浙江省某中小河流域综合治理的生态思考

浙江省某中小河流域综合治理的生态思考

王波1毛昌俊2刘风华3

1.衢州市衢江区大洲镇政府浙江衢州3240072.3.衢州市乌溪江引水工程管理局浙江衢州324000

摘要：某流域位于浙江省北部杭嘉湖平原，海盐县的东北部，东濒杭州湾，西邻百步亭流域，北连平湖市，南靠里洪塘流域。杭州湾经济开发区位于流域范围内。流域北距上海100多公里，南离杭州90多公里。流域境内主要公路有沈海高速、杭浦高速、01省道、盐湖公路、嘉盐公路、南王公路等，四级以上公路总里程约66.55km。流域境内河道纵横，骨干河流有盐平塘、盐嘉塘、白洋河、酱园港、里洪塘等。

该流域综合治理工程涉及范围10.91平方公里。总长约22.21km河道的综合治理。沿线共新建节制闸2座、自动化改造提升2座，海塘支线沿线共新建接闸站2座、节制闸1座。

关键词：中小河流域；治理；生态

1、生态空间布置

本次综合治理将以休闲旅游为主打，在保证防洪排涝的原则上，尽量考虑景观、旅游的需求。因此，统筹考虑防御洪潮工程建设与生态风景建设相结合的措施，特别是围绕当地城市建设进行部分景观节点建设，将流域打造成保障安全、改善生态、水清岸绿，通畅顺美的绿色生态长廊，把工程区域外围建设成为更加坚固的生命安全保障线，把此片区打造成为美丽生态带、休闲健身带、绿色产业发展带，是落实我省“两富”“两美”建设、落实建设“五水共治”的重要举措，更是加快生态文明落地的具体实践。

本文主要对河道综合治理的生态、景观布置的思考进行简要探索。

将整个流域滨河景观定位“一心、二环、六带、十二景”

一心——中央公园绿心（海洋文化+水乡文化）

二环——外环：滨水游憩健身乐活蓝环

内环：都市慢生活生态绿环

六带——前哨泾、前进桥港抗倭主题（绿屿流芳）景观黄带

徐家舍盐田主题（沧海盐歌）景观红带

白洋河生态主题（白洋鸢飞）景观绿带

泾口河芦荻主题（秋霞飞雪）景观橙带

塘家浜曲声月影主题（月影听音）景观棕带

华丰河慢居主题景观紫带

十二景——梦海花洲、绿屿流芳、沧海盐歌、白洋鸢飞、虹桥柳浪、秋霞飞雪、月影桂雨、津渡观鱼、东海潮音、海塘怀古、上善若水、泽雨苍生。

2、堤岸型式选择原则

（1）堤岸型式应根据河道特性，满足防洪、防冲及自然生态性的要求；

（2）在满足防洪排涝功能条件下，堤岸设计时应充分考虑生态水环境的改善，贯彻生态治水理念，注重人与自然的和谐；

（3）堤岸型式应根据实际地形、地质条件，满足整体稳定和局部稳定要求；

（4）堤岸型式应在满足安全的前提下，尽量节约土地，少占耕地，少拆迁；

（5）护防结构应体现防洪功能和生态景观的结合，在满足安全稳定的前提下，实现工程造价的降低；

（6）尽量避免结构型式的刚性硬质化，为实现总体规划的景观效果创造条件；

（7）尽量选择透气的多孔结构构筑物，为生物提供生长繁育空间；

（8）体现人与自然的和谐关系，充分考虑附近居民的亲水需求。

3、堤岸结构型式选择

3.1堤岸断面型式选择

堤岸断面型式应根据护岸所处地形、地质条件、筑堤材料、施工条件、运用和管理要求，结合规划功能分区、周边生态环境、景观要素、工程造价等因素，经技术、经济及景观生态效果等方面综合选定。

常用护岸断面型式大体上可分为斜坡式、重力式、复合式。

斜坡式具有造价低、波浪淘刷作用小、生态景观容易营造及施工简单等特点，但相对占地较大。通常适用于建设用地宽裕、对生态景观要求较高、沿河房屋稀疏及需要控制投资的防洪地段。

重力式具有占地面积小、造价高、波浪爬高小等特点，但对地基要求高，施工也相对复杂。通常适用于房屋拆迁量大、建设用地受限制的城区、镇区及村庄房屋密集段。

复合式为斜坡式与重力式、斜坡式与斜坡式、重力式与重力式堤防通过平台相互结合，造价适中，综合了两种堤型的优点，可满足城镇防洪、景观生态、居民休闲生产等多功能的需要。

