杨丽娟,余学彦
(1.杭州市水利水电勘测设计院,浙江 杭州 310016;2.浙江省水利水电勘测设计院,浙江 杭州 310002)
河道治理以往偏重于排水泄洪、水利灌溉,河道护岸硬化、渠化现象严重,加上两岸居民生活污水、垃圾的排入,常常导致河道断流,水系污染,水生物无法生存,生态环境遭到极大的破坏,对人们的生活环境造成了恶劣影响.随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高,传统的河道治理方式已经不能满足社会的发展需求,河道的生态、景观、休闲、娱乐等功能逐步受到重视.新的理念要求水利工作者在进行河道治理时,不仅要考虑河道防洪、灌溉,还要考虑人们对河流的生态性、景观行和亲水性等要求.生态化河道是指通过人工物化,使治理后的河道能够贴近自然原生态,体现人与自然和谐共处,逐步形成草木丰茂、生物多样、自然野趣、水质改善、物种种群相互依存,并能达到自我净化、有自我修复能力的水利工程.近年来,许多学者对河道生态治理进行了探讨[1],全国各地也出现了越来越多的生态河道治理的实践,典型的有北京的转河整治工程、仙都风景区内好溪生态河道等[2-3].诸暨市璜山镇龙泉江治理工程就是在河道生态治理理念指导下进行设计和建设的.
诸暨市璜山镇位于诸暨市东南部,距市中心18.5 km.龙泉江为璜山江支流,总长约 18.8 km,汇流面积约89.62 km2,河道坡降约 23.24‰.璜山镇位于龙泉江的下游地区,洪水期水位暴涨暴落,极易发生洪涝灾害,直接威胁全镇经济和人民生命财产安全.为提高城镇防洪能力,保障龙泉江沿河村镇人民生命财产安全,并发挥交通、水景观等综合功能,龙泉江璜山镇段综合治理工程被列为《浙江省中小河流近期治理建设规划》的中小河流项目.工程任务以防洪为主,结合改善水环境及交通条件等综合利用,河道综合治理长度2.1 km,起点为龙泉江乌石头堰坝,终点为龙泉江璜山桥,新建堤防总长度 3101 m,加固堰坝一座,工程总投资2947万元,防洪标准为20年一遇.
河道断面基本型式一般可分为天然河道断面、梯形断面、矩形断面、复式断面四大类[4].在河道整治工程设计过程中,尽量保持其天然状态.按照天然河道断面、复式断面、梯形断面和矩形断面的顺序进行优选.河道断面型式的选择,首先应该按照河道规模分类要求,综合考虑河道防洪、引水和水景观等功能,满足河道在洪水期和枯水期等条件下的使用;其次按照区块分类要求,满足不同区块及人居环境对河道景观、亲水、安全等要求[5].
龙泉江汛期洪水为短急流,冲刷力强.根据河道的功能要求以及河道现状情况,针对不同的河段采用不同的河道断面形式:
(1)矩形断面 根据现场踏勘,桩号0+000~1+398段现状河道基本为矩形断面,且河道左岸部分为民居,右岸为公路(璜八线),土地资源非常有限,没有拓宽条件.从保持河道的整体协调性、尊重自然、占地少以及有限的行洪宽度等方面考虑,该段河道采用矩形断面.
(2)下斜上陡复式断面 桩号1+823~2+128段位于璜山镇集镇段,考虑到河道生态性及集镇的美观、亲水等要求,该段河道采用复式断面,即下部斜坡+上部直立挡墙型式,既不影响行洪又增加河道景观.
根据现场踏勘,龙泉江自然生态环境较好,但由于缺乏统一的规划与整治,河道整体情况较为凌乱,河床淤积严重,杂草丛生.设计中,为突现龙泉江的独特风貌,根据现场踏勘并结合规划成果,将龙泉江定位为在满足河流应有的防洪泄洪功能的基础上,融入生态保护、景观的设计思想.
龙泉江河道中间存在大量碎石堆积物,沿溪流流向呈条带状分布.河床淤积比较严重,这一方面降低河道过水面积,另一方面使得水流主流线频繁改向,增加水流侧向侵蚀能力.河道全河段需要进行不同程度的疏浚,疏浚长度2.1 km,平均疏浚深度0.78 m,水面以下的清淤坡度缓于1∶2.河道经过疏浚后,不仅增加了过水断面,还能控制和净化水质,提高了水面景观,保护了河道生态环境,为营造沿河风景线打下基础.为使整治后的河道保持自我更新的能力,还要做好截污,尽量减少生产、生活污水直接排入龙泉江.
