已經(jīng)被列入國家規(guī)劃當(dāng)中。在河道治理工程中，遵守防洪和環(huán)境有效結(jié)合的原則，根據(jù)該地區(qū)河道兩岸植被的生長情況，以及各類景觀的遷徙情況，科學(xué)選擇河道斷面形式。

3.2 合理選擇河道斷面線形式

通過全面分析該河道工程周圍的環(huán)境，以及景觀設(shè)置要求和工程投資等一系列因素，并根據(jù)該地區(qū)河道斷面形式，合理確定出河道兩側(cè)斷面形式，經(jīng)過綜合比選之后，確定河道兩側(cè)的斷面形式采用梯形形式，在村莊和重要社會路段等區(qū)域，采取復(fù)式斷面形式，該河道工程的底部寬度在9～41m，河道工程的上部寬度在31～71m，公園和濕地位置全部采用曲線和上下游岸線穩(wěn)定連接。

在選擇河道斷面形式的過程當(dāng)中，由于存在危險河段，該河道彎曲部位的水流速度特別大，通過加強護砌處理，河道的橫斷面采取梯形斷面形式，坡度比不超過1:3，設(shè)計洪水位以下的河坡路段，主要采取預(yù)制混凝土水工砌塊，加大防護力度，砌塊的規(guī)格為1080mm×1080mm×500mm，下部需要鋪設(shè)一定厚度的無紡布，在砌塊內(nèi)部需要預(yù)留一定量的孔洞，為植物的正常生長提供充足空間，并采取相互咬合的形式，打造一種更加安全的生態(tài)防護體系[4]。

除此之外，在村莊河道斷面形式選擇過程中，工作人員需要結(jié)合周圍交通道路的運行情況，以及拆遷占地困難河段，需要采取復(fù)式斷面，設(shè)計洪水位以下的河坡坡度保持為1:1，使用預(yù)制混凝土水工砌塊，加大防護力度，砌塊的規(guī)格為2000mm×2000mm×500mm，下面需要鋪設(shè)一定厚度的無紡布。通過在砌塊當(dāng)中預(yù)留適量孔洞，形成穩(wěn)定的生態(tài)防護體系，砌塊需要采用混凝土材料制作而成[5]。

為了避免河道沖刷對橋梁產(chǎn)生的嚴(yán)重影響，在橋區(qū)和上下游部位，采用漿砌石護坡形式，起到良好的防護效果，同時，河道橫斷面采取梯形形式。在濕地河段中，為了確保河道的主要河槽和濕地斷面有效結(jié)合，中間斷面需要利用現(xiàn)有的地形，以及周圍樹木，形成大面積的樹島，提高綠化效果，在低洼部位，種植適量的水生植物，可以增強河道的防洪效果。

3.3 科學(xué)選擇護坡材料

通常來說，河道材料主要包含混凝土材料、砌石材料、石籠材料、土工膜袋與草皮等，各種護坡材料的優(yōu)缺點不同，具體如下：

（1）混凝土護坡材料。混凝土護坡主要包含現(xiàn)澆混凝土板和預(yù)制混凝土板，以及不同類型的生態(tài)混凝土砌筑方式，通過采取混凝土砌筑方式，可以明顯提升河道工程的抗沖刷能力，對外界風(fēng)浪起到一定的防御作用，而且施工速度特別快。此類護坡材料也存在一定缺點，施工成本比較高，如果河道內(nèi)部的流速比較大，針對防洪和生態(tài)治理要求較高，可以采取此類混凝土護坡材料，顯著增強河道治理效果[6]。

（2）砌石護坡材料。漿砌石和干砌石護坡材料應(yīng)用范圍比較廣泛，其優(yōu)點主要是抗沖刷能力比較強，而且施工流程便捷，能夠?qū)崿F(xiàn)就地取材，工程造價比較低。此類護坡材料也具有缺點，生態(tài)防護效果比較差，在風(fēng)浪較大、水流流速比較大的區(qū)段，采取此種護坡模式，可以增強防護效果。

（3）石籠護坡材料。此類護坡通常由高鍍鋅鋼絲編制而成，在內(nèi)部填充一定量的石料，形成穩(wěn)定的防護結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是柔韌性與防水性能比較好，耐久性和防浪性能較為突出，而且具備良好的生態(tài)性能。同時，此類護坡材料自身具有較強的適應(yīng)性，能夠避免河道工程出現(xiàn)大面積的沉陷，整體性更好。因為石籠內(nèi)部的空隙比較大，通過在石籠上部覆土，或者進行縫隙的填塞，形成較為柔軟的表土，通過種植草本植物，能夠提高綠化效果。但是，此類護坡結(jié)構(gòu)網(wǎng)格需要外露，金屬網(wǎng)容易出現(xiàn)大面積腐蝕，塑料網(wǎng)格也容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，如果網(wǎng)格內(nèi)部的松散石頭過多，也嚴(yán)重影響護坡的安全性。同時，因為網(wǎng)格的切斷部位特別尖銳，容易懸掛垃圾和雜草，嚴(yán)重影響河道工程的美觀性。如果河道工程的水流流速比較大，或者風(fēng)浪比較大，采用此種護坡形式，可以取得較好的防護效果[7]。

（4）土工植生袋護坡形式。通過將種子與種植土，以及肥料等放入植生袋內(nèi)部，可以有效提升河道工程邊坡的防護性能。同時，采用此種護坡材料，能夠明顯提高坡面的綠化效果，而且施工流程較為簡便，可以減少河道坡面的大面積沉降。但是，此類護坡形式抗沖刷效果比較差，護坡自身的穩(wěn)定性也比較差，土工膜袋內(nèi)部的植物成活率較低，生長速度較慢，植生袋的耐久性能比較差，使用壽命比較短。如果河道工程的水流流速比較小，或者景觀要求比較高，采用此種護坡模式，能取得較好效果。

結(jié)合此河道工程結(jié)構(gòu)特點能夠得知，為了進一步滿足防洪和生態(tài)景觀優(yōu)化要求，有關(guān)人員要結(jié)合河道工程的具體位置，以及河道水流流速，包括周圍景觀的配置情況，有針對性地選擇護坡材料。一般來講，在危險河段以及村莊路段，主要采取混凝土生態(tài)水工砌塊護坡材料，在橋區(qū)路段，需要采取漿砌石護坡，如果流速比較小，在順著河段的區(qū)域，需要采取植物護坡模式，不斷增強河道工程的護坡效果[8]。

4 結(jié)語

綜上所述，本文以某工程項目為例，詳細(xì)介紹了河道斷面形式與護坡材料的選擇要點，例如合理選擇河道斷面形式、科學(xué)選擇護坡材料等，可以明顯提升河道工程斷面的可靠性，避免河道護坡出現(xiàn)大面積沉陷。對于有關(guān)人員來講，要全面考慮河道工程所在地區(qū)的水文地質(zhì)條件，對既有的河道斷面形式進行完善與優(yōu)化，在提高河道斷面形式安全性的同時，有效提高河道工程的美觀性，進一步滿足廣大人民群眾的親水、戲水要求。