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        基于工程實例的河道建設(shè)生態(tài)調(diào)整

        2022-10-12 12:22:02
        黑龍江水利科技 2022年9期
        關(guān)鍵詞:型式護(hù)岸河道

        劉 慧

        (中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計研究院有限公司,杭州 311122)

        隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展,生態(tài)環(huán)境建設(shè)逐漸成為人們生活的熱點,也是人與自然維持和諧發(fā)展的重要根源。以往的河道建設(shè)往往只重視其功能性,導(dǎo)致工程運(yùn)行過程中會出現(xiàn)護(hù)岸硬化、水質(zhì)污染、生態(tài)系統(tǒng)破壞等問題,嚴(yán)重降低居民的生活質(zhì)量[1-2]。生態(tài)河道具有良好的整體景觀效果、合理的生態(tài)系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)和良好的運(yùn)轉(zhuǎn)功能,對長期或突發(fā)的擾動能保持著彈性、穩(wěn)定性以及一定的自我恢復(fù)能力。其整體功能表現(xiàn)出多樣性、復(fù)雜性,并能夠滿足所有受益者的合理目標(biāo)要求,既可以給河道周邊居民提供一個“水清、岸綠、景美”的生活環(huán)境,也可以保證河道水生、陸生動植物和諧的繁衍生息[3]。

        河道的生態(tài)性建設(shè)應(yīng)體現(xiàn)“以人為本、人水和諧”的理念,達(dá)到人水相親的生態(tài)治理目標(biāo)。生態(tài)河道治理需遵循綜合性、協(xié)調(diào)性、自然性與經(jīng)濟(jì)性等原則。根據(jù)生態(tài)河道治理的特點和要求,通過制定科學(xué)合理、符合當(dāng)?shù)貙嶋H情況的措施和策略,對生態(tài)河道進(jìn)行治理[4]。

        文章以浙江省某排澇調(diào)蓄工程中下分水河與高新河的生態(tài)調(diào)整進(jìn)行論述與分析,分別從工程平面總體布置、河道斷面形式、護(hù)岸的結(jié)構(gòu)設(shè)計等多方面進(jìn)行生態(tài)調(diào)整,從而更好地實現(xiàn)河道的生態(tài)性。

        1 工程概況

        某排澇調(diào)蓄工程是溫黃平原排澇骨干工程之一,位于浙江省東部沿海地區(qū)。本工程的任務(wù)是以防洪排澇為主,結(jié)合水環(huán)境改善和應(yīng)急備用水源。工程由排澇工程和引水工程兩部分組成。工程建成后,可提高溫黃平原整體防洪排澇能力,營造良好的親水環(huán)境,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展;還可為工業(yè)用水提供應(yīng)急備用水源和作為灌溉水源。

        隨著工程所在地城市化的不斷推進(jìn),對于打造集生態(tài)水利、休閑景觀、城市新區(qū)等功能于一體的需求越來越顯著,該工程將成為城市發(fā)展的重要亮點,因此,本工程建設(shè)不再僅僅是滿足防洪的需要,也成為了綠色生態(tài)建設(shè)的靈魂工程。

        2 河道生態(tài)調(diào)整原則

        該工程在生態(tài)調(diào)整時已經(jīng)開工建設(shè),因此本次河道的生態(tài)調(diào)整因滿足以下原則:

        1)不降低原河道設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。

        2)遵循河道自然生態(tài)規(guī)律;兼顧“五水共治”的要求,使得水流流態(tài)多樣化,利于水生植物及水生生物更好的生長及繁衍,從而更好的達(dá)到凈化水環(huán)境的功效。

        3)岸線范圍不突破原征地紅線,調(diào)整范圍控制在綠線范圍內(nèi),即60m范圍內(nèi),局部特殊地段控制在100m范圍線內(nèi)。

        4)盡量避免河道沿線兩岸建筑物及高壓鐵塔等。

        綜上,網(wǎng)絡(luò)課程具有便捷、內(nèi)容豐富、節(jié)約成本、受眾廣泛等特征,前兩個特征是對于學(xué)習(xí)者來說的,而后一個則是設(shè)計者需要考慮的。網(wǎng)絡(luò)課程相較于傳統(tǒng)課程來說,它雖有如此之多的好處,卻無法保證學(xué)習(xí)者的同一性。即目前絕大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)教育只解決了距離和空間上的問題, 卻忽視了參與者的廣泛性、多樣性和特殊性[3]。不論是從學(xué)習(xí)需要還是從設(shè)計者的經(jīng)濟(jì)效益來說,應(yīng)解決這些障礙,完善網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)模式。

        5)護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式盡可能采用生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)或是自然緩坡型式。

