松陰溪干堤加固工程不同功能區(qū)堤防加固型式探討

何華軍

(浙江廣川工程咨詢有限公司，浙江 杭州 310020)

松陰溪松古平原河道的堤防加固將從工程水利階段逐漸過渡到人文生態(tài)環(huán)境水利階段，使水利工程建設(shè)滿足周圍的環(huán)境和人文的需要。社會各界日漸重視水環(huán)境的整治，人們已經(jīng)由傳統(tǒng)的防洪、排澇水利建設(shè)觀念向“安全、景觀、自然生態(tài)”的水環(huán)境觀念轉(zhuǎn)化。隨著人們對河道功能要求的提高，河道不僅需要滿足防洪、泄洪等要求，還需要有與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的河道景觀、水質(zhì)、自然生態(tài)景觀等。

1 工程概況

松陰溪發(fā)源于遂昌土安口鄉(xiāng)桂義嶺黃蜂洞附近的山麓，河流自西南向東北流經(jīng)土安口鄉(xiāng)、遂昌縣 (妙高鎮(zhèn))，之后轉(zhuǎn)折向東南，自資口進(jìn)入松陽縣，流經(jīng)松陽近10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在麗水市大港頭鎮(zhèn)與龍泉溪匯合，匯入甌江大溪。松古平原位于松陰溪中游，是麗水市最大的盆地。西屏鎮(zhèn)、古市鎮(zhèn)、象溪鎮(zhèn)等主要城鎮(zhèn)及鄉(xiāng)村均沿松陰溪。

1999—2007 年實施的松古平原段堤防加固工程，其斷面型式主要分3類:以塊石、條石、混凝土為主要材料的復(fù)合式堤型;以塊石、條石、混凝土為主要材料，親水平臺以上采取草皮綠化的復(fù)合式堤型;臨水面設(shè)置漿砌塊石重力墻，頂部堆砌塊石，采用草皮護(hù)坡的生態(tài)型復(fù)合式堤型。2008年以來，松陰溪干堤加固 (特別是松古平原段堤防加固)主要以原生態(tài)型復(fù)合式、護(hù)坡式堤防型式為主。

2 河道的主要功能

2.1 防洪功能

防洪安全關(guān)系到人民生命財產(chǎn)和當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展。松陰溪位于甌江流域上游的半丘陵、半平原地區(qū)，具有山溪性河流特征，洪枯變化懸殊。松陰溪堤防的防洪、防沖、穩(wěn)定性等功能至關(guān)重要。工程建成后，防洪能力明顯增強，可保障沿岸人民的生命財產(chǎn)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)健康發(fā)展。

2.2 生態(tài)作用

當(dāng)前建設(shè)生態(tài)型護(hù)岸是河道治理和堤防加固的趨勢，以生態(tài)修復(fù)為目標(biāo)的河道建設(shè)注重人與自然的和諧相處。自然生態(tài)型河道的基本特征是:河岸線自然生態(tài)，富于變化;河道的橫斷面有大有小;岸坡線順其自然有彎有直;河道坡度有高有底有緩有急;不同河段，均有與之相適應(yīng)的植物、動物生存［1］。

2.3 景觀作用

河道的景觀設(shè)計要遵循多目標(biāo)兼顧原則，有效地解決水土流失、自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)、水資源利用、環(huán)境污染綜合治理等問題。要提供多樣化的結(jié)構(gòu)、功能組合，具體表現(xiàn)為改進(jìn)河道可及性與親水性、增加休閑場所、提高松古平原地區(qū)的土地利用率和各區(qū)域的功能價值等，最終達(dá)到“水清、岸綠、景美、自然”的目標(biāo)［2］。

3 河道功能區(qū)劃分

根據(jù)松古平原不同區(qū)域的資源環(huán)境承載力、發(fā)展基礎(chǔ)與潛力，結(jié)合松陽縣打造“西屏鎮(zhèn)、古市鎮(zhèn)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展核心區(qū)，松古平原城鄉(xiāng)一體化發(fā)展先行區(qū)”的“兩區(qū)”戰(zhàn)略，將松陰溪松古平原段劃分為城市景觀區(qū)、生態(tài)休閑區(qū)、中心村及農(nóng)田保護(hù)區(qū)、工業(yè)區(qū)塊保護(hù)區(qū)4個功能區(qū)。

3.1 城市景觀區(qū)

城市景觀區(qū)包括西屏鎮(zhèn)、古市鎮(zhèn)2個城區(qū)段，是松陽縣的人口聚集區(qū)，此區(qū)域內(nèi)的堤防工程建設(shè)應(yīng)首先考慮防洪安全，創(chuàng)造安全的生活空間;其次是營造舒適的環(huán)境，緩解人們的視覺疲勞，使城市生活環(huán)境更加舒適［3］;最后城區(qū)內(nèi)的堤防建設(shè)要與城市的整體建設(shè)相結(jié)合，體現(xiàn)江南水鄉(xiāng)的優(yōu)美環(huán)境。

