孟宇(辽宁江河水利水电新技术设计研究院,辽宁沈阳,110003)
辽宁省河道护坡护岸选型分析
孟宇
(辽宁江河水利水电新技术设计研究院,辽宁沈阳,110003)
文中以辽宁省河道治理的实践经验为基础,对辽宁省河道防护、护岸形式的选取进行分析研究。总结出山区河流防护选型原则和平原区河流防护选型原则,并从抗冲刷性、生态性、亲水性、安全性、美观性和经济实用性角度分析其河道的特点,指出对应特点的河道的防护型式。
河道;护坡;护岸;选型原则
辽宁省河流属季节性河流。汛期径流量大,而非汛期径流量小。集中表现是汛期降水量与径流量大,辽宁省正常年份6-9月雨量约占全年降水量的68%~82%,径流约占年径流的60%~80%。省内径流时空分布不均,其中东部多,西部和南部少。
1)抗冲刷性。山区性河流的特点是洪峰流量较大,但历时较短,一般呈现水位暴涨暴落,洪水来时流速较大,对河道冲刷严重。由于河床多为粒径较小的砂砾石,在洪水的剧烈冲刷下对河道两侧的堤岸破坏较大,如果河道无防护措施,容易造成堤防冲毁,危机周边村庄和农田安全,影响农民的生产和生活。因此,山区性河道护岸、护坡应具有较好的抗冲刷性。
2)生态性。山区性河流一般是河流的中上游或源头,是河流的源泉,极易被污染,对山区性河流的生态保护极其重要,它直接影响河流的水质。山区性河流应因地制宜选择多种生物进行生态护岸、护坡,只有这样才能更好的对河流进行保护,同时也可以使河道更加的自然化、生态化。生态型护岸、护坡应结合当地的植物种类,选择生命力强、固岸效果好的植被。山区性生态型护岸、护坡不仅要考虑周围的生态建设,还要结合水质净化的作用,保证河流源头的水质安全。
3)亲水性。山区河流是当地居民生产、生活的水源,当地百姓对河流存在一定的依赖性,同时河道也是周围群众玩耍娱乐、消遣的地方。山区河道的治理应同时考虑以上因素,在保证居民用水、“亲水”的条件下,满足人们生活需求。山区河流护岸、护坡设计上应解决防洪、排涝、灌溉和堤防安全的前提下,应结合河道的特点,增设符合人性化的建设,满足人们亲水性的特点。
1)安全性。平原区河流多河道较宽,水深较浅,滩槽分明,流量较大,平原区河道应满足防洪、灌溉、排涝和供水的要求,同时应同河道周边的城市发展相适应,满足未来规划的要求,保障河流两岸的生命财产安全。平原区河流护岸、护坡应保证其稳定性、抗冲刷性和耐久性,在波浪压力、冻胀力和冲刷的外力作用下,保证耐用不易损坏,同时在护岸、护坡设计选型时应结合河道自身的特点和当地主材的情况,选取经济合理的护岸、护坡形式。
2)美观性。平原区河流沿线多分布有大量的城镇和村庄,河道的整治应结合城镇景观方面的需要,应着重考虑当地的历史、文化和河流的特点,设计出符合当地人文景观的河道,应具有一定的美观性。河道平面上应以自然走势为主,结合生态措施,以徐缓、曲折的岸线,呈现河流自然的美丽。
3)经济实用性。河道护坡、护岸建设的特点是河岸线较长,投资较大,在选取护岸、护坡形式时,应遵循就近取材、工程措施加生态措施相结合的方法,即达到防止洪水泛滥,又保证了堤防安全,达到建设的目的,节省了投资。另外在河道设计时,满足防洪要求的同时,应着重考虑正常水位情况下,河流的特点,在正常水位以下可以采取稳定性好、耐冲刷和经久耐用的工程措施,正常水位以上可以采用生态措施,使河道护岸、护坡的建设具有经济实用性。
4.1 山区河流
1)常水位以上区域。常水位以上区域,在解决河道防洪、灌溉这些常规设计需解决的问题的基础上,应考虑山区河流的生态性和亲水性等需求,建立一定的生态型防护型式,如土工格室植草护坡、蜂巢式网格植草护坡、双绞格网石笼护坡、生态袋护坡、植被型生态混凝土护坡及充砂管袋生态护坡等,既有一定的抗冲刷强度,抵御一定的洪水侵袭,又能够保护河流的生态系统,满足人类的亲水需求。
2)水位变动区域。山区河流大多源短流急,暴涨暴落,河道堤岸的护坡、护岸应具有较强的抗冲刷性,以保障堤防安全的要求,同时,北方地区河道还需考虑护坡、护岸结构冬季的冻胀问题。北方山区河流水位变动区的防护型式宜采用抗冲刷性和抗冻性较好的框格干砌石,土工格室,双绞格网石笼,机织模袋和纤维混凝土板等型式。
3)常水位以下区域。山区河流常水位以下区域的防护型式仍应以抗冲刷为主,框格干砌石,机织模袋、土工格室和纤维混凝土板等都是常用的型式。
4.2 平原河流
1)常水位以上区域。平原河流常水位以上区域,应注重河道的生态和景观性,各种生态型护坡型式都是适用的,可根据坡度及经济造价进行选择,包括各种植草护坡、人工草毯护坡以及兼具抗冲性能和生态景观性的土工格室植草护坡、蜂巢式网格植草护坡等护坡型式。
2)水位变动区域。平原河流河道比降平缓,水位高低起伏不大,流速平缓,对于气温适宜,冬季冰冻时间较短的河流,可采用景观性较好的垂直驳岸型式。对于冬季冰冻严重的北方寒区平原河流,应考虑护坡、护岸的抗冻胀问题,采用抗冻性较好的框格干砌石,土工格室,双绞格网石笼,机织模袋和纤维混凝土板等型式。
3)常水位以下区域。平原河流常水位以下区域的防护型式,在坡度允许的情况下,可采用土工格室植草、双绞格网石笼、生态袋和生态混凝土等生态防护型式;当坡度较陡时,宜采用框格干砌石、机织模袋、土工格室和纤维混凝土板等常用型式。
河道治理应以生态治河理念为指导,恢复自然河道的生态系统,对边坡进行生态防护和绿化,河道宜弯则弯,宜宽则宽,恢复河道自然景观,保证健康的有生命特性的河流生态系统。
辽宁省城市河道目前多采用混凝土板、干砌石或模袋混凝土等传统的硬质护坡、护岸形式,这种硬质化河道破坏了水生态和河道的自净能力。结合辽宁省河道治理的实践经验,对辽宁省河道防护、护岸选型分析研究中,针对不同的河道类型,总结出山区河流防护选型原则和平原区河流防护选型原则,并从抗冲刷性、生态性、亲水性、安全性、美观性和经济实用性角度分析其河道的特点,指出对应特点的河道的防护型式。
[1]石凤君,殷丹.辽宁省中小河流防洪减灾关键技术研究与应用[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2015:5-37.
[2]裘涛,黄建超,黄邵军.山区性河道中生态型护坡的运用[J].中国科技信息,2007(10).
[3]金敏莉.生态护岸在城市河道有机更新中的应用探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2011(22).
TV861
B
1002-0624(2017)02-0011-02
2016-11-10