广东中小河流治理中的生态景观断面设计

熊江玮

(广东省水利电力勘测设计研究院,广东 广州 510635)



广东中小河流治理中的生态景观断面设计

熊江玮

(广东省水利电力勘测设计研究院,广东 广州 510635)

根据广东省中小河流生态治理经验,按照不同类型河道生态治理需求,归纳提炼出缓坡型、陡坡型自然护岸以及垂直式、斜坡式、复合式人工护岸等生态景观护岸断面形式,并结合七拱河综合整治工程,详细说明断面形式的设计过程。提出的断面形式能满足河道防洪排涝、引水灌溉、景观生态、休闲娱乐等多功能需求,对于各种不同类型中小河流治理的生态景观护岸断面形式设计具有一定的参考意义。

缓坡型；陡坡型；垂直式；斜坡式；复合式；生态景观护岸

1 项目背景

近年来,我省开展山区五市中小河流治理,提出“安全、生态、发展、和谐”的总治理目标,统筹中小河流治理与城镇发展、河流生态环境保护关系,实现中小河流的生态治理。护岸选型设计是中小河流治理的重要工作内容。传统的护岸设计往往单纯从防洪角度出发,采用土堤或者土石混合等材料堆砌硬质堤岸,这对于防范洪水,提高堤岸抗流水冲刷能力确有重要作用。但是硬质堤岸应用会破坏许多对生态起重要作用的自然因素,如破坏植被与河床间的联系,造成冲刷侵蚀转移等,同时生硬也缺乏美感。河流作为自然风貌不可多得的珍惜资源,是城乡风貌很重要的特色要素,因此景观的塑造显得十分必要。

在新时代的治水理念下,采用生态景观护岸断面形式是实现中小河流生态治理的重要措施。设计过程中,在借鉴国内外河道生态治理经验基础上,通过对比各种生态护岸措施,提出适合我省中小河流河道生态护岸的形式,初步建立了一套生态护岸构建体系,基本达到中小河流生态治理的目标。

2 护岸的基本断面形式及景观功能分析

根据防洪排涝标准及河道规划实际需求,对于具有引水灌溉、防洪排涝、运输、景观生态等功能的河道护岸,可以分为自然护岸和人工护岸两种护岸形式[1]。自然护岸根据河流自然护坡形态分为缓坡型自然护岸和陡坡型自然护岸；人工护岸按护岸形态分为垂直式护岸、斜坡式护岸和复合式护岸。

2.1 自然护岸

对于流经城市郊区、乡村,或公园等人口稀疏、建筑物少或河道宽直且水流速度不大的中小河流河段,因防洪、防冲要求较低,根据现状保留河道的自然形态,运用当地的土料、石料作为护岸的材料,并种植当地植物维护护岸稳定,保持河道的天然性。自然护岸具有可渗透性,能滞洪补枯,有效的调节水位,并增强水体的自净作用,有利于河流水陆生态系统的持续发展。

2.1.1 缓坡型自然护岸

对于坡度缓或腹地大的河段,原护岸在保持天然性状态下,配合植物种植,达到稳定河岸的目的。通过植物群落的配置,保护原有生态系统的生存和栖息[2]。在华南地区可种植落羽杉、水翁、蒲桃、铁刀木及芦苇、香蒲、花叶芦竹等喜水耐湿的植物,运用植物的发达根系来加固护岸,增加护岸的抗洪能力以及生态景观效果(见图1)。

图1 缓坡型自然护岸

2.1.2 陡坡型自然护岸

对于较陡的坡岸或冲蚀严重的河段,不仅利用植物种植来加固护岸,还必须采用天然石材、木材护底,以增强堤岸抗洪能力。运用石块进行抛石压脚或浆砌石块护底,并利用石笼或松木桩等护坡脚；护坡草皮选择根系发达的马尼拉、狗牙根或沿阶草,搭配灌乔木组合,稳固土质护岸(见图2)。

图2 陡坡型自然护岸

2.2 人工护岸

对于流经城区、郊区住宅区等人口密集、建筑物聚中的中小河流河段,因防洪、防冲要求高,护岸需具有较高的抗冲性、抗侵蚀性和耐久性,且河道多为裁弯取直后的人工形态,护岸多采用石材、混凝土和生态砖等硬质材料,植物多种植于堤身后覆土。人工护岸河道具有较高的防洪、排涝功能,并能有效的减少河道淤。

2.2.1 垂直式护岸

适用于流经城镇中心区域、建筑物密集、土地使用紧张,河道宽度较窄的河段。枯水期与汛期水位相差大,汛期水流湍急。因河道护岸要求高,护岸材料多为浆砌石或混凝土等硬质材料。在水流流速不大的河段,也可选用铅丝石笼、生态鱼巢砖等透水性较强、环保生态的材料(见图3)。

图3 垂直式护岸

2.2.2 斜坡式护岸

适用于流经城郊、乡村的区域,建筑物、土地使用相对城区较松,河道宽度适宜的河段。斜坡式护岸可采用干砌石、无纺土工布搭配生态砖、或生态袋材料护岸,并用块石或景观石对坡脚进行压护。护岸的生态材料可为水生动植物提供栖息、生长空间,能有效改善河道的自净功能(见图4)。

图4 斜坡式护岸

2.2.3 复合式护岸

适用于城市景观要求高的区域,由垂直式和斜坡式护岸组合构成。正常水位时,河水处在一级硬质垂直护岸断面内；当洪水过境时,河水淹没垂直断面,两侧柔性斜坡式护岸加大了洪水过境的断面,有利于减轻洪水对护岸的冲刷。复合式护岸因占地面积相对较宽,通过组合形成高低落差,易建立多层次的景观[3]。且复合式护岸具有很强的亲水、休闲、运动功能,并模拟自然构建稳定的植物群落,最大限度的发挥护岸的游玩性和保留生态系统的自然性(见图5)。

