生态格网结构在富宁县各甫河治理工程中的应用

陈小洪

摘要 生态格网结构是一种新型支挡结构，因造价低、生态性好、可柔性变形等特点得到越来越多的运用，是支挡结构发展的新阶段，是工程与生态环境相结合的典范，是一项节能、低碳、环保的新型结构。本文以云南省文山州富宁县各甫河治理工程为例，介绍生态格网结构在中小河流治理中的运用情况，以期为同类工程规划设计提供参考。

关键词 生态格网结构；中小河流治理；应用；云南富宁；各甫河

中图分类号 TV85 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）06-0188-02

1 工程概况

各甫河位于文山州富宁县新华镇辖区内，属珠江流域西江水系普厅河干流上游段，流域地理位置介于东经105°30′～105°39′，北纬23°38′～23°48′。河流发源于富宁县花甲乡戈博村，于富宁县城注入普厅河，交汇处以上径流面积159 km2，河道总长32.8 km，平均坡降11.2‰。

本次治理段位于各甫河中游，起点为上者郎村，径流面积71.6 km2，終点位于各甫河村，径流面积98.5 km2，区间河长5.95 km，平均坡降7.5‰左右。该河段无任何人工防护措施，为天然河道，临河两岸田面低矮，洪水容易漫堤成灾。特别是治理段中上游部位两岸农田被洪水淹没，田面砂化现象较突出。而中下游河段存在许多“壶口”瓶颈段，洪水不能正常下泄，造成漫堤成灾。根据现状河道防洪能力复核及洪灾调查，治理段现状河道多数是由于河宽及堤高不足，防洪标准相当于1～2年一遇洪水标准。治理段的洪灾呈十年九遇态势，只是灾情轻重不同而已。从洪灾调查及治理段河道防洪能力现状分析看，为保护沿河两岸的农田、村寨，保障人民群众的生产安全，实施该段河道治理很有必要。

2 工程地质条件

工程区位于云贵高原向桂东溶岩过渡的斜坡地带，测区以构造侵蚀低中山地貌为主，其次在上者朗村、安兰村、各甫村一带分布有部分溶蚀侵蚀地貌。区内出露地层有寒武系、泥盆系、第四系以及中三迭世侵入岩体。构造主要表现为北西南东向断裂构造，次为北东南西向构造。该区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35 s，相应的地震基本烈度为Ⅵ度，属相对稳定地区。

沿河两岸岩性划分为4层：第1层为冲洪积层亚粘土；第2层为冲洪积层砂砾石、卵石；第3层为第四系残坡积粘土、亚粘土和碎石质土；第4层为（∈3t）泥质条带灰岩或钛辉辉绿岩（ν-βμ）。根据河堤基础的组成结构，河堤基础持力层主要置于第2层或第4层内，为单一结构。堤岸及堤基多由第1层亚黏土，第2层砂砾石、卵石组成，局部为第4层泥质条带灰岩或钛辉辉绿岩。

3 河道治理方案

各甫河治理工程治理任务以防洪为主，兼顾生态、景观要求，根据防洪保护对象的重要性，防洪标准为10年一遇，堤防工程级别为Ⅴ级，10年一遇设计洪峰流量为98.4 m3/s，5年一遇设计洪峰流量为68.3 m3/s。治理方案应以尽量减少工程建设对河流生态系统的影响为原则，避免以防洪为单一目的，从而随意渠化天然河道、对河道进行裁弯取直、采用混凝土硬化河底等，建筑材料也尽量使用天然与生态复合材料。根据以上要求结合工程实际情况，综合考虑材料开采难易、施工可能性、材料运输可能性、投资及生态效果。河道治理方案为：堤身采用原河堤开挖粘土料回填碾压夯实，5年一遇设计水位以下采用格网绿滨垫护坡，网内填充适合粒径的块石，5年一遇设计水位以上采用混凝土框格护坡，背水坡采用草皮护坡，迎水面及背水面均采用1.0∶1.5的坡比[1-3]。

4 护岸结构设计

根据选定的治理方案，设计的治理河段底宽10.0 m，顶宽25.5 m，基础埋深1.0 m，底宽1.5 m，采用生态格网固滨笼。5年一遇洪水的过水断面采用30 cm厚生态格网绿滨垫护坡，格网绿滨垫下铺设土工布，设计坡比为1.0∶1.5；5年一遇洪水位以上采用C20砼框格植草护坡；两岸护堤使用原河堤开挖土料碾压夯实，河堤顶宽3.0 m，并铺设20 cm厚的泥结石路面，外坡坡比为1.0∶1.5，采用散草护坡形式，外坡坡脚设置30 cm×40 cm混凝土排水沟（图1）。

