基于生态理念的河道治理模式研究

韩亚男，黄逸军

(1.宁夏水利水电勘测设计研究院有限公司温州分公司，浙江 温州 325000；2.浙江复星水利勘测设计有限公司，浙江 温州 325000)

0 引言

目前，水利建设观念正由传统单一的“防洪排涝”向建设“安全、舒适、优美”的水环境观念转化，水利建设已从传统的工程水利向环境水利、生态水利转化，河流的功能已不仅仅是“泄洪、排涝、蓄水、引清、航运”，而且还包括“景观、生态、对周边环境的呼应”等。在国内外的河流治理过程中，很多新材料、新技术得到了广泛应用，在河流治理工程中也开始了大量生态工程技术的探索与实践[1]。江西垟平原排涝工程在河道治理过程中，系统采用生态治理模式，为恢复河道基本功能，改善水生态环境，提高水资源承载能力提供了一条切实可行的途径。

1 工程概况

江西垟平原排涝工程地处浙江省东南沿海鳌江流域，平原集雨面积156.0 km2，其山区64.9 km2，平原91.1 km2。平原内有灵溪、萧江等镇，主要河流为沿山内河、沪山内河、萧江塘河。江西垟平原排涝工程提出“拓河建闸设泵”的综合治理新思路，即通过平原排涝骨干河道的综合拓挖，增加排涝通道和调蓄能力，并在沿江新建水闸以增加外排能力，同时设置泵站以在鳌江高水位顶托时增加强排能力，从而降低平原内涝水位。规划确定“三纵二横”排水干河格局：以萧江塘河、沪山内河、沿山内河为主的北向排水骨干河道形成“三纵”，在平原下游加强纵河横向沟通形成“二横”。

(1)三纵河道

1)沪山内河：南水头-夏桥水闸(新建泵站，设计流量60 m3/s)，河宽不小于45 m。

2)萧江塘河：灵溪镇-萧江水闸，河宽不小于30 m。

3)沿山内河：灵峰山-斜港水闸(现改名为斜港水闸)，河宽不小于30 m。

(2)二横河道

1)上横河：沿山内河-横阳支江；基本沿现有河道拓宽、疏浚，规划河宽不小于30 m；河道总长10.65 km。

2)下横河：沿山内河-双龙水闸(新建水闸及泵站，水闸净宽24 m，泵站设计流量60 m3/s)；基本沿现有河道拓宽、疏浚，规划河宽不小于40 m，河道总长8.9 km。

2 河道治理

2.1 护岸挡墙设计

2.1.1 护岸挡墙拟定

结合本工程所处场址的特殊性，区域河道断面型式采用复式结构，其护岸断面基本型式拟定干砌块石重力式挡墙，混凝土砼砌块挡墙和格宾网式等三种进行比较分析。

(1)护岸挡墙方案一：干砌块石重力式挡墙

采用干砌块石重力式挡墙结构，迎水侧坡比为1∶0.1，背水侧坡比为1∶0.35，墙后回填矿渣，见图1。

图1 护岸挡墙方案一

(2)护岸挡墙方案二：混凝土预制砌块挡墙

挡墙采用C25生态砼预制块式，墙顶设透水砖慢行道。墙前设镇压平台，再按1∶3.0延至规划河床。墙顶设平台，再以1∶3.0边坡延至规划地面高程。混凝土砌块规格厚度×高度为30 cm×15 cm，墙后高程2.4 m、1.6 m处各设一道TGSG40型双向土工格栅。墙后先回填顶宽2.0 m矿渣，其它部分利用开挖料中土质较好部分，两种回填料接触面铺设无纺土工布。护岸挡墙采用C25钢筋混凝土底板结合预制桩布置，梅花形布置。具体见图2。

图2 护岸挡墙方案二

(3)护岸方案三：生态网箱挡墙

护岸下部挡墙采用生态网箱结构，网箱分三层摆放，底层厚0.4 m，顶部各层均为0.8 m。墙后回填砂性土或矿渣，回填料与墙体间接触面铺设无纺土工布。衬砌挡墙采用松木板布置，每延米布置预制桩，长6.0 m，梅花形布置。具体见图3。

图3 护岸挡墙方案三

2.1.2 比选分析

主要从经济性、结构安全性、施工、生态环保性、适用范围及使用年限等方面进行初步比选分析，结果见表1。

表1 护岸挡墙型式比选

从上述比较分析可知，方案一结构挡墙具有投资省，生态，适用范围较广的特点，故推荐方案一，即干砌块石结构。同时特殊地段如闸前流速较快的采用浆砌块石挡墙结构。同时考虑到当地块石采购难度大，对部分后侧墙顶压力小且流速小的河段推荐方案二，即采用生态砌块挡墙结构。

2.2 护岸设计

结合河道沿线现状、土地利用、施工方便、经济合理等情况，确定主要河道标准护岸设计型式。

2.2.1 A型护岸标准结构断面(上下斜坡)

江西垟片河道部分河段河畔有大量乔木、灌木，树木与河水相映形成景色优美的乡村风光。为了结合河道现状植物带，使现状植物带与生态护岸有机融合一起，上述河段将采用A型护岸型式(见图4)。堤线外侧以1∶3.0先延至2.0 m平台，平台宽2.5 m再延至设计河底高程；2.0 m高程平台及岸边斜坡布置水生植物区；堤顶布置1.0 m宽的步行道。后侧绿化带将结合滨水生态绿化实施。

