鐵嶺縣拉馬河堤防生態(tài)防護設(shè)計研究

陳遠奇

（遼寧江河水利水電新技術(shù)設(shè)計研究院 遼寧 沈陽 110003）

引言

隨著極端天氣和生態(tài)環(huán)境的惡化，中小河流的生態(tài)治理逐漸成為水利治河工程的一個重點。山區(qū)河流因陡漲陡落，水流湍急,持續(xù)沖刷力強,易造成水土高流失性。加之過去的治水治河側(cè)重點在水資源的開發(fā)及河段防洪方面,而山區(qū)河流系統(tǒng)的生態(tài)建設(shè)與維護屬于治水薄弱環(huán)節(jié)。令治水開始出現(xiàn)后續(xù)的一些隱患，甚至有些地區(qū)已經(jīng)產(chǎn)生了危害群眾生命安全的嚴(yán)重后果。近些年，水利治水工作開始認(rèn)識到這一問題，并將尊崇自然綠色的系統(tǒng)科學(xué)化管理模式運用到河流治理工程中。設(shè)計堤防的生態(tài)防護便是在這一理念下對構(gòu)建和諧友好水環(huán)境的重要途徑。

1 堤防生態(tài)防護

1.1 堤防生態(tài)防護概念

堤防生態(tài)防護是生態(tài)堤防的一個重要組成部分，其是指依據(jù)河道岸坡的坡面堤身結(jié)構(gòu)、灘地寬度、毛渠要求等情況，結(jié)合周遭的水質(zhì)、生物、景觀美化等因素，因地制宜的設(shè)計和建設(shè)生態(tài)防護。較常見的防護布置是沿堤腳線由外向內(nèi)依次布置堤身灌木及喬木帶、迎水喬木和灌木帶。根據(jù)現(xiàn)狀地形，堤頂結(jié)合農(nóng)田路的，在路肩適當(dāng)補植或新植喬木。

1.2 堤防生態(tài)防護的實用意義

中小河流在山區(qū)的分布廣，汛期洪水具有形成快、峰高、成峰快且量大的特點。而由于歷史原因各河流上游對較大洪水的攔蓄調(diào)節(jié)缺乏控制性，導(dǎo)致中、下游防洪堤多數(shù)未達標(biāo)，仍處于未設(shè)防的自然狀態(tài)，河道淤積嚴(yán)重。山區(qū)河流流域普遍存在巖石裸露，堤防薄弱，采砂泛濫等現(xiàn)象。且工、農(nóng)業(yè)污染遞增，沿岸村莊生活垃圾、污水直排河道問題突出，對河道生態(tài)破壞嚴(yán)重。山區(qū)河流治理面廣、投入大、投勞少，大部分建設(shè)區(qū)的經(jīng)濟落后，地方財力無力進行上級水利補助以外的配套投入，一定程度上阻礙了河流治理的全面推進。放任下去將會威脅山區(qū)河流沿岸居民的生命安全，同時沿河區(qū)域變差的水體環(huán)境也會影響居民安居樂業(yè)，從事生產(chǎn)的質(zhì)量。因此，構(gòu)建生態(tài)堤防是保證治河治水永續(xù)發(fā)展，友好工程發(fā)生地生態(tài)環(huán)境的重要保證，而其核心就是設(shè)計和建設(shè)堤防的生態(tài)保護。

1.3 堤防生態(tài)防護的設(shè)計原則

堤防生態(tài)防護的主線是基于綠色技術(shù)，為保證工程使用質(zhì)量而貫穿整個工程周期的環(huán)境保護建設(shè)。它是在科學(xué)考慮環(huán)境屬性的前提下，系統(tǒng)化進行堤防生態(tài)的設(shè)計及實施。因此，堤防生態(tài)防護具有少量化、資源可再生以及再利用性這三個特點。生態(tài)防護選擇原則應(yīng)考量以下五方面原則：（1）生態(tài)友好原則。即堤防設(shè)計應(yīng)盡量選擇當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性好的植物，考慮具體栽植情況。設(shè)計應(yīng)滿足生物生存繁衍的需要。充分考量水生物及沿岸植被的建設(shè)與發(fā)展。確保沿河動植物的生物多樣性。（2）親水原則。河道堤防的設(shè)計要符合本地居民的生活習(xí)慣以及人文資源，設(shè)計應(yīng)盡可能體現(xiàn)人與水體的有機結(jié)合。在進行防護植物選擇時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)、氣候、堤防要求等因素，選擇不同功效，不同類型的近水植被。（3）自然和諧原則。即在河道堤防設(shè)計和建造過程中，應(yīng)盡可能保持其原有的自然岸線及走勢。將滿足防洪要求與維持河道原始自然形態(tài)最大程度的統(tǒng)一起來。防護植物的選擇應(yīng)與當(dāng)?shù)丨h(huán)境協(xié)調(diào)融合。對村屯、公路、橋梁等重要節(jié)點可視范圍，可合理選用景觀樹種，進行澆灌混植，以提高生物多樣性和保障可視范圍景觀效果。（4）全面原則。設(shè)計生態(tài)堤防應(yīng)立足全局，對河道上中下游、兩岸及河底堤岸等多層次進行充分系統(tǒng)考量。確保堤防與周圍環(huán)境的有機融合，營造宜居友好的生態(tài)生存發(fā)展空間。（5）安全原則。這是生態(tài)堤防最基本也是最重要的一項原則。生態(tài)堤防的核心是防洪安全，只有建設(shè)中充分體現(xiàn)防洪度汛的安全性、可靠性，才能談得上是生態(tài)堤防的防護。

