淺談生態(tài)型護(hù)岸在建寧河道治理中的應(yīng)用

黃健豪

（建寧縣城區(qū)防洪堤工程管理站 福建 建寧 354500）

由于人們對(duì)河道及自然的過度開發(fā)利用，造成河道及自然生態(tài)環(huán)境日益惡化，人們對(duì)保護(hù)河道及自然生態(tài)的呼聲日益強(qiáng)烈，在河道治理中保護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)顯得尤為重要。所謂生態(tài)護(hù)岸，是以治河工程學(xué)為基礎(chǔ)，充分體現(xiàn)“尊重自然、以人為本、人水和諧”的生態(tài)治水理念，融生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)、園林學(xué)和景觀學(xué)等學(xué)科為一體的新型河道護(hù)岸技術(shù)。

1 建寧縣河道建設(shè)現(xiàn)狀

建寧縣的河流屬富屯溪金溪水系和沙溪水系，山澗小溪流網(wǎng)呈樹枝狀分布全境。流域面積在50km2以上河流有11條：都溪、都溪支流桂陽溪和里沙溪、蘭溪、寧溪、濉溪(金溪上游)、濉溪支流楊林溪和開山溪及黃坊溪、楚溪(大田溪上游)、焦坑溪(金溪流域夏坊溪上游)。

濉溪(金溪上游)城區(qū)段長6.8km，因考慮城區(qū)部分地勢(shì)較低且有防洪任務(wù)，主要采用砌石堤結(jié)合土堤方式，土堤邊坡上澆筑砼網(wǎng)格，網(wǎng)格內(nèi)種植草皮。寧溪均口鎮(zhèn)區(qū)段長0.8km，考慮鎮(zhèn)區(qū)防洪需要，主要采用重力式擋墻方式。以上兩段治理均以行洪排澇為主，在一定程度上破壞了河流的自然生態(tài)系統(tǒng)，河道變得平順，沒有深潭，河中水草減少，不利于魚類的繁衍生存，縣漁業(yè)部門每年都要往河中投放大量的魚苗以改善水生環(huán)境。在講究生態(tài)和諧的今天，這種防洪堤顯得有些生硬，與全面建設(shè)宜居、宜業(yè)、宜游的美麗鄉(xiāng)村，提高城鄉(xiāng)居民生活品質(zhì)，促進(jìn)生態(tài)文明和提升群眾幸福感及與建寧縣的自然景觀不太協(xié)調(diào)。

2 生態(tài)護(hù)岸在建寧縣河道治理中的應(yīng)用

根據(jù)最新的2011年全省水土流失遙感調(diào)查，建寧縣水土流失面積達(dá)35.3萬畝，占土地面積的13.83%。水土流失面積增加的主要原因：①2008年初遭受歷史罕見的持續(xù)低溫冰凍災(zāi)害，全縣林業(yè)受災(zāi)面積208萬畝，占林業(yè)用地面積的98.1%，全縣需造林面積達(dá)30萬畝，災(zāi)害造成山地植被嚴(yán)重破壞，水土保持能力急劇下降；②開發(fā)性建設(shè)項(xiàng)目，如快速鐵路、高速公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)造成的水土流失，破壞了地表原有植被，造成大量的棄土棄渣，引起嚴(yán)重的水土流失。以上原因?qū)е铝私▽幙h森林覆蓋率的下降，同時(shí)破壞了建寧縣的自然生態(tài)系統(tǒng)。為全面落實(shí)“建設(shè)幸福村居，打造美麗鄉(xiāng)村”的工作部署，堅(jiān)持把美麗鄉(xiāng)村建設(shè)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、農(nóng)民增收和民生改善緊密結(jié)合起來，按照科學(xué)規(guī)劃布局美、村容整潔環(huán)境美、創(chuàng)業(yè)增收生活美、鄉(xiāng)風(fēng)文明身心美的目標(biāo)要求，為改善現(xiàn)有狀況，在一些護(hù)岸工程中需充分考慮生態(tài)護(hù)岸的應(yīng)用。

