陳偉靈

(廣東省科達(dá)水利電力巖土工程有限公司，廣州 510000)

0 引 言

隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度不斷加深，如何做到“人與自然和諧相處”是工程建設(shè)所面臨的一個(gè)重點(diǎn)難點(diǎn)[1]。中小河流的治理是一項(xiàng)系統(tǒng)性很強(qiáng)的工程，涉及范圍廣，包含內(nèi)容多。制定切實(shí)有效的河流治理措施，能夠在保障中小河流治理效果，提高工程抗洪防洪能力，維護(hù)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)，達(dá)到保護(hù)河流周圍自然環(huán)境，打造順應(yīng)自然的水生態(tài)景觀，使人造環(huán)境與自然環(huán)境有機(jī)結(jié)合的目的。中小河流應(yīng)該樹立先進(jìn)的環(huán)境治理理念，按照河流治理目標(biāo)，采取多種措施相結(jié)合的方式，打造綠色環(huán)保、以人為本、效果出色的河道治理景象[2]。

為了實(shí)現(xiàn)工程水利向生態(tài)水利的重大轉(zhuǎn)變，協(xié)調(diào)河流治理與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系。臺(tái)山市公益水治理工程針對(duì)目前河流所存在的問題，制定了綜合治理措施，設(shè)計(jì)了生態(tài)堤岸[3]。文章對(duì)該工程的生態(tài)護(hù)岸疏浚技術(shù)在河流治理中的應(yīng)用進(jìn)行探討，為需要提高流域防災(zāi)減災(zāi)，排澇減洪的能力和美化生態(tài)景觀的工程提供了可靠的經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

本工程項(xiàng)目治理河段包括公益水(水步段)及公益水(大江段)。治理范圍為各河段主干及流域內(nèi)的支流，共治理河長(zhǎng)42.0km。公益水位于潭江下游右岸，發(fā)源于臺(tái)山市古兜山北部的煙斗崗，流經(jīng)大江鎮(zhèn)、與水步支流匯合，于公益圩東頭匯入潭江主流。流域面積 130km2，河流長(zhǎng)度 23km，平均比降1.57‰。河段受潮汐影響可達(dá)大江鎮(zhèn)及水步鎮(zhèn)，下游公益圍對(duì)防洪(潮)起了很大作用，但因堤圍未達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，必須加固。該河建有小(1)型水庫(kù) 4 宗，小(2)型水庫(kù) 7 宗，控制集水面積 23.7km2，總庫(kù)容 1808萬(wàn) m3。

工程所在潭江流域多屬丘陵山地，植被較好。本次工程按常遇洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行河道清淤和河道拓寬，并治理兩岸崩塌及水土流失；沿線農(nóng)田、村莊以加固堤腳、護(hù)岸為主；鎮(zhèn)區(qū)以20a一遇標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)加高加固堤防；流域面積較小的支流河口及有較大村莊和農(nóng)田較多的河段進(jìn)行堤防、護(hù)岸加固，其他河段以清淤護(hù)岸、提高行洪能力為主。在保證河道行洪安全的基礎(chǔ)上，改善河流的生態(tài)環(huán)境，修復(fù)河流的生態(tài)多樣性，實(shí)現(xiàn)河流，人文與生態(tài)景觀一體化的綜合治理目標(biāo)[4]。

兩河段現(xiàn)狀主要問題為：岸坡土體抗沖刷能力較差，河岸有被淘刷的現(xiàn)象，局部段防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低。

水步段治理河長(zhǎng)22.0km，清淤長(zhǎng)度22.0km，護(hù)岸長(zhǎng)度10.21km，重建水陂一座，重建水閘3座，新建橋涵1座，新建岸頂綠道10.83km。

大江段治理河長(zhǎng)20.7km，清淤長(zhǎng)度20.7km，護(hù)岸長(zhǎng)度9.81km，新建箱涵3座，機(jī)耕路、低位親水平臺(tái)步道或岸頂景觀綠道共15.38km。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，確定各段防洪標(biāo)準(zhǔn)。本工程堤防工程級(jí)別和河道建筑物級(jí)別為4級(jí)，其他次要建筑物及臨時(shí)建筑物級(jí)別為5級(jí)。

