基于生態(tài)理念的河道治理模式研究

韓亞男，黃逸軍

(1.寧夏水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司溫州分公司，浙江 溫州 325000；2.浙江復(fù)星水利勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司，浙江 溫州 325000)

0 引言

目前，水利建設(shè)觀念正由傳統(tǒng)單一的“防洪排澇”向建設(shè)“安全、舒適、優(yōu)美”的水環(huán)境觀念轉(zhuǎn)化，水利建設(shè)已從傳統(tǒng)的工程水利向環(huán)境水利、生態(tài)水利轉(zhuǎn)化，河流的功能已不僅僅是“泄洪、排澇、蓄水、引清、航運(yùn)”，而且還包括“景觀、生態(tài)、對(duì)周邊環(huán)境的呼應(yīng)”等。在國(guó)內(nèi)外的河流治理過(guò)程中，很多新材料、新技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，在河流治理工程中也開始了大量生態(tài)工程技術(shù)的探索與實(shí)踐[1]。江西垟平原排澇工程在河道治理過(guò)程中，系統(tǒng)采用生態(tài)治理模式，為恢復(fù)河道基本功能，改善水生態(tài)環(huán)境，提高水資源承載能力提供了一條切實(shí)可行的途徑。

1 工程概況

江西垟平原排澇工程地處浙江省東南沿海鰲江流域，平原集雨面積156.0 km2，其山區(qū)64.9 km2，平原91.1 km2。平原內(nèi)有靈溪、蕭江等鎮(zhèn)，主要河流為沿山內(nèi)河、滬山內(nèi)河、蕭江塘河。江西垟平原排澇工程提出“拓河建閘設(shè)泵”的綜合治理新思路，即通過(guò)平原排澇骨干河道的綜合拓挖，增加排澇通道和調(diào)蓄能力，并在沿江新建水閘以增加外排能力，同時(shí)設(shè)置泵站以在鰲江高水位頂托時(shí)增加強(qiáng)排能力，從而降低平原內(nèi)澇水位。規(guī)劃確定“三縱二橫”排水干河格局：以蕭江塘河、滬山內(nèi)河、沿山內(nèi)河為主的北向排水骨干河道形成“三縱”，在平原下游加強(qiáng)縱河橫向溝通形成“二橫”。

(1)三縱河道

1)滬山內(nèi)河：南水頭-夏橋水閘(新建泵站，設(shè)計(jì)流量60 m3/s)，河寬不小于45 m。

2)蕭江塘河：靈溪鎮(zhèn)-蕭江水閘，河寬不小于30 m。

3)沿山內(nèi)河：靈峰山-斜港水閘(現(xiàn)改名為斜港水閘)，河寬不小于30 m。

(2)二橫河道

1)上橫河：沿山內(nèi)河-橫陽(yáng)支江；基本沿現(xiàn)有河道拓寬、疏浚，規(guī)劃河寬不小于30 m；河道總長(zhǎng)10.65 km。

2)下橫河：沿山內(nèi)河-雙龍水閘(新建水閘及泵站，水閘凈寬24 m，泵站設(shè)計(jì)流量60 m3/s)；基本沿現(xiàn)有河道拓寬、疏浚，規(guī)劃河寬不小于40 m，河道總長(zhǎng)8.9 km。

2 河道治理

2.1 護(hù)岸擋墻設(shè)計(jì)

2.1.1 護(hù)岸擋墻擬定

結(jié)合本工程所處場(chǎng)址的特殊性，區(qū)域河道斷面型式采用復(fù)式結(jié)構(gòu)，其護(hù)岸斷面基本型式擬定干砌塊石重力式擋墻，混凝土砼砌塊擋墻和格賓網(wǎng)式等三種進(jìn)行比較分析。

(1)護(hù)岸擋墻方案一：干砌塊石重力式擋墻

采用干砌塊石重力式擋墻結(jié)構(gòu)，迎水側(cè)坡比為1∶0.1，背水側(cè)坡比為1∶0.35，墻后回填礦渣，見圖1。

圖1 護(hù)岸擋墻方案一

(2)護(hù)岸擋墻方案二：混凝土預(yù)制砌塊擋墻

擋墻采用C25生態(tài)砼預(yù)制塊式，墻頂設(shè)透水磚慢行道。墻前設(shè)鎮(zhèn)壓平臺(tái)，再按1∶3.0延至規(guī)劃河床。墻頂設(shè)平臺(tái)，再以1∶3.0邊坡延至規(guī)劃地面高程。混凝土砌塊規(guī)格厚度×高度為30 cm×15 cm，墻后高程2.4 m、1.6 m處各設(shè)一道TGSG40型雙向土工格柵。墻后先回填頂寬2.0 m礦渣，其它部分利用開挖料中土質(zhì)較好部分，兩種回填料接觸面鋪設(shè)無(wú)紡?fù)凉げ?。護(hù)岸擋墻采用C25鋼筋混凝土底板結(jié)合預(yù)制樁布置，梅花形布置。具體見圖2。

