生态型河涌整治在实践中的应用

生态型河涌整治在实践中的应用

朱凯玲

甘肃省白银市会宁县水利规划室 甘肃会宁 730700

摘  要：随着社会经济的发展和人们物质生活水平的提高，广大人民群众对生存环境的要求越来越高。在城市及工业发展中受历史因素影响，城市河涌水环境日趋恶化，“黑、臭、脏、乱”是城市河涌留给人们最深刻的影响。近年来，随着建设生态型城市和创建宜居城市的兴起，各城市已展开了新一轮的河涌整治热潮，本文以某河涌整治工程为例，介绍了生态型河涌整治在实践中应用的经验。

关键词：生态挡墙  河涌整治  实践

一、概述

生态河道是融现代水利工程学、环境科学、生态学、美学等学科为一体的水利工程,它以“保护、创造生物良好的生存环境和自然景观”为前提，“还河流以空间”，在满足建筑物强度、安全性和耐久性的要求同时，充分考虑生态效果。

在传统的河涌整治工程中，仅仅侧重于它的某些功利价值，如防洪、排涝、灌溉等,往往利用渠道化、水泥材料硬化的方法对河道进行人工改造,如裁弯取直、疏挖河道、浆砌石或混凝土固岸、高筑河堤等。经改造过的河流,保障了社会安定,产生了巨大的社会效益,但也出现了一些生态环境问题。因此，在注重人与自然和谐相处的今天，河道生态问题倍受关注，建设生态型河流是恢复河道生态的基础和河涌整治工程的基本要求。

二、改善河流生态环境的措施

1、河道平面布置宜弯则弯、宜宽则宽最大限度的贴近自然河道原则

在满足防洪排涝的前提下，在河涌上游段，恢复弯弯曲曲的天然河道的自然形态，河中有巨石、有急滩、有跌水，有不同的流速。在有条件的位置，将河涌周边的鱼塘、藕塘或沼泽地纳入到河涌水系，建设成生态湿地，这样不但能净化水质，还为各种动植物提供良好的栖息、繁殖场所。

2、建设生态河堤

对于城市河道而言，受土地资源紧缺影响，河涌行洪断面较小且下泄流量较大，传统的办法是用混凝土或浆砌石做成直立式护岸，而这一点又是修复自然型生态河流时最忌讳的。近年，随着新型材料的出现，生态护岸将会越来越受到人们的欢迎。在河堤断面的形式上，复式断面越来越受到青睐。

3、种植水生植物

水生植被具备良好的生态功能，水草茂盛则水质清澈、水产丰盛、水体生态稳定，缺乏水草则水质浑浊、水产贫乏、水体生态脆弱。水生植被不仅是初级生产力的主要组成部分，而且在美化水体景观、净化水质、保持营养平衡和生态平衡方面具有显著的功效。保护和恢复水生植被已被作为保护和治理水环境的重要生态措施。

三、工程实例

某河涌长720m，主要进行清淤及生态堤岸建设等。本工程的地基土层主要为人工填筑土层和花岗岩风化残积土层，基础持力层为残积土层，该层土呈粉质粘土性状，局部含少量石英砂砾，可塑－硬塑，是较好的地基持力层。

1、工程任务和整治理念

目前该河涌存在着没有整体规划，东修西补，河道护岸建设标准低等问题，部分岸墙开裂成为危墙，河段淤积严重，影响了河涌排洪和水质自清能力。整治工程的主要任务是增加河涌的行洪能力，同时改善河涌的水环境。

设计思路是：在设计标准下满足排洪要求，同时要充分体现地方特色，突出时代的主题；工程美观、别致，以人为本，与自然协调；因地制宜、充分考虑地域环境条件，减少对周围环境的损害，使建筑环境与空间造型和谐统一。

2、河涌断面设计

河涌断面形式最终采用复式断面形式。该河涌在发生设计洪水的条件下，其局部流速较大, 而沿河土层抗冲流速较低，因此选择格宾挡墙。此种材料可以保证河流水体与边坡土体中地下水之间正常交换，利于水生动植物的生长，并满足河道洪水期抗冲的需要。这种材料不仅有利于水草、鱼类等的生长栖息，而且适应地基变形、施工简单、相对廉价。下面笔者着重对堤岸的格宾挡墙进行如下介绍：