        6)統(tǒng)籌兼顧水利、城建等各相關(guān)部門、單位利益,盡快推進(jìn)工程建設(shè)。

        3 河道生態(tài)調(diào)整方案

        3.1 河道平面線型調(diào)整

        河道平面線型設(shè)計是對整條河道總平面進(jìn)行設(shè)計,關(guān)系到河道水流的走勢。目前很多河道越來越窄,水面積也不斷減少,為了滿足河道的過水?dāng)嗝妫挥胁粩鄬⒑哟餐谏?,從而使得河道兩岸必須采用高擋墻結(jié)構(gòu)來滿足河道功能,但這不僅增加了工程的建設(shè)費(fèi)用,也人為的阻礙了水生與陸生動植物之間的互通。因此河道平面設(shè)計應(yīng)盡可能恢復(fù)河道天然形態(tài),寬窄結(jié)合,避免直線化。

        原下分水河及高新河河道岸線整體都比較順直,且對原有河汊進(jìn)行了填埋處理,對河道兩岸統(tǒng)一進(jìn)行了岸線布置,這就破壞了原河道天然形態(tài),因此,此次河道生態(tài)調(diào)整主要遵從河道的天然形態(tài),兼顧河道兩岸原有生態(tài)植被,更好地保存了河道的生態(tài)性。主要有以下4點調(diào)整:

        1)平面河道岸線在有限的范圍內(nèi)進(jìn)行彎曲布置,更好的體現(xiàn)河道的天然形態(tài),同時也避免了河道的直線化與渠系化;2)保留沿線河道天然形成的河汊;3)對河道兩岸沿線天然茂密的植被段進(jìn)行保留,取消原河道岸線的布置;4)對于河道交匯口盡可能進(jìn)行拓寬,增加河道的過水?dāng)嗝?,為行洪?chuàng)造更好的過流條件。

        通過上述河道平面布置的調(diào)整,使得整個河道避免“裁彎取直”,調(diào)整后既遵循了生態(tài)河道建設(shè)應(yīng)遵循的河道自然形態(tài),同時也保留了河道原有的自然植被生態(tài)。

        3.2 河道斷面型式

        河道傳統(tǒng)的斷面型式主要有矩形斷面、梯形斷面,這種斷面結(jié)構(gòu)型式親水性差,景觀布置受限,同時也人為的隔離了陸生生態(tài)系統(tǒng)與水生生態(tài)系統(tǒng)。因此河道斷面結(jié)構(gòu)型式采用復(fù)式斷面,即土坡與擋墻相結(jié)合的型式,擋墻設(shè)置在水位變動區(qū),采用三維生態(tài)袋、混凝土砌塊等生態(tài)材料砌筑,既可增大河道過水?dāng)嗝?,防止岸坡受水流侵蝕、沖刷,又能保證水生動植物的繁衍、生息。擋墻頂基本控制在正常水位處,上部設(shè)綠化土坡,使水面以上的岸坡與梯形斷面一樣呈現(xiàn)自然、生態(tài)的濱水景觀。

        3.3 河道護(hù)岸型式

        生態(tài)河道建設(shè)中,在滿足河道排澇行洪的基礎(chǔ)上,合理的生態(tài)護(hù)岸設(shè)計不僅能滿足河道的基本功能,又能實現(xiàn)多重生物的共生與繁殖,從而恢復(fù)河道自我修復(fù)、凈化等功能。

        本工程下分水河及高新河的護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式的調(diào)整是基于部分護(hù)岸基礎(chǔ)已完成施工的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整。主要有以下4點:

        2)B型護(hù)岸將生態(tài)砌塊擋墻加石板小路結(jié)構(gòu)調(diào)整為60cm拋石加綠化緩坡結(jié)構(gòu)。即河底高程-1.00m,河面寬40m。高程1.20-1.80m采用拋石防護(hù),之上采用綠化緩坡,坡比為1∶3.0,高程1.20m以下采用自然土坡,坡比為1∶3.5。調(diào)整前后B型護(hù)岸斷面圖見圖2。

        3)新增一類C型護(hù)岸:河底高程-1.00m,河面寬40m。高程1.20-1.60m堆60cm拋石,內(nèi)側(cè)用一排松木樁支撐防護(hù),拋石以上采用綠化緩坡,坡比為1∶3.0,高程1.20m以下采用自然土坡,坡比為1∶3.5。新增C型護(hù)岸斷面圖,見圖3。

        4)保留原河道支流,不進(jìn)行填埋,同時取消部分硬質(zhì)材料護(hù)岸,采用生態(tài)護(hù)岸代替。

        綜上所述,該工程護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式主要通過對護(hù)岸結(jié)構(gòu)及護(hù)岸材料的選擇上進(jìn)行了調(diào)整,更加符合了生態(tài)河道建設(shè)的里面,避免出現(xiàn)大面積硬質(zhì)材料,人為的阻隔水陸生動植物的互通,同時在滿足河道基本功能的前提下,取消原設(shè)計護(hù)岸結(jié)構(gòu),保留原河道兩岸自然植被。

