中小河道生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計要點分析

梁妥初

（廣東源利工程監(jiān)理有限公司，廣東 陽江 529500）

0 引言

水利工程在防洪抗旱，保障人民生命財產(chǎn)安全、改善生活環(huán)境以及提高水質(zhì)等方面有著極其重要的作用，是我國民生基礎(chǔ)設(shè)施當中的重點內(nèi)容。但是很多中小河道水利工程，由于建設(shè)年代久遠，技術(shù)水平相對較低，中小河道水利工程存在較多問題，相應(yīng)防洪抗旱效果較差、水污染情況嚴重。因此，為解決中小河道區(qū)域范圍內(nèi)城鎮(zhèn)以及農(nóng)田保護區(qū)防洪設(shè)施薄弱、環(huán)境惡劣、水質(zhì)較差等方面的問題，加強對于中小河道生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計要點的分析和探討是十分有必要的。

1 生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計原則

1.1 因地制宜

因地制宜是生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計過程中的首要原則，水利工程建設(shè)的主要目標之一在于改善生態(tài)環(huán)境，減少對于環(huán)境的污染破壞，因此，在實際進行生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計時，需要以當?shù)貙嶋H環(huán)境為基礎(chǔ)，做好前期勘測勘察工作，并合理利用中小河流周圍的植物、地形地勢以及建筑材料等，最大程度上減少對于中小河道原本生態(tài)環(huán)境的影響，維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，以構(gòu)建原生態(tài)河道為基礎(chǔ)，展開生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計。

1.2 綜合治理

在進行生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計的過程中，為保障工程建設(shè)效果，充分發(fā)揮水利工程防洪抗旱、灌溉、供水，以及景觀營造等方面的作用，需要以綜合治理為基本原則，從多個方面充分考慮水利工程實際建設(shè)目標和需求，科學(xué)改善生態(tài)環(huán)境以及水資源情況，同時還需要兼顧水利工程可持續(xù)發(fā)展方面的規(guī)劃設(shè)計，以此全面保障中小河道治理效果[1]。

1.3 和諧共生

生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計不僅要達到河道治理效果，同時也應(yīng)充分發(fā)揮其防洪抗旱、供水、灌溉等方面的作用，是支持人們正常生產(chǎn)生活以及改善生態(tài)環(huán)境的重要舉措。因此，生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計也應(yīng)遵循人與自然和諧共生的原則，并非單純?yōu)樾迯?fù)生態(tài)環(huán)境而影響到人類正常的生產(chǎn)生活，也不應(yīng)走以前經(jīng)濟發(fā)展的老路，犧牲生態(tài)環(huán)境，這就需要以資源節(jié)約、環(huán)境保護和修復(fù)為前提，發(fā)揮水利工程的經(jīng)濟、社會價值，實現(xiàn)人與自然和諧共生及生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展。

2 中小河道生態(tài)水利治理要點

2.1 防洪安全隱患

結(jié)合當前我國河流及治理情況來看，雖然中小河道占比較大，但人們對于大江大河的重視程度往往相對較高，據(jù)統(tǒng)計由中小河道引發(fā)的水災(zāi)損失占比高達80%，傷亡人數(shù)在整體洪水以及山洪災(zāi)害當中占比約為67%左右，影響十分巨大。在實際進行中小河道生態(tài)水利治理的過程中，防洪安全隱患是工程治理過程中的重點內(nèi)容，存在的主要問題包括以下兩方面，其一為河道斷面侵占嚴重；其二為地方損壞以及水土流失較為嚴重，對于水利工程防洪功能產(chǎn)生了極大影響，因此在進行生態(tài)水利治理時，應(yīng)加強對于防洪安全方面的規(guī)劃設(shè)計。

2.2 水質(zhì)惡化嚴重

很多中小河道由于年久失修、缺乏維護，而且存在季節(jié)性干枯情況，導(dǎo)致河道蓄水難度相對較大，水量不足，存在斷流情況，河道當中水生動植物陸續(xù)死亡，甚至滅絕。除此之外，水動力相對較差，在中小河道管理不到位，污水亂排的情況之下，整個河道水體水質(zhì)惡化嚴重，使得水生態(tài)自凈能力逐漸減弱并消失，水環(huán)境較差，也導(dǎo)致水生動植物難以生存，形成惡性循環(huán)[2]。

2.3 水景觀效果不佳

水利生態(tài)規(guī)劃設(shè)計并不僅僅是對于環(huán)境的治理，以及防洪功能的發(fā)揮，同時還需要達到改善人們生活質(zhì)量，構(gòu)建優(yōu)美生活環(huán)境的目的，因此水景觀的設(shè)計和規(guī)劃也是水利工程建設(shè)過程中的重要內(nèi)容，但是當前大多數(shù)中小河道水利工程缺乏此方面的重視，相應(yīng)水景觀環(huán)境較差，河道年久失修、水量不足等情況十分嚴重，極大地降低了周圍空間的宜居性，而且在水體水質(zhì)污染較為嚴重的情況下，周邊居民的生活幸福感也會持續(xù)下降。

