山区中小河流治理相关问题探讨

2023-01-07 00:47柴德伟
建材与装饰 2022年9期
关键词:护岸淤积河道

柴德伟

(六盘水市水利水电综合服务中心,贵州六盘水 553001)

0 引言

山区中小河流众多,如今其治理问题越来越受到关注,且山区正遭遇着山洪、水土流失、滑坡等问题,对河道两岸居民的生命财产安全和区域生态环境产生影响。山区中小河流具有地形起伏较大、地表陡峭,河流岸线不平顺,沿线坡降不均匀,卡口、急弯较多等特点。同时,山区中小河流汇流口数量比较多,河道比降较大,流程短、河槽较窄,流速较大,输沙率不饱和,短时间的暴雨即可形成洪峰,冲击力和破坏力均较大,容易形成山洪[5]。山区中小河流具备的这些独有特点,决定了在对其开展治理时应在了解当地实际情况的前提下,坚持以人为本、防治结合、因害设防、预防为主的治理理念,确定适合山区中小河流特点的治理原则,布设各种有效可行的工程措施,发挥河道的应有行洪功能[3]。长期以来,全国中小河流治理因各种原因滞后严重,约占中小河流总量66%的河流防洪标准未达到要求,很多甚至处于不设防的状态。2009~2011年中央连继出台文件明确提出加强加快中小河流治理,得益于中央政策的大力支持,山区中小河流得到了较好的治理,整体情况得到了很大的改观。

1 治理目标与原则

1.1 治理目标

以保障河道行洪安全、稳定河势、改善恢复水生态环境为目的,采取新建堤防、清淤疏浚、岸坡防护等工程治理措施,在防洪安全与结构安全满足的前提下,适应生态性、自然性、亲水性的要求,因地制宜,因势利导,将人和自然和谐共生的治水理念贯穿始终,实现“河畅、水清、岸绿、景美”的河道治理目标。

1.2 治理原则

(1)自然生态。河道治理应保护河道现有自然形态,维持河道天然走势,竭力避免截弯取直、拓浚及切滩过度等工程措施,尽量减少拓宽河道,使人与自然和谐共生的治水理念得以体现[2]。竭力维持河道原生形态,河道的冲淤平衡与河势的稳定要保持好。要把生态治理措施优先考虑,首先选择经济环保的建材。要鼓励河道治理和乡村振兴有机结合。

(2)因地制宜。根据河道天然条件和地理位置的不同,可相应采取不同处理措施,最大程度与河道地质情况、天然地形及当地材料相结合[2]。要注重分析河道冲淤是否平衡、河势是否稳定,河宽、堤距设计的必要性和合理性要有充分的依据。

(3)综合治理。要改变传统的河道治理思路,把河道治理当成一个系统工程。在工程安全有保障的前提下,尽量提高治理河道的生态性、亲水性与观赏性,提升河道与河岸环境质量。要把流域综合规划和专业规划作为依据,把整条河流作为治理单元,考虑干支流、左右岸、上下游利益,协调防洪、灌溉、排涝、供水、文化景观等方面的关系,并同步推进建设山洪灾害防治非工程措施[2]。

(4)防护合理。对原有堤防开展加固时,对人民群众生命财产安全无影响的河段原则上要保持原状,不必新建堤防。不切实际地新建河堤,在造成耗费人、财、物的同时,也不利于河道自然生态的保护。

2 当前治理过程中存在问题

(1)综合治理不够。部分山区河道流域面积已有数百平方公里,但由于沿岸保护乡镇较少,仅很小部分河道得到治理,没有达到分流域治理的目的,治理效果有待提升。

(2)清淤方案不合理。未明确河道清淤疏浚标准、提出清淤宽度、深度考虑原则,清淤断面单一采用平底河槽,或者局部河段清淤20~40cm;大量清除河道中的沙洲和滩地,对沙洲、滩地缺乏适当保护。

(3)治理措施简单。单一的护岸措施、统一的断面、单一的护岸材料,未能做到因地制宜、就地取材。片面理解生态治河理念,将生态护岸等同于格宾石笼护岸或雷诺护垫,部分项目过度使用格宾石笼和雷诺护垫,反而不生态,可能造成人和动物不能近河、洪水过后挂垃圾等问题。