图5 复合式护岸

3 生态景观护岸断面实例

广东省清远市阳山县七拱河综合整治工程整治长度约为22.285km,主要流经村镇、村庄与农田,周围人口相对稀疏、建筑物群落呈点状聚集,且主河道较宽,用地范围较为宽松,属典型山区型河流。河流集雨区山地陡峭,河床坡降大,汛期暴雨后洪水暴涨,易形成洪涝灾害,而在枯水季节又常水量不足,部分河段甚至断流,且河道防洪排涝标准低,年久失修,河道淤积严重,行洪能力下降。

为改善该河道水环境,提高防洪排涝标准,采用复合型生态景观护岸断面形式,实现河道基本功能和生态景观功能。防洪标准为村镇20年一遇,重要村庄农田5～10年一遇,部分支流2年一遇。主要治理方案为：为增强河道的行洪能力,对河道进行清淤,根据河道比降及水面线,结合护岸高度,确定清淤底高程。选用复合型生态护岸作为标准断面,由于河道内卵石较多,因此在设计护岸时,就地取材,选用石料利用率较高的断面形式。

3.1 复合型生态景观护岸标准断面

为了保证河道断面的抗冲刷能力,且运用当地材料,河道两侧硬质垂直挡墙运用机械大块石叠层,冲水密实大块石后的填土进行固定。柔性护坡坡比设计为1∶2,采用天然土料夯实,覆15 cm的种植土,植草以及种植耐水淹、根系发达的小型灌木。乡土材料的运用,石块的堆叠、植草护坡种植的植物群落,使得河道自然、古朴,且石块堆叠的间隙有利于河道水生动植物的栖息和繁衍,能有效改善河道的自净能力,维护水生态环境。大块石垂直挡墙顶高程比河道正常水位高0.7 m,洪水爆发时,河水淹没硬质挡墙顶,蔓延至植草护坡,护坡顶设置碎石道路,道路顶高于设计洪水位0.45 m。植草护坡具有极强的透水性,迎水面护坡植物能减少洪水对土质护坡的冲刷。护岸顶设置卵石路,靠河道一侧布置栏杆,保证安全性。于背水坡可种植灌乔木,构建乡土的植物群落,与村镇的环境相协调(见图6)。

图6 复合型生态景观护岸标准断面

3.2 复合型生态景观护岸景观节点断面

在河流弯道处因河水冲击,此处河道较为宽敞。在满足防洪排涝的前提下,可在村镇聚落人口较密集的弯道河段,以及人文历史景点适当设置一些景观节点。根据现场地形设计多级护岸,一级护岸高于正常水位0.6 m,作为景观亲水平台,靠河道侧布置栏杆。亲水平台最宽处6.5 m,铺装采用透水性强的透水砖或孔隙砖,砖与砖之间留出空隙,天然的草可在空隙中生长,即增加了绿化面积,又能在汛期参与排水。二级护岸斜坡式采用1∶2浆砌卵石护坡和1∶2植草护坡相结合的形式。利用河道清淤中的卵石为基本材料,设置浆砌卵石护坡,汛期可防止洪水对上层植草护坡的冲刷,有利于护岸的稳定。护岸顶设置4 m宽C20混凝土路作为防汛巡查步道,高于设计洪水位0.44 m。

亲水平台的设计构成了一个近水空间,增强水与护岸的景观效果,将自然环境与人工环境有机的融合在一起,充分利用了滨水空间,为人们提供良好的亲水休闲和运动娱乐的场所(见图7)。

图7 复合型生态景观护岸景观节点断面

4 结语

时代在进步,科技在发展,气候环境的变化和资源的需求对水利工程也提出越来越高的要求,水利工程中不仅要考虑自然因素、安全因素,也需考虑生态、社会、人文、美学等因素,应充分发挥水利工程、生态系统、景观工程的综合性优势,使环境与自然、生态与资源、人文与历史与工程相结合,从而带动经济文化的发展,有效改善人居环境,维持生态系统的平衡[4]。

[1] 孙大勇,时锋.浅谈生态景观型河道横断面形式[J].水利科技,2005(1)：31-33.

[2] 严文武,金德钢,杨成刚.河道生态护岸研究[C]∥首届长三角科技论坛——水利生态修复理论与实践论文集,2004.

[3] 和翔.浅析城市河道水景观设计[J].河南科技,2013(19)：142.

[4] 吕国明.浅谈城市河道的作用及治理措施[J].科技创新与应用,2013(10)：108.

(本文责任编辑 王瑞兰)

Ecology Landscape Section Design in the Small and Medium-sized Rivers Regulation in Guangdong Province

XIONG Jiangwei

(Guangdong Hydropower Planning & Design Institute, Guangzhou 510635, China)

Concluding the ecological management experiences on the mediumsmall and medium small rivers in the province and ecological regulation needs on the different varieties of rivers, the essay is to summarize and extract the ecological landscape revetment sections with natural revetment of gentle and steep slope, and artificial revetment of vertical, slope and composite are summarized. Meanwhile, it makes detailed clarifications on the sections design process with combining the integrate renovation project of QigQI Gong River. The sections can fulfilfulfill the multi-functional demands such as flood prevention & drainage, diversion irrigation, lLandscape eEcology and entertainments as well as be of a certain valuable reference on the design for kinds of medium and small rivers.

gentle slope；steep slope；vertical；slope；composite；ecological landscape revetment

2016-05-10;

2016-06-03

熊江玮(1986)，女，本科，工程师，从事滨水景观规划设计工作。

TU983

B

1008-0112(2016)05-0062-04