王强1李昌聚2祁由伟3
1,2东平湖管理局梁山黄河河务局,山东省济宁市272600
3东平湖管理局梁山管理局,山东省济宁市272600
摘要:近年来,我国大规模开展中小河流治理工程,但由于部分设计单位内部管理和设计理念存在一些问题,使河道治理的最终成效不尽人意,传统的河道治理工程主要是采用必要的水利工程措施,提高防洪与排涝标准,但随着经济社会的发展,人民生活水平的不断提高,传统的水利防洪排涝工程措施,已不满足新时代治水思路和人民对日益增长的美好生活的需求,必须贯彻绿色发展理念进行河道综合治理工程。通过水环境整治工程及相应的亲水景观设置,改善了河道。
关键词:生态护坡;河道治理工程;应用
引言
随着水生态文明城市建设步伐的加快和人们对自然环境保护意识的增强,河道治理中传统的护坡技术所存在的弊端日趋显露,对河流水生态功能与社会服务功能的提升产生严重的制约。因此,综合考虑生态环境、人文景观和形态布局的河道生态治理逐渐引起工程技术人员的关注。当前,我国部分河道治理中生态护坡技术得以充分地应用,将传统的人工材料与林草植被相结合用于河道治理的案例较多。
1河道治理的意义
河道治理最初主要考虑防洪、排涝、航运、灌溉、河道冲刷和水土保持等作用,从而进行河道疏挖、堤防、护岸及护坡的建设。在当前社会经济发展尤其是生态文明发展的情况下,人类的生存发展与大自然的和谐统一越来越受到重视。在河道治理过程中,河道生态问题也备受重视,护坡作为河道的一部分,是河道的线性景观,是人类与水资源亲近的连接段,是河流水系与陆地生态调节的过渡带,同时也是河道治理过程中的一个重要环节。传统的护坡类型重点在于从力学角度考虑边坡稳定问题,护砌材料也主要选择硬质材料,阻隔了河道水体与周边生态环境的交换过程,使得各类动、植、微生物无法生存,破坏了河道生态系统,这种传统的硬质护坡类型已无法满足当前生态河道治理的需要。当前,随着生态护坡的提出及应用实践,护坡的生态化对于改善河道的水环境、生态系统以及周边的景观环境具有一定的促进作用。因此,研究生态护坡在河道治理工程中的应用与发展具有一定的紧迫性和十分重要的意义。
2生态护坡在河道治理工程中的应用
2.1生态护坡理念及技术
生态护坡是在可持续发展观和海绵城市理念基础上提出的一个新理念,主要应用在生态水利设计及建设领域中,旨在缓解河道建设和水生态文明的矛盾冲突,寻求建设工程与自然生态两者之间的一个平衡点。目前,国内的“生态护坡”建设无论是在理论还是在实践方面还处在初步阶段,随着对这一理念及应用的深入研究,护坡的生态化在以后的河道护坡工程设计中会得到广泛的实践。生态护坡技术可理解为采用生态型的植物措施或植物措施与工程措施相结合的方式,构建一个绿色生态可循环的护坡系统,在保证河道边坡的稳定性、安全性、适用性同时,减少水土流失,增加河道流域的生物多样性,保证边坡的完整性、亲水性。社会的发展促使河道护坡建设在满足“防洪,抗冲”等基本功能的基础上,还应满足“生态,景观”等要求,增加河道水资源的生物多样性,提高河道自我修复能力,同时满足人们对于亲水性及其他休闲娱乐活动的景观需求。
2.2林草植被护坡
针对河道治理中的高坎边坡,遵循自然和谐、人水相亲、宜宽则宽、易弯则弯的原则设计成植物护坡方案。为保证河流的防洪安全,岸坡上栽植固土能力强且生命力旺盛的乔木或灌木,岸坡湿地区和浅水区应尽可能选取湿生植物。为进一步加固坡脚还可在围栏后回填土料或堆积石料,将草坪植物种植于围栏以上坡面,同时配备木质台阶以实现多目标的协调统一,营造良好的环境满足水生动植物和微生物的生存。
2.3注重采用创新的设计意念
