上海山阳镇农村河道生态护岸类型的探讨

施赛虎

上海山阳镇农村河道生态护岸类型的探讨

施赛虎

针对上海金山区山阳镇农村河道现状进行了分析,阐述了河道破坏的原因以及对其进行生态护岸建设的必要性,并介绍了几种适合山阳镇河道的生态护岸的基本形式,以期指导该地区农村河道改造工作。

农村河道,生态护岸,治理方案

山阳是金山区委、区政府的所在地,也是上海南翼滨海新城金山新城区开发建设的重点区域。山阳城区规划面积 29 km2,建成后常住人口 30万。不久的将来,将建成一个集现代化、生态型、智能化于一体的具有浓郁北美建筑风格的滨海新城。山阳镇河道水系属于水利控制片的浦南东片,2004年龙泉港出海闸运行后,浦南东片已经形成群闸大包围,按照“北引南排、边引边排”的思路,利用潮汐涨落,张泾河水闸、叶榭水闸等北线引水闸引入黄浦江较好水源,龙泉港出海闸向杭州湾排出污水,片内水体定向流动,有效提高了水体的稀释和自净能力,改善了片内水质。

山阳镇河道纵横,水面率高,尤其是农村河道,河面狭小长度大,面宽约在 10m～15m,河道分布密度高,每条河道大都与龙泉港河道相连。龙泉港河道属金山浦南东片“五横六纵”一纵,担负着挡潮和引、排、调水的重要功能,龙泉港出海闸是浦南东片唯一的排水口门,每天利用杭州湾潮差,开闸排水。流速可达1.86m/s,河道水位急剧下降,在短短的 2 h～3 h龙泉港出海闸口门水位降幅可达到 3.0m以上,尤其是台风季节,水位降幅甚至可达到5.0m,龙泉港沿线处的农村河道水位降幅在 1.5m～2.5m。由于山阳镇现存农村河道大都是自然型土坡护岸,水位涨落频繁使得土体极容易受到波浪力冲刷和风冻侵蚀而流失,影响土坡稳定,甚至坍塌。

对农村河道的生态护岸建设,不能按人们的主观意愿任意去建设,而是应当遵循因地制宜、顺其自然的法则,恢复自然生态为目标。河道生态护岸工程的方法有许许多多,最适合本地区河道生态环境和工程建设特点的才是最理想的生态方案。

对于遭受冲刷、掏空、塌陷等河岸水土流失的关键部位,有针对性地进行修复和补偿,因势利导,这样才有可能做到生态的持续延伸。传统的护岸工程采用浆砌石断面护岸最为常见,它的挡土和抗冲刷特性非常突出,但是生态需求方面表现不足,它把水、河道及护坡分隔开,隔断了水体与土壤的直接接触,阻止了河道与护坡的水气循环,断绝了水中生物的食物来源,破坏了水生物赖以生存和生活的环境,致使整条河道的生态环境遭到了重创。

针对山阳镇地区农村河道的特点,生态护岸治理方案可以分为两大类。

1 草木等自然材料护岸

草木等自然材料护岸适用于河道周围没有民房、厂房等建筑物,护岸的建设不会影响老百姓的正常生活。可以采用发达根系植物进行护岸固土,既可以达到固土保堤,防止水土流失,降低流速,增强抗洪,又可以满足生态环境的需要,保证自然堤岸的特性。

1)自然(种植)草木护坡。采用根系发达的原生草木来保护河道护岸稳定及生态。根系发达的固土植物在水土保持方面有很好的效果,利用植物发达的根系进行护岸固土,既可以防止水土流失,又可以满足生态环境的需要,还可进行景观造景。固土植物主要有沙棘林、黄檀、池杉、龙须草、金银花、芦苇、常青藤、蔓草等,可根据该地区的土质、气候以及当地群众的喜好选择适宜的植物品种。草木护岸主要保护小河、溪流的堤岸和一些局部冲蚀的弯道位置,可保证自然河道及堤岸特性。如种植水杉、柳树等具有喜水特性的植物,由它们发达的根系稳固土壤颗粒增加堤岸的稳定性,具有一定的抗冲刷能力。该方法简单易行,造价低廉。但开始时堤岸抗冲能力差,此时可辅助采用土工织物固坡。随着树木水草生长壮大,抗冲能力逐步提高。

2)人工竹、木桩(插柳)护岸。比较适合于流速大的河道,在河道处可采用松木、柳木等木材制成一定长度的木桩,垂直或倾斜打入地基,形成近于垂直的护岸,保护堤岸不被冲刷。有的小河道可以采用插柳木桩,待柳桩成活后形成活的垂直护岸。坡上种植植被,固堤护岸。人工竹、木桩(插柳)护岸抗冲刷能力强、整体性好、适应地基变形能力强,又能满足生态型护岸的要求。可以保证河流水体与地下水之间正常交换,利于水生动植物的繁殖、生长,并满足河道汛期抗冲的需要,具有适应地基变形能力强、施工简单、造价低廉等优点。

