城镇河道治理中生态护岸方法分析

李 超,李 明,全先超

(1.淄博市水利移民管理局,山东淄博255000;2.临沂市水利局南水北调建设管理处,山东临沂276000)

城镇河流与人类的发展息息相关,相互作用非常紧密,人类影响城镇河流的水文特性、物理结构和生态环境;城镇河流的水域环境、生态环境、空间结构等也服务于人类并促进人类的进步和城市的发展。2011年中央一号文件《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》提出:中小河流治理要优先安排洪涝灾害易发、保护区人口密集、保护对象重要的河流及河段,加固堤岸,清淤疏浚,使治理河段基本达到国家防洪标准。流经城市和乡镇的城镇河流关系到众多人口的用水问题,治理工作尤为重要。

城镇河道除了防洪兴利,还能通过优化河道治理模式创造丰富多样的生态环境和独具特色的区域文化。在河道整治的设计中,除注重河道行洪、排涝、灌溉等基本功能外,还必须重视水质的提高、水环境的改善[1]。在工程实践中,人们已经意识到在城市河道内一律采用刚性硬质护岸,会加快水生态系统的破坏,所以融工程结构与生态环保为一体的护岸型式越来越多地受到重视和应用[2]。

1 生态型河道

1.1 生态型河道概念

生态型河道是在生态安全与和谐理念指导下,以修复受损河道为目的,通过生态河床和生态护岸等生态工程的技术手段,形成的自然生态和谐,生态系统健康,安全稳定性高,生物多样性高,河道功能健全的非自然原生型河道,是通过河道结构上的生态工程建设来实现河道生态系统的持续健康发展。

1.2 生态河道特征

生态河道系统是以自然为主导的[3],能够维持物种多样性、减少对资源的掠夺、维护生态系统的动态平衡,对提高系统的自我调节、自我修复能力,改善人类生活环境等方面具有重要的意义。生态河道既具有生态学特性,又具有力学、社会经济特性,其特征主要体现在:结构稳定性、景观适宜性、生态健康性和生态安全性等几个方面。

2 生态护岸结构及模式

生态护岸是生态河道的主要体现。生态护岸是利用植物或者植物与土木工程相结合,对河道坡面、岸墙进行防护的一种新型护岸型式。生态护岸集防洪效应、生态效应、景观效应和自净效应于一体,遵循着规模最小化、外型缓坡化、内外透水化、表面粗糙化、材质自然化及成本经济化等原则,而且与常规方法相比,各类工程的总投资相对比较低。河道护岸具有许多功能,其中最基本的功能是防洪排涝、供水输水,其次是满足景观、生态和人类活动的需求。

2.1 生态护岸植物种类选择

生态型护坡可采用基本的植物群是水生植物、草、灌木和树。植物种类的选择以表1中汇总的植物的不同功效为依据,并考虑可使植物存活的土壤物理成分、气候条件、土壤和水状况[4]。

表1 植物的护岸功能

2.2 生态护岸结构

生态型护坡结构上主要有天然材料护坡、人造材料复合植被护坡、多孔隙结构和笼系结构等,这些材料和结构大多满足多孔隙和柔性的特点[5],详见表2,多种护坡形式见图1、图2和图3。

城镇河流多属于中小型河流,河道纵向坡度较小,边坡的冲刷问题不大,且具有很强的生态、景观和环保要求,所以天然材料护坡、人造材料复合植被护坡、多孔隙结构等结构形式经常应用于城镇河流的护坡工程。

表2 生态护岸结构及特性

图1 天然材料护坡形式

图2 石笼护坡形式

图3 网格型混凝土块护坡形式

2.3 生态护岸模式

不同河段,因其坡度和冲蚀条件而异,需采取不同的护坡措施。生态护岸模式有三种:原生态型治理模式、自然型治理模式和工程生态型治理模式[7]。针对不同河流功能,推荐采用的护岸模式见表3。

