北京市中小河道治理中的几种技术措施
2016-02-07刘小娜
王 伟 冯 帅 刘小娜
北京市中小河道治理中的几种技术措施
王 伟 冯 帅 刘小娜
由于中小河道防洪设施少、标准低,甚至有些处于不设防状态,一旦暴雨极易发生严重洪涝灾害,人民群众的生命财产受到极大威胁。近些年,通过采用多种措施和手段,北京市中小河道治理取得了显著成效,明显改善了城市环境,提升了城市总体形象。本文就北京市中小河道治理中采取的几种技术措施进行介绍。
钢坝闸
顺义区西牤牛河又名苏峪沟,河道全长22.9km,防洪标准按20年一遇洪水设计,堤防工程级别为4级。因常年未治理,河道淤积堵塞严重,水质恶化,环境污染严重,河道防洪能力降低,存在安全隐患。根据城市防洪需求,同时为了改善上游河段水环境景观,在河道修建一座钢坝闸。
钢坝闸由土建结构、闸门门叶、底转轴、铰座、防水套埋件、驱动装置、底轴止水、门侧止水及铰座止水等部分组成。电、机、液联动的驱动装置布置于钢坝闸门两侧的驱动室内,液压启闭机活塞杆将力传递给拐臂,驱动底转轴作扇形转动,带动固联在底转轴上门叶开启或关闭。闸门止水分为底止水、侧止水,底止水橡皮紧靠在底轴的圆柱外表面上,底轴运转时,底止水始终保持密封止水状态;侧止水橡皮紧贴在两侧胸墙止水面上,止水橡皮压缩性能可靠、耐用。
西牤牛河采用液控下卧式钢闸门,共设1孔闸门,孔口宽度21.0m,闸底高程38.43m,闸顶高程40.93m,墩顶高程41.43m。闸门转动支承设在门叶底部,门叶围绕底轴心旋转。闸门采用液压启闭机控制,由2台液压启闭机同时操作;液压泵站及电气控制装置安装管理房内。冬季运行时,闸前破冰采用压力水射流法,在闸前冰层之间吹开一条不结冰的水域,防止冰的净压力作用到闸门上。
生态土工石笼袋护坡
流经顺义区、通州区的小中河,由于多年未治理,河道多处淤积,汛期排水不畅;两岸护坡多处塌陷,严重影响河道的的行洪能力及环境和生态功能的发挥。小中河通州段清淤整治工程(第三标段)治理长度约4km,通过河道疏浚清淤和断面扩宽,恢复了河道正常的行洪能力,消除了安全隐患。同时对河坡进行了生态加固,使其发挥环境、生态功能。河坡生态加固采用的是土工石笼袋护坡与草皮护坡相结合的方式,常水位以上为草皮护坡,以下为土工石笼袋护坡,土石笼错位码放,顶层土石笼面层铺设椰纤毯保水层,并播撒草籽。
生态土工石笼袋护坡由土石笼袋、高镀锌铅丝笼、机织有纺土工织布等组成。土工石笼袋材料为具有抗紫外线处理的高拉力合成土工织物,具有足够高的抗拉强度、抗刺穿能力、抗老化、耐冻性能,袋身为无接缝织布开口袋。铅丝石笼网具有很长的使用寿命和很强的抵抗力,能满足工程结构的严格要求。填料就地取材,根据土工石笼袋放置的不同部位,可填放砂、砾土或天然级配土。
土工石笼袋护坡为柔性护坡,与传统的硬体河道护坡相比,具有施工便利、造价低、生态效果好等特点,在通州区小中河、通州区运潮减河、房山区大石河等处均取得了良好的应用效果。
蜂巢植生系统
蜂巢植生系统是一种由高分子复合合金材料(NPA)经超声波焊接而成的蜂巢式三维网状物,采用衬垫、连键、限位帽和锚钎,与既有的硬质或土质坡面连接成一个柔性整体,构成透水透气、具有强大侧向强度和刚度的蜂巢格室,在格室中填充营养泥土、播撒根系发达的固坡植物种子组合、覆盖植草毯,配以灌溉系统,在短期内植物生长郁闭,植物根系穿过巢室壁板通孔,形成一个完整牢固的整体,解决硬质基面或贫瘠土质坡面生态构建的难题,可应用于水利工程边坡生态修复,兼具防冲、固坡、景观等功能,后期维护低廉。
北京市中小河道生态修复实例发现,蜂巢植生护坡系统在生态修复中的发展趋势有以下几个特点:
①在重视边坡稳定与维护功能的同时,越来越强调生态护坡的生态环境效益与景观改善功能,综合考虑藤、草、灌、乔、花等多种植物,形成既生态又美观的景观;
②加强生态修复与传统施工措施的结合,可尽量减少人工雕琢痕迹,向生态城市、海绵城市的理念靠拢,避免对传统石料、砌块等工程措施的依赖;
③更倾向于选择适用生态护坡的植物品种及其组合,特别是本土植物品种,加强了适应性培育与品种改良;
④边坡治理从过去的仅注重安全、经济的治理模式,向遵循自然、可持续发展的生态模式转变,蜂巢植生系统的出现顺应了这一潮流,可能成为今后护坡工程建设的主流趋向。
(作者单位:北京京水建设集团有限公司)