YANJ IUYUTANSUO
㊀«工程与建设»㊀２０１９年第３３卷第３期
３２１
㊀收稿日期:２０１９Ｇ０４Ｇ０９;修改日期:２０１９Ｇ０５Ｇ０８
作者简介:言㊀雷(１９８０－)
,男,湖北荆州人,工程师．城市中小河流生态治理探索
以武汉市黄陂河道治理工程为例
言㊀雷
(湖北省水利水电规划勘测设计院,湖北武汉㊀４３００６４
)摘㊀要:针对城市河流特点,结合武汉市黄陂区城市中小河流生态治理工程实例,充分考虑丘陵河道特点,采用合适断面行洪断面及生态护坡,探讨河道设计的原则与方法,使城市河流治理工程建设更科学㊁合理㊁实用.关键词:城市河道;生态护坡;景观;设计
中图分类号:T V ８５㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:１６７３Ｇ５７８１(２０１９)０３Ｇ０３２１Ｇ０２
０㊀引㊀㊀言
黄陂区位于武汉市北部郊区,境内共有大小河流８５条,
河流总长７４２k m .其中流程５k m 以上支流５３条,近年来黄陂区结合中小河流生态治理工程建设打造城市河流生态旅游景区群.本文以试点姚家集项目区为例介绍河流生态治理经验,
姚家集项目区流域面积１４３k m ２
,河流长度１７．２k m ,河道防洪标准为十年一遇,洪峰流量６１１~７４６m ３
/s
.主要工程措施为:清淤疏浚与清障１７．２k m ,岸坡整治３．５k m ,加固拦河堰２座等.
１㊀城市河流存在的问题及原因
根据黄陂区县乡河道综合整治规划目标任务,治理区河道
需初步实现河畅㊁水清㊁岸绿㊁景美的综合整治目标.据现场生态及社会环境调查显示整治河道主要有以下四个问题:河道护岸水毁严重㊁生态环境破坏严重㊁河道管理欠缺㊁城市化速度加快污染严重.
(１
)河道护岸水毁严重:河道运行多年,河坡布满杂草,局部河坡表层部分土体已松驰㊁软化,河道乱采砂㊁乱弃碴严重,水流流向经常摆动,有的直接冲刷河岸,致使部分河段出现河坡垮塌现象.
(２)生态环境破坏严重:河道乱采砂非常严重,弃料乱堆河中,严重影响了河道的行洪功能,阻碍了水体的流动性,改变了河道的水流流向,部分河岸崩塌严重,河床不断深切,破坏了生态环境.
(３)河道管理欠缺:由于绝大部分农村河道的管理范围不明确,未进行清淤,目前部分河道内杂草丛生,另外由于农村河道管理不完善,向河道倾倒废杂㊁石渣㊁煤灰㊁泥土㊁生活垃圾及开垦耕地种植高杆农作物㊁违章设置拦河渔具等侵占河道的现象日渐增多,人为侵占河道㊁拦河造地现象较为普遍.
(４
)城市化速度加快污染严重:随着经济的不断发展,污水直排入河,河道水质恶化.由于河道缺乏有效规划及管理,依河而居的居民将各种生活污水及生产污水直接排入河流,严重污染水体,导致河道水质不断恶化,河道内生态环境承载能力大幅度减小.
２㊀黄陂区城市中小河流的治理概念
城市中小河流治理通常强调 河道建设适应保护人民生命
财产㊁保护生态,营造人水和谐的美好生活环境,保障和促进社会与经济的可持续发展 ,提倡 尊重自然,科学治水,以人为本,人水和谐 的生态建设新理念.黄陂中小河流河道主要任务为防洪㊁排涝㊁灌溉㊁供水等,河道整治措施拟采取以水系连通㊁清淤疏浚㊁岸坡整治为主,以清障㊁交叉建筑物为辅整治等工程措施,因此整治分类确定为综合治理.
(１
)岸线与河势流线相适应,与洪水主流线大致平行,河道平面基本维持天然形态,禁止河道裁弯取直.(２)河道护坡断面应遵循河道功能,结构安全稳定㊁适应性㊁耐久性及生态功能等,满足水㊁气等物质交换原则.(３
)贯彻人水和谐的治水思路,每一个设计元素都应该为生态恢复创造有利条件,使治理后的河道能够贴近原生态,体现人与自然和谐共处,实现物质交换㊁环境空间保护㊁水土保持并能达到自我修复㊁自我净化的能力.
(４)结合河岸生态景观,营造 水－岸－城 复合滨水空间,展现 依水而生㊁依水而建㊁依水而乐 的城市特质,打造独具地方特色和人文气息的示范区.
