生態(tài)理念在山區(qū)蜿蜒型河道護(hù)岸工程中的應(yīng)用

萬(wàn) 勇

（韶關(guān)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司，廣東 韶關(guān) 512026）

0 引言

傳統(tǒng)護(hù)岸工程往往側(cè)重于河道渠化和淤泥疏浚、岸坡加固和堤防建設(shè)，而對(duì)河道生態(tài)環(huán)境缺乏全面評(píng)估，致使河道逐漸失去生態(tài)機(jī)能和活力[1-2]。基于此，生態(tài)護(hù)岸理念應(yīng)運(yùn)而生。生態(tài)護(hù)岸在滿(mǎn)足防洪要求的前提下，還具備升華河岸景觀、水土保持、塑造生態(tài)系統(tǒng)完整性等功能，作為水陸交互區(qū)域，可以滿(mǎn)足水陸系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息交換的需要。文章探討了山區(qū)型河道生態(tài)護(hù)岸設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提出了適宜的護(hù)坡型式和植物配置，盡量達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)相結(jié)合的典型護(hù)岸設(shè)計(jì)方案。

1 河道概況

大坪水又稱(chēng)半徑水，位于湞江北岸，在南雄市的西北部，屬于珠江流域北江水系，為北江干流湞江的一級(jí)支流，發(fā)源于南雄市百順鎮(zhèn)觀音棟，海拔931m，全流域面積101.1km2，全河長(zhǎng)37km，總落差826m，平均坡降13.8‰。

大坪水流域?qū)俑呱角鹆瓴⒓嬉詻_積盆地組成，上游以山地為主，其間有山間小盆地，下游為丘陵地帶。地勢(shì)西北高東南低，大坪水先由南向北流經(jīng)下南山和溪頭與另一條支流匯合后水流轉(zhuǎn)向東南方向，流經(jīng)深坑、蒼石、坪坑等地，再?gòu)男∷逵晌飨驏|匯入湞江。本工程治理河段屬于山區(qū)性蜿蜒型河道，河流坡降陡，流速大，河流彎曲，洪水陡升陡降，容易造成河岸沖刷，塌岸、進(jìn)占農(nóng)田等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

2 護(hù)岸工程

護(hù)岸工程重點(diǎn)布置在易塌岸、崩岸段，迎流頂沖段，一般可選用墻式護(hù)岸、坡式護(hù)岸、壩式護(hù)岸和其他護(hù)岸型式。坡式護(hù)岸是用抗沖材料直接鋪設(shè)在岸坡，對(duì)河床邊界形態(tài)改變較小，是一種常用的護(hù)岸型式。墻式護(hù)岸順河岸設(shè)置，具有斷面小占地小的優(yōu)點(diǎn)，但大體積護(hù)岸斷面生態(tài)性較差。壩式護(hù)岸依河岸修建，有調(diào)整水流作用。大坪水工程引入生態(tài)理念進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.1 生態(tài)理念

貫徹“生態(tài)文明”的理念，鞏固“防災(zāi)減災(zāi)、岸固河暢、自然生態(tài)、安全經(jīng)濟(jì)、長(zhǎng)效管護(hù)”的中小河流治理的總體原則，在保障工程安全的前提下，工程措施結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)需要，更加注重生態(tài)、景觀，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水清、流暢、岸綠、景美的治理效果。在斷面設(shè)計(jì)中，盡量保留原有河道岸邊的竹林及樹(shù)林，疏通主河槽，增大河道過(guò)流能力，促使行洪順暢。護(hù)岸建筑物設(shè)計(jì)注重在滿(mǎn)足防洪抗沖前提下，兼顧生態(tài)，護(hù)岸建筑物根據(jù)各河段基本情況采用不同的護(hù)岸型式。迎流頂沖段采用抗沖性能突出的埋石混凝土護(hù)腳、生態(tài)連鎖磚、草皮護(hù)坡及塊石護(hù)腳；非迎流頂沖段或順直段采用格賓護(hù)腳、草皮護(hù)坡及漿砌預(yù)制混凝土塊、大塊石砌筑護(hù)腳等。