综合考虑节约土地、工程投资、堤岸生态、防船行波要求等，选择以复式断面为主，房屋密集段则选用矩形断面，局部条件允许的岸段采用斜坡断面。

3.1.1坡结构型式选择

本次河道治理设计应在安全、可靠的前提下，充分考虑河道的多样性、生态性等自然属性，注重保持和营造河道的自然状态，保护、创造和维持多样的生物生存环境。在坡材料和方式的选择上，改变以往砌石和混凝土护砌的传统方式，尽可能的采用生态材料和措施进行保护。

本工程河道为杭嘉湖东部平原河道，流速相对较小（沿线流速约为0.7m/s），水位变化小。本次根据工程实际情况，并结合《浙江省河道建设标准》和当地工程经验，对干砌块石护坡、砼空心预制块、荣勋砌块护坡、生态格网护垫（金属、土工格栅）、三维土工网、生态袋、生态混凝土等多种护岸材料进行比选。

1）干（浆）砌块石护坡：常见的护坡形式，利用块石整体较重的重量达到护坡抗冲刷的作用，干砌石相比浆砌石，其石块砌筑缝隙保证了水体与土体间的连通，与浆砌块石护坡相比更加生态，且造价低，施工工艺传统，简单易行，施工质量容易控制。缺点是其生态性较差，对施工工人技术要求较高。

2）砼空心预制块护坡：常见的护坡形式。可在预制块的空心孔洞位置生长植物。但受混凝土的约束，其护面的生态性和景观性都较差。

3）荣勋砌块护坡：其本质为异形砼预制块，通过一定的的砌筑方式形成护坡结构，其整体性和抗冲刷能力都比一般砼预制块强砌块之间留有孔洞，可供植物生长，，有一定的透水性。但孔洞面积占25%，生态景观效果性一般，造价较高。

4）生态格网护垫（金属、土工格栅）：利用网垫材料将松散的卵石等材料形成一个整体进行坡面防护，填料可就地取材、抗冲刷能力强，由于充填物颗粒小，孔隙大，在运行中容易淤积泥土，达到植物生长的目的。其根据网垫材料不同可分为金属格网和土工格网两大类。其中金属格网性能较好，适用性较强，土工格栅网垫必须埋入土中，以防止老化。

5）加筋麦克垫护坡：用于植草固土用的一种三维结构的似丝瓜网络样的网垫，质地疏松、柔韧，留有90%的空间可充填土壤、沙砾和细石，植物根系可以穿过其间，舒适、整齐、均衡的生长，长成后的草皮使网垫、草皮、泥土表面牢固地结合在一起，但耐久性和抗冲刷性能较弱。

6）三维土工网护坡：与加筋麦克垫类似的结构的网状护垫，其耐久性和抗冲刷性能更弱。

7）生态袋护坡：通过特制的抗老化土工布制成具有一定强度和形状的土工袋，在袋子中充填土方，以代替一般的护岸砌石或砌块，袋子与袋子之间用特制的连接件连接成整体。袋子中的土可以长出植物，具有较好的生态景观效应。

8）生态砼护坡：将草籽、腐植土、水泥、外加剂和水经混合拌制后，利用高压喷射粘结到坡面上，或者制成多孔隙预制块，草籽发芽后从砼孔隙中长出覆盖坡面，起到美化坡面的目的。抗冲能力较强，景观性较好，投资较大，耐久性差。

各护坡方案优缺点比较如下：

根据以上比选，考虑到本工程的生态性要求较高，洪水期间河道流速较小，本次护坡方案以生态砌块护坡加植物措施为主，生态砌块上覆盖耕植土进行植物绿化，确保堤防的生态性和景观性。由于生态砌块的多孔隙性，可有效进行河岸与河道的水汽交流，上部覆盖的耕植土也可进行乔木、灌木的栽培，避免了草皮绿化的单一性。由于草本植物生长速度快，护面结构初期即可形成一定的抗冲刷能力，以保护种植土层；同时草本植物作为原生植物，可为低矮灌木和小乔木的生长创造有利的生境条件，当度过一个汛期后，其上部植物经一定时间的生长达到基本郁闭状态时，植物根系与生态护垫缠绕，可大大提高护坡结构的防冲能力，可实现堤防护坡安全与生态的有效结合。

