韓亞男,黃逸軍
(1.寧夏水利水電勘測設(shè)計研究院有限公司溫州分公司,浙江 溫州 325000;2.浙江復星水利勘測設(shè)計有限公司,浙江 溫州 325000)
目前,水利建設(shè)觀念正由傳統(tǒng)單一的“防洪排澇”向建設(shè)“安全、舒適、優(yōu)美”的水環(huán)境觀念轉(zhuǎn)化,水利建設(shè)已從傳統(tǒng)的工程水利向環(huán)境水利、生態(tài)水利轉(zhuǎn)化,河流的功能已不僅僅是“泄洪、排澇、蓄水、引清、航運”,而且還包括“景觀、生態(tài)、對周邊環(huán)境的呼應”等。在國內(nèi)外的河流治理過程中,很多新材料、新技術(shù)得到了廣泛應用,在河流治理工程中也開始了大量生態(tài)工程技術(shù)的探索與實踐[1]。江西垟平原排澇工程在河道治理過程中,系統(tǒng)采用生態(tài)治理模式,為恢復河道基本功能,改善水生態(tài)環(huán)境,提高水資源承載能力提供了一條切實可行的途徑。
江西垟平原排澇工程地處浙江省東南沿海鰲江流域,平原集雨面積156.0 km2,其山區(qū)64.9 km2,平原91.1 km2。平原內(nèi)有靈溪、蕭江等鎮(zhèn),主要河流為沿山內(nèi)河、滬山內(nèi)河、蕭江塘河。江西垟平原排澇工程提出“拓河建閘設(shè)泵”的綜合治理新思路,即通過平原排澇骨干河道的綜合拓挖,增加排澇通道和調(diào)蓄能力,并在沿江新建水閘以增加外排能力,同時設(shè)置泵站以在鰲江高水位頂托時增加強排能力,從而降低平原內(nèi)澇水位。規(guī)劃確定“三縱二橫”排水干河格局:以蕭江塘河、滬山內(nèi)河、沿山內(nèi)河為主的北向排水骨干河道形成“三縱”,在平原下游加強縱河橫向溝通形成“二橫”。
(1)三縱河道
1)滬山內(nèi)河:南水頭-夏橋水閘(新建泵站,設(shè)計流量60 m3/s),河寬不小于45 m。
2)蕭江塘河:靈溪鎮(zhèn)-蕭江水閘,河寬不小于30 m。
3)沿山內(nèi)河:靈峰山-斜港水閘(現(xiàn)改名為斜港水閘),河寬不小于30 m。
(2)二橫河道
1)上橫河:沿山內(nèi)河-橫陽支江;基本沿現(xiàn)有河道拓寬、疏浚,規(guī)劃河寬不小于30 m;河道總長10.65 km。
2)下橫河:沿山內(nèi)河-雙龍水閘(新建水閘及泵站,水閘凈寬24 m,泵站設(shè)計流量60 m3/s);基本沿現(xiàn)有河道拓寬、疏浚,規(guī)劃河寬不小于40 m,河道總長8.9 km。
2.1.1 護岸擋墻擬定
結(jié)合本工程所處場址的特殊性,區(qū)域河道斷面型式采用復式結(jié)構(gòu),其護岸斷面基本型式擬定干砌塊石重力式擋墻,混凝土砼砌塊擋墻和格賓網(wǎng)式等三種進行比較分析。
(1)護岸擋墻方案一:干砌塊石重力式擋墻
采用干砌塊石重力式擋墻結(jié)構(gòu),迎水側(cè)坡比為1∶0.1,背水側(cè)坡比為1∶0.35,墻后回填礦渣,見圖1。
圖1 護岸擋墻方案一
(2)護岸擋墻方案二:混凝土預制砌塊擋墻
擋墻采用C25生態(tài)砼預制塊式,墻頂設(shè)透水磚慢行道。墻前設(shè)鎮(zhèn)壓平臺,再按1∶3.0延至規(guī)劃河床。墻頂設(shè)平臺,再以1∶3.0邊坡延至規(guī)劃地面高程?;炷疗鰤K規(guī)格厚度×高度為30 cm×15 cm,墻后高程2.4 m、1.6 m處各設(shè)一道TGSG40型雙向土工格柵。墻后先回填頂寬2.0 m礦渣,其它部分利用開挖料中土質(zhì)較好部分,兩種回填料接觸面鋪設(shè)無紡土工布。護岸擋墻采用C25鋼筋混凝土底板結(jié)合預制樁布置,梅花形布置。具體見圖2。