2 鐵嶺縣拉馬河（阿吉段）生態(tài)堤防概述

2.1 鐵嶺縣拉馬河（阿吉段）治水工程概況

拉馬河是位于遼河干流右岸的支流，河口于石佛寺水庫閘址上游km處匯入遼河。該河口以上控制面積為733km2，其處因地勢較為平坦，加之石佛寺水庫蓄洪的回水以及拉馬河洪水的長期作用對拉馬河兩岸造成不小危害。阿吉鎮(zhèn)西南側(cè)由北流南河道，為灘槽分明的復(fù)式河槽，上部為梯形斷面，目前水上無攔水構(gòu)筑物；平原區(qū)河道堤防原始形態(tài)完好，臨水坡無護坡，河道因多年未進行徹底治理，河道淤積較嚴(yán)重，堤防局部缺失、低矮，多年風(fēng)吹雨蝕已造成堤防斷面變小，河道的防洪能力大大降低，排澇力下降，增加了危害河岸居民生命財產(chǎn)安全的風(fēng)險。此次拉馬河（阿吉段）綜合治理工程范圍起點為拉馬河大橋，終點為獐草溝河口上游0.5km處（鐵嶺縣法庫縣交界），總治理河長11.8km。

2.2 工程布局

本次工程布局為：

（1）對拉馬河大橋至獐草溝上游0.5km處河段（0+000～5+000）及拉馬河右岸 1+900-獐草溝河口施加高培厚。

（2）參照已有穿堤涵洞、涵管及天然形成的匯水溝或人工修建的排水溝位置，并綜合考慮地面坡度走向、回水面積等因素對拉馬河右岸修建穿堤涵閘1處，勝利河河口修建排水涵閘1處。

（3）對拉馬河左岸1.4km、拉馬河右岸4.05km，勝利河右岸樁號S0+000～S2+400，施生態(tài)防護治理；對勝利河河口段及河口對岸施雙絞格網(wǎng)石籠防沖防護處理；拉馬河大橋至拉馬河河口濕地漫水橋河段（0-000～1-087），實施景觀濕地相結(jié)合的生態(tài)保護；對勝利河右岸堤防段（S0+00～-S2+400）的堤防坡面布置坡面生物防護。

（4）對勝利河口至河心樁號4+450河道內(nèi)高科作物雜草進行合理清障，同時禁止種植高桿作物。

2.3 堤防生態(tài)防護設(shè)計

本次堤防生態(tài)防護總體設(shè)計要以植物措施為主進行全河道生態(tài)防護建設(shè)。堤防生態(tài)防護主要為堤身灌木帶、迎水喬木帶、迎水側(cè)灌木帶。對堤身已建有硬質(zhì)護岸的，只在護岸以上裸露坡面區(qū)設(shè)計堤身灌木帶。對時下頂結(jié)合機耕路段，在路肩適當(dāng)補植或新植喬木。為更好的發(fā)揮植物的生態(tài)效益，生態(tài)防護內(nèi)樹木應(yīng)“品”字形栽植。生態(tài)防護栽植樹種及規(guī)格設(shè)計如下:堤身灌木帶、迎水灌木帶灌木選擇杞柳，株行距0.6m×0.6m；迎水喬木帶:喬木選擇柳樹，株行距2m×2m，胸徑4cm～6cm。

