一、生态河道护坡的类型
1、植草、树木等护岸
1.1、自然生长木、草皮护坡
生长木、草皮护岸是利用水生植物或耐水树种的根系固土,防止岸坡坍塌。这种护岸既可绿化美观岸坡环境,又可保障河道自然属性及堤岸安全。主要用于小型河道及水流流速度较小的人工湖的堤岸。一般栽种喜水垂杨柳树、挺拔的水杉等具有喜水特性的树木,利用其比较发达的根系稳固土壤颗粒,特别是树木较大后,根系可以有效增加岸坡的稳定性,并具有一定的抗冲刷能力。这种护坡绿化效果好,方便易行,工程造价合理。但一般在种植初期,抵抗冲刷的能力差,应进行必要的辅助加固措施,如用土工织物固坡等。随着树木水草生成长壮大,其对护坡的保护能力逐步加强。
1.2、木桩、竹桩及插柳护岸
对流速较大的河道,既要进行护坡又需增加岸坡的稳定性时,可采用人工插柳枝或直接将竹桩、松木桩等打入河底,形成人工竹、木桩(插柳)护岸。这些柳枝、竹桩可以成活生长,起到很好的绿化作用。木、竹桩护岸具有抗冲刷能力强、占地较少、适应地基变形能力强等特点。在生态自然方面,这种护岸可保证河流水体与地下水之间正常交换,有利于水生动植物的繁殖、生长,且施工简单、造价低廉。该护岸型式适用于城镇的公园、湿地中的流量小、流速低的景观河道。
2、石材护岸
2.1、干砌块石护岸
砌石护岸是一种历史悠久的治河护坡方法,一般是利用当地河卵石、块石,采用人工干砌形成直立或具有一定坡度的护岸。这种护岸的最大特点是:结构型式简单、施工操作方便、工程造价低廉。另外,干砌石护岸具有一定抗冲刷能力,适用于流量较大但流速不大的河道;对流速较大的河道,可在干砌施工时,在石料缝隙中浆砌粘土或水泥土等,并种植草木等植物,可进一步美化堤岸。实际工程中,多在常水位以下干砌直立挡土墙,用以挡土和防水冲刷。在常年水位以上做成较缓的土坡,并种植喜水的本地草皮和树木。该护岸型式适用于城镇周边流量较大、有一定防冲要求的中小型河道。
2.2浆砌块石整体护岸
对于流量较大城镇河道,防止洪水冲刷保障堤防安全是非常重要的。因此,要保证河道堤防不决口,适宜采用相对坚固的浆砌石护岸。在砌石的胶结材料选择时,可根据河道最大流速选择水泥砂浆或白灰砂浆。浆砌石护岸具有结构稳定性较好、整体性好、强度较高、抗冲能力强等特点,可用于大江大河(如长江、黄河使用较多)或流速大的堤防护岸。该护岸型式适用于城镇周边流量较大、有较强防冲要求的河道。
3、人工材料护岸
3.1、现浇混凝土护岸
在城镇河道中,为防止洪水对岸坡的冲刷,常利用一定厚度的现浇混凝土,在河道两岸建成直立或倾斜的混凝土挡墙。这种护坡在过去几十年中,特别是大城市的河道整治中应用最广泛。混凝土护岸常称三面光护岸。它的优点是抗冲刷能力很强,适用于大江大河及流速较大的河道和部位。其最大缺点是隔绝了水生生物、植物生长繁衍通道,堤岸不能生长绿色植物,使河道处于一种封闭状态,缺乏绿色和生机。
3.2、生态混凝土护岸
为改变常规现浇混凝土护坡的缺陷,人们开发了生态混凝土护坡[7]。所谓生态混凝土,是在常规混凝土的基础上,增加能种植水生植物和使鱼类生存的功能。一般是在预制混凝土板块中间设有孔洞,在孔中种水草、栽植植物,水草生长后,形成绿色护岸景观。另外,可采用方格型或梅花型排列的多孔混凝土块体,水下部分孔洞作为鱼类和两栖动物的洞穴。该护岸型式适用于流量较大、有一定防冲要求和景观要求的河道,利于城镇生态河道建设。
二、城镇生态河道护岸型式的选择
1、满足防洪、排涝等安全性
河道的功能是综合性的,如防洪、灌溉、供水、航运及旅游等,生态河道整治工程也是综合性工程。因此,在条件允许的情况下,既要满足防洪、排涝、供水等生产生活要求,又要考虑生态系统健康和河道可持续性发展的需求[3]。首先,河道护岸必须满足水利工程的基本要求,要确保工程设施的安全稳定性、结构的耐久性。护岸工程应能承受波浪冲刷、洪水侵袭、冰冻干旱等外力作用。其次,按河流设计过水流量进行水力学计算,选用河道的纵、横断面尺寸,应充分考虑河流泥沙淤积及河流侵蚀、冲刷等现象,采用经济合理的护岸工程措施。
2、满足人类的美观性
城镇河道的建设,景观设计方面不可小视,城镇生态河道建设要结合当地具体自然景观、人文景观,考虑河道风景的整体性。在视觉上,要以透视图将设计对象空间确认为立体,要深潭、浅滩结合兼顾。河道平面上结合自然现状“宜弯则弯、宜宽则宽”。以徐缓、曲折的岸线,显示自然生动和野性,以达到河川景观的自然美的怡人效果。另外,充分考虑城镇当地居民乐水、亲水习惯,建设一些简单方便的亲水平台和较缓坡的踏步。
3、达到经济合理、实用性
河道生态护坡建设,在满足水流、结构安全性的同时,还要兼顾护岸工程的经济、合理性,即在风险最小的情况下要考虑工程经济效益最大化,达到既能保证堤防安全,防止洪水泛滥,又要少花钱多办事的目的。另外,设计河道生态护岸时,不能只考虑高洪水位的流动运行状态,更多应考虑正常水位时,当地居民生活需求及场景,即城镇生态河道岸坡要考虑经济适用性。在工程设计施工中,多利用当地石料、树种和草皮,做到就地取材,综合利用,降低造价。
4 结语
城镇生态河流建设是当前全国各地城镇建设的重大而远长的任务,相关城市规划,城市管理,城市水利等部门需要高度重视。从长远角度来看,结合当前实际情况,河道的地形地质状况,水文气象、泥沙及冲於变化,以及当地经济发展状况和人文风俗等综合考虑,进行不同类型、不同材料的城镇生态河道护岸的选择。
参考文献:
[1]深圳河道治理探究,城市建设理论研究(电子版), - 2012-(16)
[2]新型城镇化生态河道治理的宜都实践,水利发展研究,- 2015-15-(1)
[3]关于城市河道治理的思路,城市道桥与防洪, - 2009-(7)