圖2 護(hù)岸擋墻方案二

(3)護(hù)岸方案三：生態(tài)網(wǎng)箱擋墻

護(hù)岸下部擋墻采用生態(tài)網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)，網(wǎng)箱分三層擺放，底層厚0.4 m，頂部各層均為0.8 m。墻后回填砂性土或礦渣，回填料與墻體間接觸面鋪設(shè)無(wú)紡?fù)凉げ肌Ｒr砌擋墻采用松木板布置，每延米布置預(yù)制樁，長(zhǎng)6.0 m，梅花形布置。具體見圖3。

圖3 護(hù)岸擋墻方案三

2.1.2 比選分析

主要從經(jīng)濟(jì)性、結(jié)構(gòu)安全性、施工、生態(tài)環(huán)保性、適用范圍及使用年限等方面進(jìn)行初步比選分析，結(jié)果見表1。

表1 護(hù)岸擋墻型式比選

從上述比較分析可知，方案一結(jié)構(gòu)擋墻具有投資省，生態(tài)，適用范圍較廣的特點(diǎn)，故推薦方案一，即干砌塊石結(jié)構(gòu)。同時(shí)特殊地段如閘前流速較快的采用漿砌塊石擋墻結(jié)構(gòu)。同時(shí)考慮到當(dāng)?shù)貕K石采購(gòu)難度大，對(duì)部分后側(cè)墻頂壓力小且流速小的河段推薦方案二，即采用生態(tài)砌塊擋墻結(jié)構(gòu)。

2.2 護(hù)岸設(shè)計(jì)

結(jié)合河道沿線現(xiàn)狀、土地利用、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理等情況，確定主要河道標(biāo)準(zhǔn)護(hù)岸設(shè)計(jì)型式。

2.2.1 A型護(hù)岸標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)斷面(上下斜坡)

江西垟片河道部分河段河畔有大量喬木、灌木，樹木與河水相映形成景色優(yōu)美的鄉(xiāng)村風(fēng)光。為了結(jié)合河道現(xiàn)狀植物帶，使現(xiàn)狀植物帶與生態(tài)護(hù)岸有機(jī)融合一起，上述河段將采用A型護(hù)岸型式(見圖4)。堤線外側(cè)以1∶3.0先延至2.0 m平臺(tái)，平臺(tái)寬2.5 m再延至設(shè)計(jì)河底高程；2.0 m高程平臺(tái)及岸邊斜坡布置水生植物區(qū)；堤頂布置1.0 m寬的步行道。后側(cè)綠化帶將結(jié)合濱水生態(tài)綠化實(shí)施。

圖4 A型護(hù)岸標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)斷面

2.2.2 B型護(hù)岸標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)斷面(上斜下直)

高程2.9 m以下均為直立式擋墻結(jié)構(gòu)，塊石砌筑，預(yù)制樁基礎(chǔ)處理。墻頂以上布置三維土工網(wǎng)植草漸變至步行道，步行道高程3.20 m。擋墻前鎮(zhèn)壓平臺(tái)寬度為2.50 m，平臺(tái)高程為1.00 m，再以1∶3.0或穩(wěn)定自然坡度延至設(shè)計(jì)河底高程。墻后2.50 m高程以下回填礦渣，其它采用原狀開挖土回填，后側(cè)綠化帶將結(jié)合濱水生態(tài)綠化實(shí)施(見圖5)。

圖5 B型護(hù)岸標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)斷面

2.2.3 C型護(hù)岸標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)斷面(灌注樁+預(yù)制插板)

采用φ800C25砼灌注樁+C25砼預(yù)制插板結(jié)構(gòu)，采用灌注樁中間插預(yù)制砼擋板結(jié)構(gòu)，砼灌注樁樁長(zhǎng)20.0 m，共布置兩排，排距3.0 m，外側(cè)樁間距2.2 m，內(nèi)側(cè)樁間距6.6 m，樁與樁之間內(nèi)插C25砼擋板，板厚0.15 m，兩排樁樁頂設(shè)置C25砼梁格及板，梁板頂高程4.50 m，外側(cè)鎮(zhèn)壓平臺(tái)1.50 m高程，并以1∶3.0邊坡與設(shè)計(jì)河底高程進(jìn)行銜接。主要布置于房屋建筑物距離岸線較近河段(見圖6)。

圖6 C型護(hù)岸標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)斷面

2.2.4 D型生態(tài)砌塊擋墻

分2級(jí)擋墻結(jié)構(gòu)；1級(jí)擋墻采用砼大砌塊擋墻結(jié)構(gòu)，擋墻高度為2 m，墻頂3.50 m，設(shè)親水游步道，C25砼基礎(chǔ)厚35 cm，底部設(shè)素砼墊層及碎石墊層，厚度分別為10 cm、15 cm，基礎(chǔ)采用C25砼預(yù)制方樁處理，長(zhǎng)度6.0 m，間距1.0 m；2級(jí)擋墻采用小砌塊擋墻，墻高1.1 m，見圖7。