2 護(hù)岸工程

2.1 護(hù)岸治理原則

該河流所處地區(qū)耕地資源相對(duì)匱乏，地少人多，建設(shè)空間有限。由于河岸不穩(wěn)，河道主槽不固定，洪水來(lái)得快，部分河岸沖刷嚴(yán)重。因此采用護(hù)岸能夠穩(wěn)定河勢(shì)，防止河岸掏刷。本次護(hù)岸措施的將工程措施和植物措施相結(jié)合，盡量維持河道天然岸坡形式，避免了全線人工護(hù)岸，選擇合適必要的位置上進(jìn)行護(hù)岸設(shè)計(jì)。同時(shí)要兼顧河道水生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，為植物生長(zhǎng)和動(dòng)物繁殖創(chuàng)造條件，從而有效改善河道水環(huán)境，防止水土流失。在護(hù)岸材料的選擇上盡量選用自然材料，避免使用不透水材料。

2.2 護(hù)岸型式

本項(xiàng)目主要對(duì)村莊、農(nóng)田較多的迎流頂沖河段進(jìn)行護(hù)岸，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，確定治理方案，工程護(hù)岸形式選擇坡式和墻式護(hù)岸兩種。

墻式護(hù)岸：根據(jù)邊坡斜度和河道淤積情況來(lái)看，墻式護(hù)岸適用于邊坡陡峭，河道淤積較深的河段，墻面材料選擇埋石混凝土，墻式護(hù)岸基底深入河底基面一下50cm。

坡式護(hù)岸：針對(duì)河道淤積較深形成灘地，河道被淘刷嚴(yán)重的河段選用坡式護(hù)岸，護(hù)坡坡比1∶1.5～1∶2.5，可以選用漿砌卵石、開槽框格混凝土、生態(tài)格網(wǎng)、草皮護(hù)坡等型式作為護(hù)坡結(jié)構(gòu)。坡式護(hù)岸斷面圖，見圖1。

圖1 坡式護(hù)岸斷面圖

在該工程治理前，仔細(xì)對(duì)河道的周圍環(huán)境進(jìn)行勘察了解。分析河道邊坡的特征，河岸耕地和建筑物的分布情況，以及河道的淤積程度等，分段對(duì)河道進(jìn)行分析比較，選用最合適的護(hù)岸型式進(jìn)行護(hù)岸治理。

2.3 護(hù)岸材料

護(hù)岸材料種類較多，各有優(yōu)缺點(diǎn)[5]。混凝土、漿砌石護(hù)岸墻整體剛度大，抵抗沖擊能力強(qiáng)，屬于剛性材料，造價(jià)成本高，而且不能給植被提供生存環(huán)境。草皮護(hù)坡對(duì)生態(tài)景觀有利，投資造價(jià)較低，但抗沖刷性差。河道護(hù)岸應(yīng)根據(jù)每段護(hù)岸所選的護(hù)岸型式，在可控的工程造價(jià)下，在生態(tài)治理理念的指導(dǎo)下就地取材或者選用生態(tài)材料進(jìn)行護(hù)岸，最后結(jié)合各方面因素，仔細(xì)比選確定各段護(hù)岸材料。結(jié)合河道邊坡的土質(zhì)、水流速度、護(hù)坡寬度等因素，本工程選擇草皮，格賓籠護(hù)坡和雷諾護(hù)墊生態(tài)護(hù)坡材料進(jìn)行護(hù)坡[6]。

雷諾護(hù)墊的坡岸面要平整密實(shí)，基底土質(zhì)和其密實(shí)度均要符合設(shè)計(jì)要求，按照規(guī)定組裝好雷諾護(hù)墊后，要注意護(hù)墊網(wǎng)面與邊端鋼絲的翻邊和絞邊要求。格賓籠護(hù)坡在組裝完成后，其各種網(wǎng)片交接處的綁扎道數(shù)要符合要求，格賓籠每一組之間的連接綁扎要穩(wěn)定連成一體。

雷諾護(hù)墊和格賓籠護(hù)坡能夠透水透氣，岸坡周圍物質(zhì)的相互交換融合，給生物創(chuàng)造了良好的生存條件。在加固岸坡的同時(shí)，最大程度地實(shí)現(xiàn)了河流的自我修復(fù)功能。再結(jié)合植物草皮，通過(guò)植物色彩搭配，創(chuàng)造了美觀，宜人的河道景觀。

選用草皮護(hù)坡的部分，在草皮護(hù)坡噴播后每間隔3天，采用霧狀噴播設(shè)備，在0.1m3/m2的澆水量下不間斷澆水4h，保證護(hù)坡表面濕潤(rùn)，水流，能夠深入草皮底部，保持該狀態(tài)直到草種全苗、齊苗。當(dāng)護(hù)坡植草平均高度達(dá)到5cm時(shí)，揭開無(wú)紡布，以免阻止植物生長(zhǎng)，并施肥加強(qiáng)植草生長(zhǎng)能力。

