新建城區(qū)生態(tài)河道斷面及護(hù)岸選型

□夏爽英（鄭州市水利建筑勘測設(shè)計(jì)院）

新建城區(qū)生態(tài)河道斷面及護(hù)岸選型

□夏爽英（鄭州市水利建筑勘測設(shè)計(jì)院）

高路河是鄭州航空港經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)南部片區(qū)的重要河道，為新建城區(qū)新開挖河道，河道斷面及護(hù)岸型式確定是新開挖河道治理的核心內(nèi)容。文章按照安全、生態(tài)的治河理念，緊密結(jié)合生態(tài)水工學(xué)、生態(tài)景觀學(xué)、水環(huán)境學(xué)、地貌學(xué)等，對河道斷面、河道護(hù)岸型式的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件進(jìn)行分析比選，根據(jù)高路河自身特點(diǎn)并結(jié)合周邊環(huán)境、河道防洪排澇、區(qū)域景觀文化、流域生態(tài)恢復(fù)和城市雨洪管理的要求，確定最為適宜的河道斷面及生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式。

高路河；河道斷面；護(hù)岸材料；護(hù)岸型式

1 河道概況

高路河是賈魯河水系雙洎河支流，河道總長20.13km，本次高路河治理范圍為鄭州航空港經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)南部片區(qū)內(nèi)河道，治理段總長8.52km，共4個(gè)分支河道，藍(lán)線寬度30～50m，流域面積12.11km2。

高路河設(shè)計(jì)定位為生態(tài)景觀型城市河道，即通過河道疏挖和岸坡防護(hù)，確保河道行洪排澇安全、岸坡穩(wěn)定、水系連通；通過設(shè)置攔蓄水建筑物以形成一定規(guī)模的水面景觀；通過緩坡、淺灘、跌水、植物配置、生物溝等多種形式的結(jié)合保證河道生態(tài)環(huán)境的多樣化和生態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性，最終實(shí)現(xiàn)“林、水、城相互交融，人與自然和諧共生”的河道治理目標(biāo)。

2 河道斷面選型

2.1 河道斷面設(shè)計(jì)原則

文章介紹的高路河治理段為新建城區(qū)新開挖河道，根據(jù)區(qū)域總體規(guī)劃要求及高路河功能定位，岸線及斷面型式的設(shè)計(jì)應(yīng)遵照以下原則。

2.1.1 高路河河道岸線設(shè)計(jì)原則

主槽岸線以徐緩蛇形的曲線為基調(diào)，還原天然河道蜿蜒曲折的水流，河道開口線以不突破藍(lán)線控制為原則，形成寬窄不一、高低起伏的多元化布置。

2.1.2 高路河橫斷面設(shè)計(jì)原則

①充分考慮河道防洪排澇、生態(tài)景觀、雨洪利用、休閑游憩等多種功能；②銜接區(qū)域豎向規(guī)劃；③滿足區(qū)域排水要求；④滿足景觀水面要求；⑤與水生態(tài)生境營造相結(jié)合；⑥營造豐富多變、生態(tài)自然的斷面型式；⑦融入自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”設(shè)計(jì)理念，營造水資源節(jié)約型河道。

2.2 河道斷面的確定

目前河道治理工程中常見的斷面型式有梯形斷面、復(fù)式斷面和矩形斷面等。

①矩形斷面：該斷面形式占地少，但形式單調(diào)，護(hù)岸均須硬化，不利于河道生態(tài)環(huán)境及水景觀營造，又因擋墻體型較大使得工程投資較大，且矩形斷面對兩岸擋土墻的穩(wěn)定性要求較高，施工中也會(huì)面臨較多的高邊坡處理問題。②梯形斷面：斷面形式簡單，但景觀效果較為單一。③復(fù)式斷面：復(fù)式斷面是梯形或矩形斷面中間增加一個(gè)二級平臺(tái)或多級平臺(tái)，斷面形式可以靈活多變，既可以保證行洪又可以為河道景觀提供空間，使河道更為壯觀，立體感、層次感更強(qiáng)。缺點(diǎn)是復(fù)式斷面占地相對較大，適用于藍(lán)線較寬河段。

新建高路河河道挖深為2.50～6m，從水生態(tài)生境和景觀營造、工程施工、后期管理等考慮，復(fù)式斷面優(yōu)于矩形斷面及梯形斷面，故高路河規(guī)劃斷面以復(fù)式斷面為主，河道藍(lán)線較窄段和挖深較淺段采用梯形斷面。在復(fù)式斷面及梯形斷面基礎(chǔ)上結(jié)合生態(tài)護(hù)岸，使河道斷面靈活多變，呈現(xiàn)出錯(cuò)落有致、自然變化的斷面形式，并通過兩岸微地形布置將河道景觀向外有機(jī)延伸，可常年保持豐富多樣的的河道景觀。

