魏千賀+顏雄+劉寒梅+王晨
摘 要:采用生態(tài)護(hù)坡和樁式丁順壩解決河道治理過程中的問題,生態(tài)護(hù)坡和樁式丁順壩,較傳統(tǒng)剛性護(hù)坡和普通丁壩綜合優(yōu)勢明顯,且能解決河道治理存在的關(guān)鍵問題,為山區(qū)河道的治理提供參考。
關(guān)鍵詞:河道治理;生態(tài)護(hù)坡;樁式丁順壩;可行性研究
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.271
1 問題分析
經(jīng)過收集、整合資料,河道治理的原因歸納為以下幾點:
(1)堤基抗沖性差,河道走勢彎曲,洪澇災(zāi)害來時,極易沖擊河流彎曲部位的凹岸,產(chǎn)生互相頂托,發(fā)生漫堤甚至造成決堤的現(xiàn)象。(2)區(qū)域內(nèi)水土流失嚴(yán)重。(3)河道現(xiàn)狀為自然行洪狀態(tài),河道治理待解決的問題有防洪基礎(chǔ)薄弱,抗沖性能較差,泥沙淤積,行洪斷面不足,農(nóng)民生產(chǎn)取水灌溉困難等關(guān)鍵問題。
2 河道治理的建筑分析
2.1 護(hù)岸建筑物生態(tài)護(hù)坡的分析
河道進(jìn)行生態(tài)護(hù)坡工程時,護(hù)坡上部分采用框格混凝土植草護(hù)坡,下部分由多個連續(xù)的聯(lián)鎖式生態(tài)混凝土單元構(gòu)成,里面設(shè)置一個花盆,在護(hù)坡整治過程中,必定進(jìn)行護(hù)坡削坡,用預(yù)制花盆填裝棄土,待護(hù)坡建設(shè)階段進(jìn)行預(yù)制花盆的安裝。預(yù)制花盆底部開孔,保持上下水體、微生物等的聯(lián)系通道。較傳統(tǒng)生態(tài)護(hù)坡,可縮短植物的生長周期,免于傳統(tǒng)的生態(tài)護(hù)坡上植物在幼小時受到外界環(huán)境脅迫而死亡的危險。生態(tài)護(hù)坡把水體、河道、堤岸、植被和水生生物等組成一個完整的河道生態(tài)體系[1]。洪水季節(jié),部分洪水通過生態(tài)護(hù)坡植被向堤岸中儲存滲透,達(dá)到削減洪峰、延滯徑流的作用,干旱季節(jié),儲存在護(hù)坡植被根系中的水分可以反向補償河道,緩解干旱,起到調(diào)節(jié)水量的作用。
2.2 整治建筑物樁式丁順壩的分析
樁式丁順壩,同時具有丁壩和順壩的效果,可以約束水流,控制河勢,護(hù)岸穩(wěn)堤,固定河道,保灘促於,特別是在彎曲河道堤段設(shè)置,避免受到洪水的沖刷導(dǎo)致破壞,起到保護(hù)治理堤段作用,見圖1。通過對樁式丁順壩的合理布置和設(shè)計,壩前壅水可以提供沿岸的農(nóng)業(yè)用水,滿足生產(chǎn)的實際需求。沖刷問題一直是丁順壩此類河工建筑物使用時,不容小視的問題,特別是壩頭沖刷,根據(jù)丁順壩相關(guān)理論分析可得:(1)丁順壩的使用,得益于具有順壩的效果,在非淹沒的條件下或者是在淹沒的條件下,皆可以減小壩頭的流速,在一定程度上有利于沖刷問題的解決。(2)采用較長的順壩,可以攔斷在丁順壩部位主流區(qū)和回流區(qū)的邊界,減少水體間交換,達(dá)到降低丁順壩下游的流速,緩解邊界的沖刷的目的。(3)根據(jù)河道水流與丁壩軸線的夾角的不同,可分為上挑丁壩()、下挑丁壩()、正挑丁壩()三種,其中上挑丁壩的沖刷深度最大,正挑丁壩次之,下挑丁壩最小。
3 技術(shù)可行性分析
3.1 行洪護(hù)岸
生態(tài)護(hù)坡中的植被的根系,達(dá)到固土作用,植被通過吸收和蒸騰作用,減少坡體內(nèi)水分,降低坡體內(nèi)的孔隙水壓力,提高護(hù)坡的抗沖性和穩(wěn)定性。樁式丁順壩可以布置在河道彎曲處,交叉口處以及堤岸沖刷嚴(yán)重部位。樁式丁順壩本身透水性高,能滿足行洪要求,可以削弱水流的沖刷,穩(wěn)固堤岸。樁式丁順壩可以布置在河道彎曲處,交叉口處以及堤岸沖刷嚴(yán)重部位。樁式丁順壩本身透水性高,能滿足行洪要求,可以削弱水流的沖刷,穩(wěn)固堤岸。采用樁式丁順壩,勢必對行洪造成一定的影響,但若從以下3個方面考慮,可極大減少影響(1)當(dāng)河道屬于寬淺河道時,將治理后的河道斷面尺寸增大,使得行洪能力增強,便可消除部分影響。(2)樁式丁順壩順壩部分采用與水流方向角度很?。ㄉ踔疗叫校?,起到一定的控制河勢的作用,并對行洪能力的影響甚?。?)通過嚴(yán)格控制河道中樁式丁順壩的使用數(shù)量,亦可緩解丁順壩對行洪的影響。
3.2 生態(tài)修復(fù)
采用的生態(tài)護(hù)坡屬于多孔透水性岸坡防護(hù)塊體結(jié)構(gòu),生態(tài)效益好,適宜水流沖刷嚴(yán)重的、水位變化幅度大、穩(wěn)定性要求高、水土流失嚴(yán)重、生態(tài)退化程度高的有待整治的河道,亦可以為植物生長發(fā)育、魚類的產(chǎn)卵提供棲息地,利于河道生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù);樁式丁順壩占挖耕地面積小,保護(hù)生態(tài),補償費用較低,其壩后的水流比較平緩,形成相對的靜水區(qū),有利于保灘促於和水生動植物的繁殖生長。
3.3 農(nóng)業(yè)取水
樁式丁順壩得益于兼具丁壩的作用,在有農(nóng)業(yè)取水需求的部位規(guī)范布置,可以在壩前壅高水位,作為農(nóng)業(yè)取水口。較普通實體丁壩,樁式丁順壩具有壩頭沖刷強度低、深度淺、應(yīng)用安全可靠、適用于各種洪水標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)省材料等優(yōu)點。
4 結(jié)語
采用生態(tài)護(hù)坡,兼顧生態(tài)效果,提高了河堤的抗沖能力和穩(wěn)定性[2];而采用樁式丁順壩可以起到束水沖沙、控制河勢、壅高水位及保護(hù)堤岸等多種作用,滿足行洪護(hù)岸和農(nóng)業(yè)取水的需求。以上兩種建筑物達(dá)到了行洪、護(hù)岸、取水兼顧生態(tài)的要求,并做到工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]馮健濱.水護(hù)坡的生態(tài)轉(zhuǎn)型與景觀營造形式研究[D].山東建筑大學(xué),2014.
[2]郭秋峰.河道生態(tài)護(hù)坡在臘山分洪工程中的應(yīng)用研究[D].山東大學(xué),2015.
作者簡介:魏千賀(1993-),女,山西人,研究生在讀,研究方向:農(nóng)業(yè)水土工程。