(５
)人迹较少的区域,在满足河道功能的前提下,尽量恢复原有河道自然面貌,维持原有生态系统[
１]
.３㊀河道整治相关设计
３．１㊀河道线性设计
河道线性即河道总体平面设计,项目区河道较长所以本次
加固采取局部重点防护方案,整条河道原则不设置硬护坡,只在
１２３
YANJ IUYUTANSUO
３２２㊀«工程与建设»㊀２０１９年第３３卷第３期
迎流顶冲部位设置生态防护,其他均设草皮护坡;根据实测资料和河道汇流计算,复核过流断面,对不能满足过流要求的河流段面进行疏挖,使其过流能力达到１０年一遇设计洪峰流量,并以保证不影响两岸居民房屋㊁尽量不影响两岸道路为原则.３．２㊀河道拦河堰修复设计
黄陂区姚集河道中有２处水毁的拦河堰,按生态景观要求
进行修复,并在跌水两侧设亲水平台.复核的河道宽度及流量确定设施.为防止冲刷,降低过流断面的糙率,桥上游１０m 设干砌石护坡及雷诺护垫(５０c m )护底,拦河堰下游设长２０m 池深０．７５m ㊁４０c m 混凝土(C ２０)底板消能,后接１０m 雷诺护垫
(５０c m )
护底.雷诺护垫是经特殊防腐处理经机器编制的六边形双绞合金钢丝垫,内部填充石料形成柔性的㊁透水性的㊁整体性的㊁耐久性的㊁施工便捷㊁环保的结构形式.在河流洪水过后,雷诺护垫石缝中可淤满泥,再长上植物,在植物根系作用下形成块状可以实现河水和结构后土体的自由水交换,且孔隙结构可作为水中原有土著微生物载体,大量的微生物以水中污染物为食,从而就地降解污染物,极大地强化了水体自净力,全面提升了水质.
３．３㊀河道断面形式设计
由于黄陂项目区河道较长,护砌方式采用小水入河重点防护原则,分为居民点和非居民点两种方案.
(１
)居民点段护砌形式.河道沿岸均有居民点,除满足河道生态需要外,也有景观和亲水需求;此外房屋靠近河岸修建,岸坡的设置也要考虑减少对房屋的影响,河道边坡往往较陡,需要设置近直立式的护岸进行防护.直立护岸式须考虑河道冲刷㊁自然生态及景观要求等综合确定.采用较多的护坡形式有浆砌石护坡㊁铅丝石笼护坡和干垒景观生态砌块护坡.①浆砌石护坡:可以充分利用当地石材,但需要断面较大,造成临时开挖较多;②铅丝石笼护坡:有一定通透性,但容易腐蚀破坏,且生活垃圾容易附着,难以清理;③干垒景观生态砌块护坡:通透性好,内部有孔洞,表面有空隙,可供鱼类及植物生长;同时砌块外观呈天然花岗岩石材质感,建筑美感好,在空隙率较大和弱碱性情况下实现混凝土强度㊁满足生态混凝土要求.根据三种护坡形式的特点进行比选,在居民集中的河段㊁对河道生态景观要求较高且布置位置有限的河段,采用干垒景观生态砌块护坡(图１
).图１㊀干垒景观生态砌块护坡标准断面图
(２
)非居民点护砌形式.对没有居民居住点,又属于河道弯道冲刷严重的部分,需要进行边坡护砌.①当河道一侧是果园㊁一侧是农田㊁水流流速较缓时可采用土工格网草皮护坡(图２),该种护坡方式造价最低,但易受人畜破坏和生物影响,抗冲刷能力差.②当河道水流流速急,且迎流顶冲段冲刷较为严重时采
用砌石护坡(图３),该护坡方式一般能就近取材充分利用当地资源,但无法机械化施工影响工期,且坡面完全封闭,阻碍了坡面与水体间的联系.③当河道水流较急,且对两岸有冲刷时,采用生态植生块(连锁块)护坡(图４),该生态植生块(连锁块)护坡主要用于河道溢流堰两侧上㊁下游河道.连锁式护坡的连锁设计使每一个连锁块被相邻的６块连锁块锁住,这样可以避免发生侧向移动.砼连锁块按照国际通用的生态砼设计,使砼连锁块有利于水生植物生根和水生动物繁衍且强度不变.
图２㊀草皮护坡标准断面
图３㊀干砌石护坡标准断面
图４㊀连锁块护坡标准断面
综上所述,应结合河道地质条件,综合考虑经济合理㊁安全可靠㊁耐久实用㊁施工快捷㊁生态㊁环保㊁亲水性好㊁运行管护方便等因素,有针对性地解决存在的主要问题,合理选择护岸形式.
４㊀结㊀㊀语
黄陂区姚家集河道生态治理工程整治后,治理区河道功能基本得到恢复,河道行洪能力得到显著提高,排涝能力达到标准.岸坡稳定㊁堤防达标㊁水质清澈㊁河道整洁㊁行洪通畅㊁灌排能力提高,水环境得到显著改善,初步实现 河畅㊁水清㊁岸绿㊁
景美[２]
的综合整治目标
. 参考文献
[１]㊀曾嘉祥．城市河道生态化治理设计初探[J ]．珠江现代建设,２０１３(２):２２－２４．
[２]㊀沈一鸣．水乡地区生态型河道治理的思考[J ]．
地方水利技术的应用与实践,２００５(２):３１１－３１４．
２２３。