基于生態(tài)景觀斷面的中小河流治理研究

佟艷輝

(遼寧水利土木工程咨詢有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000)

為進(jìn)一步加快農(nóng)村河道的綜合整治以及推進(jìn)中小河流治理，我省以縣域?yàn)閱卧?zhèn)整鄉(xiāng)的開(kāi)展中小河流治理，通過(guò)實(shí)施河道疏浚、生態(tài)修復(fù)、水系連通、岸坡整治等措施提升河流防洪功能，有效解決了河流水系存在的問(wèn)題，逐步實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)河道水清、岸綠、景美、河暢的近自然生態(tài)整治目標(biāo)[1-3]。中小河流治理的重點(diǎn)為護(hù)岸選型設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的護(hù)岸設(shè)計(jì)通常選用土石混合或土堤等材料，單純從防洪的角度堆砌硬質(zhì)護(hù)岸，這有利于增強(qiáng)堤岸的抗水沖刷和防洪功能。然而，諸多維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的自然因素也會(huì)因硬質(zhì)堤岸的應(yīng)用出現(xiàn)破壞，如河床與植被之間的聯(lián)系被阻斷、生硬缺乏美感且沖刷發(fā)生轉(zhuǎn)移等。

傳統(tǒng)護(hù)岸多利用混凝土塊、塊石等耐沖蝕材料，這對(duì)河流趨彎取直和自然演變屬性產(chǎn)生影響[4]。為保證航運(yùn)安全有時(shí)使河道渠化整治，有的裁彎取直整治工程大大改變了河流坡度和縱向形態(tài)，河流趨直使得其蜿蜒的基本特性受到限制；此外，流態(tài)單一河流，其復(fù)雜的流態(tài)受傳統(tǒng)整治工程消失不見(jiàn)，空氣與水體間的交換明顯減弱，各種物質(zhì)在水體內(nèi)的時(shí)空交換功能下降。為增強(qiáng)河道的通航能力，整治工程通常以幾何規(guī)則形式改造河床斷面；對(duì)深灘、礙航的淺灘采取拋石處理、疏浚開(kāi)挖等措施，從而改善流態(tài)。河床形態(tài)經(jīng)硬化處理后更為單一，雖達(dá)到通航要求卻嚴(yán)重破壞了河流生態(tài)環(huán)境多樣性；另外，硬化處理后的邊坡、河岸、河床，破壞了遷徙鳥(niǎo)類的親水環(huán)境、魚(yú)類產(chǎn)卵以及食物來(lái)源場(chǎng)所，微生物生存和交換的空間環(huán)境也發(fā)生了極大的改變[5-6]。河流屬于體現(xiàn)自然風(fēng)貌和城鄉(xiāng)特色的重要載體，也是極為珍貴的自然資源，所以重塑河道景觀對(duì)實(shí)現(xiàn)水生態(tài)文明和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)十分必要。

在中小河流大規(guī)模整治的時(shí)代背景下，如何充分融合人水相親、自然生態(tài)的治水理念，兼顧河流生態(tài)修復(fù)與防洪安全科學(xué)設(shè)計(jì)生態(tài)景觀護(hù)岸斷面形式，逐漸引起水利工程領(lǐng)域以及社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。據(jù)此，本文結(jié)合不同類型河流的整治目標(biāo)和生態(tài)治理經(jīng)驗(yàn)，全面探究中小河流生態(tài)護(hù)岸措施，并提出有利于減少自然地貌受干擾破壞、維持河流良性循環(huán)和水生動(dòng)植物生長(zhǎng)環(huán)境的生態(tài)護(hù)岸新模式。

1 護(hù)岸的斷面類型

依據(jù)河流規(guī)劃實(shí)際需求和防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)，將具有生態(tài)景觀、防洪排澇、引水灌溉、航運(yùn)等功能的護(hù)岸，劃分成人工和自然兩種護(hù)岸形式[7]。其中，斜坡式、垂直式和復(fù)合式為較常見(jiàn)的人工護(hù)岸形式，陡坡型和自然型為普遍應(yīng)用的河流自然護(hù)岸。

1.1 人工護(hù)岸

中小河流流經(jīng)建筑物集中或人口密集的郊區(qū)、城區(qū)時(shí)，由于存在較高的防沖、防洪要求，因此對(duì)護(hù)岸的耐久性、抗侵蝕性和抗沖性要求較高，其護(hù)岸材料以硬質(zhì)性生態(tài)磚、混凝土和石材為主，并于堤后種植相應(yīng)的植物，河流形態(tài)大多經(jīng)人工裁彎取直處理。人工護(hù)岸可大大減少河道淤積，充分發(fā)揮河流的防洪排澇功能。

1.1.1 斜坡式護(hù)岸

斜坡式護(hù)岸一般適用于河道寬度適宜、土地建筑物使用較松、流經(jīng)鄉(xiāng)村或城郊的河段，這種護(hù)岸可以選用生態(tài)袋或生態(tài)磚搭配無(wú)紡?fù)凉げ肌⒏善鍪炔牧希履_壓護(hù)材料大多選用景觀石或塊石。生態(tài)護(hù)岸材料可以明顯改善河流的自凈功能，為水生動(dòng)植物生長(zhǎng)、棲息創(chuàng)設(shè)適宜的空間環(huán)境。

1.1.2 垂直式護(hù)岸

垂直式護(hù)岸一般適用于河道寬度較窄、土地使用緊張、建筑物密集或流經(jīng)城鎮(zhèn)中心區(qū)域的河段，汛期水流速度快且汛期與枯水期水位相差大。由于具有較高的護(hù)岸要求，以混凝土或漿砌石等硬質(zhì)護(hù)岸材料為主。此外，流速較緩的河段也可選用生態(tài)魚(yú)巢磚和鉛絲石籠等生態(tài)環(huán)保、透水性較強(qiáng)的材料。

