城市防洪河道生态护岸形式设计

发表时间:2021/4/16   来源:《建筑实践》2021年第2期   作者:刘敏
[导读] 近年来,我国城市基础设施建设发展迅速,使得我国人们生活幸福指数不断提高,
        刘敏
        长江生态(湖北)科技发展有限责任公司   湖北武汉   430019
        摘要:近年来,我国城市基础设施建设发展迅速,使得我国人们生活幸福指数不断提高,在现代城市建设中,以河道为基础打造合适的滨水环境,已成为城市建设发展的重要理念,河道护岸不仅应当具有防洪排涝的功能,还应当具有较强的生态环保性能,构建舒适的滨水环境,提升城市的整体品味和形象。
        关键词:城市防洪河道;生态护岸形式设计
        引言
        环境保护和能源节约是我国各行业今后发展的方向,是我国整体经济建设不断进步的发展动力。近年来,随着经济社会的不断发展、城乡一体化建设目标的不断提高,水利现代化进程的加快,我国已修建了大量的挡墙护岸、堤坝防洪工程,有效地保障了防洪安全。
        1防洪功能的基本概述
        中国的洪水灾害一般包含三种类型:溃坝洪水、暴雨洪水和河流洪水。水利工程在建设过程中,要充分考虑到工程所处的地理位置,以及地区常发的洪水类型,针对洪水类型对水利工程防洪功能进行针对性的设计,以进行有效应对。水利工程防洪功能的实现要求做到有效防洪和有效泄洪,提高泄洪能力,防止洪水泛滥。
        2河道护岸形式设计原则
        1.生态性、功能性,所设计河道护岸形式应当具有较强的生态性和功能性,生态性主要体现在景观效果上面,使河岸具备生态环保性能;功能性主要体现在防洪功能上面,应拥有较强的防洪安全性能,这也是河道护岸设计应坚持的基础。2.经济性,河道护岸栽种的植被应尽量以本地区植物为主,降低植物景观布置的费用,提升工程的整体经济性能,同时也更有助于保护和改造河道护岸。同时,此处所指的经济性,并不是单一的施工建设费用,还包括后期的维护管理费用,需要综合多方面因素进行比较,尽量选出经济性较高的河道护岸形式。3.差异性,差异性主要指的是利用不同河段的结构差异完成设计分区,在护岸形式设计上做出适当的调整,以避免过于相同的河道护岸形式影响到人们的观感。
        3城市防洪河道生态护岸形式设计
        3.1保持景观效果
        传统河道护坡的施工材料多以混凝土,装砌石为主,可生存植被相对较少,而植被的减少也导致原有生态景观被破坏。但生态护坡施工技术的运用却可以解决该问题。在生态护坡建设过程中,施工人员将原生态植被作为主要施工材料,科学安排了林木花草等植物的间距及种类,在保护环境的同时,提升景观效果。而原生态植被护坡技术的应用进一步修复了河道水域,提高了环境景观美化效果。
        3.2自嵌式生态挡墙在河道护岸整治中的应用
        由于国内工程领域中自嵌式加筋挡土结构的应用刚刚处于起步阶段,目前在设计规范和施工指南方面都还是一个空白,急需统一标准便于更好地指导设计、施工。自嵌式生态挡土墙是一种新型的拟重力式结构,它主要依靠挡土块块体、反滤土工布包裹、土工格栅和填土构成的复合体自重来抵抗动静荷载,达到稳定的作用。此结构无需砂浆施工,依靠块与块之间嵌固作用、土工格栅的联接作用、墙身重量和加筋土重量来防止滑动和倾覆失稳。自嵌式挡墙设计前需查明现场工程地质、地形地貌、水文情况,然后拟定结构形式和材料参数进行内外部及局部结构稳定性验算,其中外部稳定性验算主要包括抗滑、抗倾覆、地基承载力计算,内部稳定性验算主要包括最小拉筋网层数的确定和布置、加筋网片承载力、加筋网片拉结能力、内部滑移计算,局部稳定性验算主要包括拉筋网与挡土块之间的连接强度、挡土块之间的抗剪强度、顶部无加筋挡土块的抗倾覆计算。


