生态护岸技术在麻涌中小河流治理中的应用分析
2019-08-06莫建成
摘要:本文以麻涌中小河流治理项目为例,分析了生态护岸技术的特点和作用,并结合项目河流的特点,从设计原则、护岸选型及工程设计等方面进行了探讨。其治理思路能为平原河网地区中小河流治理提供参考。
关键词:中小河流;河道治理;生态护岸
中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)04-00-02
Abstract:. Based on regulation projects of small and medium rivers in Machong, the characteristics and functions of ecological riverbank technology are investigated. Further discussion was made according to the features of the rivers, revetment types and engineering design in this paper. These projects can act as reference for riverbank construction of small and medium rivers network in plain region.
Key words: Small and medium rivers;Rivers regulation;Ecological riverbank
主要有浆砌石或干砌块石护岸混凝土护岸等,这形式护岸工造价往往较高,且只关注河道的防洪、排涝等基本功能,对环境、生态、景观往往不作考虑。
河岸硬化后对水体自净能力会产生较大影响,水生植物难以在坚硬的坡面上扎根生长,基于此区域生活的各种水生动物因环境改变而无法生存,最终导致此区域的水生态多样性遭受严重破坏。此外,河岸硬化后地面径流和地下水无法进行互相补充,致使洪水位与枯水位相差较大,影响水资源的利用和行洪安全,还对河道景观带来很大的难题[1,2],这也是近年来河道治理投入力度大但收效甚微的原因之一。
近年来人们对于河道护岸提出了新的理念和要求,既要关注堤岸的传统水利功能,也要考虑文化艺术、园林景观、生态环保等因素。《广东省中小河流治理重点县综合整治及水系连通试点规划》[3]中也明确指出岸坡整治在实施过程中要尽量维护河流的自然形态,避免截弯取直、侵占河道,在选择岸坡形式和材料时,应充分利用当地原有材料,并尽量选择生态护岸,以促进生物多样性、提高水体自净能力。目前,广东省中小河流治理长度已突破1万公里,在中小河流治理过程中,逐步融入了生态护岸的设计理念,并取得了不错的治理效果。
1 生态护岸
1.1 生态护岸的定义和特点
生态护岸是指为恢复河道滩岸边坡的生态系统,利用植物或植物与土木工程相结合,对河道坡面进行防护的一种河道护岸形式[4]。它集防洪、生态、景观和自净效应于一体,除防止河岸塌方和水土流失之外,还能使地表径流与地下水相互交换,增强河道自净能力,具有一定自然景观效果。
1.2 生态护岸的作用
1.2.1滞洪补枯、调节水位
生态护岸是可渗透的坡面,雨季或洪水期,河水向堤岸外地下水层渗透贮存,达到泄洪效果;枯水季节,地下水通过堤岸进行反渗作用补充地表水,因此其具有滞洪补枯、调节水位的功用。
1.2.2 提高生物多样性
生态护岸保持了河道的自然形态,河道中形成深潭浅滩,岸线蜿蜒曲折,创造出丰富多样的适合动植物生境,形成丰富、稳定的生态系统,提高的河岸生物多样性。
1.2.3 改善河道水质
护岸植物及其根、须、茎等形成的生物膜,能吸收和吸附水中的氮、磷和富营养物质,提高河道的自净能力,改善河道水质。
1.2.4 形成优美景观
生态护岸不仅可以构成与周围环境相和谐河道景观,并且可以通过保护和建立丰富多样的生态系统形成水清、河畅、岸绿、景美的自然生态景观。
2麻涌中小河流治理生態护岸实践
2.1 项目概括
麻涌位于东江三角洲上,地势平坦低洼,东江上游来水在此形成众多的河流涌沟,加上狮子洋的潮汐作用,形成东莞麻涌河网密布,水量充沛,潮涨潮落的水系特性。麻涌镇四周河网密布,大小河涌数十条。该地区河流径流量大,年变幅小,水位高,汛期长,洪峰高,含砂量低;区内地下水丰富,以浅部潜水为主,汇水面积宽广;下游河流及地下水均受潮汐影响。
东莞市在2012年被划为广东省中小河流治理重点县,按照规划,麻涌治理河道有3条,分别为新基水系、东太水系及大步水系,其中岸坡整治、生态修复、景观绿化为本工程的主要任务。
2.2 设计原则