(4)过度治理。工程措施过多过重,河道断面规整、形态单一,渠化硬化河道,破坏现状自然生态,简单确定堤型形式,未经技术经济比较。

3 典型治理措施

3.1 合理确定河道治理范围

要充分认识中小河流治理前期工作的重要性,特别是实地调查工作。通过对治理河道的历史洪水、河道特征、洪痕高程、存在问题与河道现状等情况的调查,分析河道历史演变情况,结合河道自身特点,初步选择优先治理河段。明确治理项目时,可结合中小河流治理规划,根据治理目的、建设规模与标准,并考虑河道上游下游、河道两岸之间的关系,明确河道治理起始范围。实际实施过程中,要依据规划对合理的范围调整予以认可,这样才可以充分发挥地方政府和群众的主观能动性,加快推进项目实施[4]。

3.2 河道淤积治理措施

河道疏浚与清淤是指对河道淤泥杂物进行疏通清除。目的是增强河道的行洪能力,解决河道行洪不畅的问题,让水流更加顺畅。在疏浚清淤时,要注意保持河道原生态河貌,在保障防洪安全的情况下,保持天然河势和形态,尽量维持天然河滩、深槽以及植物群落,注重保持河道生态系统。

(1)河滩地淤积处理措施。河势变化往往引起河道岸滩及河心滩淤积。两侧岸坡或凹岸受到河道水流不断冲刷往往造成泥沙在河心或凸岸淤积,日积月累形成河心滩和岸滩。滩地治理不仅要对冲刷河岸进行防护、稳定河势,同时还要对影响行洪的滩地作合理的切滩处理,以使洪水得以顺畅排泄出去[3]。

(2)河道河床淤积处理措施。引发淤积的土体和砂砾石经洪水由河道上游携带或者是冲刷切割岸坡岩土体产生,因河道比降变小及河流流速变小沉积到河道内造成河道河床淤积。河床淤积使得河流水深变浅,过洪断面缩窄,同时使主河槽越来越模糊。针对这样的河床淤积,应首先清理出主河床的淤积物,使主河槽清出来,让河道恢复天然水深,并采取护岸措施。同时,要在上游采取水土保持措施,并在适当位置设置拦截设施,尽力减少淤积来源,减慢回淤过程。

3.3 不同河段治理措施

不同的河段河流地貌不一样,水文地质条件不一样,水流特点不一样,需要结合治理河段实际情况采取相应有效的治理措施。

(1)河道上游治理。上游河道由于山高坡陡、河流切割深且比降大,导致洪水大涨大落。高流速水流对岸坡产生严重冲刷并具备携带大量砂石的能力,往往造成平缓的下游河道淤积,成为产生山洪、泥石流等灾害的诱因。针对上游河段,要在合理护岸的基础上,可以在河道断面相对较窄的地方新建格栅坝或者是拦沙坝拦截砂石,达到减缓河道比降的目的,改善河道水流[3]。

(2)河道中游治理。中游河段比降比上游河段比降小,河道较易产生河滩地淤积和河床淤积,此时需要采取上文提及的河滩地淤积处理措施和河道河床淤积处理措施进行河道淤积治理。总的来说,开展本河段治理可以采用工程措施护岸抗洪,可以采用生物措施稳定河势,实际过程中常常需将二者结合[5]。

3.4 护岸治理措施

护岸工程进行工程地质勘察和评价时,要结合工程型式的不同,根据河势水流流态、岸坡地质构造、岸坡地下水等条件进行。地基稳定是重力式护岸的重点,岸坡地质结构稳定是斜坡式护岸的重点,冲刷深度是两类护岸工程应结合河势水流条件分析的重点[1]。

不同的河岸采用的护岸结构不同。在凹岸迎流顶冲段,护岸结构要充分考虑防冲安全要求,可采用干砌石、混凝土护岸等;在凸岸等防冲要求较低的河段,重点考虑天然生态的要求,采取生态格宾护笼、植物措施、雷诺护垫等护岸结构。

墙式护岸、坡式护岸是常见的护岸型式,其他护岸型式包括桩式护岸、坝式护岸等。河道治理过程中优先考虑的护岸型式是坡式护岸,包含上部护坡和下部护脚,两部分的具体结构形式均需要结合水文地质、地形地貌条件等选择。墙式护岸主要应用于河道狭窄、水流冲刷严重、被地形条件或两岸构筑物局限的河岸。直立式、陡坡式、折线式为其常用结构型式。桩式护岸应用于岸坡陡峭、坡脚受强烈水流淘刷等情况,其材料包括钢桩、钢筋混凝土桩等。坝式防护的坝体结构大致相同,分为丁坝、顺坝、丁顺坝、潜坝4种形式,主要作用为调整河道水流,防止堤岸冲刷。