        3.3生态砖护岸结构生态景观效果
        采用生态砖护坡改造水生态修复常水位以上区,结果发现植被生长具有较好的效果。砖孔填土部分占生态砖的36%,不仅发挥着明显的渗水功能,也可为减轻水体富营养化程度、促进植物吸收水中氮磷等创造有利条件,同时在一定程度上渗透拦截雨水,有利于储蓄地下水资源。较原有浆砌石护坡有利于维护河道两岸的生态平衡,为生物栖息创造良好的生长条件。通过左右挤压及交错固定的生态砖结构不必实行水泥勾缝,施工过程中具有一定的地形适应性,因兼具柔性与刚性的双重特点,能够发挥模袋混凝土的功能,可维护蜿蜒曲折的自然河流形态,保持深滩、浅滩交替的河道原有结构,在增加生物多样性、改善生态环境条件等方面发挥着积极作用。另外,这种植被形态也能为鱼类洄游、动物栖息繁衍和植物生长提供适宜的空间环境,发挥着稳定河岸、美化环境、保持水土、调节微气候和维持生物多样性等功能,也是陆地与水域生态系统信息、能量、物资交换的重要过渡带。将生态透水混凝土道路修建于河道垂直护岸结构与河道护坡之间,并把仿木护栏等景观工程修建于河道与道路之间,由此可提升河流的休闲娱乐功能。工程中评判复合生态砖护岸景观效果的关键因素有植被生长情况、发芽率等指标,为满足幼苗生长发育生态砖孔专门配置了无病虫害、保肥保水能力强、疏松同期、含有多种矿质营养的床土。通过对比试验,充填营养土较一般土壤能够更好的发育植被幼苗。
        3.4生态防洪墙在河道防洪治理中的应用
        框架式生态防洪挡墙与普通直立式混凝土挡墙相比,能大大缩短建设工期,框架式生态防洪挡墙内的防洪面板采用的是预制板,可直接在工厂加工完毕运至施工现场吊装,可以实现底板、墩墙与预制插板同步施工、制作,大大节约时间,同时由于墩墙与混凝土挡墙相比,体积明显减小,混凝土养护时间也减少,造成工期明显缩短。框架式生态防洪挡墙采用钢筋混凝土框架结构可以满足堤坝稳定的要求。造价资料表明,框架式生态防洪挡墙每延米投资费用与普通直立式混凝土挡墙相当。工程建设完成后,框架式生态防洪挡墙与普通直立式混凝土挡墙均能起到防洪的作用,但框架式生态防洪挡墙在美化环境、改善生态效果方面明显优于普通直立式混凝土挡墙,其预制插板具有透水性,能打通河道与岸边环境的自然连接,加之两预制插板之间设置了绿化槽,种植了亲水性植物,不仅给动物提供了栖息地,也能大大改善河道自然生态环境;此外,框架式生态防洪挡墙的建设,也增大了水体与河床的接触面积,有利于提高水体的自净能力及水环境容量。通过走访附近居民,发现他们对框架式生态防洪挡墙大多持肯定态度,认为对河道防洪和改善生态环境均起到了较好的效果,因此,在该河道设置框架式生态防洪挡墙,其工程建设效果明显优于普通直立式混凝土挡墙。
        3.5城市防洪河道护岸应用材料
        在城市防洪河道护岸形式设计中,护砌材料选用是十分重要的部分,此环节直接影响到生态性和经济性,在实际设计中应基于地理机构和景观要求展开设计。从具体来看,传统的浆砌石挡墙护岸结构在造价上相对较低,且抗冲刷性能良好,但在生态性能上却较低,因此一般不应用于生态护岸的建设中;而生态石笼是当前较为常见的一类护岸材料,该材料具有较好的生态性能,但抗冲刷性能一般,且造价相对较高。
        结语
        综上所述,面对现代城市对生态环保越来越高的要求,河道护岸在修建的过程中也应转变以往的设计理念,在传统单纯防洪功能之上增加生态环保理念,提升河道护岸的生态性。而从本次护岸设计施工来看,取得较为良好的效果,不仅有效提升河道护岸的防洪性能,而且打造出极具观赏性的滨水景观,吸引较多城市居民和游客到此游览观赏。
        参考文献
        [1]李仟,曾玉红,晏成明,等.护岸糙率对梯形河道行洪能力的影响研究[J/OL].中国农村水利水电:1-11[2020-04-06].
        [2]仲崇刚.特细砂混凝土在某地区水利工程生态护岸中的应用研究[J].吉林水利,2020(01):15-17+38.
        [3]夏继红,严忠民.国内外城市河道生态型护岸研究现状及发展趋势[J].中国水土保持,2020(3):20-21.
       
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