2.2 護(hù)腳方案

工程結(jié)合實(shí)際地形條件、過(guò)水?dāng)嗝妗⒁约吧鷳B(tài)環(huán)境等因素提出以下4 種護(hù)腳方案：重力式（階梯式）埋石砼擋墻護(hù)腳，見(jiàn)圖1；大塊石砌筑護(hù)腳，見(jiàn)圖2；格賓石籠擋墻護(hù)腳，見(jiàn)圖3，格賓石籠和格賓墊護(hù)腳，見(jiàn)圖4。

圖1 重力式（階梯式）埋石砼擋墻護(hù)腳

圖2 大塊石砌筑護(hù)腳

圖3 格賓石籠擋墻護(hù)腳

1）護(hù)腳方案1：重力式（階梯式）擋墻護(hù)腳。該護(hù)腳采用重力式埋石砼擋墻護(hù)腳，具體尺寸根據(jù)實(shí)際需要確定，該方案優(yōu)點(diǎn)為：埋石砼護(hù)腳抗沖刷能力強(qiáng)，擋墻為直墻式能減少占用河道，施工方便，前坡階梯式，面層貼一層有利于親水，同時(shí)也方便人類(lèi)及牲畜下河涉水等活動(dòng)。缺點(diǎn)：開(kāi)挖面大，埋石砼擋墻生態(tài)效果較差。

2）護(hù)腳方案2：大塊石砌筑護(hù)腳。該護(hù)腳采用漿砌大塊石型式，具體尺寸根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)圖，該方案優(yōu)點(diǎn)為：考慮到大坪水（大坪村段）有較多大塊河卵石，此斷面形式可以充分利用當(dāng)?shù)夭牧希瓤蓽p少投資又減少了外棄，施工中外表面不進(jìn)行漿砌抹面，有一定的生態(tài)景觀性，為水生動(dòng)、植物提供棲息場(chǎng)所，生態(tài)效果較好。缺點(diǎn)：施工需采用人工砌筑，進(jìn)度相對(duì)較慢。

3）護(hù)腳方案3：格賓石籠擋墻護(hù)腳。該護(hù)腳采用格賓石籠堆疊成擋墻護(hù)腳，該方案優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)能適應(yīng)易變形基礎(chǔ)，材料可以保證河流水體與土體中水正常交換，利于水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)，生態(tài)效果明顯。缺點(diǎn)：格賓籠容易鉤掛垃圾和樹(shù)枝，較難清理。

圖4 格賓石籠和格賓墊護(hù)腳

4）護(hù)腳方案4：格賓石籠和格賓墊護(hù)腳。該護(hù)腳采用格賓石籠和格賓墊連接護(hù)腳，該方案優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)為柔性結(jié)構(gòu)能適應(yīng)易變形基礎(chǔ)，材料生態(tài)效果明顯。缺點(diǎn)：岸坡需從岸底腳放坡，開(kāi)挖和占地較大，格賓籠的質(zhì)量難以保證，格賓籠容易鉤掛垃圾和樹(shù)枝，較難清理。

以上4 種護(hù)腳方案各有其優(yōu)缺點(diǎn)，護(hù)腳方案比選表，見(jiàn)表1。

表1 護(hù)腳方案比選表

2.3 護(hù)坡方案

根據(jù)已建工程實(shí)例可知常見(jiàn)的有護(hù)坡方案有植草、草皮護(hù)坡、混凝土、連鎖預(yù)制塊護(hù)坡、麻筋水保抗沖椰墊等，現(xiàn)結(jié)合本工程實(shí)際情況對(duì)該五種方案進(jìn)行比選，植生毯護(hù)坡，見(jiàn)圖5；植生毯護(hù)坡，見(jiàn)圖6；混凝土護(hù)坡，見(jiàn)圖7；生態(tài)磚護(hù)坡，見(jiàn)圖8；麻筋水保抗沖椰墊護(hù)坡，見(jiàn)圖9。

圖5 植生毯護(hù)坡

圖6 植生毯護(hù)坡

圖7 混凝土護(hù)坡

圖8 生態(tài)磚護(hù)坡

圖9 麻筋水保抗沖椰墊護(hù)坡

1）護(hù)坡方案1：植草護(hù)坡。主要是對(duì)邊坡撒播草籽，種草防護(hù)，該方案優(yōu)點(diǎn)為：景觀性好，生態(tài)效果明顯，造價(jià)低，易施工。缺點(diǎn)為：草籽生長(zhǎng)前，抗沖能力較差。

