田紅剛 王倚天
【摘要】以防洪安全、生態安全為核心,采用水利、生態手段全面梳理河岸、河床及保護區域,通過合理布置岸坡位置、合理選擇岸坡形式、合理處理河床斷面式等“三個合理”,在保證河道流域防洪、防汛、河道管理的基礎上,打造改善沿線城鎮景觀,促進流域沿線經濟發展的生態型河道。
【關鍵詞】山區河道;防洪;生態
隨著水資源污染及過度開發形勢日益嚴峻,雨洪的生態功能逐步引起人們的重視,2015年10月,國務院辦公廳印發《關于推進海綿城市建設的指導意見》,強調充分發揮建筑、道路和綠地、水系等生態系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方式。
本文通過生態手段治理河道,在保證防洪安全的前提下,采用生態措施對河水進行凈化與涵養,從而改善河道的整體水環境。
1、山區河道治理普遍現狀
山區河道一般暴雨集中,產、匯流歷時短,河道坡陡水疾,洪水暴漲暴落,流量洪枯變化大。河床及岸坡一般植被脆弱,水土流失嚴重。河道流經村莊段普遍面臨著垃圾亂堆亂放的現象,同時山區河道兩側也時常存在尾礦庫堆積的情況,且大多尾礦庫水土保持措施不規范。
在傳統的山區河道治理過程中,過于強調安全,往往只注重河道的防洪功能,通常采用平整河床、砌筑漿砌石、混凝土防洪墻等手段,束縛洪水,處處是硬化,以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規劃設計理念,這種做法忽略了河道的生態功能,往往造成洪水過后河道內一片光禿裸露的現象。
2、工程實例探索
灑河是灤河主要支流之一,發源于承德市興隆縣獐帽子山南麓的東八品溝分水嶺,于遷西縣境內灑河橋鎮北注入灤河。全長89km,流域面積1160km2。做為灤河水系重要的支流之一,灑河流域生態環境面臨著嚴重威脅,河道內采礦挖砂導致河床裸露,植被殘缺,水源涵養調蓄能力極低。同時,河道內周圍垃圾污染嚴重,直接影響下游大黑汀入庫水質質量,從而威脅著“引灤入津”、“引灤入唐”等重要城市供水工程的水質安全。
2.1設計理念
以防洪安全、生態安全為核心,采用水利、生態手段全面梳理河岸、河床及保護區域,通過合理布置岸坡位置、合理選擇岸坡形式、合理處理河床斷面式等“三個合理”,在保證河道流域防洪、防汛、河道管理的基礎上,打造改善沿線城鎮景觀,促進流域沿線經濟發展的生態型河道。
2.2工程措施
2.2.1合理布置岸坡位置
工程設計中河道岸線的布置充分參照現狀洪水淹沒范圍線、歷史河道(洪泛區)演變情況調查,岸坡軸線布置力求平順、平緩連接,盡可能不占河道,并適度向外擴張,恢復歷史河道及洪泛區范圍,給河道的生態涵養留足空間。
2.2.2合理選擇岸坡形式
①沖刷嚴重段:為保證河道邊坡的穩定,對河道沖刷較為嚴重的河段河道凹岸岸坡采用1:3、生態石籠護坡,石籠護坡頂高程超高設計水位1.0m,石籠采用種植土料進行填縫,并播撒蘆葦、細葉芒等耐貧瘠的水生植物種子自然衍生,岸頂栽植地被、灌木、喬木等水土保持措施。
尾礦庫段:為減少河道兩岸尾礦庫礦粉、砂、碴在汛期進入河道,對河道兩岸尾礦庫較多河段采用生態石籠護坡,坡比1:3.0,石籠護坡頂高程超高設計水位0.5m,石籠采用種植土料進行填縫,并播撒蘆葦、細葉芒等耐貧瘠的水生植物種子自然衍生。
在汛期,尾礦庫礦粉首先隨雨水流入生態石籠縫隙可做為植物生長的土壤,隨著植物的生長,又增加了岸坡的水土保持能力,形成了一個良性循環。
②水流平順段:除上述沖刷嚴重段及尾礦庫較多河段,其余水流平順段為保證河道的水生態性,坡比盡量采用緩坡,軟化河道兩岸,迎水面一律采用1:3~1:5不等的土坡緩坡入水,以便于植被生,減少水土流失;同時合理布置喬木、灌木、地被等植物,形成植物由河床爬到岸頂的立體生態系統。如:
a.河道灘地較窄,為了減少河道壓縮量采用1:3邊坡。
b.河道灘地較寬段采用用1:5緩邊坡,或依照現狀地形形成復式斷面,邊坡采用1:3(上)、1:5(下)組合邊坡,戧臺高程為5年一遇洪水位線超高0.5米。
2.2.3合理處理河床形式
保留現狀河床走勢不變,河床分主河槽及灘地進行處理,主河槽部分維持現狀河槽深淺不一的形態,雖然局部地區由于挖砂采礦形成深坑,不回填主河槽,局部深坑做為河道的生態水源涵養區,僅對河道灘地垃圾進行清理。
為改善河道生態脆弱的現狀,加強河道生態保護措施,本次設計分別位于地處河道下游河床放開地段設置水源涵養區,水源涵養區由魚嘴、內河、外河等組成。河道由魚嘴分流的內河沿河道水流方向穿過整個水源涵養區,生態涵養區種植水生、濕生的植物有利于水土保持固定養分的植物,經由地表徑流、涵養水坑、植物水保手段,用生態的方法把河流從上游帶來的水分涵養存留在涵養區,從而使生態涵養區形成良好的生態群落。在豐水期,水流經過內河河道,植物起到水土保持作用,同時將涵養水坑的水蓄滿。在枯水時期,通過內河提供的地表徑流和涵養水坑水養存儲的供給,保持生態的持續發展,改變河道在枯水期出現枯水荒地的狀態。從而產生河道提供涵養,涵養服務生態,生態保護河道的良性循環。
4、結語
本文結合遷西縣灑河河道綜合治理工程實例,簡要介紹了河道治理工程的在注重河道防洪功能的前提下,應結合現狀充分挖掘河道的生態功能,并通過相應的工程理念與措施對山區河道的生態治理做了初步探索。
參考文獻:
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[4]伍業鋼,海綿城市設計[M].江蘇:江蘇科學技術出版社,2015.
作者簡介:
田紅剛(1988年---)男,河北唐山,西北農林科技大學,水利水電工程,本科,從事水利設計工作。
王倚天(1991年---)男,河北唐山,東北林業大學,風景園林,本科,從事景觀設計專業工作。