5 生态格网结构特点

生态格网结构是将抗腐蚀、耐磨损、高强度的低碳高镀锌钢丝、铝锌合金涂层钢丝或包裹PVC的以上同质钢丝使用机械编制成网片，再根据工程设计要求用专业设备裁剪加强制作而成的不同规格的格网制品，按照设计要求和施工规范连接组装，并装入块石等填充物，使之成为有规则形状和一定重量的集体砌体。砌体施工完成后，网箱中石缝内会通过自然力集满泥土，植物可以自然长出，也可人工培植。生物于块石空箱栖息，使工程结构和生态环境融为一体，是工程结构回归自然的首选方式（图2、3）。

6 生态格网施工工艺

在坡面铺设格宾网垫前，平整夯实地面，土堤与格宾网垫采用无纺土工布铺设，然后进行格宾网垫铺设，网垫顶部适当增加覆土，形成连续协调的坡面，主要包括2个步骤。

6.1 格宾网垫的组装

从捆扎包中取出折叠的单件并放置于地面上，之后展开并恢复至原形状。前、后和尾板应翻开至垂直状态并完成一个敞开的盒子，侧翼则适当折叠并互相交迭。所有的间隔板与尾板固定并系紧在格宾的前、后板上。尾板与中间隔板保持竖立装填，并使折痕都处于正确的位置，每个边的顶部都保持水平。在完成组装后，把格宾摆放在合适的铺设地点。为保证结构完整，在填充格宾前先用钢丝或钢环把所有相邻的空格宾连接，钢环扣件间距不能超过150 mm[4-6]。

6.2 格宾网垫的充填

填充毛石径控制在75～150 mm，在进行填充时应辅以人工填充，以保证空间比率最小。填充过程中应逐个格宾进行，以免造成局部损坏。每个格宾的填充高度控制在不超过邻近格宾100 mm，并注意避免损坏格宾表面的PVC保护镀层，填充格宾时应插入加强棒。在填充前保证同一层格宾的所有边部与其相邻的格宾完全连接，填充的石头需高出金属网格25～40 mm，并保证间隔板的上部外露。铺上格宾盖，并把格宾盖和所有的边、尾端和间隔板绞合紧。邻近的格宾盖可以同时安全地连好，再将底部所有的钢丝向内折好。

7 结语

目前，云南省境内众多中小河流治理均采用生态格网结构，在城区河流综合整治工程中运用更为广泛。通过几条河道的施工及运行情况看，这种新型的柔性护岸结构与传统的以石料、水泥等硬性材料为主的护坡形式相比，具有造价低、生态性好、可柔性变形等特点，是工程与生态环境相结合的典范，在中小河流治理工程中应广泛推广运用[7-8]。云南省文山州富宁县各甫河采用生态格网结构进行综合治理后，提高了河道防护标准，保障了沿岸人民群众生命财产安全，同时有效改善了河段的水土流失情况，且生态格网结构具有透水性和过滤功能，对周围的环境保护具有重要意义。

8 参考文献

[1] 许士国，高永敏，刘盈斐.现代河道规划设计与治理：建设人与自然相结合的水边环境[M].北京：中国水利水电出版社，2006.

[2] 蒋屏，董福平.河道生态治理工程：人与自然和谐相处的实践[M].北京：中国水利水电出版社，2003.

[3] 张茂林.浅析景电灌区马家磨河河道治理方案优选[J].水利建设与管理，2014（12）：40-44.

[4] 刘凯贤，陈卫，吴倩良.浅谈河道整治规划设计的生态理念[J].水利建设与管理，2012（8）：32-35.

[5] 刘斯荣，周旭.生态景观挡墙在河道整治工程中的应用[J].科技资讯，2015（2）：47-48.

[6] 陈志扬，吴钢锋，王振宇，等.生态格网抗冲刷性能的试验研究[J].港工技术，2013（2）：45-47.

[7] 陈志祥.生态格网工艺在木兰陂北干渠整治工程中的应用[J].黑龙江水利科技，2016（6）：132-134.

[8] 张树华，王伟，金德泽，等.“生态格网”格宾挡墙在弃渣场防护中的应用[J].东北水利水电，2014（10）：18-19.