圖2 護岸擋墻方案二
(3)護岸方案三:生態(tài)網(wǎng)箱擋墻
護岸下部擋墻采用生態(tài)網(wǎng)箱結(jié)構(gòu),網(wǎng)箱分三層擺放,底層厚0.4 m,頂部各層均為0.8 m。墻后回填砂性土或礦渣,回填料與墻體間接觸面鋪設(shè)無紡土工布。襯砌擋墻采用松木板布置,每延米布置預制樁,長6.0 m,梅花形布置。具體見圖3。
圖3 護岸擋墻方案三
2.1.2 比選分析
主要從經(jīng)濟性、結(jié)構(gòu)安全性、施工、生態(tài)環(huán)保性、適用范圍及使用年限等方面進行初步比選分析,結(jié)果見表1。
表1 護岸擋墻型式比選
從上述比較分析可知,方案一結(jié)構(gòu)擋墻具有投資省,生態(tài),適用范圍較廣的特點,故推薦方案一,即干砌塊石結(jié)構(gòu)。同時特殊地段如閘前流速較快的采用漿砌塊石擋墻結(jié)構(gòu)。同時考慮到當?shù)貕K石采購難度大,對部分后側(cè)墻頂壓力小且流速小的河段推薦方案二,即采用生態(tài)砌塊擋墻結(jié)構(gòu)。
結(jié)合河道沿線現(xiàn)狀、土地利用、施工方便、經(jīng)濟合理等情況,確定主要河道標準護岸設(shè)計型式。
2.2.1 A型護岸標準結(jié)構(gòu)斷面(上下斜坡)
江西垟片河道部分河段河畔有大量喬木、灌木,樹木與河水相映形成景色優(yōu)美的鄉(xiāng)村風光。為了結(jié)合河道現(xiàn)狀植物帶,使現(xiàn)狀植物帶與生態(tài)護岸有機融合一起,上述河段將采用A型護岸型式(見圖4)。堤線外側(cè)以1∶3.0先延至2.0 m平臺,平臺寬2.5 m再延至設(shè)計河底高程;2.0 m高程平臺及岸邊斜坡布置水生植物區(qū);堤頂布置1.0 m寬的步行道。后側(cè)綠化帶將結(jié)合濱水生態(tài)綠化實施。
圖4 A型護岸標準結(jié)構(gòu)斷面
2.2.2 B型護岸標準結(jié)構(gòu)斷面(上斜下直)
高程2.9 m以下均為直立式擋墻結(jié)構(gòu),塊石砌筑,預制樁基礎(chǔ)處理。墻頂以上布置三維土工網(wǎng)植草漸變至步行道,步行道高程3.20 m。擋墻前鎮(zhèn)壓平臺寬度為2.50 m,平臺高程為1.00 m,再以1∶3.0或穩(wěn)定自然坡度延至設(shè)計河底高程。墻后2.50 m高程以下回填礦渣,其它采用原狀開挖土回填,后側(cè)綠化帶將結(jié)合濱水生態(tài)綠化實施(見圖5)。
圖5 B型護岸標準結(jié)構(gòu)斷面
2.2.3 C型護岸標準結(jié)構(gòu)斷面(灌注樁+預制插板)
采用φ800C25砼灌注樁+C25砼預制插板結(jié)構(gòu),采用灌注樁中間插預制砼擋板結(jié)構(gòu),砼灌注樁樁長20.0 m,共布置兩排,排距3.0 m,外側(cè)樁間距2.2 m,內(nèi)側(cè)樁間距6.6 m,樁與樁之間內(nèi)插C25砼擋板,板厚0.15 m,兩排樁樁頂設(shè)置C25砼梁格及板,梁板頂高程4.50 m,外側(cè)鎮(zhèn)壓平臺1.50 m高程,并以1∶3.0邊坡與設(shè)計河底高程進行銜接。主要布置于房屋建筑物距離岸線較近河段(見圖6)。
圖6 C型護岸標準結(jié)構(gòu)斷面
2.2.4 D型生態(tài)砌塊擋墻