1.1.3 復(fù)合式護(hù)岸

由斜坡式與垂直式護(hù)岸組成的復(fù)合式護(hù)岸，一般適用于具有較高景觀要求的城區(qū)河段。河水在正常水位情況下處于垂直硬質(zhì)河岸斷面內(nèi)，遇過(guò)境洪水時(shí)則淹沒(méi)垂直斷面，能夠加大過(guò)境斷面的兩側(cè)柔性斜坡式護(hù)岸有利于減輕岸坡受洪水的沖刷。由于具有較寬的占地面積，通過(guò)形成高低落差復(fù)合式護(hù)岸可以建成多層次的景觀。這種護(hù)岸形式的運(yùn)動(dòng)、休閑和親水功能較強(qiáng)，有利于最大限度的保留生態(tài)系統(tǒng)自然性、發(fā)揮生態(tài)護(hù)岸游玩性以及模擬構(gòu)建穩(wěn)定的自然植物群落。

1.2 自然護(hù)岸

對(duì)于水流速度不大、河道寬直的中小河流以及流經(jīng)公園、鄉(xiāng)村、城市郊區(qū)等建筑物少或人口稀疏的河段，由于存在較低的防沖、防洪要求，護(hù)岸材料可以選用當(dāng)?shù)氐氖?、土料，并考慮現(xiàn)狀河道的自然形態(tài)栽植適宜的植物固岸，以滿足河道岸坡穩(wěn)定和維持其天然屬性的要求[8-9]。自然護(hù)坡可以增強(qiáng)水體的自凈功能、有效的調(diào)節(jié)水位以及實(shí)現(xiàn)滯洪補(bǔ)枯的作用，為維持水陸系統(tǒng)的生態(tài)平衡發(fā)揮著積極作用。

1.2.1 陡坡型護(hù)岸

陡坡型護(hù)岸一般適用于嚴(yán)重沖蝕的河段或較陡的坡岸，為增強(qiáng)岸坡的抗沖功能，其加固護(hù)岸和護(hù)底材料多選用適宜植物、天然木材或石材。采用漿砌石塊或石塊進(jìn)行護(hù)底、拋石壓腳，坡腳防護(hù)材料有松木樁或石籠；選擇沿階草、狗牙根或馬尼拉等根系發(fā)達(dá)的護(hù)坡草皮搭配灌喬木組合，以增強(qiáng)土質(zhì)護(hù)岸的穩(wěn)定性。

1.2.2 緩坡型護(hù)岸

緩坡型護(hù)岸一般適用于腹地大或坡度緩的河段，在天然性狀態(tài)下配合原護(hù)岸種植植物，以提高河岸的整體穩(wěn)定性，通過(guò)配置植物群落維持原系統(tǒng)的棲息和生存環(huán)境。華南地區(qū)常見(jiàn)的耐濕喜水植物有蘆葦、花葉蘆竹、香蒲及鐵刀木、落羽杉、蒲桃、水翁等，為增加護(hù)岸的生態(tài)景觀效果及抗洪能力利用根系發(fā)達(dá)的植物加固護(hù)岸。

2 實(shí)例分析

2.1 工程概況

遼寧省新民市某生態(tài)整治工程總長(zhǎng)20.165 km，主要流經(jīng)農(nóng)田、村莊和鄉(xiāng)鎮(zhèn)等區(qū)域，主河道較寬且周圍建筑物群落呈點(diǎn)狀聚集、沿途人口較為稀疏，河流用地相對(duì)寬松具有明顯的山區(qū)型特征。河床坡降大且山地集雨區(qū)陡峭，汛期洪水暴漲極易形成洪澇災(zāi)害，而枯水期常年水量不足甚至出現(xiàn)斷流，河道淤積、年久失修、防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)低且行洪能力逐年下降。

為提高河流的防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)以及改善水生態(tài)環(huán)境，河道護(hù)岸斷面形式擬選用復(fù)合型，以提高河流的生態(tài)景觀效果和改善河流基本功能。重要農(nóng)田村莊、村鎮(zhèn)、部分支流的防洪標(biāo)準(zhǔn)為5～10 a、20 a和2 a一遇，設(shè)計(jì)整治方案為:對(duì)河道實(shí)施清淤疏浚整治以增強(qiáng)行洪能力，清淤底高程按照護(hù)岸高度、水面線及河道比降綜合確定；考慮到當(dāng)?shù)芈咽^多的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)的斷面形式具有較高的石材利用率，并符合便于就地取材、因地制宜的原則。

2.2 復(fù)合型護(hù)岸景觀節(jié)點(diǎn)斷面

2.3 復(fù)合型護(hù)岸標(biāo)準(zhǔn)斷面

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，資源的需求和氣候環(huán)境的變化對(duì)河道整治工程的要求越來(lái)越高。中小河流的灌溉、供水、行洪、排澇、休閑娛樂(lè)等功能，不僅能夠滿足區(qū)域生產(chǎn)生活要求，而且可為城鎮(zhèn)農(nóng)村發(fā)展提供有力支撐。河道生態(tài)需要綜合考慮美學(xué)、人文、社會(huì)和生態(tài)等因素，并注重安全、自然等功能，充分發(fā)揮自然景觀、生態(tài)系統(tǒng)和水利工程的整體優(yōu)勢(shì)，使得人文歷史、生態(tài)資源、自然環(huán)境與工程的有機(jī)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)平衡、人居環(huán)境改善和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體目標(biāo)。