由于龙泉江汛期洪水为短急流,冲击力大,河道的护岸设计优先考虑坚固防冲,故采用传统的硬质且安全系数相对较高的浆砌石挡墙结构型式,如何把生态性和景观性运用于生硬呆板的浆砌石护岸,把工程建设对河道原有自然生态环境的影响降到最低,是本次设计中的难点.
3.2.1 非集镇段方案
非集镇段护岸采用直立挡墙型式,材料为浆砌块石,迎水坡坡度 1 ∶0.1,背水坡坡度 1 ∶0.4,底板为C20混凝土,厚500 mm.挡墙每隔10 m设一道伸缩缝,墙体采用Φ10PVC排水管,梅花型布置,间距2.5 m.为了防止堤脚冲刷破坏,挡墙底板设置1.0 m深齿坎.为营造景观效果,挡墙迎水面设置了条石贴面.砌石护岸比较单调,故在护岸顶部种植攀援倒挂式植物,可遮盖浆砌石的生硬呆板的感觉,护岸内侧设置了斜坡绿化带,见图1.对水流冲刷较严重的地段,采用了抛石防冲,水下可供鱼类休憩.该断面在传统河道护岸型式的基础上,灵活采用土坡、植物修景,既可控制投资,又增加了河道的生态景观效果,有利于河道的生态恢复1)杭州市水利水电勘测设计院.诸暨市开化江龙泉江璜山段治理工程[R].杭州:杭州市水利水电勘测设计院,2012..
图1 非集镇段护岸典型断面
3.2.2 集镇段方案
集镇段放弃原河道矩形断面,而采用了上陡下缓的复式断面.亲水平台设置在5年一遇水位附近,宽度为2 m,平台以下结合自然边坡采用1∶2.0的斜坡护岸,底部设大方脚防冲.平台以上采用浆砌块石直立挡墙,挡墙迎水坡坡度1∶0.1,背水坡坡度1 ∶0.4,底板为 C20混凝土,厚500 mm.挡墙每隔10 m设一道伸缩缝,墙体采用Φ10PVC排水管,梅花型布置,间距2.5 m.挡墙内侧设置仿古栏杆和绿化带,见图2.该断面不仅保证护岸安全,不影响行洪,还增加河道生态、景观效果.下部斜坡护岸采用毛石干砌,有缝隙孔洞,适合植物的生长,保证河流与大地之间的水循环和水、气的渗透顺畅,为植物、鱼类、昆虫及其他小动物提供了良好的生活空间和生长环境;沿河道每100 m设置了人行台阶,可至亲水平台,满足了人们亲水的要求,实现了防洪、生态、景观、游憩等多种功能,为市民提供丰富的最具活力的城市滨水空间[6].
图2 集镇段护岸典型断面(上陡下缓)
防洪堤护堤区主要利用开挖的土石方回填,结合城镇建设堤顶选用合适的乔木、灌木、芦苇和草种等,采用林草结合的措施建设绿化带,尽量选用适宜本地生长、根系发达、固土能力强的植物.如条件允许,背水坡可根据实际情况沿堤边植树建花园,河流两岸形成一条绿色长廊,两岸绿地也为昆虫、鸟类等提供觅食和繁衍的场所,有利于河道生态恢复.
集镇段河道两岸每隔100 m设置人行台阶,可至亲水平台;非集镇段河道两岸每隔200 m设置人行台阶以利行走,枯水期也可下至河道边,满足了人们亲水的要求.
河道整治并非是河岸硬化、河堤固化,关键是在河道护岸建设的同时,还要恢复和改善河道应有的自然功能,保护生态环境,尽量减少工程带来的负面作用.本文通过诸暨市龙泉江璜山镇段河道治理工程,阐述了河道治理原则及工程措施,在确保河道两岸安全的基础上,把新建堤防和自然景观有机结合,形成了以河道及两岸绿化带为核心的独特的风景.由于当地条件的限制,本次设计中在护岸材料的选择上还有欠缺.今后的河道建设中,可以选择植被型生态混凝土、土工格栅、生态石笼网箱等[7]多种生态护坡,更好得实现人与自然的和谐统一.
[1]许土国,高永敏,刘盈斐,等.现代河道规划设计与治理[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
[2]钱德琳.河道的生态治理——北京转河生态化改造[J].北京规划设计,2003(5):61 -62.
[3]骆晓明,毛献忠,徐 剑,等.风景区生态河道的构建原则与工程措施[J].水利水电科技进展,2006(10):101-114.
[4]王新军,罗继润.城市河道综合整治中生态护岸建设初探[J].复旦学报:自然科学版,2006(1):120-126.
[5]王英华,王玉强,秦 鹏.浅析新农村河道生态护岸型式及选用[J].中国农村水利水电,2010(3):102 -104.
[6]刘 江,谭周洋.城镇河道生态水景观设计探讨[J].河南水利与南水北调,2011(12):65-67.