2）護(hù)坡方案2：植生毯護(hù)坡。主要是植生毯通過(guò)附帶肥料，可在不利于植物生長(zhǎng)的坡面也能夠達(dá)到綠化效果，使用生態(tài)布，可在不阻止植物生長(zhǎng)的同時(shí)抑制施工初期的雨水侵蝕，并且為可降解材料。該方案優(yōu)點(diǎn)為：景觀性好，生態(tài)效果明顯，易施工。缺點(diǎn)為：投資相對(duì)草皮護(hù)坡較高。

3）護(hù)坡方案3：混凝土。采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡鋪設(shè)于砂卵石墊層上，該方案優(yōu)點(diǎn)為：整體性好、抗沖能力強(qiáng)。缺點(diǎn)為：造價(jià)較高，生態(tài)性較差。

4）護(hù)坡方案4：連鎖預(yù)制塊護(hù)坡。采用在岸坡拼接預(yù)制塊，預(yù)制塊中間留有孔洞，可以植草，該方案優(yōu)點(diǎn)為：利于生物生長(zhǎng)，具有凈化及生態(tài)護(hù)岸的優(yōu)勢(shì)，景觀效果較好。缺點(diǎn)為：造價(jià)較高，不適應(yīng)水位反復(fù)作用處。

5）護(hù)坡方案5：麻筋水保抗沖椰墊護(hù)坡。麻筋水保抗沖椰墊護(hù)坡并在其上鋪設(shè)種植土用以長(zhǎng)草，該方案優(yōu)點(diǎn)為：生態(tài)型護(hù)坡、該材料為植物的生長(zhǎng)提供了良好的條件，景觀效果好。缺點(diǎn)為：造價(jià)高，抗沖能力較差。

以上5 種護(hù)坡方案各有其優(yōu)缺點(diǎn)，護(hù)坡方案比選表，見(jiàn)表2。

表2 護(hù)坡方案比選表

植草護(hù)坡抗沖能力差但投資少，經(jīng)濟(jì)實(shí)用；植生毯護(hù)坡生態(tài)性較好，相對(duì)于草皮護(hù)坡造價(jià)太高；混凝土護(hù)坡適用于沖刷大的迎流頂沖段河道，投資大且生態(tài)性太差；連鎖預(yù)制塊護(hù)坡透水性好，生態(tài)和景觀效果較好，投資較大，適用于頂沖段或者生態(tài)要求高的河段，考慮在大坪村委段（人村集中段）采用。結(jié)合各段河道沖刷情況、投資等限制條件，治理根據(jù)各河段的具體情況選用的護(hù)坡形式有草皮護(hù)坡、連鎖預(yù)制塊護(hù)坡兩種。

2.4 護(hù)岸工程布置

岸坡整治總體思路為河岸受水流、波浪作用可能或已經(jīng)發(fā)生沖刷破壞影響岸坡安全時(shí)，采取防護(hù)措施。護(hù)岸型式采用坡式護(hù)岸，坡式護(hù)岸中的護(hù)腳及護(hù)坡材料及型式根據(jù)岸坡地形、地基基礎(chǔ)、景觀要求、水流等限制條件確定。下部護(hù)腳主要采用埋石混凝土護(hù)腳、格賓護(hù)腳、拋石護(hù)腳、大塊石砌筑護(hù)腳，上部護(hù)坡在河道常水位以上采用草皮護(hù)坡，部分頂沖段采用連鎖預(yù)制塊護(hù)坡。

3 結(jié)語(yǔ)

山區(qū)河道的地形、水力特性及地質(zhì)條件都決定了生態(tài)護(hù)岸工程的設(shè)計(jì)對(duì)堤岸穩(wěn)定、護(hù)岸形式選擇更為苛刻。同時(shí)，在滿(mǎn)足防洪需求等基本前提下，要充分利用當(dāng)?shù)亟ㄖ牧蠞M(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性和生態(tài)性功能，考慮植物措施進(jìn)行固土護(hù)坡，生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建，建設(shè)水清岸綠景美的山區(qū)蜿蜒型清水河道。