黃銀穎 廣東海納工程管理咨詢有限公司惠州分公司
本工程治理治理河長13.428km,治理河段包含干流(DTS)、豆腐磨水(DTSA)及園嶺水(DTSB),主要建設內容有:清淤河長7.328km;新建護岸總長5.541km;新增景觀節點1處,總占地面積1452.29m2;拆除重建水閘1座(改建為水陂);重建水陂7座;新建農橋1座;新建擋水墻209m;新增確權劃界措施一項;新增24小時視頻三要素監測站4套。
(1)從現場水文、氣候、地形等實際條件出發,以生態為主導,開展設計工作,實現水利工程設施與現場自然環境的融合,充分尊重自然規律。
(2)河灣處,宜實施緩灣寬河的方案,由此擴寬行洪斷面,避免防洪壓力過大。
(3)河岸堤線保持順暢,以靈活的方式改造折彎,凸顯出河道的自然特性。
河道綜合治理時采取多種方法相融合的模式,即“上攔+下排”。其中,上攔的主要目的在于保護植被,提高水土穩定性;下排的主要目的在于疏浚,避免河道淤堵,此外修筑護岸堤防,提高排泄洪水的效率。根據“上攔+下排”的思路提出具體的方法:水保非工措施,根據現場的地質特點以及氣候特點種植適量的親水植物;水保工程措施,重點內容在于建設谷坊,此類設施的應用有利于修正河道,實現對微觀水環境的深度優化;根據河岸岸坡的實際情況采取針對性的治理措施,以免河岸因洪水的沖刷而失穩。在整個防洪工程實現方案中,岸坡的治理屬于重點內容。
根據現場勘察結果可知,上游起始段河道比降大,河槽流速大,泄洪能力較強。在河岸整治時,以盡可能保持兩岸原始風貌為基本前提,輔以清除岸坡雜草以及淤積砂石體等措施。再以自然為本體,適當輔以人工“點綴”的方式,提升河流自然風貌特色,并保證洪水宣泄效果。
以多個網箱為基礎單元,經過組合后構成完整的箱體,即格賓擋墻,該裝置內部由多個格室組成,取適量鵝卵石料用于填充箱體,構成透水性能突出且具有足夠柔韌性的完整結構。通過格賓擋墻的應用抵御高速洪流的沖刷作用,保證墻后岸坡的穩定性。此外,得益于填石間隙的透水能力,增強了自然要素的聯系,土壤、水、空氣相互作用,營造良好的植被生長環境。
經過河道疏挖以及新建堤防后,河道的形態具有順直性,為避免岸坡遭沖刷的問題,著重考慮河道比降較緩的寬淺灘處,于該處采取治理措施,例如散鋪鵝卵石造灘,局部存在急流時,則采取新建混凝土灌砌鵝卵石護岸的方法。鵝卵石散鋪護岸時嚴格控制各鵝卵石材料的大小,以便構成規整的、可靠的自然防護坡面。尺寸方面,河槽頂端、底端的寬度分別按0.8m、1.2m予以控制。在混凝土灌砌鵝卵石護岸施工中,下設砂礫石墊層并配套護岸基座。
混凝土砌塊擋墻兼具擋土、排水多重作用,且砌塊間留有足量的孔隙和凹槽,可作為植被的生長場所,經一段時間的培植后,岸坡的綠色生態氣息愈發濃郁,自然風貌得以優化。河段末端右岸建設直立混凝土砌塊擋墻結構,高度視現場環境做動態化的調整,總體控制在3.8~5.1m。擋墻基礎施工采用的是格賓石籠結構,單層厚度0.8m、單排寬度1.2m,采取雙層雙排的布設方案。此外,設基礎梁,于墻背與填土間設反濾層,厚度按500mm予以控制;配套適量的土工格柵,實現與砌塊的穩定連接;于墻背與反濾層間設土工布。
