生态护岸在湖溪小流域综合治理中的应用

2021-07-05张祖贤

河南水利与南水北调 2021年4期

张祖贤

(龙岩市永定区湖雷镇人民政府，福建永定 364100)

1 工程概况

湖雷镇上湖溪小流域水土流失综合治理项目，涉及湖雷镇的白岽、上湖、上北、上南、增瑞、尺度、竹兰和荷花等8个行政村，总人口1.12万人，流失面积达442 hm2，占流域总面积38.67 km2的11.43%。湖雷镇上湖溪小流域水土流失较为严重，由于水土流失，使大量径流和泥沙下泄河道和渠道，造成河床抬高，流域内河道、水库、渠道淤积严重，影响水利设施效益的发挥；表土流失，地力衰退进而影响流域森林植被生长。长期的水土流失还将导致流域自然生态平衡失调，生态环境逆向演替，土壤肥力衰退，影响农业生产，严重制约了农村经济的发展和生态文明建设。

此项目的实施不仅可以有效控制流域内的水土流失，改善生态环境，改善当地群众生产和生活条件，促进新农村建设，还能改善湖雷镇上湖溪小流域生态环境，营造“河畅、水清、岸绿、安全、生态”的生态清洁型小流域。

2 生态护岸的技术和设计

2.1 生态护岸的技术

目前常见的生态护岸有两种：生态护坡和生态挡墙。生态护坡技术主要有：植被护坡、骨架植被护坡、绿化混凝土护坡、植生带护坡、三维排水柔性生态袋护坡和雷诺护垫护坡等形式。生态挡墙技术主要有：自嵌式挡墙、荣勋砌块挡墙、格宾石笼挡墙和生态袋挡墙四种形式。

生态护岸是一种仿自然状态的人工护岸，在满足河岸防洪度汛，还能使水体和土体、水和水生物相互涵养，保持河岸水生态系统稳定，适宜各类生物繁衍和生息。传统的护岸类型注重护岸的刚性指标，更多采用浆砌石、混凝土结构，忽视河岸水生态系统的保护。随着中国生态文明制度的不断发展，在流域综合治理中采用生态护岸是安全生态水利工程发展必然趋势。

2.2 生态护岸的设计

生态护岸除了加强岸稳定性、预防水土流失,也解决“绿化与硬化”两者矛盾,还能更好地营造生态景观、改善人居环境。生态护岸的设计，要综合考虑当地水文、气候、地质、施工条件、材料以及工期等综合因素，应该具有以下几个特点：

①结构安全性与稳定性。河道护坡稳定性主要是起到避免水土流失及防洪泄洪的作用，其结构安全性还要保障河道两侧居民的生命财产安全。

②生态和谐。生态健康含义是指在保证护岸安全性和稳定性，减少对自然河岸人为的改造，最大限度地保证河岸线的完整性和自然性。

③因地制宜。结合当地的流域环境，还要注重利用地理优势，根据现场情况，避免盲目设计或不合理设计。

3 湖雷镇上湖溪生态护岸的建设目标和工程措施

3.1 上湖溪水土流失治理的建设目标

根据福建省“万里安全生态水系”规划及《关于抓紧开展2018年省级重点乡镇水土流失治理项目前期工作的通知》的文件精神，结合上湖溪小流域的水土流失现状、自然环境及社会发展的要求，通过项目改造，有效遏制人为造成的新增水土流失，使上湖溪小流域水土流失得到有效控制，改善周边生态环境，营造“河畅、水清、岸绿、安全、生态”的生态清洁型小流域。主要建设内容有：

①使流域内水土流失治理取得明显成效，治理水土流失总面积达251 hm2，减少水土流失面积45 hm2，206 hm2的水土流失面积得到不同程度的下降。

②大幅度降低土壤侵蚀模数，从治理前的1 750 t/(km2·a)下降到不足1 100 t/(km2·a)，相应的保存率高于85%。

③使上湖村部分冲刷严重河岸堤岸得到有效保护，排洪排水条件得到改善，生产生活条件得到改善，粮食增产，农民增收，为提高农村安全生态水平提供支持。

3.2 上湖溪生态护岸的工程措施

上湖溪安全生态水系建设河道治理长度为1.12 km，其中幼儿园至高速桥下拦水坝段1 123 m河道进行生态清淤，庙至高速桥下拦水坝段494.90 m河道建设生态护岸及亲水滨河步道，庙前旧堤损毁修复12 m。生态护岸工程起终点位于庙及高速桥下拦水坝之间，新建生态护岸494.90 m及亲水滨河步，堤岸绿化带980 m2。

