老式堤防改造为生态堤防典型断面研究

都兴洋，金辉

（中水东北勘测设计研究院有限责任公司，吉林 长春 130021）

0 引言

伴随着经济社会的快速发展和人民生活水平的改善提升，以往仅以水安全为主要目标的河道治理理念已经不能满足广大人民亲近自然、感受自然的需求。堤防作为河道治理的重要工程措施也必须走出仅注重水安全的模式，探索出一条在保证水安全的同时，注重水生态、改善水环境、提升水景观、打造水文化、服务地方经济，满足人民日益增长的休闲、文化需求。

以往的堤防断面形式多以梯形断面、直立挡墙断面为主，为了满足设计堤顶高程要求，堤顶往往远远高于常水位，这样就加大了人与水的距离，切断了人与水的直接接触，阻隔了广大人民的亲水需求。

鉴于上述原因，堤防断面设计中怎样打造亲水属性，体现人与自然和谐共生，还自然以宁静、和谐、美丽，构建以水为纽带的生态廊道就成为重中之重。

1 堤防改造制约因素

老式堤防断面大体上可分为梯形断面、直立挡墙断面。对老式堤防进行生态改造常常受到两个条件的制约：首先是征地移民，传统的直立挡墙堤防常常紧邻城市建筑物密集区，征迁难度大或不具备征迁条件，导致堤防不具备综合整治条件；其次是堤基条件，现有堤防傍河而建，基础大部分为软弱地基，要对现有堤防进行综合整治，地基处理费用较高。

2 生态堤防断面形式

对老式堤防断面进行生态改造应根据原有堤型、筑堤材料等因素，结合堤段所在的地理位置、重要程度、城市总体规划、市政设施建设、景观要求、堤址地质、筑堤材料、水流及风浪特性、施工条件、运用和管理要求、环境景观、工程造价等因素，经过技术经济比较，综合确定。考虑上述因素，主要有如下几种断面改造形式。

2.1 原浆砌石或混凝土直立挡墙新建或加高防浪墙型

该类堤防为老城区沿岸，周边建筑密集，岸边多为城市重要道路，不具备综合整治的条件。挡墙历经几十年的考验，堤身基本稳定，但堤顶超高不足，且形式单调，考虑采用钢筋混凝土防浪墙或花岗岩料石矮墙进行加高处理，在防浪墙外侧可设置植生槽，种植爬藤类植物顺墙而下，形成绿色景观。若防浪墙高度较高，可考虑在上部采用玻璃挡板方案，保留人的视觉亲水需求，示意图见图1。

图1 直立挡墙新建或加高防浪墙型示意图

2.2 直立式浆砌石或混凝土挡墙直接加高型

对于原堤浆砌石或混凝土挡墙高度较小的情况，可考虑在临水侧加大挡墙断面的方式加高挡墙，在挡墙稳定应力满足要求的情况下也可考虑在墙顶直接加高挡墙。对于原堤身为高大直立挡墙、堤基软弱、堤后工程用地紧张的堤段，可考虑堤后桩基础加高堤身方案。堤身加高后，堤顶加宽设置绿化景观，与堤后的城市区域自然衔接，示意图见图2。

图2 堤后桩基础加高堤身型示意图

2.3 直立式浆砌石或混凝土挡墙改造为复式断面型

该类堤防具备征地拆迁等综合整治的条件，可考虑与岸线规划、市政设施相结合，将堤防改造成复式断面，可将原直立挡墙凿除至稍高于常水位的高程，在该高程设置亲水平台。对于用地较紧张堤段，亲水平台以上迎水坡采用直立挡墙；对于用地不紧张堤段，亲水平台以上迎水坡采用梯形断面，示意图见图3。

图3 直立式挡墙改造为复式断面型示意图

2.4 梯形断面直接加高培厚型

堤顶设计加高值较大、不宜新建或加高防浪墙，堤后用地较紧张堤段，可考虑结合堤顶交通、相关规划，将梯形断面直接加高培厚，示意图见图4。

图4 梯形断面直接加高培厚型示意图

2.5 梯形断面改造为复式断面型

该类型具备综合整治条件，可考虑与岸线规划、城市景观规划、市政设施相结合，将堤防改造成复式断面，并充分利用原堤身断面设计亲水平台或滨水慢行步道，创造临水亲水的条件，示意图见图5。

图5 梯形断面改造为复式断面型示意图

2.6 多功能生态堤防

在有条件的堤段，可结合都市滨水广场采用具有良好安全韧性、界面生态、功能弹性的多功能生态堤防架构。多功能生态堤防由消浪区、蓄浪区、过渡区组成，利用断面形态呈阶梯状的滩涂区迎水坡及依附于其表面的植物形成消浪区，消减部分波浪能量，降低波浪高度。在略高于设计水位的标高处设置第1 道防浪墙，在后方8～10 m 处设置第2 道防浪墙，形成蓄浪区。风浪经第1 道防浪墙消减了大部分波浪，剩余越浪惯性往前至第2道防浪墙时，能量已基本耗尽，第2 道可完全拦挡越浪，防止流向城市防护区。蓄滞于蓄浪区的越浪，可利用波浪呈间歇性波动的特点，由排水沟收集后，从排水暗管直排回水域中。第2 道防浪墙至城市保护区边线之间区域为过渡区，采用软衔接方式的缓坡与城市保护区连接，可避免城市建设时影响堤防安全，示意图见图6。

图6 多功能生态堤防架构示意图

3 结语

老式堤防阻断了人与水的联系，满足不了人的亲水需求，无法体现堤防的生态、景观价值，亟需对其进行生态改造。老式堤防生态改造往往受到征地移民和软弱地基的制约，导致有些堤段无法进行综合整治。针对上述问题，总结了6 种断面改造方式。在进行老式堤防生态改造设计时，可结合堤段所在的地理位置、重要程度、城市总体规划、市政设施建设、景观要求等因素，选择合适的断面改造形式。