3.2 生態(tài)休閑區(qū)

生態(tài)休閑區(qū)位于城市景觀區(qū)的兩頭，區(qū)域內(nèi)的堤防工程建設(shè)要以安全、可靠、經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)，滿足資源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展和多功能開發(fā)目標(biāo)，逐步形成陸域草木豐茂、生物多樣、自然水體鮮活流淌、水質(zhì)改善、水生物多樣的河道環(huán)境，為人們休閑游玩提供好去處。

3.3 中心村及農(nóng)田保護(hù)區(qū)

中心村及農(nóng)田保護(hù)區(qū)內(nèi)的堤防建設(shè)以保護(hù)村莊、農(nóng)田為首要目的，所建的堤防要與農(nóng)村的自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，體現(xiàn)“春江水暖鴨先知，一江春水向東流”的純自然景觀。

3.4 工業(yè)區(qū)塊保護(hù)區(qū)

目前松陰溪沿岸已建有數(shù)個工業(yè)區(qū)塊，它們是松陽縣工業(yè)的聚集區(qū)。工業(yè)區(qū)塊內(nèi)松陰溪干堤的加固要以安全、可靠為基礎(chǔ)，同時兼顧沿岸的景觀建設(shè)，滿足工業(yè)園區(qū)內(nèi)眾多工人的生活需求。

4 干堤加固堤身型式比選

4.1 堤身型式比較

堤身斷面型式一般分為直墻式、斜坡式和復(fù)合式3種。

直墻式堤防是在河岸側(cè)建重力式防護(hù)擋墻，荷載大而集中，對地基承載力要求高。其優(yōu)點是過水?dāng)嗝娲?，占地少，堤身穩(wěn)定，且重力式擋墻厚，防御超標(biāo)準(zhǔn)洪水能力強，抗沖能力強，堤身不易損毀;缺點是整體生態(tài)性差、不美觀，容易產(chǎn)生地基應(yīng)力集中、在地基承載力不足的情況下需進(jìn)行地基處理，適應(yīng)性差，工程造價比較高［4］。

斜坡式堤防是仿自然的斷面形式，一般在臨河側(cè)進(jìn)行護(hù)砌。其主要特點是生態(tài)性、景觀性較好，工程施工方便，地基應(yīng)力小，穩(wěn)定性好，護(hù)面結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)簡單、維修容易，但是相同過水面積堤防下堤距寬、占地面積大。

復(fù)合式斷面堤防是直墻式、斜坡式斷面和自然環(huán)境的有機結(jié)合，兼顧直墻式、斜坡式堤防和自然生態(tài)的優(yōu)點，通過合理設(shè)計布置后可避免兩者的缺點［4］，因此近十幾年松陰溪干堤的加固，首選復(fù)合式斷面，融入了自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)等因素。

4.2 松陰溪干堤加固不同功能區(qū)堤身斷面型式選取

松陰溪兩岸在20世紀(jì)七八十年代，已建成48.3km堤防，堤防為干砌塊石護(hù)坡的沙堤。由于堤防建設(shè)年代早，受當(dāng)時歷史條件限制，堤防基礎(chǔ)淺、護(hù)坡粗糙、堤身薄、邊坡陡。經(jīng)過幾十年運行，基礎(chǔ)淘空，干砌石護(hù)坡塌滑、堤身砂土流失等現(xiàn)象十分嚴(yán)重。原堤防干砌石護(hù)坡的坍塌主要是因為當(dāng)時堤防護(hù)腳未修建至基巖。近幾年松陰溪松古平原段堤防加固的措施多為在不破壞原自然生態(tài)環(huán)境和老堤防基礎(chǔ)的前提下，在堤防的臨水側(cè)修建漿砌塊石擋墻、親水平臺和護(hù)坡 (漿砌條石或草皮)，形成復(fù)合式斷面。在結(jié)合松陰溪堤防現(xiàn)狀，松陰溪干堤加固的斷面形式主要選用復(fù)合式斷面和斜坡式斷面，針對不同功能區(qū)，復(fù)合式斷面不同部位的選材有所不同。

(1)城市景觀區(qū):該區(qū)域地處城填中心，人群活動密集，對生態(tài)、防沖和親水要求均較高，需要對水生態(tài)景觀、周邊環(huán)境及相關(guān)市政配套進(jìn)行合理規(guī)劃，使城鎮(zhèn)規(guī)劃與沿河地帶的城市功能相銜接，使濱水區(qū)形成完整、連續(xù)、多樣的景觀。根據(jù)城市景觀區(qū)的承載要求，該區(qū)域松陰溪堤防加固斷面形式采用人工型生態(tài)復(fù)合式。堤防迎水面采用復(fù)合式斷面，坡比控制在1∶2，坡面一般采用凸弧狀，避免坡面積水。常水位以下部分采用混凝土灌砌石擋墻，確保河道岸坡的防沖安全。迎水面、背水面坡面進(jìn)行植物綠化，堤頂種植濱水防護(hù)林，同時保證堤頂寬度滿足部分交通功能，其整體效果和斷面型式見圖1。