3 典型案例規(guī)劃設(shè)計實踐探討

3.1 工程概況

以某中小河道生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計項目為例，該河流為山區(qū)性河流，流域面積約為950km2，河流全長59km，需要進行綜合治理以及生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計的區(qū)域長度為7km。治理河段的主要特點為水流形態(tài)多樣、自然沿岸彎曲較多，部分治理區(qū)域河道的左側(cè)為農(nóng)田種植區(qū)域，右側(cè)為天然岸坡，此外，在河道其他治理區(qū)域的兩岸還存在大范圍的居民區(qū)。該河道岸灘相對較為雜亂，存在岸坡坍塌情況，而且水土流失相對較為嚴重，因此在實際進行生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計的過程中，應(yīng)以修建生態(tài)環(huán)為主。

3.2 防護標準

在實際進行中小河道生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計時，為保障綜合治理效果以及規(guī)劃設(shè)計的合理性和可行性，需要先明確水利工程建設(shè)目標，因此明確相應(yīng)防護標準是十分有必要的。由于不同河段的實際情況不同，相應(yīng)防護標準和目標也存在較大差異。對于人口較為密集的住宅區(qū)，需要加強對于河道行洪能力方面的調(diào)研和分析，對于不滿足行洪要求的河道，需要通過新建堤防、加固現(xiàn)有堤防等方式進行設(shè)計；對于人口相對較為稀少的農(nóng)田區(qū)域，在實際治理的過程中，應(yīng)以維護河勢穩(wěn)定作為規(guī)劃設(shè)計目標；對于經(jīng)過城鎮(zhèn)、公園的河段，應(yīng)加強對于步道安全的巡查，明確步道被淹的頻次、情況等，合理進行堤防以及護岸的設(shè)計；對于需要經(jīng)過荒地、山林的河段，則盡量減少人為干擾，著重加強對于自然生態(tài)的保護[3]。

3.3 岸線規(guī)劃設(shè)計

岸線規(guī)劃設(shè)計是生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計當中的重點內(nèi)容，對于整體規(guī)劃設(shè)計效果有著直接影響。在實際進行岸線規(guī)劃時，首先，需要充分結(jié)合當?shù)厮摹⒌匦蔚刭|(zhì)以及河流走向，進行合理設(shè)計，有針對性地進行寬度以及平面形態(tài)的優(yōu)化調(diào)整，避免岸線設(shè)計過于整齊；其次，在進行岸線設(shè)計時，適當保留灘地寬度，充分考慮枯水期過水深度，以及水流速度等，同時還需要應(yīng)避免對于河道的侵占，保障行洪通道符合實際行洪需求；最后，為減少對于河道以及周圍環(huán)境、道路的影響和擾動，應(yīng)盡量以現(xiàn)有河道岸線為基準，合理進行規(guī)劃設(shè)計。對于原本就具備堤防的河段，應(yīng)以加固為主，盡可能維持原來的岸線，若原有堤防已經(jīng)無法滿足實際需求，存在一定危險性，則需要進行拆除重建；對于新建堤防而言，在進行規(guī)劃設(shè)計的過程中，加強對于洪水水位的分析，并對水利工程防洪、生態(tài)、景觀、灌溉以及實際生產(chǎn)生活需求等方面進行綜合考量，合理展開規(guī)劃設(shè)計，詳細規(guī)劃設(shè)計過程中需要考慮的內(nèi)容如表1 所示。在實際進行岸線規(guī)劃設(shè)計的過程中，不僅要明確河道常水位情況，還需要充分考量2 年、5 年、10 年以及20 年一遇的洪水水位邊界，以此確保岸線規(guī)劃設(shè)計的合理性以及可靠性。

表1 岸線規(guī)劃設(shè)計要點

結(jié)合案例工程實際情況特點，在進行岸線布置的過程中，兩道溪流的匯合口河段，流速約為0.7m/s，周邊存在大面積農(nóng)田以及水電站，在進行規(guī)劃設(shè)計時，以現(xiàn)有堤防岸線為基準，按照20 年一遇洪水標準進行設(shè)防；在地勢較為平坦的區(qū)域在岸坡邊界進行護岸處理；在低灘地區(qū)域，對灘地邊界采取護腳處理措施。根據(jù)治理河段的實際情況和特點，岸線規(guī)劃設(shè)計分別采用生態(tài)化改造、生態(tài)護岸、生態(tài)護腳以及自然岸線的方式進行整治，其中生態(tài)化改造長度為550m；生態(tài)護岸長度為3250m；生態(tài)護腳長度為1520m；自然岸線長度為6651m。