表3 生态护岸模式选择

3 两岸岸坡的植被缓冲带

河流廊道的内部与外部环境是保存与联系各个生态系统的重要场所,人为的干扰常会影响廊道栖地的品质。

3.1 植被缓冲带功能

植被缓冲带具有许多功能,如隔离或屏障人类活动的干扰,减缓洪峰,提高河道的稳定性,同时还兼具美学、游憩与资源利用功能;植被缓冲带另一个重要的作用是可以净化水体。在沿江栽植大面积绿化有助于提高自然的渗滤净化能力,减缓污染土壤对水体的威胁。大范围连续的、多层次的河道水系绿化和水系水质的提高也为鸟类和水生动物提供必要的活动空间和容量,从而更加提高河道的自然活力和生机,使水环境更具吸引力,也增强了不同河段的地方特色和景观个性,而同一地区恰当的物种选择又可分明地展示出不同季节的景色变化。

所以,人为活动区域应与河流廊道之间保持一段缓冲地带,隔离或屏障人为活动对河流廊道干扰所产生的冲击。

3.2 植被缓冲带的布置

缓冲带设计要体现主题性。绿化带应以树林布置和草地布置相结合,水与绿的结合是环境景观的基础。自然美是河道治理追求的主要美学特征,应该设法营造自然环境和自然景观,保持岸线的纯自然性,从而给人以回归大自然原始美的感觉。植被缓冲带可按如下两点布置:

(1)在堤岸上面及堤岸以外的步行空间应以高大乔木为主,为步行和活动提供足够的硬地面积,同时也提供足够的树荫面积,又能保证视线的通透。

(2)远离水岸的空间在条件允许的情况下可以处理成大面积的绿地。但要避免一览无余的绿地,也要避免过密的树木遮挡视线。

4 管理要求

生态护岸工程完成后,需要恰当的维护管理[8]。应注意植物栽培乃是季节性活动,会受到一年中特定时间的限制。一旦耽搁需采取应急措施,并对种植计划作出修改。在初始种植后的两年或更长时间内要继续进行检查,最好确定单一的机构负责种植和后期照护。保证植被在适宜的环境下成长以实现其预定作用是特别重要的。

5 河道两侧预留发展空间

由于气候变化,河流未来出现更大洪水的风险继续增加。因此,需给河流更广阔的发展空间。应将堤防顶部设路面工程,不仅方便市民到河道两侧休闲和娱乐,而且还可以为将来的旅游开发提供基础条件[9]。

6 结 语

通过对城镇河道的生态护坡治理,形成一条景观廊道,不仅满足了城镇防洪的要求,更满足了城镇居民亲水、近水的愿望,以及城市生态及景观要求。生态护岸形式在改善水环境的同时,也美化了城市,营造了优美的城市环境,形成“城在水中,水在城中”的城市美景,提升了城市品位。

[1]何江华.河道生态治理工程——生态格网工艺[J].中国农村水利水电,2006,(9):110-111.

[2]杜红伟,王付洲,苏学锐.城市河道治理与生态保护探讨[J].人民长江,2008,39(16):27-28.

[3]王宗侠,段渊古.城市河道景观规划设计方法探析[J].水利与建筑工程学报,2010,8(1):32-34.

[4]R W Hemphill,M E Bramley.Protection of River andCanal Banks[M].蔡雯,江焘 等译.北京:中国农村水利水电出版社,2000:64-87.

[5]石瑞华.河流功能区划与河道治理模式研究[D].辽宁:大连理工大学,2008:72-73.

[6]李伟,孙万林.浅谈三维排水柔性生态边坡系统在水利工程的应用[J].水利与建筑工程学报,2009,7(4):150-152.

[7]张雅卓.城市河道综合治理研究及思考[J].水利发展研究,2009,(6):32-37.

[8]高建辉.浅谈城市河道综合治理[J].中国水运,2010,10(9):173-174.

[9]王莉.城镇河道生态化治理的体会和思考[J].中国水运,2010,10(8):152-153.