3.2.1 河道清淤清障

经现场踏勘分析，河道河水比较清澈，但生活垃圾堆积较多，部分河段两岸岸坡杂草丛生，为恢复河道通畅，提高河道行洪能力，重塑河流深潭浅滩的自然形态，对河道内的淤积段进行生态清淤，涉及河道总长度1 123.30 m，桩号0+000.0～1+123.3，清障面积 856 m2，清淤方量为4 008 m3。

河道清淤清障，采用挖掘机配合人工，将安全生态水系工程建设涉及的河道管理范围内的岸坡杂草、高秆作物、淤积泥沙、垃圾堆、河岸堆渣等进行清障。以河道交通桥为清理起点，向上游开挖，采用长臂挖掘机1台，普通挖掘机2台，使用现有临时下河路为机械设备和渣土运输提供下河马道。河道清理按照施工分段同时进行流水线施工、按照先中央后两侧的顺序施工。在河道外侧挖纵向排水渠，且在相应槽边形成土埂，通过水槽对少量的水进行排泄。

3.2.2 生态护岸工程

此项目生态护岸工程起终点位于庙及高速桥下拦水坝之间，新建生态护岸645.60 m；既要结合左、右岸农田、民居等安全，又要结合河道的整体规划，根据河流水文、地形、地质条件，同时也应考虑护岸岸线的征地拆迁，减少占地及拆迁等因素进行生态护岸工程。

上湖溪大部分现有河床底至两岸坝顶高差为1.00～1.50 m，河岸坡比为1∶0.15～1∶1，护岸总高在2.00～2.70 m。取生态护岸典型断面进行各种堤型断面经济技术比较，根据设计情况对比结果，最终采用C20埋石混凝土挡墙(面层采用浆砌块石，不勾缝)+生态护坡。基础采用C20埋石混凝土，考虑生态效果，面层0.30 m采用卵石，不勾缝，形成人工孔洞。以保护岸坡坡脚，堤顶高程结合现状河岸高程及P=20%设计洪水位来确定，规整后，护坡顶高程达到5年一遇洪水设计标准。见图1。

图1 河道护岸横断面图

3.2.3 堤岸绿化施工

此项目堤岸绿化防护设计，选择多孔透水材料，植物生长提供支持，就地选择天然材料，以保证水、土、气之间相互联系。

河岸护岸迎水坡面，结合坡面整治工程进行岸坡绿化，通过岸坡铺植草皮及岸顶种植乔木等方式进行全面复绿。滨河透水砖滨河步道两侧的坡面，顶部栽植观赏小乔木，乔木为带土球3年生苗木，苗高1.50 m左右，开挖种植穴，种植穴规格80 cm×60 cm圆形，每穴施入有机肥1.00 kg，覆土盖住基肥，防止肥料灼伤苗木根系，然后植入土球苗，覆土回填压实，浇水、保墒。为软化、绿化坡面，堤岸岸坡草皮满铺1 395 m2，种植垂柳99株。

4 效益分析

4.1 生态效益

此项目实施后，各项治理措施全部发挥效益后，每年可增加蓄水效益13.05 m3/hm2,水土流失强度大幅度降低，涵养水源的效果显著，同时在调节气候和土壤肥力方面的作用也较明显。护岸工程措施建设，使得林草植被面积大幅度增加，这样可更好地涵养水源，有利于实现水土保护的效果，减少水土流失，促进生态环境的良性循环。

4.2 社会效益

一是促进项目区农业生产的发展，此项目布设安全生态水系等工程，对农业生产条件有一定改善作用，对提高土地利用率有重要的意义，同时也使得农村产业结构有一定改善，满足长远可持续发展要求。二是加快水土保持产业化进程，在综合各方面资源支持基础上，建立起全面的农、林、牧业生产基地，从而更好地促进其协同发展，也使得农民收入增加。三是在项目实施中也对参与建设的农民起到一定培训教育作用，使得他们的专业技术明显提高，掌握相应的生产技能。