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摘要:隨著生態文明建設的深入推進,河流治理已從工程水利向著生態水利轉變。該文擬將生態理念融入中小河流治理工程設計中,提出了生態親水的治理原則和設計要點,并結合沙縣東溪東山段河道整治工程探討生態理念在實際工程設計中的應用,供參考。
關鍵詞:中小河流治理;生態親水設計;縱橫向空間布局
引言
中小河流治理的主要目標是解決中小河流所涉及的城鎮、農田保護區等防洪基礎設施薄弱等問題,在保護人民群眾生命財產安全方面發揮了重要作用。一段時間以來,中小河流治理工程目標較單一,主要關注河道排洪及河岸防洪,側重防洪效益和社會效益。對河流維護區域生態系統穩定的作用重視不夠,岸線布置不夠合理,水岸割裂、渠化硬化較嚴重,阻礙河流生態系統能量流動交互。有的斷面形式、護岸材料甚至出現三面光兩堵墻的情況,生態景觀效果較差,未考慮親水性需求,影響人們親水體驗。隨著社會經濟的發展及人們對美好生活的向往,中小河流治理過程融入生態親水的設計理念已成為必然,河流治理也從單一目標向多目標轉變,工程設計過程集合了防洪、生態、景觀等多目標決策,更好地處理河道治理以及周邊生態環境之間的關系,保障生態效果,使得人與自然能夠和諧相處。
1生態親水的治理原則
隨著生態文明建設的深入推進,河流治理已從工程水利向生態水利轉變。生態水利在工程水利基礎上選擇更有利于保護生態環境的方案。將生態理念融入中小河流治理工程設計應遵循以下原則:(1)岸線規劃設計應兼顧河流生態。岸線規劃設計要考慮維護河流生態功能,岸線布置應保留河流的自然形態,留足河流生態空間,原則上有條件的河道堤岸宜后靠。采用型式多樣的生態護岸,因地制宜采用復合式、寬淺式、斜坡式等斷面形式;具備條件的河段多考慮采用生態緩坡,按照流速條件布置不同的護坡形式,滿足生物生活習性需求;對已建的硬質防洪堤、護岸進行生態化改造,采用種植爬藤植物、增設透水孔等方式柔化硬質護岸;嚴格保護河道兩岸護岸林,合理配置喬灌草植被,選擇鄉土物種,構建生態緩沖帶,發揮攔截、過濾、凈化面源污染和生態屏障作用。(2)河流治理宜融入人文景觀并與之相協調。河流治理忽視人文景觀設計,不但無法發揮生態環境價值,而且不具特色,不足以滿足人們對美好生活的需求,社會效益和生態效益不明顯。因此,河流治理應力求結合當地人文風俗、場地條件,挖掘項目區內古樹名木、古碼頭、古陂、古橋、孤石等元素,重點開展保護與修復,保護歷史風貌;結合護岸、堤防,新建生態巡查步道、親水平臺、過河汀步等,營造親水空間。融入地方文化打造親水節點,利用生態巡查步道串聯,點線面相結合,打造功能完備、富有變化、獨具特色的親水景觀,體現“一段一風景、一河一特色”。(3)中小河流治理應遵循人與自然和諧共生。按照尊重自然、順應自然、保護自然的要求,堅持節約優先、保護優先,以自然修復為主,人工修復為輔,生物措施、農藝措施和工程措施相結合,祛滯化淤,固本培元,恢復河流生態環境。
2生態親水的設計要點
2.1防護標準
中小河流治理規劃設計首要任務是明確治理目標。首先識別項目區內的保護目標,包括城鎮、村莊、開發區、農田保護區、景觀設施、水文化等,根據保護對象的重要性和等級確定防護標準:(1)經過人口密集區、開發區的河段,經復核河道斷面不滿足行洪能力要求時,可考慮新建堤防、現有堤防加固擴建、河道清淤疏浚、堤防與疏浚工程相結合等河道整治方案進行技術經濟比選,提出經濟合理的河道整治方案;土地稀少、房屋沿河而建,河道行洪寬度不夠、短期無法拆遷的,可按照一次規劃、分期實施的原則,一期以護坡、防坍塌為主,二期拆遷兩岸房屋擴寬河道以達到防洪標準。(2)經過人口稀少、農田的河段,一般兩岸為地勢逐漸抬升的村莊或農田,保護人口或耕地面積均較少,中小河流洪水漲落迅速,即便發生高標準洪水,造成的損失通常也較小。因而,這些河段以維護河勢穩定為主要目標,按照“防沖不防淹”的原則開展生態護岸,護岸高程與田地基本齊平。(3)經過城鎮休閑公園、郊野濕地公園的河段,一般主巡查步道結合堤防、護岸沿河布置,按照2年一遇以上洪水標準防護,減少巡查步道被淹頻次,其它構筑物、建筑物按照5年一遇以上洪水標準分級設防。(4)其它經過山體、荒野的河段,以維持自然生態為主,減少人為干擾,保護深潭淺灘、泛洪漫灘、天然砂石和水草、江心洲。
2.2縱向空間布局
