大雅河河道治理中生态建设的作用

王鹤伟

(本溪市水利电力勘测设计研究院，辽宁 本溪 117000)

大雅河河道治理中生态建设的作用

王鹤伟

(本溪市水利电力勘测设计研究院，辽宁 本溪 117000)

现今城市河道建设多采用生态措施，成为该城市的一道景观。乡村河道虽不缺乏建设，但所采用措施多为硬性防护，虽然达到防洪的目的，却未很好把周边环境有效的结合起来，文章通过对大雅河流域内部分工程段采取生态治理措施的论述，并进行合理的分析，满足防洪需要又兼顾生态环境，对今后乡村河道建设有着重要的借鉴作用。

河道治理；生态建设；优化设计；工程措施

0 前 言

大雅河地属于辽宁省本溪市桓仁满族自治县， 是浑江的一级支流。发源于桓仁、本溪两县交界处草帽顶子山东麓，自西向东流经八里甸镇、普乐堡镇和雅河乡3个乡(镇)至大雅河口村汇入浑江，全长83.2km，流域面积724km2，河道平均比降为4.28‰，大雅河流域内均为乡村段河流。该地区属温带季风气候区，为典型大陆性气候，多年平均温度6.6℃左右，多年平均降雨量844.6mm。地理坐标为东经125°23′-125°45′，北纬41°05′-41°20′，流域形状近似椭圆形，长轴呈东西方向，北邻大二河，西邻太子河，南邻小雅河，东面为浑江干流。

1 河道治理的发展方向

通过总结河道治理的多年经验，人们也意识到河道生态建设的重要性，追求人与自然和谐相处为现阶段河道治理建设的重要理念。河道治理后不仅发挥该河道的防洪、抗旱、排涝及灌溉等效益，而且还要注重生态平衡，起到调节的功效。

河道治理为水利工程基础设施建设，在其建设期间，应同时考虑工程本身与其对周边环境造成的影响，在确立以防洪为主的前提下，选择生态环保的新型材料，减少施工期和完工运行期对河道水质及周边环境的不良影响，与此同时，节约工程成本，减少投工投劳，使工程效益最大化。河道建设应该充分尊重河道的原始流态，让“尊重自然、恢复自然、改善自然”的理念得以实现。

2 建设生态河道设计的原则

现阶段人们开始注重水利工程的环境问题，越来越注重保护水中生物和两栖动物多样性，在有些水利工程中已经开始注入环境水利的设计理念，如堤防护坡迎水面种植低矮灌木和背水侧铺种草皮，利用植物的根系稳固堤身筑堤土，从而提高堤身抗冲刷的能力。在水土保持工程方面，现阶段也仍然采用类似方法和措施来防止水土流失[1]。

防洪堤的断面形状大致可分为直立式和自然放坡式两类。有些地区由于地形和堤后条件的限制，部分采用直立重力式挡墙，主要材料多为浆砌石、干砌石、素混凝土或钢筋混凝土等；地形条件允许的情况下，虽采用自然放坡式，但护脚和护坡均采用硬性防护措施，将整个河道表面密封起来，堤后土壤中水分得不到充足的补给，致使土壤肥沃力下降，地表干旱，不利用植物的自然生长，而且还隔断了堤后土壤与河道内水体之间的物质交换，一些生长在堤后土壤里的微生物由于环境干湿条件的改变，难以继续生存，生态系统失衡。

生态建设不仅是简单的在堤坡表面上种植植物或在堤顶绿化带中种植树木，重要的是保持原来的是循环系统不变，或者尽可能减小对系统循环的影响，所以水利工程建设要着重重视以下两个方面：

1)首先在满足防洪标准和排涝需求的基础上，保证亲水面岸坡稳定，防止汛期过后水位骤降造成堤身出现“流土”现象，要根据不同的河道状况、土质情况和环境情况，采用不同的断面结构型式。

2)采取的生态措施应与当地环境条件相协调，尽量减小施工期和运行期对环境的破坏影响。这种协调意味着设计应该因地制宜，充分考虑当地的气候温度和环境条件、保持循环补给充足、促进植物的生长和提供动物栖息地，才是生态建设的根本[2]。

根据上述情况大雅河河道生态治理过程中，设计时应遵循以下5点原则：

2.1 安全性原则

本次设计是以防洪为主要目标，河道经过治理后能够达到该段河道设计洪水的标准，保障河道沿岸居民的生命财产在汛期洪水侵袭时不受损失。

2.2 经济性原则

河道治理应该合理减少工程投资费用，努力做到工程投资最少而工程效益最大，在整个防洪体系已达标的同时，应尽量考虑当地对灌溉、供水、生态景观等方面的要求，充分发挥投资效益。