圖1 城市景觀區(qū)整體效果和斷面型式圖

(2)生態(tài)休閑區(qū)以休閑美觀為主題。作為松陽縣松陰溪松古平原段重要的生態(tài)景觀軸線，需要發(fā)揮生態(tài)、景觀廊道功能，修復(fù)沿岸生物棲息地，保留部分灘地，設(shè)置生態(tài)島，創(chuàng)造多樣水流條件，恢復(fù)植物的多樣性，形成上下游的生物廊道。同時對水生態(tài)景觀進(jìn)行合理規(guī)劃，使規(guī)劃與沿河地帶的城市功能相銜接，使濱水區(qū)形成完整、連續(xù)、多樣的景觀。根據(jù)生態(tài)休閑區(qū)的承載要求，該區(qū)域內(nèi)的松陰溪堤防加固斷面形式采用人工型生態(tài)斜坡式斷面，整體效果和斷面型式見圖2。

圖2 生態(tài)休閑區(qū)整體效果和斷面型式圖

(3)中心村及農(nóng)田保護(hù)區(qū)以保持農(nóng)村現(xiàn)狀自然景觀為主題。防洪堤型式的選擇遵循因地制宜、就地取材的原則，根據(jù)河段的地質(zhì)條件、水流特性、施工條件、運用管理及環(huán)境景觀等因素，考慮與上下游老堤防結(jié)構(gòu)型式的銜接，從安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、環(huán)保、改善農(nóng)村生產(chǎn)和生活環(huán)境等方面進(jìn)行綜合分析，確定堤防采用原生植物復(fù)合式斷面，在原坡腳位置增設(shè)拋石平臺護(hù)腳，平臺高程高于汛期常水位，并與原岸灘洪線大致持平，邊坡以保留原護(hù)坡為主，進(jìn)行加固修復(fù)，保留原生植物，將平臺改造成親水游步道，鋪設(shè)卵石路面，供人們休閑活動，滿足親水要求，其整體效果和斷面型式見圖3。

圖3 中心村及農(nóng)田保護(hù)區(qū)整體效果和斷面型式圖

(4)工業(yè)區(qū)塊保護(hù)區(qū)以防洪安全為主兼顧景觀。工業(yè)區(qū)塊內(nèi)松陰溪干堤的加固從行洪、親水性、景觀性、堤防護(hù)腳護(hù)坡安全性等方面考慮，需滿足工業(yè)園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)及眾多工人的生活、休閑需求。堤防斷面型式采用半生態(tài)型復(fù)合式斷面，在迎水側(cè)低于設(shè)計洪水位一定高程處設(shè)置親水平臺，并間隔5.0m設(shè)置綠化灌木，親水平臺以上至堤頂采用混凝土圈綠化護(hù)坡，親水平臺以下采用混凝土灌砌塊石擋墻防沖護(hù)腳，護(hù)腳坐落于基巖面上，堤頂采用C20混凝土路緣石分界，設(shè)置寬5.0m的混凝土路面，整體效果和斷面型式見圖4。

圖4 工業(yè)區(qū)塊保護(hù)區(qū)整體效果和斷面型式圖

5 結(jié)語

松陽縣通過城市防洪工程、松陰溪干堤加固工程建設(shè)，基本完成了松古平原段堤防加固，松古平原已形成一個防洪閉合圈。根據(jù)不同功能區(qū)域的特點，對松陰溪干堤實施加固，在工程在建設(shè)中注重人水相親、人水和諧的理念，更多地注入水文化，使其成為集防洪、生態(tài)、休閑、景觀為一體的工程，美化了生態(tài)環(huán)境，提升了城市品位，成為休閑的重要場地，受到了沿岸群眾的一致認(rèn)可，帶來了巨大的效益，促進(jìn)了沿線經(jīng)濟(jì)、社會的可持續(xù)發(fā)展。松陰溪干堤加固工程不同功能區(qū)的加固型式可為類似河道整治工程提供參考。

［1］王成志.現(xiàn)代河道的生態(tài)建設(shè)與治理 ［J］.中國水利，2008(22):16-17.

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［3］谷曉存，劉景春，吳慶偉.城區(qū)河道治理與環(huán)境協(xié)調(diào)共處的嘗試［J］.河南水利與南水北調(diào)，2009(02):31-32.

［4］鄒桂陽，盧冰，張銳.關(guān)于河道保護(hù)措施的探討 ［J］.黑龍江科技信息，2011(12):277-278.