龙思宇
(广东省水利电力勘测设计研究院,广州 510635)
不同形式的护坡在南雄中小河流治理工程中的应用
龙思宇
(广东省水利电力勘测设计研究院,广州 510635)
山区中小河流治理中常见的护坡有混凝土护坡、植被型护坡、生态石笼护坡、多孔砖护坡、生态混凝土护坡等形式。不同的护坡形式在抗冲刷能力、施工工艺、生态性、成本控制等方面有着各自的优缺点。该文主要讨论几种不同形式的护坡在南雄中小河流治理中的使用情况,以及几种护坡的优缺点分析,为其他山区中小河流治理提供参考。
山区;中小河流;治理工程;护坡应用
南雄市位于广东省东北部,地处五岭山下,大庾岭南麓,跨E113°56’-114°45’、N24°57’-25°22’,属丘陵地带。南雄市境内水系发达,大小河流共计110条。2015年广东省水利水电勘测设计研究院开展南雄市瀑布水、宝江水两项中小流域治理的勘测设计任务,工程主要任务是恢复河道功能、提高行洪排涝能力、改善农村水环境、实现河道的健康良性发展的综合整治[1]。
河道存在的主要问题有河道淤积严重,现状河道过流断面小,严重影响汛期行洪畅通,部分河段冲刷较严重,边坡较陡,特别是迎流顶冲段,岸脚崩塌现象较严重;河道杂草丛生、滩涂竹林、杂树及果树较多,生活垃圾满滩。
治理措施主要是对河道采取清淤疏浚,尽量拓宽河道,采用混凝土或格宾石笼护脚,以及多种形式的护坡,文章主要探讨在不同情况下对各类型护坡的应用。
山区中小河流治理中常见的护坡有混凝土护坡、植被型护坡、生态石笼护坡、多孔砖护坡、生态混凝土护坡等形式。不同的护坡形式在抗冲刷能力、施工工艺、生态性、成本控制等方面有着各自的优缺点。在南雄中小河流治理工程中,根据现场的实际情况,综合对比各种护坡形式的优缺点,采用了以下几种护坡形式。
2.1 混凝土护坡
根据《广东省山区中小河流治理工程设计指南》(试行)的要求,要保留河道蜿蜒的自然形态,不允许裁弯取直。而南雄中小河流的特点之一就是转弯段较多,迎流顶冲段也就相应较多,因此需要在这些地方设置抗冲刷能量强的混凝土护坡;南雄中小河流的另一个特点就是汇流口较多,其中包括小河小溪的汇入口,小电站的出水口,渠道的出水口等,这些也是冲刷比较严重的地方,同样需要设置混凝土护坡来提高抗冲刷强度;山区洪水虽然历时较短但来势迅猛,尤其清淤疏浚之后,河道行洪通畅,洪峰流速会比未治理之前大很多,因此在人口较为密集的村庄段以及已经出现了塌方的河段使用混凝土护坡[2]。
混凝土护坡的优点是抗冲刷能力强,耐久性好,缺点是造价高,生态性差。因此在中小河流治理中不应该大量的使用,因为中小河流治理的理念是尽可能的使河道自然生态,混凝土护坡无法满足河岸绿化的要求,而且混凝土的价格偏贵,在工程资金有限的情况下,无法大量使用[3]。混凝土护坡照片见图1。
图1 混凝土护坡
2.2 连锁式植草护坡砖护坡
根据《广东省山区中小河流治理工程设计指南》(试行)的要求,中小河流的治理应使河道的护坡自然生态。所以在一些有一定抗冲刷要求的河段,采用连锁式植草护坡砖护坡,该护坡的优点是具有较好的抗冲刷能力,价格比混凝土护坡便宜,而且更为生态,护坡砖中间的孔隙可以种植植被,植被生长起来之后会掩盖掉护坡砖,从外观上看不到人工的痕迹。缺点是施工速度较慢,连锁护坡砖需要相互紧扣形成整体来提高抗冲刷能力,所以要人工一块块摆放,较为耗时,且护坡砖需要提前预制,在施工工期较紧的情况下有可能出现预制速度无满足施工要求,适应性较差,不适合在砂性土上使用,且在坡度较陡的情况下可能会滑落至河道,价格较高,因此在施工进度较紧或边坡较陡的情况下应该减少或不采用此种护坡。连锁式植草护坡砖护坡照片见图2。