（1）格宾材料

格宾结构网线材料为热镀高尔凡（锌-5%铝+稀土合金镀层）异形低碳钢丝外覆塑料膜，经专用机械编织成格网状，其性能符合下列要求：

1）规格：

网箱型号：GHP738 （网孔为80mm×100mm），异形线：Ф3.8 mm

2）钢丝：

抗拉强度：＞ 400 MPa      延伸率：＞10%

钢丝的规格和热镀高尔凡量如下表：

钢丝规格和热镀高尔凡用量表

3）塑料膜：

抗拉强度：＞20.6 MPa 断裂伸长率：＞200%

硬度：＞90（邵氏硬度）  厚度：≥0.50mm

（2）格宾挡墙的应用范围和主要特点：

广泛应用于水利、公路、铁路、山体滑坡的治理、泥石流的防治、落石防护等，同时兼顾保护和恢复自然生态环境的功能。具有很好的亲水性、可调节水生态环境，稳定性、整体性好，透水性好。另外，格宾挡墙还具有耐久性好、抗震性能好、抗冲刷能力强、造价经济和施工方便迅速等优点。

（3）本工程挡墙设计

本工程所采用的格宾挡墙有两种型式，现采用较高的型式进行说明。墙顶设计高程为3.90m，设计底面高程0.90m，挡墙设计高度为3.00m。挡墙底层宽度2.00m，厚1.00m；中层宽1.50m，厚1.00m；上层宽1.00m，厚1.00m，墙后设无纺土工布。挡墙前趾设1.00m宽干砌石护脚平台，平台顶高程1.40m，并向下以1：1坡比延伸至前趾，满足防冲要求及增加抗滑稳定性。格宾挡墙墙后全部采用石粉回填。

1）计算工况选取:

格宾挡墙为全透水结构，因此在工况的选取上可以不考虑墙前后存在水位差，但考虑到墙后填土的弱透水性偏安全的取0.30m水头差，再根据不同的高低水位组合选取以下三种典型水位组合工况：

工况1：运行高水位时

计算时考虑相对不利工况即挡墙内水位与墙顶齐平，挡墙外水位比墙内水位低0.30m，根据挡墙的实际情况取挡墙内水位3.90m，挡墙外水位3.60m。

工况2：运行低水位时

墙前水位降至挡墙一半高度时，即挡墙内水位1.70m，挡墙外水位1.40m。

工况3：完建无水期。

本阶段为施工回填完成，围堰未拆除，挡墙前后无水。

2）计算结果

挡墙的稳定计算结果如下表：

挡墙稳定及应力计算成果表

通过对计算结果进行分析表明：格宾挡墙满足本工程的使用要求。与传统的挡墙相比格宾挡墙不仅地基应力较小，造价低，适应软土地基不均匀沉降能力强，还可以为水生动植物提供栖息空间。

3、绿化景观设计

河涌两岸绿化主要利用两岸坡面进行，以种植草皮为主，草坪中适当布置不同形状的花坛，花卉树种，组成绚丽多彩的图案。在植物配置上与自然溪流水域景观的相结合，在植物树种中除了选用本地乡土树种为主之外，还考虑了水生、水边植物的应用，降低养护成本，极大的方便和丰富了人民群众的生活。

四、结语

生态河道由于其有着众多的适合河道恢复生态的特性，又有着良好的结构稳定性和透水性。因此恢复河道生态，重视河道的生物多样性，在河道综合治理中实现生态河流，使得水土得到交换，逐步恢复河道原有的自然净化能力是生态河流建设的基础。本文在前人对生态河道最新研究成果的基础上，对河涌整治采用格宾挡墙的复式河岸新形式、清淤、蓄水、景观和其他生态型河道建设理念及措施进行了初步尝试。目前该河涌整治工作已完工，经整治后的河涌两岸没有冰冷的钢筋砼挡墙，而是开敞式的生态岸坡，岸坡上垂柳成荫、曲径通幽，水边芦苇丛丛，环境异常优美。因此，生态河道存在其亲水性好，适合营造生态水利工程，有利于本地区的环境保护和与两岸的环境相适应，在进行河涌整治的过程中值得推广。

参考文献

1、周怀东 等翻译，多自然河道建设的施工方法和要点（第一版）．中国水利水电出版社

2、董哲仁，河流形态多样性与生物群落多样性 [J]，水利学报，2003年第11期，P1-7

3、马克菲尔（长沙）新型支档科技开发有限公司，生态型格宾支挡结构护岸介绍

4、河道整治设计规范（GB50707－2011）