綜合考慮河道生態環境保護、減緩下游河道受沖刷程度等多重要求,對常見的壩型做對比分析,最終選擇的是技術可行性較高、施工便捷、應用效果較好的液壓升降壩型。壩高1.5m,壩底設厚度為1.5m的C25鋼筋混凝土結構,順水流方向的長度按25m予以控制,布設一排液壓缸用于穩定支撐活動面板(此裝置帶有鉸鏈軸,因此具有較強的靈活性),根據實際需求適時升壩攔水,有效保證行洪效果。壩底板預留液壓構件支座埋件孔,在底部按特定的間距開設適量的檢修底孔,以便后續高效開展檢維修工作。
在“上攔”的方案中,水保非工程措施為重點內容,其充分尊重自然特性,采取林草修復措施,彰顯出現場的自然風貌。具體細分為如下兩種方法:
(1)河段岸坡補種植物。作業要點有:補種柳樹,共168棵;種植小葉女貞、金邊黃楊、紅葉石蘭球及紅花繼木;補撒種麥冬草籽,撒種三葉草。
(2)流域生態林修復。充分調動群眾的積極性,共同參與到種植活動中。為保證修復效果,首要工作在于荒山改造生態林,夯實生態底子,再發放諸如桃、李、杏等苗木,一方面豐富生態,另一方面借助桃子、李子等農產品幫助種植者創造經濟收益。
新建谷坊、加固谷坊各2 座,依托于此類措施,構成水面面積7350m2。
山區河道流速較快,在水流的沖刷作用下岸坡可能會受損。經過技術可行性、生態效益等多角度的對比分析后,確定具體的岸坡防洪治理方案,具體體現在生態護坡駁岸、立式漿砌塊石硬質駁岸、鉛絲石籠植物軟質駁岸等方面。在明確方法后進一步探討作業要點:
(1)岸坡治理采取的是多種途徑相綜合的方式,兼顧防洪和生態的雙重要求。
(2)人造混凝土及漿砌石擋墻是較為關鍵的設施,但不宜過度使用,原因在于此類設施占比較大時將產生突兀感以及生硬沉悶感,缺乏足夠的自然特色。根據經驗以及現場條件,認為河道漿砌石擋墻高度以2.5~4.0m較為合適,必要時可采用復式斷面的形式,基礎結構可以選擇漿砌石,岸坡建設時兼顧防洪、生態景觀的雙重要求,因此宜采用生態護坡磚岸坡,或采用合適類型的植物。
(3)鉛絲石籠植物軟質駁岸是生態型防洪治理中的重要方法,綜合應用效果突出,具體體現在如下幾方面:鉛絲石籠具有生物滲透性,塊石設置到位后彼此間存在一定的間隙,可作為生物生長的場所,充分利用到每一寸空間。同時,依托于鉛絲石籠的結構特性,種植適量的麻柳樹、蘆葦等親水植物,其根系發達,對現場環境的適應性較好,可以取得良好的抗沖刷效果。此外,施工便捷,能夠高效完成鉛絲石籠植物軟質駁岸的建設工作。
(4)合理控制谷坊和生態駁岸兩處的位置,尤為關鍵的是河道比降的控制,在保證該指標的合理性后有利于穩定河水的流速,以免因流速過快而產生明顯的沖刷作用。在修建谷坊后有助于調節河流水勢,駁岸的建設將提高對行洪斷面的控制水平,在多重措施共同落實之下取得突出的治理效果。
綜上所述,文章經過分析后,提出山區河道的生態型防洪治理技術。在實際工作中,需要充分關注河道行洪暢通的基本要求,保證治理方案落成后可達到特定的防洪標準;結合現場的地形、氣候等自然條件,建設一定規模的生態駁岸;此外,采取有效的系統規劃水保措施,消減洪水洪峰,避免大范圍的水土流失。在具體的工作路徑中,諸如生態駁岸、鉛絲石籠、水保綠化等均是優質的方式,具有可行性,可供類似工程參考。