2.1 在小流域水土流失綜合治理護(hù)岸中的應(yīng)用

肖家灣小溪屬濉溪支流楊林溪的分支，里元小流域河道屬都溪，巖上、曾坑小流域河道屬里沙溪，在以上三處小流域水土流失綜合治理護(hù)岸工程中，采用了福州萬向泰富環(huán)?？萍加邢薰驹O(shè)計(jì)生產(chǎn)的三維柔性生態(tài)護(hù)坡工程系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)形式及前后對(duì)比圖如圖1。

圖1 三維柔性生態(tài)護(hù)坡工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖2 肖家灣生態(tài)護(hù)岸前后對(duì)比圖

2.2 生態(tài)袋系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)

2.2.1 力學(xué)特點(diǎn)

生態(tài)袋系統(tǒng)材料組件采用雙向通道凹槽和垂直孔洞組合成相互交錯(cuò)的非流線型凸肋，加大了生態(tài)袋三維排水聯(lián)結(jié)扣表面與抗紫外生態(tài)袋之間的摩擦力。其網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)使得聯(lián)結(jié)部位剛?cè)岵?jì)，倒鉤棘爪始終與袋體保持垂直緊貼，充分發(fā)揮其柔性結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，成為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?dú)特的工程結(jié)構(gòu)體系。

2.2.2 透水穩(wěn)定特點(diǎn)

生態(tài)袋具有透水不透土的過濾功能，既能防止填充物(土壤和營養(yǎng)成分混合物)流失，又能實(shí)現(xiàn)水分在土壤中的正常交流，能有效的保持和及時(shí)的補(bǔ)充植物生長所需的水分，對(duì)植物非常友善，使植物能穿過袋體自由生長。植物成長后根系進(jìn)入工程基礎(chǔ)土壤中，猶如無數(shù)根錨桿將袋體與主體進(jìn)行穩(wěn)固，時(shí)間越長，越加牢固，更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了建造穩(wěn)定性永久邊坡的目的，大大降低了工程維護(hù)費(fèi)用。

2.2.3 利于植物生長特點(diǎn)

通過精密計(jì)算垂直孔洞和通道凹槽的尺寸、位置、垂直孔洞的孔間距，組成立體交錯(cuò)的三維排水網(wǎng)絡(luò)，使邊坡體內(nèi)的滲水能夠迅速排出，從而減小邊坡靜水壓力，消除滲水對(duì)邊坡的破壞；同時(shí)綜合考慮了適應(yīng)邊坡種植的植物根系生長的特點(diǎn)，為植物根系提供了無障礙的生長通道，有利于植物根系在邊坡體內(nèi)的自由生長和穿透，使異株植物根系盤根交織，與護(hù)岸有機(jī)的融為一體，從而形成安全穩(wěn)定柔性邊坡結(jié)構(gòu)。

2.2 在里沙溪中小河流治理護(hù)岸中的應(yīng)用

圖3 里沙溪左岸護(hù)岸橫斷面

都溪支流里沙溪屬山丘區(qū)河道，河道上游岸坡土層薄、坡面陡、水肥條件差、河道坡降大。汛期降雨集中，水位暴漲暴落，流量變幅大，枯水季節(jié)水位低、流量小，汛期流量大、流速快、沖刷力強(qiáng)。在設(shè)計(jì)及實(shí)施過程中，結(jié)合里心鎮(zhèn)區(qū)總體規(guī)劃，充分融入了“自然、親水、生態(tài)、文化”的現(xiàn)代治水理念，恢復(fù)和體現(xiàn)逐漸離我們遠(yuǎn)去的自然、生態(tài)景觀風(fēng)貌。該工程目前正在建設(shè)中，其右岸采用砌石堤上加土堤并種植草皮；左岸采用砌石堤護(hù)腳加生態(tài)護(hù)岸形式。其設(shè)計(jì)斷面及建設(shè)現(xiàn)狀圖如圖3、4。