2.3 自然性原则

以河道天然现状为基础，分析河道流态的变化，尽量保持河道原有的宽度和走势，避免采用裁弯取直的平面规划原则，同时结合上下游及左右岸，工程实施后尽量恢复河流原有的自然形态[3]。

2.4 生态性原则

以保护河流形态的多样性为目标，尽可能为河道植物生长和动物栖息创造条件，使水与动植物之间形成了一个有机循环，整个循环过程也符合环境的需求和生态建设的目的。

2.5 景观性原则

水工建筑物本身存在后所形成的景观，既要融合于周边环境更要贴合实际需求，保证具有一定的工程实际意义，而且还应有景观效益。尽量避免采用混凝土等硬性材料，防止在施工期间所生成的粉尘对河道水质及周边环境造成污染。

3 优化设计方案比较

大雅河为山区性河流，工程段河道宽度介于80-120m，现状岸坎为自然土堤，堤坡上仅有多年形成的自然植被，根据现状岸坎的实际情况，工程实施后即可达到防护的目的又可恢复河道堤坡的原始形态，本次仅对宾格网石笼护坡和联锁砖护坡二种护砌形式进行方案比较。对比见表1。

表1 护坡型式的适用范围及特点表

综上比较，方案一具有生态效果明显，护坡柔性好，整体稳定性强，受施工质量和地基条件限制小，对施工人员要求不高，易维修，工程造价较低等特点，同时该地区人口少，可保护价值相对较小，所以采用宾格网更适合，所以本次设计推荐方案一，护坡形式采用宾格网石笼结构型式。

4 工程措施与作用

4.1 工程措施与型式

大雅河流域流经3个乡镇，即为典型的乡村河流，根据当地政府资金的投入使用情况和地质条件情况，该工程防护堤护脚和护坡均采用柔性宾格网石笼[5]。

本工程防洪堤为砂砾料均质土堤，迎水面护坡采用300mm厚宾格网石笼护坡，护坡坡比为1∶2.5，下铺设100mm厚碎石垫层，碎石垫层下设一层200g/m2土工布，背水坡坡比为1∶2.0放坡至原地面。堤防护脚为上下两层叠放宾格网结构，上层石笼尺寸规格：4.0×1.0×1.0m，下层石笼尺寸规格：4.0×1.5×1.0m。工程断面形式详见图1。

图1 工程典型断面图

4.2 工程实施后的作用

1)该地区的防洪标准已达标，加固河堤，护脚和护坡均可抵御汛期洪水的冲刷和侵袭，当地居民的生命财产安全可以得到保障。

2)宾格网石笼为柔性材料，能够构建一个透水、透气、适合植物生长的平台，首先，能将水域和陆地两个完全不同的环境有机地衔接起来，为生存在水域和陆地的两栖动物提供生存条件，丰富了生态系统。其次，为当地居民所养的家禽类在水中觅食提供了便利条件。

3)该材料具有透水性和透气性，构成了水、土壤和动植物一套循环系统，受气候、温度、光照等条件控制，干湿条件变化交替导致土壤中有机质变化交替和不同微生物的周期性交替，所以加快了整个系统的循环过程，改善了堤后土壤成分。

4)工程实施后，水流中的淤泥得以沉淀于填石石缝中，适宜植物自然生长，河道两岸的原始面貌可以得到恢复，河道两岸湿周和糙率均未发生变化，所以不改变原河道流态和流速，河道内仍保持自然流态(急流和缓流)，形成天然净化能力，改善水质的净化能力。

5 结 语

生态建设是现以成为水利工程的一个重要部分，尤其是在河道治理应用相对广泛，充分的体现了人与自然和谐相处的理念。大雅河为山区性河流，现状岸坎已多年形成植被，工程实施后在保障防洪安全的同时又可恢复该河道的原始面貌，河流恢复原始流态，给部分鱼类繁育的场所，给水螅生物繁衍提供条件，而且从经济方面分析也是确实可行的。生态建设也将是我国未来水利工程一个重要的发展方向，应该重视生态建设的发展，同时不断改善和创新水利技术，让明天的水利工程发挥更大的效益。

[1]阮建清,刘忠恒,严祖文.基于风险的病险水库除险加固方案优化技术[J].中国水利水电科学研究院学报,2014(01):36-41.

[2]李杰.吉林某水库建筑问题分析及除险加固设计研究[J].科技咨讯，2013(04)：58-60.

[3]李小牛.论病险水库的除险加固[J].山西水利,2007(01)：121-122.

[4]黄继伟.吉子水库大坝除险加固研究[D].昆明：昆明理工大学,2006.

[5]宋晓明.水库大坝除险加固设计及渗流分析[J].水利技术监督,2015(04):56-58.

1007-7596(2016)12-0147-03

2016-11-12

王鹤伟(1984-)，男，辽宁本溪人，工程师，从事水利水电工程设计工作。

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