3.2新材料、新技术的应用

生态堤岸作为一种新概念河堤，以“保护、创造生物良好的生活环境和自然景观"为前提，在考虑具有一定的强度、安全性和耐久性的同时，充分考虑生态效果，把河堤由过去的混凝土人工建筑改造成为水体和土体、水体和植物或生物相互涵养，适合生物生产的仿自然状态的护坡，是融现代水利工程学、环境科学、生物科学、生态学、美学等学科一体的水利工程。

本工程结合河道整治经验，采用生态砌块等新型生态筑堤、生态护岸材料，同时对现有硬质护岸进行柔化与生态化改造。

早期护岸或挡墙工程多采用人工砌石等结构，这类结构的主要特点是取材粗放、工艺简单、人工操作，无需专用机械，应用广泛等，但也存在诸多问题，如：大量块石开采会破坏山体环境；工程质量通病难以根治，砌体内部质量较差，耐久性差，维护成本高；工艺原始落后，需要大量的劳工，效率低，工期长等。目前，随着水利工程技术的发展，砌石挡墙结构已经很不适应当前水利工程建设的需要。20世纪以来各种预制装配型挡墙结构体系早已在西方发达国家开始研究和广泛应用，21世界开始，我省也逐渐研究和开发新型水工护岸结构，其中生态砌块护岸结构因其优良的工程性能、工厂化生产、高效率施工和很好的耐久性、节能环保和生态性而在全省河道整治中大面积推广应用。

生态砌块挡墙结构是在干垒挡土墙基础上开发的一种新型柔性结构。该结构是一种新型的拟重力式结构，它主要依靠自嵌块块体、填土通过土工格栅连接构成的复合体来抵抗动、静荷载的作用，达到稳定的目的。

砌块可由专业厂家预制生产，一般强度均在C20以上，形状、规格各厂家有所不同，可根据工程实际情况选用。砌块通过错落排列或者自身设计留槽来形成透水通道和植物生产空间。

优势：（1）生态性好。孔洞三维互通、孔洞之间以通道沟通、孔洞与土体质检也有通道来沟通，为水生、两栖动物提供了优越的生栖环境，使水生动物居有其屋、避有其路；（2）植物绿化效果好。孔洞中可自由生产水岸植物，堤岸绿化覆盖率高。（3）人性化。自嵌块一般上下层错开且有一定的斜度及孔洞，方便手攀脚踩，是不慎落水者自救的逃生通道；（4）施工方便。现场由施工人员干垒，犹如积木拼装搭接即可，速度快；（5）质量可靠。预制块一般可由厂家流水线预制生产，质量比施工单位现场预制要可靠。

劣势:(1）对于流速较大的行洪河道或者船行波影响的航道可能存在淘刷；（2）块体破损。预制结构在运输、堆放、施工过程中容易发生破损、开裂，导致块体互相自嵌结构失效。

为尽量减少生态砌块的缺点，本次设计考虑生态砌块上下层间采用自锁阻滑梗和砂浆粘结，左右块体间采用错位护叠法和锚固孔插筋注浆连接，垒砌后技能错落有致的效果，又可以连接成整体，起到抗倾、抗滑和稳定护岸的作用，可以保证墙体的稳定和安全。当墙体每高0.5m-1.0m设置一层拉结土工格栅，由此形成刚柔相济的全方位多约束稳定安全的护岸体系。

4效益分析

4.1防洪减灾效益

随着城市化进程的不断推进，原来部分可用于调蓄洪涝水的农田、低洼地及水域逐渐开发成为建设用地，土地硬化导致调蓄容量持续减少，加剧了内涝的形成。本工程的建设，可以很大程度上缓解武原街道城东片区的排涝压力，提高排涝能力，发挥更大的防洪减灾效益，促进该地区以及周边社会经济的发展，同时对维护人民安全感、建设和谐社会等方面都具有重要意义。

4.2生态效益

本工程建设后，流域内增加植物措施面积11.64m2，提高植被覆盖率；清淤河道21.30万m3，栽植水生植物，修复河道水生态系统，提高水体环境容量，改善生态环境，重建自然的秩序，增加生态多样性，创造适合植物动物生存的绿地空间，同时注重提供防洪功能，改善水环境和水质量；布设便民设施和亲水平台，营造的亲水型水环境，提高了居民的健康水平及生活质量，改善了居民生产生活条件及生态环境。

4.3社会经济效益

工程的建设将改善农村人居环境，创建整洁优美乡村，丰富新农村建设的内容，必然带动工程区内生态旅游业的发展；工程实施后，周边环境景观大大改善，工程防汛、排涝等综合效益可以充分发挥，确保周边地区居民生命财产安全，使居民能集中精力安心生产，有利于促进社会稳定，较大程度地促进区域经济发展。