根据麻涌中小河流自身的特点,生态护岸设计时,需考虑以下原则:
(1)满足麻涌的规划要求、河道功能要求,并与之匹配,降低工程造价。(2)兼顾水工设计与景观设计,并应将两者有机、和谐统一。(3)注重河岸的天然形态,尽量保留自然的河道曲线与天然水面。(4)生态护岸在选材上尽可能选用天然、可再生环保材料,避免二次污染。(5)河道治理与生态修复并举,构造稳定、丰富的生态系统,提高河道自净能力。
2.3 护岸选型
目前,用于河道生态护岸的方式主要有如下几种[5]:
(1)固土植物护岸。即利用根系发达的植物进行固土护岸,具有防止水土流失、生态环境修复、营造人造景观的作用。(2)石笼结构护岸。通过利用防腐处理的钢丝,经机械编织形成蜂巢格网箱笼后,填充碎石组成。石笼填料之间的空隙中可充填泥土,为植物营造良好的生长条件,具备防止水土流失,防止河岸冲刷和营造优美的生态环境的作用。(3)植被型生态混凝土护岸。植被型生态混凝土由多孔混凝土、保水材料、缓释肥料和表层土组成。可分为生态混凝土预制块进行铺设,或直接用作护岸两种结构,其既实现了混凝土护岸,又能在岸上种植花草,美化环境,使河道防洪与景观绿化有机结合。(4)生态砌块护岸。利用自然石、混凝土预制件等材料,构成适合动植物生存的带有孔状的护岸结构形式。具有施工简单,耐冲刷等特点,可同时兼顾生态型护岸和景观型护岸的要求。(5)生态袋护岸。生态袋护岸既能保护堤岸防止侵蚀,又可在其表面或缝隙中直接覆土播种,能使植物顺利地生长,从而构成自然生态护岸。(6)自然形护岸。采用天然的植被、原石、木材等材料来替代混凝土护岸,常见的有松木桩驳岸。护岸选型要结合河道的形态和功能布设,兼顾用地限制、城镇规划、防洪规划、生态景观、材料供应、后期维护、工程造价等,突出主要影响因素,适当兼顾其他因素综合考虑。本次麻涌整治的河道均位于村落内,水位变化通过外江的水闸进行控制,河水流速较低,水力冲刷作用较弱。河道宽15~90m,部分河段较窄,两岸为居民区,征地拆迁难度较大,不适合用占地大的护岸技术。麻涌为平原河网地区,天然石材资源较少;新基村正在进行特色古村落建设,本项目景观需要与其协调;为满足环保要求,河道淤泥需资源化利用,用作护岸的绿化用土,护岸需具有较好的稳定性及透水性。基于以上原因,本次麻涌中小河流治理采用松木桩护岸形式。
2.4 护岸设计
本项目非村庄段岸坡采用斜坡式植物护岸,局部采用松木桩护岸,即软质护岸;村庄段自然土坡部分与其他段原有风格一致,采用重力式浆砌石挡墙,挡墙墙角种植水生植物,局部采用松木桩固土,即硬质护岸。松木桩护岸做法见图1。
松木桩的桩顶高程比河涌常水位高出0.2m,木桩常浸在水中,保证其耐久性。松木桩驳岸选用双排松木桩结构,松木桩长6.0m,尾径Φ60~80mm的松木桩第一排松木桩采用间距为0.5m,第二排松木桩使用1m间距,而两排松木桩的间距按河道实际情况设计为1.5~15m,同选用Φ6钢筋进行拉结。前排松木桩间距中密种楠竹,硬质驳岸选用胸径Φ50~60mm,长3m的楠竹;软质驳岸选用胸径Φ50~60mm长4m的楠竹,和松木横梁绑扎后后固定在前排松木桩上。松木桩的轴线及两排松木桩之间的间距根据现场地形适当调整,平面走向尽量与河道岸线协调。
河道护岸植物以南方常见水生植物为主,首先考虑既有景观功能又有水质净化功能的植物,种类主要有芦苇、水生鸢尾、美人蕉、千屈菜、再力花等,美化水面,打造独具特色的岭南新水乡风貌。实施效果见图2。
3 结论
随着社会经济的发展,生态环保理念的推广和普及,护岸技术将从逐渐从传统护岸向生态护岸过过渡。
通过麻涌中小河流综合治理实践证明生态护岸技术能将水土保持、生态修复、水质净化融合一体,改善河道的生态环境、发挥生态效益,又能改善当地村民的人居环境,对促进当地经济和社会的可持续发展具有重要意义。从治理效果来看,采用生态护岸是可行的。
参考文献
[1]孙鹏,王志芳.遵从自然过程的城市河流和滨水区景观设计[J].城市规划,2000,24(9):19-22.
[2]董福平,董浩.日本枥木县斧川河道整治工程的几点其实[J].浙江水利科技,2002,4:24-25.
[3]广东省中小河流治理重点县综合整治及水系连通试点规划[R].广州:广东省水利厅,广东省财政厅,广东省水利电力勘测设计研究院,2012.
[4]李红艳.平原河网地区中小河道生态护岸研究[J].水利规划与设计,2016(1):76-79.
[5]郭赟.浅谈河道生态护岸形式及应用[J].中国农村水利水电,2011(7):119-120.
收稿日期:2019-02-15
作者簡介:莫建成(1986-),男,硕士,研究方向为水利水电工程生态环境保护。