双洋溪南洋河段安全生态水系建设项目设计优化

林剑韬，吴伟民

(1.福建省永川水利水电勘测设计院有限公司，福建 福州 350001；2.福建水利电力职业技术学院，福建 永安 366000)

1 概述

双洋溪南洋河段安全生态水系建设项目位于漳平市南洋镇，地处双洋溪下游，上游至石狮坂电站，下游至美乾电站，途经梧溪村、利田村、南洋村、党口村、暖洲村。河道基本与省道208线并行，与莆永高速相邻，项目区内河段总长14.9km。根据行政区划将建设河段划分为三段(见图1)，分别为：梧溪生态提升段，起点桩号K0+000，终点桩号K5+234，建设长度5234m(石狮坂电站-第一条虚线)；南洋生态集镇段，起点桩号K5+234，终点桩号K10+341，建设长度5107m(两条虚线间)；暖洲生态亲水段，起点桩号K10+341，终点桩号K14+900，建设长度4559m(第二条虚线-美乾电站)。

图1 建设总体布置图

项目建设总体目标：顺应自然，坚持保护优先、自然修复为主，生物措施与工程措施相结合，在保障河道行洪排涝安全的前提下，做好生态保护、生态修复和亲水休憩等安全生态水系建设，改善河流生态功能，基本实现“河畅、水清、岸绿、安全、生态”的五大总体目标及“八有”要求。

2 主要建设内容及措施

本项目建设的主要内容包扩初步划定河道岸线和生态保护蓝线、改善河水、改良河床、恢复河滩、修复河岸等方面，结合双洋溪河道现状、两岸村镇布局及其它部门相关规划建设项目情况，各区段河道水域功能定位见表1，具体建设内容及措施如下。

表1 河道水域功能定位表

2.1 梧溪生态提升段

该段范围为石狮坂水电站至南洋乡林果场上游，河道长度5.234km，该段河道现状蜿蜒曲折，除中部流经梧溪村外，两岸大部分为天然林带，植被茂密，生机盎然。

该段上游为北寮村，村内有北寮溪穿境而过，北寮溪曾建设了部分生态护岸，属北寮溪小流域水土流失综合治理项目，本次在已建护岸的上游再建设部分生态护岸。此外，该溪段还曾建设有C20埋石混凝土重力式防洪堤，属九龙江一期防洪工程，防洪堤为“四面光、两堵墙”的硬质挡墙，且挡墙顶现状已进行了地面铺装，同时设置了仿木栏杆，不符合生态理念；本次设计对该段硬质挡墙进行柔化，在墙顶栏杆内石椅间摆设成品花箱，花箱内栽植地被植物和爬藤植物，爬藤植物藤蔓伸出栏杆，可以将硬质挡墙进行部分覆盖，起到美化作用。

2.2 南洋生态集镇段

该段范围为南洋乡林果场下游至暖洲村的小车桥，河道长度5.107km。该段河道属于南洋镇区所在地，大部分河段经过九龙江一期、三期防洪工程建设，已修建混凝土重力式防洪堤、C20埋石混凝土生态复合式防洪堤。重力式防洪堤修建在左岸，现状硬质挡墙裸露，挡墙顶为土路，连接挡墙与土路之间的护坡坡面长满杂草，十分不美观。本次对该段进行硬质挡墙柔化处理，措施为：挡墙顶加设C20混凝土挡墙(高50cm)，墙后回填耕植土进行绿化，绿化带宽3.6m，堤顶绿化带后以原状坡修坡平整，栽植植被。

镇区段左岸人口密集，活动集中。本次在南洋老桥上游(K6+179～K6+897)段路面设计了3.5m宽人行步道，基层采用普通透水混凝土，面层采用聚氨酯透水地坪，两侧设C20混凝土路肩，同时设计了三处临水平台供当地居民亲水休憩。在南洋老桥上游左岸的南洋国家湿地公园核心区域，应业主要求，本次在桩号K6+200处新建一座景观坝，起到雍水作用，与左岸防洪堤后拟建湿地形成水面呼应，坝顶设计汀步过人，使两岸连通，起到亲水效果。

对南洋老桥下游左岸(K6+897～K8+151)的处理措施为：在原路面靠近坡面处建设1m宽绿化带，紧邻绿化带建设2.0m宽亲水散步道，步道外侧5m路面为乡镇政府规划行车道，本次对其保留。

对利田大桥上游左岸(K8+151～K8+323)的处理措施为：为保证行人安全，靠近公路侧预留1m缓冲带，供行人躲避过往车辆；缓冲带右侧设计1m绿化隔离带，隔离带右侧设计2m宽亲水散步道，与上游步道衔接并闭合。

南洋段利田大桥上游右岸(K8+151～K8+323)存在大面积裸露滩地，本次设计对该片滩地进行利用，在内侧6m宽区域内进行滩地植物群落修复，种植爬藤及水生植物，其余部分保留原自然岸滩，既能满足河道行洪要求，又能绿化河岸，达到“岸绿”的生态目标。

在利田村已建防洪堤末尾的左岸为一处砂料场，根据“河畅”目标要求，河岸生态蓝线保护范围内，不得乱堆渣土、乱采砂石，本次对砂料场进行退出处理，同时采用乔、灌、草搭配的结构建设植被缓冲带，营造岸绿景观。