圖7 D型護(hù)岸標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)斷面

2.3 河道疏浚

本次涉及滬山內(nèi)河、蕭江塘河與上橫河下游段以清淤或拓浚為主，兩岸護(hù)岸以現(xiàn)狀或土坡為主，其他河段相應(yīng)進(jìn)行清淤，同時(shí)進(jìn)行護(hù)岸修建。

2.3.1 清淤底高程

根據(jù)相關(guān)測(cè)量圖紙，整治段蕭江塘河現(xiàn)狀河道底高程約-0.95 m～0.52 m，規(guī)劃河底高程為-0.40 m～0.27 m、上橫河下游河段設(shè)計(jì)清淤底高程0.0 m；各配套河道現(xiàn)狀淤積現(xiàn)象較為嚴(yán)重，大部分河段現(xiàn)狀河床高程在2.0 m，綜合考慮現(xiàn)狀岸坡穩(wěn)定因素，擬清淤深度控制在1 m～1.5 m。本次貫通清淤主要任務(wù)是最大限度清除河道表層浮泥及垃圾，部分河段河床底高程低于設(shè)計(jì)高程的應(yīng)維持現(xiàn)狀。

2.3.2 河道底寬及開挖邊坡

根據(jù)規(guī)劃及地質(zhì)要求，河道河底寬15.0 m，一般開挖邊坡在1∶2.5或1∶3.0左右，具體需結(jié)合實(shí)際情況做好支護(hù)或調(diào)整坡比。

2.3.3 清淤標(biāo)準(zhǔn)斷面

結(jié)合河道沿線地質(zhì)及兩岸建筑物分布情況，分為一般河道和臨道路、臨房等特殊河段。

(1)一般河道：岸邊主要為農(nóng)田或是后側(cè)空間留有余地的河段；拓浚邊坡為1∶3.0。

(2)臨道路、臨房等特殊河段：離道路較近或建設(shè)空間受限段：C25砼預(yù)制樁支護(hù)(間距0.3 m)+清淤，拓浚邊坡為1∶2.5。

2.4 濱水生態(tài)景觀

現(xiàn)狀河道水質(zhì)相對(duì)較好，雨水排放口多，污水排放口少，設(shè)計(jì)范圍內(nèi)河段多在鄉(xiāng)村，部分在城鎮(zhèn)。鄉(xiāng)村河段河道兩側(cè)駁坎呈自然坡度，后側(cè)為農(nóng)田或村莊道路；部分地段在鎮(zhèn)區(qū)，有駁坎處多為生態(tài)砌塊，民居貼著河道。整體河岸呈現(xiàn)自然狀態(tài)，綠化多為野草、竹叢，缺乏有序、四季皆景的植物群落和有色變化。水系質(zhì)量較好，大部分河岸空間環(huán)境優(yōu)美，為今后的地塊發(fā)展提供有力條件。少部分只能在原有河道的基礎(chǔ)上修整，修護(hù)駁坎，添加綠地，修護(hù)埠頭。

(1)結(jié)合海綿城市理論打造人工濕地。充分考慮水生植物的景觀效果和生態(tài)效益，形成從水生——濕生——陸生植物的良好植物群落，維護(hù)生物多樣性效果。

(2)合理利用現(xiàn)狀苗木保留并合理利用現(xiàn)狀良好苗木，將具有造型美、一定年份、特殊意義的現(xiàn)狀苗木進(jìn)行利用或移植場(chǎng)地內(nèi)與景觀結(jié)合。

(3)美觀與實(shí)用相結(jié)合首先要考慮其美化、保護(hù)和改善環(huán)境的效果，也應(yīng)該注重景觀效果與實(shí)用功能結(jié)合。在植物配置中，注意不同季相植物合理搭配，不同形態(tài)的樹種合理搭配。

3 結(jié)語(yǔ)

在江西垟平原排澇工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，作為排澇載體的域內(nèi)河道治理過(guò)程中，在確保行洪排澇安全的基礎(chǔ)上，同時(shí)兼顧河道作為親水走廊的功能，設(shè)計(jì)過(guò)程中采用生態(tài)型的斷面型式，并與陸域綠化帶有機(jī)結(jié)合。通過(guò)河道治理，結(jié)合后期沿河綠化，努力將河道建設(shè)成集親水和生態(tài)型功能為一體的新型河流，做到遠(yuǎn)近結(jié)合、動(dòng)靜結(jié)合，使兩岸河岸具有特色，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處，河道岸線走向體現(xiàn)平順、流暢的美感。