堤防生態(tài)防護具體方案為:（1）堤頂寬度為4.0m，迎水坡坡比為1∶2.5，背水坡加高培厚部分坡比為1∶2.5，現(xiàn)狀堤防背坡坡比保持不變，兩岸設(shè)堤頂路，路面為砂礫路面，河道灘地、迎水坡及背水坡采用生物防護，迎水坡布置灌木生態(tài)防護措施，株距0.6m×0.6m，堤腳布置上下兩塊1m×1m雙鉸格網(wǎng)石籠，上、下兩層錯開0.7m，搭接部分寬度為0.3m，堤腳石籠河道內(nèi)布置喬木生態(tài)防護措施，兩排株距2m×2m，背水坡布撒草籽，拉馬河左岸3+200-3+400、3+800-5+000，拉馬河右岸0+000-2+800、3+200-4+450、勝利河右岸0+000-2+400堤防采用該方案。（2）迎水坡坡比為1∶2.5，背水坡加高培厚部分坡比為1∶2.5，現(xiàn)狀堤防背坡坡比保持不變，堤頂寬度為4.0m，兩岸設(shè)堤頂路，坡面采用雙絞格網(wǎng)石籠護坡，防護至設(shè)計水位以上0.5m處，防止勝利河對岸坡的沖刷。石籠護坡頂部至堤防頂部之間采用灌木生態(tài)護坡，種植株距0.6m×0.6m。拉馬河右岸（2+800-3+200）0.4km，拉馬河左岸勝利河口轉(zhuǎn)彎段（3+400-3+800）0.4km，合計0.8km堤防采用該方案。護坡采用生態(tài)護坡，在表面種植紫穗槐及草籽，紫穗槐種植行間距為1.0m×1.0m，每穴2株。生態(tài)護坡防護范圍：灘地及從灘地與坡面交線至堤頂?shù)钠旅孢M行防護。

3 生態(tài)理念在建設(shè)山區(qū)河流堤防設(shè)計中的應(yīng)用

經(jīng)濟社會發(fā)展帶來人們對生活品質(zhì)的提高，山區(qū)河流堤防建設(shè)的生態(tài)化可續(xù)化要求日益增加。在此背景下，水利治河治水尋求山區(qū)堤防的生態(tài)建設(shè)開始逐漸走向科學(xué)系統(tǒng)化。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）全局統(tǒng)籌，有機融合。山區(qū)河流治理不能局限在傳統(tǒng)機械的修造上，應(yīng)將治理區(qū)內(nèi)的氣象水文、地質(zhì)、水資源和人口、產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟等因素納入考量范圍，全面統(tǒng)籌當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。根據(jù)河道天然狀況，合理利用原有的老岸坎，陡坡、崖壁、漫灘，構(gòu)建立體式河道防洪工程，盡可能少占，或者不占河道漫灘。實現(xiàn)水環(huán)境與社會生存環(huán)境有機融合的治水新理念。

（2）河流修復(fù)為基礎(chǔ)，尊崇自然和諧。針對山區(qū)河流的實際情況充分利用其自身生態(tài)用水需求進行水資源利用的設(shè)計與開發(fā)。保證多渠道開源，盡可能地恢復(fù)河道的連續(xù)性。設(shè)計中應(yīng)尊重河流的天然河態(tài)及河水域生物的多樣性，盡量保持河流生態(tài)系統(tǒng)不被破壞。重視河流與山區(qū)種植植被、田園作物、村鎮(zhèn)綠化以及公路橋梁設(shè)施等的景觀融合性，力求最大程度地保有建設(shè)區(qū)當(dāng)?shù)厝宋募霸硷L(fēng)貌。

（3）優(yōu)化水環(huán)境，建設(shè)生態(tài)岸灘。治河首要任務(wù)是治污。工、農(nóng)業(yè)及生活污染是造成河體水體環(huán)境變差的第一殺手。控制污染源，防止田源污染，推進垃圾、污水收集，建設(shè)河岸植物緩沖防護帶或人工濕地，恢復(fù)其自身凈化能力，優(yōu)化水環(huán)境。建設(shè)生態(tài)岸灘，進行堤防防護時，挑選柔性材料，將草本植物種植于護岸水上柔性墊層，水下采用拋石、石籠等，可以為水生物創(chuàng)建良好棲息繁衍環(huán)境，既可實現(xiàn)河流防洪護道的要求，又能達到融景及改善生態(tài)環(huán)境的效果。

4 結(jié)論

山區(qū)中小河流的堤防工程，應(yīng)遵循河流的自然規(guī)律，全面統(tǒng)籌，確保治理河段的生態(tài)健康在治水過程中將生態(tài)水利與修復(fù)工程有機結(jié)合，營造宜居和諧自然的人與環(huán)境共生生存空間。堤防生態(tài)防護在山區(qū)中小河流堤壩建設(shè)中發(fā)揮了優(yōu)越的治河效益，對促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟社會的可持續(xù)、和諧發(fā)展具有重要意義。陜西水利

[1]金鴻.論綠色設(shè)計理念在山區(qū)河流堤防建設(shè)中的應(yīng)用 [J].黑龍江水利科技.2013（04）168-170.

[2]段家貴.水利工程生態(tài)環(huán)境影響評價的指標(biāo)體系研究[J].水利規(guī)劃與設(shè)計.2014（05）51-52.

[3]劉志立.基于堤防建設(shè)中綠色設(shè)計理念的運用[J].黑龍江水利科技.2014（09）.

[4]陳盛輝.初探山區(qū)河道生態(tài)堤防工程設(shè)計[J]科技與企業(yè).2014（10）.

[5]韓軍橋.淺談生態(tài)理念在水利設(shè)計中的運用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2014（24）.