岸線規劃設計以不侵占河道行洪通道為原則,盡量沿現有河道岸線布設。原有堤防以加固為主,盡量維持原堤線及堤距;新建堤防按照治導線要求,在各種洪水位分析的基礎上綜合考慮確定防洪、生態、景觀及生活生產四空間之間的關系。一般防洪空間為達到防洪標準所需的范圍;生態空間則是防洪空間加上河流生態藍線保護范圍;景觀空間主要為常水位至河流生態藍線范圍,并根據各親水設施防護要求細分空間利用尺度;生活生產空間指處于生態空間之外的區域。因而,岸線規劃設計要充分考慮常水位、2年一遇、5年一遇、10年一遇和20年一遇洪水位的邊界,合理布置岸線并明確其功能。
2.3橫向空間布局
(1)河流橫向斷面設計。堤防、護岸建設宜采用復合式、寬淺式、斜坡式等斷面形式,既要滿足岸灘穩定,又要有利于岸灘地生物多樣性恢復。具備放坡條件的,應盡量采用自然緩坡,形成較寬的河岸帶,既有利于河流的自然修復,又提供生態親水所需空間。常水位邊界的護腳頂高程設計以與常水位齊平為宜,后側堤岸結合場地條件、親水設計要求布置,避免堤岸斷面單一化、硬質化、高差化,沿著河流方向的河道斷面型式可以多樣化,采用多種生態護坡材料。河流兩側空間充足的堤段,可以采取多級護岸的方式達到防護標準,將生態理念融入岸線規劃設計。(2)堤防和護岸材料選取。水位變動區拋石、疊石等為水生動植物營造生存便利條件,生態性、安全性好;常水位以上的護腳設計根據水體流速、地質條件采用木樁護岸、埋石混凝土擋墻、格賓籠擋墻、混凝土砌卵石護岸等型式;護坡材料可選用砌石護坡、生態混凝土、生態砌塊、生態袋、水土保護毯等;已建堤防采用坡面改造、種植爬藤植物等措施柔化硬質護岸。
3典型案例分析
3.1項目區概況
東溪為典型的山區性河流,流域面積947km2,河長58km,平均坡降2.96‰。沙縣東溪東山段河道整治工程位于東溪下游,地處沙縣城郊,綜合治理長度7.0km,起點為際口水電站,終點為東溪與沙溪匯合口。項目區河道自然彎曲,水流形態多樣化。際口水電站~畔溪與東溪匯合口段河道流速在2.8m/s左右,河道左岸為農田,右岸多為穩固直落式的天然岸坡。畔溪與東溪匯合口~東溪與沙溪匯合口受高砂水電站庫區回水影響,河道流速在0.6m/s左右,河道兩岸基本為居民區,岸坡為硬質直立式擋墻,畔溪與東溪匯合口為開闊低灘地。項目區河道兩側空間擬用于打造沙縣水生態綜合體,由于項目區岸灘雜亂,岸坡坍塌,水土流失,因而重點以建設生態護岸為主,穩住河勢,理順水、岸、灘之間的關系,改善河流生態,提升河流親水休閑品味。
3.2設計成果
(1)岸線布置。鐵路橋~東溪與沙溪匯合口按照20年一遇標準設防,兩岸岸線以現有堤防布置確定。際口水電站~鐵路橋兩岸利用山體達到20年一遇標準,左岸地勢較平坦,岸坡邊界進行護岸處理;畔溪與東溪匯合口處為低灘地,灘地邊界進行護腳處理。規劃堤防生態化改造1段,長540m;規劃生態護岸6段,長3240m;規劃生態護腳4段,長1510m;規劃自然岸線6641m。(2)典型斷面型式。鐵路橋~東溪與沙溪匯合口直立式擋墻改造成復合式斷面(詳見圖2),擋墻下部為埋石混凝土擋墻塊石護面,上部采用1∶2~1∶3柔性生態護毯護坡;生態護岸采用埋石混凝土擋墻基礎塊石護面加連鎖塊護坡與水土保護毯相間的型式,坡面坡度1∶2(詳見圖3);生態護腳采用仿木樁或疊石(詳見圖4、圖5)。另結合現場場地條件,增設螢火蟲護岸和魚巢護岸。在河灘邊界采用蛇行低水仿木樁,種植螢火蟲喜愛的水生植物,為其提供生活場所。在水位變動區建造魚類喜歡的構造物,為其提供生活場所。(3)親水設計。利用護岸岸頂布設一條5m寬的生態巡查步道,沿河布置5個親水平臺、2個入口廣場和2個親水節點,面積達15萬m2。親水設計綜合考慮了項目區的蛤蟆石、桉樹林等自然元素和沙縣小吃文化、建筑風格等文化元素,將人文、景觀與生態融為一體。
3.3效果分析
本項目建設理順了水域和岸線之間的關系,使岸線更自然、穩定,降低了河流岸線隨意擺動、水土流失的風險。在河灘修復的基礎上進行親水性設計,生態護岸有效地保護了生態巡查步道、親水節點設施的安全,為人們休閑旅游提供了一塊安全之地。自然彎曲的河道岸線設計、自然的放坡、低矮的護腳、仿自然的生態護坡材料將護岸與當地自然融為一體,方便了水陸交互,為生態系統健康循環提供了一個良好的載體,同時減少了河流擾動,實現河流安全、生態、親水的治理目標。
4結語
中小河流治理是十三五水利工程補短板的重要任務之一,大量的中小河流亟待治理,中小河流治理的理念和思路正不斷創新。中小河流治理規劃宜多規合一、項目整合、資金統籌、系統治理,形成合力,工程設計應摒棄過去單純考慮防洪的設計理念,融入生態、親水的設計理念,打造安全的河、生態的河、美麗的河,實現“河暢、水清、岸綠、景美、安全、生態”的總體目標。
參考文獻
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作者:鄭徽峰 單位:三明市水利局