本護(hù)岸工程選用生態(tài)塊擋墻磚和連鎖式植草護(hù)坡磚，與生態(tài)護(hù)坡材料格賓籠和雷諾護(hù)墊相連接，鋪設(shè)完磚塊后，在孔洞敷土，種上耐水常青的草籽，形成有層次感的綠色整體生態(tài)護(hù)岸。

3 清淤工程

3.1 清淤原則

該河流水土流失嚴(yán)重、泥沙淤泥突出、河床不斷抬高，部分河段因?yàn)橛俜e過(guò)后出現(xiàn)了淺灘，淺灘上雜草叢生。再加上河道管理不足，四周居民亂扔亂倒的行為得不到有效制止，河道周圍屢被人為侵占。因此需對(duì)該河流清淤疏浚，沿著河流的走向進(jìn)行治理，從而在不改變河道斷面形狀，不對(duì)河道過(guò)多挖填的條件下提高河道的行洪能力。根據(jù)河道現(xiàn)狀，確定各段適宜的河相系數(shù)以及常遇洪水過(guò)流能力復(fù)核，確定各段適宜的穩(wěn)定河寬，復(fù)核各段適宜水深情況，選擇合適的清淤方式，清淤過(guò)程中要保護(hù)河道護(hù)坡穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生心得掏刷問題，還要保護(hù)天然形成的邊灘和河心灘，保留自然景觀[7]。在清淤完成后的河底高程與河道銜接自然，過(guò)渡連續(xù)，水流平緩。

3.2 清淤設(shè)計(jì)

本工程結(jié)合天然河床現(xiàn)狀，以不危及堤防基礎(chǔ)為原則，根據(jù)設(shè)計(jì)洪水計(jì)算結(jié)果，選取不同的河道糙率對(duì)擬定的設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行方案比較后，結(jié)合現(xiàn)狀河道及堤防建設(shè)合理地選定了河道清理范圍。再根據(jù)程作為控制清淤的設(shè)計(jì)河床高程。

通過(guò)控制河底高程和河道斷面對(duì)主河道清淤進(jìn)行設(shè)計(jì)，清理出河道主槽，主河道清淤典型斷面見圖2；對(duì)于邊灘淤積，不宜過(guò)度切灘，以保證河道順暢為原則，有挖有填，邊灘清淤典型斷面見圖3。

圖2 河道主槽清淤典型斷面

圖3 邊灘清淤典型斷面

3.3 淤泥運(yùn)輸

選擇已存村道和已修建的臨時(shí)施工道路作為清淤機(jī)械設(shè)備的下河馬道，以河流的中點(diǎn)作為清淤起點(diǎn)，分別向河道上游和下游兩個(gè)方向分同時(shí)施工開挖。分上游和下游兩個(gè)施工段，根據(jù)“中心向兩側(cè)”和“上方至下方”的原則依次對(duì)河道淤泥進(jìn)行掏除?？稍诤拥劳鈧?cè)布設(shè)一條縱向排水溝，使少量河水能夠排出。

清淤運(yùn)輸過(guò)程中做好清掃保潔工作，防止對(duì)周圍環(huán)境造成污染。本工程清淤量很大，運(yùn)輸過(guò)程要小心防止淤泥污染道路，計(jì)劃將河道中掏出的淤泥完全曬干后再往外運(yùn)輸。且部分掏出的淤泥可以作為建筑材料運(yùn)用于護(hù)岸工程中，實(shí)現(xiàn)再次利用。

4 河道建筑物

河道建筑物主要是景觀陂頭、橋涵和親水步道。河道坡降不大，為方便沿線群眾生活灌溉用水需要，美化河道景觀，保持各河段生態(tài)景觀水位，擬新建景觀陂頭。治理河段現(xiàn)狀有過(guò)河橋涵若干座，規(guī)模較小的采用埋涵方式重建或改建。并在護(hù)坡頂部設(shè)置了親水步道和綠化平臺(tái)。

陂頭所形成的跌水的景觀增加了建筑物的觀賞性和美感。在保留河道兩側(cè)原有綠化的條件下，親水步道和綠化平臺(tái)形成了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、植被豐富的自然堤岸，不僅減少了對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，還方便了附近的人民群眾進(jìn)行休閑娛樂活動(dòng)。