4 生态治理措施

近年来,中小河流治理中非常重视充分体现人与自然和谐共生的治水理念,逐渐积累了生态治理经验。

4.1 生态理念设计

(1)建设自然河道,采用生态护岸护坡技术。保持绵延弯曲的自然形态、有宽有窄的水面,尽量维持高低起伏、深浅交错、急缓相间的河道自然形态。尽量采用植被和生态材料护坡护岸。在河道岸坡缓、水流慢的地方,可采用乔木、草地和灌木的植被护坡护岸。生态混凝土、格宾石笼、三维植被网、雷诺护垫、生态袋等是常见的生态材料护坡护岸形式。

(2)治理与保护并重,注重维护河流生态环境。栽种水生植物、湿生植物和中生植物,清除受污染的底泥。尽量保留河道天然滩(洲)。护坡时可使用干砌石、堆石,也可采用自然材质制成的柔性结构和多孔混凝土构件。为使水生动物拥有生息繁衍的足够空间,可在适当位置设置人工鱼巢。建设过程中要将河道两岸的天然花草、树木保护好,古树和名木要特别做好避让和保护措施。清淤疏浚和开挖基础时常常会得到砂砾石、土料、鹅卵石等,这些是非常好的绿色建筑材料,要充分利用好。山区河流多鹅卵石时,可考虑石笼结构生态型护岸型式。

(3)改善河流水质,建设清洁河道。清除河道范围内生活和生产垃圾,同时要求远离河道堆放。严格控制直接向河流排放污水,对沿河污染源进行监控,对农村污染水和农田灌溉水等面源污染进行控制,推进河道两岸生态带建设。根据需要选用水系连通、人工湿地、人工生物浮岛(生物浮床)等水质改善工程。

(4)充分利用现有资源,建设原生态河道。以“本地树种、草种为主”“适地适树”“适地适草”作为植物选择遵循的原则,对能保护堤岸和能降解污染物的护堤植物进行推广种植或保留。科学合理搭配栽种植物,合理搭配乔灌草,尽力打造出一种高低错落、疏漏有致、物种丰富的原生态地貌。要采取有力措施维持河道内各种生物生存环境及生存条件,保持河道内的生物多样性。要在河道自然景观打造中重点体现历史人文价值,并采取有效的措施对有历史人文价值的景观进行保护或恢复。

4.2 生态景观措施

(1)护岸措施设计。以保护河岸、还原河岸原型为主要目的自然原型护岸,措施是在表面土层铺细砂、卵石或种植草皮等。植被通常使用水杉、香蒲、柳树、芦苇等。自然型护岸可用块石、石笼、木桩等进行护脚,为提高河岸防御洪水和抵抗冲刷的能力,可在斜坡上种植乔木灌木草地植被。人工自然式护岸要因地制宜,合理布置台阶式、缓坡式及后退式堤岸,并结合洪水淹没的循环周期布局更多亲水空间。

(2)亲水设施设计。亲水栈桥可为游人提供原生态的水面观景,其形状一般为折形、弧形、方格网状。亲水平台形状多为方形、半圆形、扇形、船形等,是可近水的小规模活动场所。设计时要特别注意亲水平台护栏的高度应符合要求。部分已不再使用的码头可以通过合理改造,使其变为亲水平台、游艇码头,或者观赏水景、垂钓的场所。亲水踏步是可以近距离感受水景观的阶梯式踏步,宽度一般为0.3~1.2m。亲水驳岸应尽量自然,坡脚临水面可用卵石、块石等进行不规则堆砌。

(3)硬质景观设计。可设计建造滨水广场、景观建筑、商务用房、管理用房等。滨水广场为包括娱乐、休闲、健身及会面等多种功能为一体的大面积硬质平台,其中的公共设施和功能区域包含展望台、活动场所及庭院等。亭、廊等建筑是长距离步行游玩的停留点,可作为游人休息及娱乐的场所;商务用房通常设置在滨水广场附近,是给游人提供进行消费和购物的场所;公共配套设施的日常运行管理维护主要依靠管理用房。为和其他硬质景观协调,设计时既要考虑其功能性,也要考虑景观性。道路铺装需根据要求并结合区域功能进行选材,通过不同铺地材料和图案的组合形成差别化风格。

5 结语

山区中小河流的治理不同于大江大河治理,有其自身的特点,治理原则和工程措施应与之相适应[3]。自然生态、因地制宜、综合治理、防护合理、先急后缓是适合山区中小河流治理的总体原则。按总体原则,结合当地实际情况,布设有效可行的工程措施,对山区中小河流进行治理,减少山洪灾害损失,在保证河道安全的前提下,优先选取生态治理措施,尽可能保持河流的自然形态,实现人水和谐。

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