齊凱
(遼寧省清河水庫管理局有限責任公司,遼寧 鐵嶺 112000)
某山區中小河流密布,且河流流程短、河道窄,山高坡陡,短時強降雨易導致洪峰,且洪峰沖擊大、破壞強,很容易出現次生災害。文章根據該地河流實際情況,認為治理山區中小河流應根據河流所在地形地貌等實際情況,必須凸顯人本思想,通過事前預防、過程引導、事后防治的思想,有效制定與山區中小河流實際相契合的治理方案。治理過程中還需考慮周邊居民合理訴求,因勢利導開展施工,將河流的行洪功能切實發揮。
治理山區中小河流的總體目標為:重視河道行洪安全,致力于修復水生態,凸顯河勢穩定,改善人民生活品質,以結構安全為基礎,適時加強生態景觀。
維持原生態原則。治理河道要秉承人與自然和諧相處的原則,充分了解河道走勢,全方位保護河道現有的生態、形態,盡可能依托現有河道,減少使用破壞生態環境的措施。
因地制宜原則。依托河道所在地的實際情況,采取有針對性的治理措施,就地取材、研析地貌的同時,要因勢利導,利用河道現狀。
綜合治理原則。確保施工安全的同時,要有針對性凸顯治理后的觀賞性、生態性,通過綜合措施,優化河流兩岸人居環境。
適度防護原則。對現有堤防進一步加固,滿足實際使用需求,如某段內雖無防護措施但并未影響行洪功能,也未對人民的生命安全造成威脅,則可以不設堤防。就施工中常進行的治理河道、防護堤岸、堤防、建筑等模塊,要因地制宜、因形設計,開展有針對性的治理措施。
河道類型有很多種,如分汊型、順直微彎型、游蕩型等,河道類型不同其問題也不盡相同。河道治理根據實際情況,分為多種類型,如河床淤積治理、灘地淤積治理等。
河道灘地淤積成因及處理措施。該問題主要由河勢變化所致。水流對兩岸岸坡或凹岸長時間沖刷,導致河心或凸岸淤積泥沙,河心灘、岸灘等逐漸形成。治理灘地在防護沖刷堤岸、穩定河勢的同時,還需使用切灘措施,以便行洪安全,切灘點要科學選擇,一般于影響行洪灘地處切灘,寬度滿足實際需求即可。下圖1為典型的整治河心灘措施,下圖2為典型的整治岸灘段河道措施。

圖2 典型的整治岸灘段河道措施圖
河道河床淤積成因及措施。河道比降低是導致該問題的原因,多發于小流速河段,洪水在上游攜帶砂礫石、土體等在此處沉降,土體、砂礫石淤積導致河道深度減小,行洪面降低,且主槽不顯著。治理該問題,應首先將河床淤積物予以清理,恢復河道深度,適度采取護岸措施。同時,河流上游應加強水土涵養,降低水土流失,采取攔截措施,從源頭處減少淤積物,減緩淤積量。
坡式護岸有多種類型,如黏土草皮護坡、漿砌塊石護坡、生態護坡、框格草皮護坡等。在眾多的坡式護岸類型中生態性最好的護坡類型為連鎖塊護坡,水草可在其中生長,具有較強的抗沖刷能力,且具有較高的柔性,造價不貴,性價比適中,該生態坡式護岸應用較為廣泛。再如生態袋護坡,其有一定抗沖能力,較為生態,該類型護坡在對生態要求突出的河岸中適宜使用,具有較高的性比價。另一種生態護坡為混凝土護坡,其抗沖刷能力強,生態性好,但成本較高,因此于生態要求高、抗沖刷效果好的河段適宜使用。
上述幾種護岸為常規結構,如施工所在地的石體較大,可采取機械疊砌大塊石的方式進行護岸、護腳。實踐中,外露疊砌高度小于2 m,堆砌砌塊時需重視穩固性,要求疊放形式為錯層錯位,經一定時間后,石塊之間的縫隙可自行填實。
比降較大的沖刷河道治理。河道上游、山洪溝等地段河道比較大,水流流速快,會嚴重沖刷岸坡,水流奔向下游時含沙量較多,容易導致下游河道淤積,嚴重的會出現泥石流等自然災害。該這一情況,在建設護岸的同時,如河道寬度不足還要建設相應的壩,對砂石有效攔截以此將河道比降低,最終實現降低河道水速的效果。如果中下游河道比大于上游河道比,可以結合實際需求,如灌溉、供水等,可以將枯水期水位增加,以此建造相應的景觀,將周邊環境、景色予以改善。河道較寬處適宜修建水坡,但高度不應過高,否則將會影響洪水期行洪安全。
保護河岸是建設護岸的主要目的,盡可能降低淘刷形狀,借此實現河勢穩定之目的。應結合河道比降、河床形態等設置護岸,護岸常設置于河流比降大、凹岸等處,結構形式有多種,如坡式護岸、樁式護岸等。
墻式護岸常見于緩凝土結構,使用鋼筋、土工材料等。該類型護岸強度大、抗流速強、整體性好,但植被不易生長,也會影響水生物的生存,有一定的缺點,因此,應謹慎使用,不應大范圍、大規模施工,否則會影響河流生態環境,一般使用部位有:用地緊張處、迎流頂沖段。若河道內有豐富的石料,可以優化擋墻材料,選擇卵石等進行施工,根據實際情況栽植綠植,優化河道景觀,取得良好治理效果的同時,為居民提供舒適的人居環境。
近些年來國家高度重視生態環保工作,因此在河道治理領域出現了生態擋墻技術,如格賓石籠,抗沖刷性較強,可帶水施工,適用于河道石料豐富的河段;生態砌塊,抗沖刷性較強,生態性好,造價較高,適用于生態環境保護要求較高河段。這些擋墻應用較為廣泛,具有較好的抗沖擊性、整體性,且利于植被生長,有效保護河流生態,下圖3、圖4為其典型斷面圖。

圖3 生態砌塊典型斷面圖

圖4 格賓石籠擋墻典型斷面圖
無論坡式護岸、墻式護岸及不同結構,可以單一使用也可以交互使用,最終形成良好的斷面狀態。需要依托山區河流實際明確斷面形狀、結構,有針對性地對其予以選擇,了解項目所在地的地形地貌、氣候特點等,秉承生態需求、土地使用等綜合確定。
壩式護岸的類型有多種,其作用主要對河流流態進行控制,保障通航并對凹岸予以保護。樁式護岸的選材也有多種,如鋼板樁、U型板樁、木樁。緩凝土樁等,在難以施工、水深較大河段經常使用。比如:云南某縣河流治理工程中使用了壩式護岸,這一措施取得良好的治理效果,具有一定的參考意義。
文章總結了山區治理中小河流過程中經常采取的人工岸坡類型,探析了其優劣及適用范圍,估算了成本,以便選擇使用,詳細情況見下表1。

表1 各岸坡形式特性表
與平原區治理大江大河相比,治理山區中小河流存在很大的不同,因此治理的原則、治理的措施也不盡相同。需采取綜合治理措施,秉承因勢利導原則,科學有效治理山區中小河流。治理前要進行詳細勘察,了解河流實際情況,明確項目所在地的地形地貌、生態環境、氣候等情況,然后采取有針對性的工程措施,科學有效治理山區中小河流,盡可能降低山洪災害,有效保護人民群眾生命財產安全,同時不斷探尋生態治理思路,營造良好的居住環境。