2.3 暖洲生态亲水段

该段范围为暖洲村的小车桥至美乾水电站，河道长度4.559km。该段河道现状蜿蜒曲折，除起点处流经暖洲村外，其余段两岸大部分为天然林带，植被茂密，充满生机。

暖洲村左岸经过九龙江一期防洪工程建设，已建有土堤，局部建有小段C20埋石混凝土重力式防洪堤。土堤段护坡采用了连锁型混凝土预制块护坡，坡面进行了植被绿化，现状植被覆盖较好；堤顶已建设混凝土路面，混凝土路面与坡面之间为裸露的土基，宽度0.3～3m不等，现为南洋国家湿地公园建设场地，目前正在植树施工；小段重力式防洪堤堤顶已进行了绿化，种植有灌木，已将硬质挡墙覆盖，符合生态理念。在土堤靠近暖洲居民集中区为一处空地，该空地为由暖洲村自筹资金规划建设的生态小公园，现正在施工。

经现场察勘，对上述河段存在的河障和局部垃圾堆积，均进行了清障和清除设计。

3 护岸结构设计及优化

3.1 护岸结构设计

本文重点对河岸修复措施中的新建生态护岸、硬质挡墙柔化两部分设计进行必选论述。

护岸型式选择：格宾石笼护岸、箱式生态混凝土挡墙护岸、C20埋石混凝土重力式挡墙护岸及干砌石重力式护岸。本工程护岸断面高度基本在2～3.5m间，选取2.5m高挡墙进行方案比选，各种型式的护岸设计见图2～5。

图3 箱式生态混凝土砌块挡墙护岸

图4 C20埋石混凝土重力式挡墙护岸

图5 干砌块石重力式挡墙护岸

3.2 护岸结构设计方案比选

根据拟建的四种护岸形式，从施工技术、景观生态、工程投资、工程占地四个方面进行比较：

施工技术：C20埋石混凝土及干砌块石重力式结构是水利工程中传统的结构型式，施工要求简单、工艺成熟；生态格网和箱式生态混凝土砌块挡墙，材料由有资质的厂家提供，施工简便，减少气候、人为等因素影响，降低劳动强度，但是施工工艺比较复杂，施工过程需要厂家技术人员进行指导。

景观生态：C20埋石混凝土结构生态性较差，使用M10浆砌块石镶面可提升景观效果，具有一定的生态性；干砌块石重力式挡墙生态性较好；生态格网挡墙可在常水位以上的阶梯处敷设腐殖土，种植植物，提高生态景观效果；箱式生态混凝土砌块挡墙可在常水位以上的孔洞内种植绿植物，生态景观效果也不错。

工程投资：经过量化比较，箱式生态混凝土砌块挡墙护岸最贵，C20埋石混凝土重力式挡墙护岸次之，干砌块石重力式护岸与生态格网挡墙护岸造价基本相同。

工程占地：四种断面形式永久占地面积均较小，相差不大，但箱式生态混凝土挡墙由于需铺设土工格栅，开挖面较大，临时占地较大。

此外，由于箱式生态混凝土砌块挡墙后回填粘性土，压实度需要达到91%以上，需靠双向土工格栅与黏土和砌块之间的摩擦维持稳定，施工要求更高；且本工程河道两旁多为农田，护岸建设后农民需耕种用地，对墙后填土及格栅会造成一定的破坏。干砌块石挡墙砌筑质量往往难以保证，块石与块石之间常常因为施工工艺原因，缝隙大，难以形成整体，在冲刷性河段，常发生坍塌。生态格网挡墙利用网格把石块连接成整体，整体性较好，且表层可覆土绿化，抗冲性也较好，但墙身部分常会挂垃圾，需经常管护。C20埋石混凝土挡墙施工工艺成熟，用石料量较少，抗冲性能好，但生态性较差。

综合考虑，本工程河段流速较大，采用传统材料C20埋石混凝土重力式挡墙对冲刷崩岸可进行有效防护，同时，上部采用生态砌块护坡，既能满足流速冲刷要求，也能起到很好的景观绿化作用，因此，本次设计选择C20埋石混凝土重力式挡墙结构。

4 项目建设与运行管理

安全生态水系建设实施的过程中，不可避免地对项目区生态环境产生扰动，但应控制在最小的影响范围。施工过程中对照“八有”的要求，有意识地开展项目区生态保护，严格控制施工要求，加强施工监理，并对施工人员开展宣传教育。

工程建成后应建立长效管理机制，建立管理机构。本工程以河长制为管理依托，严格按照岸线和河岸生态保护范围，规范各类涉水建设活动，防止新的乱占、乱挖、乱建等现象出现，并定期开展河道健康评估，制定水环境监测、水生态监测制度，及时发现河流水系存在的问题，提出相应的保护方案。

此外，生态亲水区要做好防洪的提前预警预报，做好人员的疏散，场地围栏等工作，植物措施要做好建后管护、补植等工作，保障管护经费。

5 结语

本文以双洋溪南洋河段安全生态水系建设项目为例，根据河道工程条件和自然条件的不同，通过对工程总体布置、生态安全、工程造价、施工与维护等方面的综合考量，对安全生态水系建设项目进行设计，并对其中的护岸工程进行了优化比选，择优推荐综合性能好的建设方案。优化后的安全生态水系建设方案，能较好地满足工程运用的要求，对类似工程有一定的借鉴意义。