3.4 橫向斷面設(shè)計

在進行橫向斷面設(shè)計的過程中，值得注意的是，不僅要確保岸坡安全、穩(wěn)定，同時還需要確保其護岸設(shè)計有助于水生態(tài)環(huán)境的構(gòu)建和恢復(fù)，因此建議堤防以及護岸的斷面設(shè)計，優(yōu)先采用復(fù)合式、斜坡式等形式。若治理河段能夠支持放坡設(shè)計，則可進行自然緩坡設(shè)計方式，以此能夠形成較寬的河岸帶，有助于河流修復(fù)，而且還能夠提供生態(tài)親水空間。此外，在進行斷面設(shè)計的過程中，應(yīng)采取多樣化設(shè)計方式，并為堤段提供充足的空間，為保障防護效果，可進行多級護岸設(shè)計[4]。

根據(jù)案例工程特點，堤岸橫斷面設(shè)計采用了典型斷面型式兩道溪流匯合區(qū)域選擇了直立復(fù)合式斷面，如圖1 所示，主要結(jié)構(gòu)為混凝土擋墻、反濾包、生態(tài)護毯護坡以及親水平臺，其中，混凝土擋墻為原工程施工埋設(shè)，坡度為1:0.35，柔性生態(tài)護毯護坡坡度為1:2。

圖1 復(fù)合式斷面結(jié)構(gòu)情況

3.5 堤防護岸選材

在實際進行水利生態(tài)規(guī)劃設(shè)計的過程中，不僅要保障行洪安全，同時還需要兼顧河岸、堤防設(shè)計的成本、美觀性，充分考慮到水生態(tài)環(huán)境的修復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建，以此達到改善生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)水利工程可持續(xù)發(fā)展的目標。因此，在進行堤防以及護岸材料選擇的過程中，應(yīng)結(jié)合水流、水位實際特點，合理選擇相應(yīng)材料以及護岸形式。常用的護岸材料包括天然型材料，以及現(xiàn)代硬質(zhì)材料，其中天然型主要指的就是草皮護岸、樹木護岸、灌木護岸等，作為自然生態(tài)護岸，天然型材料是恢復(fù)水岸生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的理想材料；硬質(zhì)材料主要指的是石塊、混凝土等，主要特點在于施工快，能夠在較短的時間內(nèi)看到效果，而且有效減少水的滲流和侵襲，耐久性也相對較好。對于水位變動區(qū)而言，應(yīng)為水生動植物等的生存活動預(yù)留充分空間，在保障堤防材料安全性好、可靠性高的基礎(chǔ)上，確保其具備一定生態(tài)特性，因此，可選擇拋石、疊石等作為材料；對于常水位以上部分的護腳而言，可結(jié)合河段實際水流速度以及地質(zhì)情況等，選取木樁護岸、埋石混凝土擋墻、生態(tài)砌塊、生態(tài)袋以及水土保護毯等作為護岸材料，案例工程中的復(fù)合式斷面設(shè)計，就選用了柔性水土保護毯以及埋石混凝土擋墻；對于已經(jīng)建成的堤防，可通過種植爬藤植物等方式達到護岸效果；此外，結(jié)合案例工程實際情況和特點，還采用了螢火蟲護岸形式，并在河岸邊種植了螢火蟲喜愛的水生植物。

3.6 親水設(shè)計

在進行生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計的過程中，為保障工程建設(shè)的生態(tài)性以及美觀性，還進行了親水設(shè)計，通過在護岸岸頂位置設(shè)計生態(tài)巡查步道、親水臺以及親水節(jié)點等方式展開設(shè)計，總面積達14 萬m2，通過將河岸生態(tài)、景觀營造以及周圍建筑風(fēng)格等進行有機結(jié)合，最大程度上將人文、景觀以及生態(tài)有機結(jié)合在一起，在保障水利工程防洪安全的基礎(chǔ)上，改善中小河道水生態(tài)環(huán)境，強化河道自我修復(fù)能力，同時營造良好的自然環(huán)境景觀，有效改善周圍居民的生活環(huán)境，提升居民幸福感[5]。

4 結(jié)語

在實際進行中小河道生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計的過程中，應(yīng)以保障防洪安全、改善水質(zhì)環(huán)境以及優(yōu)化環(huán)境景觀為主要目的，并在規(guī)劃設(shè)計時，充分結(jié)合河道自身實際情況、水文地質(zhì)特點以及水體流向等，合理展開設(shè)計，同時根據(jù)水利工程當前情況，明確水利防護標準，并加強對于岸線、橫斷面、護岸選材方面的重視，在保障其安全可靠的前提下，為水生動植物提供充足的空間，并加強景觀設(shè)計，切實將當?shù)厝宋?、景觀、生態(tài)以及功能性要求進行有機融合，全面提升水利工程規(guī)劃設(shè)計水平，為周圍人們提供安全可靠的水利工程設(shè)施。相信隨著對中小河道生態(tài)水利規(guī)劃設(shè)計的深入研究和探討，水利工程建設(shè)質(zhì)量和效果都將會得到進一步提升。