5 生態(tài)效果分析

本工程治理本著防災(zāi)減災(zāi)、岸固河暢、自然生態(tài)、安全經(jīng)濟(jì)、長(zhǎng)效管護(hù)的總體原則，重點(diǎn)解決河道行洪暢通，提高流域綜合防災(zāi)減災(zāi)能力[8]。實(shí)施后能有效減少流域內(nèi)的山洪災(zāi)害及當(dāng)?shù)氐暮樗{，使得治理河段防洪能力提高。保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，創(chuàng)造了在優(yōu)美，自然的河流綠色空間。根據(jù)本工程所采用的工程措施和植物措施從以下幾個(gè)方面對(duì)該工程的生態(tài)治理效果進(jìn)行分析。

從與河道現(xiàn)狀的匹配性來(lái)說(shuō)，該工程生態(tài)護(hù)岸疏浚技術(shù)因地制宜，河道整治順應(yīng)自然形式，采用河道天然斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免對(duì)河道進(jìn)行過(guò)多的改造，選擇適應(yīng)河道的護(hù)坡方式，減少治理過(guò)程中對(duì)河段河勢(shì)，河槽的影響。治理完成后不僅不會(huì)在河岸兩側(cè)形成易澇區(qū)，也不會(huì)影響河道兩邊居民的正常生活，還提升了河道及兩岸環(huán)境質(zhì)量。

從工程安全和耐久性來(lái)說(shuō)，工程措施中的建筑物結(jié)構(gòu)牢固，整體性強(qiáng)，耐磨防沖，在遇到緊急情況時(shí)不會(huì)坍塌，使用年限長(zhǎng)，質(zhì)量安全可靠，能維持河道的相對(duì)穩(wěn)定。也能與植物生態(tài)系統(tǒng)形成一個(gè)整體，不擔(dān)心水環(huán)境的浸泡和沖刷。

從施工的可操作性來(lái)說(shuō)，本次生態(tài)治理措施中所采用的主要建材在當(dāng)?shù)厝菀撰@取，并充分利用河道清淤開挖料，工程占地相對(duì)較少，施工技術(shù)要求相對(duì)較低，施工過(guò)程簡(jiǎn)單，后期維護(hù)管理方便，投資相對(duì)較省。工程方案實(shí)施具有可行可操作性。

從生態(tài)景觀的親水性來(lái)說(shuō)，本工程治理設(shè)計(jì)方案不僅完成工程目標(biāo)，提高了河道防洪抗洪的能力，還滿足了河道周圍生態(tài)環(huán)境的需要。工程措施和植物措施有機(jī)的結(jié)合在一起，形成了安全可靠，親水美觀的近自然堤岸，堤岸的實(shí)用屬性和觀賞屬性得到了完美融合，真正實(shí)現(xiàn)了水清，景美的生態(tài)綜合治理。

從生態(tài)合理性來(lái)說(shuō)，治理過(guò)程中采用了合理的生態(tài)材料，治理方式順應(yīng)天然河道的現(xiàn)狀。在工程治理完成后，給水生生物創(chuàng)造了繁殖空間，提高了生態(tài)系統(tǒng)的自我修復(fù)能力，工程整體體現(xiàn)了生態(tài)、自然、人水和諧的狀態(tài)。

6 結(jié) 論

公益水河道治理工程解決了河道目前所存在的防洪，排澇的問題，并將生態(tài)技術(shù)應(yīng)用于河流治理的實(shí)踐過(guò)程中，結(jié)合多種措施進(jìn)行生態(tài)綜合治理。貫徹落實(shí)了綠色生態(tài)，環(huán)境治理的理念，特別注重工程的景觀設(shè)計(jì)，維護(hù)了河流治理開發(fā)與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，創(chuàng)造了能夠抵御較強(qiáng)河流沖刷的美觀、和諧、舒適的河流工程，充分體現(xiàn)了人與自然的和諧統(tǒng)一。

要將生態(tài)技術(shù)貫穿于河流治理的過(guò)程中，努力大膽地對(duì)河道景觀改造進(jìn)行探索和應(yīng)用。中小河流治理采用生態(tài)治理的同時(shí)，也要防止后期河流遭受污染，要真正做到人與河道、經(jīng)濟(jì)與河道的和諧發(fā)展少不了后期的監(jiān)督和管理。此外，本項(xiàng)目治理河段治理范圍廣，南北跨度大，更要注重后期的監(jiān)督和管理，采用智能化、系統(tǒng)化的管理方式，形成長(zhǎng)期有效的維護(hù)管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)治理河段長(zhǎng)久發(fā)揮效益的目標(biāo)。