2 工程类护岸

工程类护岸适用于河道周围有民房、厂房等建筑物,河道坍塌严重,自然材料护岸的水体流动不可避免地会带走部分河道泥土,长期下去仍会出现塌方威胁附近民房、厂房、道路等设施。针对这种情况,可采用天然材料、土工材料等进行护底护坡,如在坡脚设置各种种植包,采用块石、砌块或其他材料等做成砌体挡土墙,挡墙可渗透性,斜坡种植植被,实行乔灌结合,固堤护岸,既保护周围民房具有抗冲刷能力、整体性好、适应地基变形能力强等优点,又能满足生态型护岸的要求。

1)圆木桩护岸。圆木桩护岸可用在河道附近有民房、厂房、道路或围墙等建筑物处,施工时不便于开挖直立式浆砌石挡土墙基础的地段,圆木桩护岸施工时对岸线周边环境扰动小,施工方便。在施工河道岸线上打入圆木桩,木桩可采用松木圆桩,考虑木桩打入后,实际上在木桩之间还是存有空隙,为防止木桩间距之间空隙导致水土流失,在木桩后设置竹篦片封边,竹篦片后铺设一层土工布,设竹篦片是一项辅助工程措施,在工程建成初期是比较管用的,日久待木桩护岸前水生植物形成,岸坡绿化植物根系深入土体后,整个护岸包括土体基本可形成自身抗渗稳定,如将来局部地段有渗透掏空现象,可在河道管理养护中加以解决。

2)生态袋护岸。生态袋护岸是一项新型植被护坡技术,它结合土工合成材料应用技术、传统植被护坡技术和边坡治理加固工程技术等,主要由生态袋(管)、连接扣、植被三个核心要素以及其他辅助材料组合而成,植被生长和植被作用是生态袋护岸技术中最核心的特点。袋内装填种植土,为植被提供生存环境,随着植被根系的生长,不断延伸发达,生态袋个体植被根系牢固的连接在一起,使系统整体性大大加强,从而有效巩固了系统的稳定性。植物根系穿透生态袋,延伸到坡体内部,植物根系对坡体具有(深根)锚固和(浅根)加筋作用,从而增强边坡的稳定性,并将生态系统与边坡牢固的联系在一起,构筑一个集“生态、环境、工程”于一体的边坡防护结构。

3)绿化混凝土护岸。按照天然材料在护岸材料中所占的比例,绿化混凝土护岸属于多自然型护岸,是指在自然型护岸的基础上,再用混凝土、钢筋混凝土等材料的护岸,该类护岸也可以看作是对混凝土护岸进行景观及生态功能的改进。绿化混凝土预制块以碎石、水泥按 C20配比拌和,用机械或人工的方法制成一定尺寸的块体,并铺砌在经过整坡的土坡面上,再利用绿化混凝土块体表面的孔隙填充复合土,在设计常水位以上的坡面用液压喷播种植植被。在水位变化区栽植水生植物,经过一个生长季,植被的根系将沿绿化混凝土块体的孔隙生长至块体下面的土坡。这种绿化混凝土护岸是由混凝土和植物共同起到护坡、固土的作用。

农村河道生态护岸工程的目的就是要对直立状土坡段进行加固整理和生态修复。生态护岸的设计应结合各河道的特点力求做到：1)应满足河道功能、河岸堤防稳定的要求,并降低工程造价。2)尽量减少刚性结构,设置多孔性构造,为生物提供一个安全的生长空间,增强护岸在视觉中的“软效果”,美化工程环境。3)确定水位变幅范围,结合植物调查结果,选择不同区域和部位合适的植物。4)布置建筑物时考虑人们的亲水要求。

针对山阳镇农村河道现状的特点,龙泉港出海闸的频繁启闭,出海闸附近4.5 km农村河道均遭受不同程度的冲刷,普遍存在“直立”状的裸露段,而且还在继续塌方,所以对在远离民房的河道护岸处,可采用第一类生态治理方案,能够使其达到自然稳定的坡岸效果。在民房、厂房、道路附近的河道,采用第二类生态护岸治理比较合理,这种护岸目的性明确,不破坏河道原生态,适合河道的生态特点,最有可能得到推广应用。

[1]沈一鸣.浙北农村河道生态型砌块护岸工程的探索[J].工程技术,2008(10)：47-48.

[2]王英华,王玉强,秦 鹏.浅析新农村河道生态护岸形式及选用[J].中国农村水利水电,2010(3)：24-25.

[3]管斌君,宋海娜,吴焕苗.以管良江为例谈城市河道整治及景观设计原则[J].山西建筑,2009,35(16)：367-368.

On exploration for ecological embankment types for rural river channels of Shanyang town in Shanghai

SHI Sai-hu

The paper analyzes the rural river channels of Shanyang town in Jinshan region of Shanghai,illustrates the reasons for the damages of river channels and the necessity for the ecological embankment construction,and introduces some basic forms of the ecological embankment of the river channels in Shanyang town,so as to direct the reconstruction of the rural river channel in this region.

rural river channel,ecological embankment,treatment scheme

TV85

A

1009-6825(2011)03-0218-02

2010-09-28

施赛虎(1984-),男,助理工程师,上海市金山区水利管理所,上海 201500