图2 连锁式植草护坡砖护坡
2.3 生态格网护坡
随着近年来人们环保意识的加强,在一些村庄段村民提出在防冲的同时希望给小鱼小虾保留足够的生存空间。尤其是宝江水河段的村民,由于宝江水的上游有一座水库,宝江水沿线的村庄及农田并没有受到过严重的洪涝灾害。因此在这些对防冲要求不高,同时对生态也有要求的河段,采用生态格网护坡。该护坡的优点是有一定的防冲刷能力,有较强的整体性,生态性较好,透水透气性强,有利于植物生长,且小鱼小虾可以在水下部分的网孔间栖息,护坡长草之后还可以为其提供食物,价格较为便宜。生态格网护坡的缺点是需要大量的有一定粒径的石块,在一些石块较少的地区难以大量使用,且在未长草时容易挂垃圾,村民取水时若赤脚踩上去,容易被挂伤,由于透水透气性强,而且给植物的生长留下了足够的生长空间,容易形成大量的高杆植物群,影响行洪,因此在河道较窄的河段不建议使用此种护坡。生态格网护坡照片见图3-4。
图3 生态格网护坡(长草前)
图4 生态格网护坡(长草后)
2.4 草皮护坡
由于治理资金有限,不可能河道全线都采用较贵的护坡形式,因此在一些没有防冲要求或人迹较少的河段采用草皮护坡的形式,草籽应选择狗牙根之类根系较为发达,固土效果好的草籽,草皮护坡的优点是施工方便,价格低廉,生态性较好,适应能力强,可在不同坡度的护坡上使用。缺点是防冲能力差,人工种植的草籽可能竞争不过野草,造成整体景观性较差。草皮护坡照片见图5。
图5 草皮护坡
2.5 植生毯护坡
植生毯是一种植物纤维和草种布被专用的设备均匀固定在上、下两层护网中间而成的被状产品,护网强度高、有耐冲刷、抗腐蚀的特性。植生毯护坡在瀑布水使用是一种尝试,在南雄是第一次在中小河流治理中使用,在经过了汛期的几次大洪水冲刷之后发现效果比较理想,具有一定的防冲刷能力。它的优点是施工方便,生态性较好,在草未生长起来时也有一定的抗冲刷能力,护网可以保护草籽,草生长起来之后固土效果良好,使护坡的抗冲刷能力提高,植草毯的草种丰富,根据不同的价格有十几种到几十种草籽,生长之后可开花结果,整体景观性强,缺点是耐久性还需要验证。植生毯护坡见图6。
图6 植生毯护坡
中小河流治理是为了让沿河段的居民受益,因此设计时要充分考虑当地居民的意见,根据不同的情况采用不同的护坡形式,不可一味的追求生态而忽略了安全,也不能以安全的名义使河道过度人工化、混凝土化。应当在保证安全的前提下尽可能的使河道生态、自然、美观、亲水。
[1]赵翠侠.广东省山区五市中小河流治理南雄市2015年度瀑布水治理工程初步设计报告[R].广州:广东水利电力勘测设计研究院,2015.
[2]黄本胜.广东省山区中小河流治理工程设计指南(试行)[R].广州:广东水利水电科学研究院,2015.
[3]黄程.广东省山区中小河流治理工实施方案[R].广州:广东水利电力勘测设计研究院,2015.
1007-7596(2017)07-0142-03
2017-06-20
龙思宇(1984-),男,贵州铜仁人,助理工程师,从事水利水电工程工作。
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