3 護(hù)岸型式選擇

高路河河床以粉細(xì)沙為主，穩(wěn)定性及抗沖能力較差，因此設(shè)計(jì)對河道岸坡進(jìn)行適當(dāng)防護(hù)。按照生態(tài)河道治理理念，護(hù)岸作為連接陸地與水域生態(tài)系統(tǒng)的過渡區(qū)，要求護(hù)岸不能阻隔河水與地下水土之間的能量交換，既要有傳統(tǒng)硬質(zhì)護(hù)岸的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)與防洪功能，又要具有良好的生態(tài)效益。

3.1 護(hù)岸材料特點(diǎn)分析

3.1.1 格賓護(hù)墊

采用低碳鋼絲編織成六邊形雙絞合金屬網(wǎng)面，將金屬網(wǎng)面制作成箱體結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)填充符合既定要求的塊石或卵石，以達(dá)到抗沖刷防護(hù)目的，集柔韌性、透水性、環(huán)境親和性、耐久性、施工便捷性、經(jīng)濟(jì)型、抗沖性等優(yōu)點(diǎn)。

3.1.2 生態(tài)聯(lián)鎖塊防護(hù)

是一種預(yù)制混凝土柔性護(hù)坡，耐沖刷，整體性好，且能適應(yīng)不均勻沉降的變化，大孔及相鄰兩塊聯(lián)鎖塊形成連接孔，孔內(nèi)可種植綠色植被，具有較好的生態(tài)景觀效果，施工簡單。

3.1.3 反濾混凝土砌塊擋墻

由混凝土砌塊、連接件、植物、土工格柵等共同組成的生態(tài)擋墻工程系統(tǒng)，砌塊砌筑時(shí)采用層層退臺(tái)的方式，用連接件及凹槽相互固定，常水位以下?lián)鯄ζ鰤K內(nèi)填塊石，形成魚巢，并為水生生物提供棲息場所，常水位以上擋墻砌塊內(nèi)填碎石土，利于植物生存，增加護(hù)岸生態(tài)景觀效果。

3.1.4 實(shí)木樁防護(hù)

河道邊坡基礎(chǔ)為軟弱土壤時(shí)，可在邊坡上密排打入新鮮木樁，木樁深入土層深度不小于樁長的60%，樁徑范圍為10～20cm，不同樁徑高低錯(cuò)落密排，岸線根據(jù)景觀效果自然變換，并在樁后設(shè)置土工布用于擋土，木材對水環(huán)境有親和性，且施工方便，配合植物配置可形成較好的生態(tài)景觀效果，缺點(diǎn)是整體性較差，不宜大范圍使用。

3.1.5 卵石護(hù)坡

在河道邊坡尤其是常水位附近散鋪卵石，并結(jié)合植物綠化共同營造的純生態(tài)駁岸，該護(hù)岸型式最大程度的還原了河道的自然生態(tài)面貌，能為水生動(dòng)植物提供良好的生存環(huán)境，卵石同樣具有一定的抗沖能力，可以滿足低流速下河道岸坡的穩(wěn)定，造價(jià)也相對低廉。

3.1.6 麥克加筋墊防護(hù)

麥克加筋墊是以細(xì)的聚合物絲為原料，按照一定方式纏繞的柔性墊，具有開敞市的三維空間結(jié)構(gòu)，在坡面構(gòu)建一個(gè)具有自身生長能力的防護(hù)系統(tǒng)，通過植物的生長活動(dòng)達(dá)到根系加筋、徑葉防沖蝕的目的，對邊坡進(jìn)行加固，可有效防治水土流失、增強(qiáng)綠化面積、改善生態(tài)環(huán)境。

3.1.7 景石護(hù)岸

在河道常水位附近堆砌景石，起到抗沖固坡的作用，通過景石之間孔隙率的控制可供植物生長，通過形態(tài)的控制營造出接近天然效果的河道駁岸，使駁岸看起來更加生態(tài)自然，同時(shí)也可用于坡面的散擺和點(diǎn)綴，增加護(hù)坡的層次感。