分2級擋墻結(jié)構(gòu);1級擋墻采用砼大砌塊擋墻結(jié)構(gòu),擋墻高度為2 m,墻頂3.50 m,設(shè)親水游步道,C25砼基礎(chǔ)厚35 cm,底部設(shè)素砼墊層及碎石墊層,厚度分別為10 cm、15 cm,基礎(chǔ)采用C25砼預制方樁處理,長度6.0 m,間距1.0 m;2級擋墻采用小砌塊擋墻,墻高1.1 m,見圖7。
圖7 D型護岸標準結(jié)構(gòu)斷面
本次涉及滬山內(nèi)河、蕭江塘河與上橫河下游段以清淤或拓浚為主,兩岸護岸以現(xiàn)狀或土坡為主,其他河段相應進行清淤,同時進行護岸修建。
2.3.1 清淤底高程
根據(jù)相關(guān)測量圖紙,整治段蕭江塘河現(xiàn)狀河道底高程約-0.95 m~0.52 m,規(guī)劃河底高程為-0.40 m~0.27 m、上橫河下游河段設(shè)計清淤底高程0.0 m;各配套河道現(xiàn)狀淤積現(xiàn)象較為嚴重,大部分河段現(xiàn)狀河床高程在2.0 m,綜合考慮現(xiàn)狀岸坡穩(wěn)定因素,擬清淤深度控制在1 m~1.5 m。本次貫通清淤主要任務是最大限度清除河道表層浮泥及垃圾,部分河段河床底高程低于設(shè)計高程的應維持現(xiàn)狀。
2.3.2 河道底寬及開挖邊坡
根據(jù)規(guī)劃及地質(zhì)要求,河道河底寬15.0 m,一般開挖邊坡在1∶2.5或1∶3.0左右,具體需結(jié)合實際情況做好支護或調(diào)整坡比。
2.3.3 清淤標準斷面
結(jié)合河道沿線地質(zhì)及兩岸建筑物分布情況,分為一般河道和臨道路、臨房等特殊河段。
(1)一般河道:岸邊主要為農(nóng)田或是后側(cè)空間留有余地的河段;拓浚邊坡為1∶3.0。
(2)臨道路、臨房等特殊河段:離道路較近或建設(shè)空間受限段:C25砼預制樁支護(間距0.3 m)+清淤,拓浚邊坡為1∶2.5。
現(xiàn)狀河道水質(zhì)相對較好,雨水排放口多,污水排放口少,設(shè)計范圍內(nèi)河段多在鄉(xiāng)村,部分在城鎮(zhèn)。鄉(xiāng)村河段河道兩側(cè)駁坎呈自然坡度,后側(cè)為農(nóng)田或村莊道路;部分地段在鎮(zhèn)區(qū),有駁坎處多為生態(tài)砌塊,民居貼著河道。整體河岸呈現(xiàn)自然狀態(tài),綠化多為野草、竹叢,缺乏有序、四季皆景的植物群落和有色變化。水系質(zhì)量較好,大部分河岸空間環(huán)境優(yōu)美,為今后的地塊發(fā)展提供有力條件。少部分只能在原有河道的基礎(chǔ)上修整,修護駁坎,添加綠地,修護埠頭。
(1)結(jié)合海綿城市理論打造人工濕地。充分考慮水生植物的景觀效果和生態(tài)效益,形成從水生——濕生——陸生植物的良好植物群落,維護生物多樣性效果。
(2)合理利用現(xiàn)狀苗木保留并合理利用現(xiàn)狀良好苗木,將具有造型美、一定年份、特殊意義的現(xiàn)狀苗木進行利用或移植場地內(nèi)與景觀結(jié)合。
(3)美觀與實用相結(jié)合首先要考慮其美化、保護和改善環(huán)境的效果,也應該注重景觀效果與實用功能結(jié)合。在植物配置中,注意不同季相植物合理搭配,不同形態(tài)的樹種合理搭配。
在江西垟平原排澇工程設(shè)計過程中,作為排澇載體的域內(nèi)河道治理過程中,在確保行洪排澇安全的基礎(chǔ)上,同時兼顧河道作為親水走廊的功能,設(shè)計過程中采用生態(tài)型的斷面型式,并與陸域綠化帶有機結(jié)合。通過河道治理,結(jié)合后期沿河綠化,努力將河道建設(shè)成集親水和生態(tài)型功能為一體的新型河流,做到遠近結(jié)合、動靜結(jié)合,使兩岸河岸具有特色,實現(xiàn)人與自然的和諧相處,河道岸線走向體現(xiàn)平順、流暢的美感。