传统的河道治理工程主要是采取必要的工程措施,如河道疏浚工程、堤防与护坡、护岸工程、排涝涵闸工程、防汛道路工程,提高河道的防洪与排涝标准,达到防洪减灾效果,随着经济社会的发展和人民生活水平逐步提高,单一的防洪工程已不满足要求,必须认真贯彻落实习近平总书记绿水青山就是金山银山的绿色发展意念,“山、水、林、田、湖、草”系统治理,因此要做好河洒道治理综合工程设计,应注重以下几方面:一是做好与上位规划有机衔接,包括防洪规划、河道治理规划、土地利用规划,对城市河道还应包括城市路网规划、排水规划、绿地规划等;二是注重历史大洪水洪涝灾害分析研究,为科学提出防洪措施提供必要的依据;三是防洪措施和方案要体现美化和生态性。如在地形条件许可下,防洪堤可优先采用微地形或低矮堤防加防浪墙型式,增加亲水性,护坡、护岸应采用生态性护坡等;四是积极采用信息化技术。如对河道重要节点、排涝涵闸等水位、流量采用自动监测系统;五设计中应注重对资源节约保护,设计方案比选应最大限度减少对耕地的占用和生态环境的破坏等。
2.4背水侧堤坡护坡结构设计
选择混凝土框格以及蜂巢格室等生态护坡应用于沙堤以及重要城镇段土堤背水侧。为了配套堤后坡高度,混凝土框格形状制作成正方形框格以及六边形框格。顾虑到关键城镇的美观因素,选用蜂巢格室护坡来强化城镇区域的堤坝,将水灾隐患风险降至最低,其他堤段种植一般的草皮就行。六边形混凝土框格的厚度设计成15cm,框格斜对角的长度设计成60cm。正方形混凝土框格高度设计成30cm,宽度设计成40cm,框格轴线间距为200cm。蜂巢格式护坡高度设计成15cm,尺寸大小为290mm×340mm,焊缝间距445mm。无论是六边形混凝土框格还是正方形混凝土框格以及蜂巢格室,其框格内部需要进行填充,填充材料为腐殖土,填充深度为15cm,腐殖土上方要种植一些草本植物。
2.5生态协调性分析
植物护坡技术能够有效截留水分、涵养水源,有利于促进植物水分吸收和岸坡的生态协调性。这种方法具有改善生态环境和河流水质,以及增强水体自净能力与抗冲刷的优点,此外岸坡栽植的植物还具有惯性,为动植物的生长、繁衍提供良好的空间,从而实现环境景观美化与水质净化、防洪治理、生态修复的有机统一,创造人水和谐、周边环境与河道景观有机相容的自然生态场所。
2.6护坡设计方案的选择
不同堤段立足于实际的地质情况和条件,采取不同的加固措施。在一些水流冲刷较强的区域,例如滩地、靠流段等地方,选择一些生态护坡措施来对护坡工程进行加固。对一些堤段护坡没有达到相关技术要求的地方,对其进行再次加固跟二次修补。为了减弱波浪对护坡顶的冲击力,使用生态混凝土连锁板护坡来增高坡顶。对于原来有工程护坡保护河流的堤段,针对其中有一些因为工程护坡程度不够而致使上下游侧某些地方,出现淘刷的堤段,在经过科学合理的实际计算后,延长工程护坡长度;在沙堤段以及靠近村镇的背水坡选用蜂巢格室护坡技术、框格植草护坡技术进行加固,其他堤段迎背水侧就选择无污染的草皮进行护坡。
结语
生态护坡技术为河道治理领域一个长期研究的热点问题,应综合考虑生物和工程措施,增强河流的自然景观效果,最终打造出水环境改善、自然景观和谐的生态型河流。通过对比分析传统护坡与生态护坡技术,合理设计了植被护坡和生态砌块挡墙护坡方案,从岸坡稳定性、生态协调性和成本造价等方面分析了设计方案的优势。结果发现,生态护坡的成本较低、稳定性好且人文景观性强,可为其他河道生态治理提供参考。
参考文献
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