3.2 護(hù)岸型式選擇

通過對以上各種防護(hù)材料的分析比較，并根據(jù)本區(qū)域水系工程的特點(diǎn)及周邊環(huán)境、防洪排澇、景觀文化、生態(tài)修復(fù)和雨洪管理的要求，本次護(hù)岸型式采用多種防護(hù)材料搭配、錯(cuò)落布置，不再拘泥于單一的固定坡比，在部分河段兩岸采用不同的防護(hù)型式，在適宜位置設(shè)置淺水種植區(qū)、河底生物溝、生態(tài)島等，以營造河道豐富多變的岸線形態(tài)和水生態(tài)環(huán)境，同時(shí)在河道兩岸設(shè)置生物滯留帶，以凈化入河徑流雨水。

3.2.1 復(fù)式階梯型護(hù)岸

針對兩岸地面高程較高、河道挖深5～6m、景觀水位較高區(qū)域，采用復(fù)式階梯型護(hù)岸。在這些岸段，可適當(dāng)擴(kuò)大水面，設(shè)置淺水種植區(qū)（水深0.50m，寬度3～8m）種植水生植物，既有利于美化水環(huán)境，還可以改善局部水質(zhì)。主要有以下幾種防護(hù)形式（自河底至岸頂順序）：①：一級或二級格賓擋墻+淺水種植區(qū)平臺(tái)+反濾混凝土砌塊擋墻②：格賓護(hù)墊護(hù)坡+淺水種植區(qū)平臺(tái)+景石擋墻③：生態(tài)連鎖塊護(hù)坡+淺水種植區(qū)平臺(tái)+實(shí)木樁擋墻+植被緩坡。

3.2.2 自然緩坡型護(hù)岸

針對河道挖深相對較小、景觀水位較低區(qū)域，在景觀水位以下采用人工型生態(tài)防護(hù)，景觀水位以上采用微地形緩坡（不陡于1∶5）形式與地面銜接，通過植物配置打造河岸景觀，主要采用以下幾種防護(hù)形式：①：生態(tài)聯(lián)鎖塊護(hù)坡（坡度1∶3～1∶5）+植被緩坡（景石點(diǎn)綴）；②：麥克加筋墊護(hù)坡（坡度1∶5）+植被緩坡（景石點(diǎn)綴）；③：卵石緩坡（坡度1∶6～1∶8）+植被緩坡（景石點(diǎn)綴）

3.2.3 親水臺(tái)階式護(hù)岸

在跨河橋梁附近、溢流堰等跌水建筑物附近，設(shè)置親水臺(tái)階式護(hù)岸，并在蓄水位以上0.30m處設(shè)置親水平臺(tái)，滿足人們親水戲水需求。

通過上述自然型、人工型生態(tài)防護(hù)措施，構(gòu)建了具有安全性、生態(tài)性、親水性、景觀性的高路河岸坡防護(hù)體系。目前高路河治理工程已基本完工，豐富多變、生態(tài)自然的河道結(jié)合兩岸景觀綠化，營造“健康安全·水活水清·生態(tài)美觀·和諧共生”的城市水生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)語

河道生態(tài)治理是新建城區(qū)生態(tài)建設(shè)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，河道斷面及護(hù)岸作為水陸生態(tài)系統(tǒng)的連接紐帶，在河道規(guī)劃設(shè)計(jì)中至關(guān)重要，尤其是新開挖河道，須統(tǒng)籌考慮區(qū)域各項(xiàng)相關(guān)規(guī)劃。河道護(hù)岸設(shè)計(jì)在滿足河道防洪排澇工程的基礎(chǔ)上，應(yīng)致力于打造一個(gè)水體、土體、生物相互涵養(yǎng)、適合生物生長的仿自然狀態(tài)的岸線。

護(hù)岸型式的選擇應(yīng)“因地制宜、就地取材”，它不僅是一種工程技術(shù)，也是一種藝術(shù)，應(yīng)結(jié)合價(jià)值工程的觀點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，塑造出與當(dāng)?shù)丨h(huán)境想適宜的并且兼顧生態(tài)與安全的作品，實(shí)現(xiàn)河道護(hù)岸、景觀、生態(tài)、親水游憩功能的有機(jī)結(jié)合。

［1］黃堅(jiān)，平原河道生態(tài)護(hù)岸型式及實(shí)施效果［J］.中國水利，2015（8）；

［2］袁也，城市河道整治中的生態(tài)護(hù)岸營造［J］.中國園藝文摘，2013（5）；

［3］王宏俊，生態(tài)材料在河道生態(tài)治理工程的應(yīng)用［J］.人民長江，2013（6）。

X171.1

A

1673-8853（2017）09-0062-02

夏爽英（1983-），女，工程師，主要從事水利工程規(guī)2劃設(shè)計(jì)工作。

2017-6-15

編輯：趙 鑫