        此次河道護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式的調(diào)整,在材料的選擇上和在結(jié)構(gòu)型式上的變化都更加符合生態(tài)河道的理念。相比河道沿線采用大面積的仿木樁護(hù)岸或是生態(tài)砌塊直立式擋墻結(jié)構(gòu)型式,松木樁加自然緩坡或是松木樁加拋石結(jié)構(gòu)護(hù)岸不僅遵循了生態(tài)河道治理的綜合性、協(xié)調(diào)性、自然性及經(jīng)濟(jì)性的原則,更有利于保護(hù)河道自然狀態(tài)下生物的多樣性。例如拋石之間存在具有較大的孔隙,方便了水生微生物的繁殖生長。

        4 生態(tài)調(diào)整后影響分析

        4.1 防洪排澇影響分析

        本方案僅對下分水河、高新河的岸線進(jìn)行生態(tài)調(diào)整,并未改變工程的防洪排澇格局和規(guī)模,因此調(diào)整后對原工程防洪排澇基本無影響。

        4.2 工程實施影響分析

        目前下分水河、高新河已開工建設(shè),部分河段已經(jīng)完成護(hù)岸砌筑,本次方案調(diào)整后,這部分河段的護(hù)岸會拆除重建或者修整,這部分改建工程會影響施工的進(jìn)度,但原方案中許多植被較好的河段取消部分護(hù)岸工程,采取保持現(xiàn)狀的措施,因此本次生態(tài)調(diào)整對整個工程工期影響不大。

        4.3 河道工程投資影響分析

        由于取消了部分護(hù)岸工程,采用原生態(tài)方式建設(shè),反而減少了一部分工程投資。河道生態(tài)調(diào)整前后投資比較表見表1。

        表1 河道生態(tài)調(diào)整前后投資比較表

        4.4 生態(tài)環(huán)境影響分析

        河道工程通過岸線及護(hù)岸結(jié)構(gòu)的調(diào)整使水流流態(tài)多樣化,利于植物及動物更好的生長與繁殖,從而達(dá)到凈化水環(huán)境的功效,更符合“五水共治”對河道治理的生態(tài)要求。

        5 結(jié)論與建議

        文章以工程實例分別從工程平面總體布置、岸線布置、護(hù)岸斷面結(jié)構(gòu)型式等多方面論述了如何在有限的空間里對河道建設(shè)進(jìn)行生態(tài)調(diào)整,今后類似工程可以借鑒。

        1)生態(tài)河道的建設(shè)首先必須尊重自然,對河道進(jìn)行生態(tài)治理的過程中應(yīng)盡可能維持河流的自然形態(tài),并結(jié)合相關(guān)的生態(tài)學(xué)知識,充分發(fā)揮河流生態(tài)系統(tǒng)自凈能力和自我調(diào)節(jié)能力。河道景觀規(guī)劃與設(shè)計的根本目的是在不破壞總體生態(tài)平衡的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的自然景觀美化處理,河道景觀設(shè)計應(yīng)滿足生物的生存需要,適應(yīng)生物生息繁衍,盡量保留原有生物群落及其棲息地,實現(xiàn)城市河道生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,創(chuàng)造一個獨具特色的生態(tài)河道景觀。

        2)生態(tài)河道的建設(shè)必須堅持可持續(xù)發(fā)展的原則。需保證足夠的水面率和水體容量,保證水體循環(huán)流通,進(jìn)而改善整個流域的自然生態(tài)環(huán)境。對原河道自然形成的河汊應(yīng)采取合適的工程措施,使其更好的與主河道進(jìn)行銜接,既能保證河流的水面率,又符合生態(tài)河道建設(shè)的自然原則。

        3)生態(tài)河道治理既要滿足防洪排澇等基本功能,也要發(fā)揮其娛樂休閑、景觀等功能,與周邊規(guī)劃進(jìn)行有效銜接,從而更好地為居民提供可親水的休閑娛樂空間,實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。

        4)在工程建設(shè)的前期就應(yīng)充分理解工程的定位,并重點關(guān)注該工程與周邊規(guī)劃之間的聯(lián)系,對整個工程進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。隨著人們對生態(tài)保護(hù)的意識不斷增強(qiáng),新時期的水利工程建設(shè)更應(yīng)該重視自然生態(tài)的保護(hù),在工程設(shè)計過程中逐步運(yùn)用并不斷發(fā)展生態(tài)建設(shè)的新理念與新材料。

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