圖4 建設(shè)中的里沙溪生態(tài)護(hù)岸圖

該生態(tài)護(hù)岸的施工特點(diǎn)是土坡回填需使用無粘性沙質(zhì)土且必須夯實(shí)到位，以防止不均勻沉降。在六邊形預(yù)制塊砼底鋪一層營養(yǎng)基質(zhì)，預(yù)制塊預(yù)留孔洞，既可起到排水作用，又可種植爬藤等，解決了硬化和綠化不能統(tǒng)一的矛盾，大大美化了環(huán)境。同時(shí)上面的植物覆蓋具有緩沖性能，具有較好的抗沖刷性能。

3 生態(tài)護(hù)岸建成后的主要作用

3.1 改善水生態(tài)環(huán)境

生態(tài)護(hù)岸統(tǒng)籌考慮了水利工程對(duì)生態(tài)與環(huán)境的影響，將水土流失治理、生態(tài)與環(huán)境建設(shè)和保護(hù)放在重要位置，結(jié)合建筑物的觀賞性以及與周圍自然景觀的和諧與協(xié)調(diào)。同時(shí)，河岸植物的生長繁衍可大幅度改善土壤理化性狀，改善河岸生態(tài)環(huán)境，更加有利于各物種的生長繁衍，從而進(jìn)一步凈化水質(zhì)，改善自然生態(tài)環(huán)境。

3.2 改善河流景觀

生態(tài)護(hù)岸結(jié)合濱水景觀建設(shè)的需要，構(gòu)建河道植物群落，可以產(chǎn)生豐富多彩的濱水景觀帶，沿河而行有優(yōu)美的景觀效果，同時(shí)也為人們提供了親水、健身、休閑、娛樂的場(chǎng)所，改善居民的生活環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量。

3.3 節(jié)約工程投資、減少管護(hù)費(fèi)用

小流域水土流失治理工程中，堤腳采用埋石砼處理，高2 m，其上再安裝高約1 m的三維柔性生態(tài)護(hù)坡工程系統(tǒng)，綜合造價(jià)約170萬元/km，而埋石砼護(hù)岸綜合造價(jià)約220萬元。綜合對(duì)比，生態(tài)護(hù)岸可節(jié)約投資約50萬元/km；里沙溪中小河流治理工程在綜合考慮左右岸工程布置的情況下，右岸埋石砼堤高4.5 m加土堤，每公里造價(jià)約520萬元，左岸埋石砼護(hù)腳高1.5m加生態(tài)護(hù)岸，每公里造價(jià)約280萬元，另外，植物種植兩年內(nèi)需投入管護(hù)費(fèi)約5萬元/km，以確保植物成活，待植物群落生長穩(wěn)定后，基本不再需要管護(hù)費(fèi)用。因此，生態(tài)護(hù)岸可節(jié)約投資約235萬元/km。綜上所述，生態(tài)護(hù)岸的實(shí)施，其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，應(yīng)大力推廣。

4 結(jié)語

河流與人類的生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，為人類帶來了豐富的物質(zhì)資源，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是，近年隨著人口的急劇增加、經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人類對(duì)河流的干預(yù)破壞不斷增強(qiáng)，河流的生態(tài)系統(tǒng)遭受的破壞也日益嚴(yán)重。為此，采用生態(tài)措施對(duì)受損河道進(jìn)行修復(fù)，重建河道生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)河流健康，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧，達(dá)到“水清、流暢、岸綠、景美”的治河目標(biāo)刻不容緩。

[1]董哲仁.生態(tài)水工學(xué)的理論框架[J].水力學(xué)報(bào)，2003，(1)：1-6.

[2]董哲仁.河流形態(tài)多樣性與生物群落多樣性[J].水利學(xué)報(bào)，2003，(11)：1-7.

[3]韓玉玲,岳春雷,葉碎高等.河道生態(tài)建設(shè).中國水利水電出版社，2009，ISBN 978-7-5084-6698-9.