图4 A型护岸标准结构断面

2.2.2 B型护岸标准结构断面(上斜下直)

高程2.9 m以下均为直立式挡墙结构，块石砌筑，预制桩基础处理。墙顶以上布置三维土工网植草渐变至步行道，步行道高程3.20 m。挡墙前镇压平台宽度为2.50 m，平台高程为1.00 m，再以1∶3.0或稳定自然坡度延至设计河底高程。墙后2.50 m高程以下回填矿渣，其它采用原状开挖土回填，后侧绿化带将结合滨水生态绿化实施(见图5)。

图5 B型护岸标准结构断面

2.2.3 C型护岸标准结构断面(灌注桩+预制插板)

采用φ800C25砼灌注桩+C25砼预制插板结构，采用灌注桩中间插预制砼挡板结构，砼灌注桩桩长20.0 m，共布置两排，排距3.0 m，外侧桩间距2.2 m，内侧桩间距6.6 m，桩与桩之间内插C25砼挡板，板厚0.15 m，两排桩桩顶设置C25砼梁格及板，梁板顶高程4.50 m，外侧镇压平台1.50 m高程，并以1∶3.0边坡与设计河底高程进行衔接。主要布置于房屋建筑物距离岸线较近河段(见图6)。

图6 C型护岸标准结构断面

2.2.4 D型生态砌块挡墙

分2级挡墙结构；1级挡墙采用砼大砌块挡墙结构，挡墙高度为2 m，墙顶3.50 m，设亲水游步道，C25砼基础厚35 cm，底部设素砼垫层及碎石垫层，厚度分别为10 cm、15 cm，基础采用C25砼预制方桩处理，长度6.0 m，间距1.0 m；2级挡墙采用小砌块挡墙，墙高1.1 m，见图7。

图7 D型护岸标准结构断面

2.3 河道疏浚

本次涉及沪山内河、萧江塘河与上横河下游段以清淤或拓浚为主，两岸护岸以现状或土坡为主，其他河段相应进行清淤，同时进行护岸修建。

2.3.1 清淤底高程

根据相关测量图纸，整治段萧江塘河现状河道底高程约-0.95 m～0.52 m，规划河底高程为-0.40 m～0.27 m、上横河下游河段设计清淤底高程0.0 m；各配套河道现状淤积现象较为严重，大部分河段现状河床高程在2.0 m，综合考虑现状岸坡稳定因素，拟清淤深度控制在1 m～1.5 m。本次贯通清淤主要任务是最大限度清除河道表层浮泥及垃圾，部分河段河床底高程低于设计高程的应维持现状。

2.3.2 河道底宽及开挖边坡

根据规划及地质要求，河道河底宽15.0 m，一般开挖边坡在1∶2.5或1∶3.0左右，具体需结合实际情况做好支护或调整坡比。

2.3.3 清淤标准断面

结合河道沿线地质及两岸建筑物分布情况，分为一般河道和临道路、临房等特殊河段。

(1)一般河道：岸边主要为农田或是后侧空间留有余地的河段；拓浚边坡为1∶3.0。

(2)临道路、临房等特殊河段：离道路较近或建设空间受限段：C25砼预制桩支护(间距0.3 m)+清淤，拓浚边坡为1∶2.5。

2.4 滨水生态景观

现状河道水质相对较好，雨水排放口多，污水排放口少，设计范围内河段多在乡村，部分在城镇。乡村河段河道两侧驳坎呈自然坡度，后侧为农田或村庄道路；部分地段在镇区，有驳坎处多为生态砌块，民居贴着河道。整体河岸呈现自然状态，绿化多为野草、竹丛，缺乏有序、四季皆景的植物群落和有色变化。水系质量较好，大部分河岸空间环境优美，为今后的地块发展提供有力条件。少部分只能在原有河道的基础上修整，修护驳坎，添加绿地，修护埠头。

(1)结合海绵城市理论打造人工湿地。充分考虑水生植物的景观效果和生态效益，形成从水生——湿生——陆生植物的良好植物群落，维护生物多样性效果。

(2)合理利用现状苗木保留并合理利用现状良好苗木，将具有造型美、一定年份、特殊意义的现状苗木进行利用或移植场地内与景观结合。

(3)美观与实用相结合首先要考虑其美化、保护和改善环境的效果，也应该注重景观效果与实用功能结合。在植物配置中，注意不同季相植物合理搭配，不同形态的树种合理搭配。

3 结语

在江西垟平原排涝工程设计过程中，作为排涝载体的域内河道治理过程中，在确保行洪排涝安全的基础上，同时兼顾河道作为亲水走廊的功能，设计过程中采用生态型的断面型式，并与陆域绿化带有机结合。通过河道治理，结合后期沿河绿化，努力将河道建设成集亲水和生态型功能为一体的新型河流，做到远近结合、动静结合，使两岸河岸具有特色，实现人与自然的和谐相处，河道岸线走向体现平顺、流畅的美感。