水土保護(hù)毯在河道治理中的應(yīng)用

許春玲

(泉州市水利局，福建 泉州 362000)

水土保護(hù)毯在河道治理中的應(yīng)用

許春玲

(泉州市水利局，福建 泉州 362000)

隨著生態(tài)文明的持續(xù)推進(jìn)，水系生態(tài)治理已成為當(dāng)前面臨的迫切而現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，如何降低人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水生態(tài)環(huán)境的影響逐漸成為河道水系治理的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的河道治理大量采用鋼筋混凝土、砌石等硬質(zhì)材料，在滿(mǎn)足防洪安全的同時(shí)，也造成了嚴(yán)重的生態(tài)系統(tǒng)退化的現(xiàn)象。采用新型綠色生態(tài)材料，不僅是貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享五大發(fā)展理念，落實(shí)加強(qiáng)推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)決策部署的有力舉措，也是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)綠色發(fā)展的重要保障。本文介紹水土保護(hù)毯在洛陽(yáng)江東西溪匯合段河道治理工程的應(yīng)用情況，旨在為河道生態(tài)治理工程提供了有益借鑒。

水土保護(hù)毯；河道治理；應(yīng)用

隨著我國(guó)水生態(tài)文明建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，傳統(tǒng)的按“幾年一遇”一刀切的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，采用裁彎取直、過(guò)度硬化等擠占濱水岸線(xiàn)及河流空間的治理方式已逐步被摒棄，“順應(yīng)自然、尊重自然、保護(hù)自然”的生態(tài)治水理念正在逐漸成為新的治水思路。

幾年來(lái)，泉州市以“水資源可持續(xù)利用，水生態(tài)體系完善，水生態(tài)環(huán)境優(yōu)美”為目標(biāo)，加快流域綜合治理，全市共實(shí)施了44條中小河流治理項(xiàng)目，治理河長(zhǎng)194km，總投資10.1億元。在治水過(guò)程中，土工合成材料護(hù)岸、生態(tài)砌塊護(hù)岸、生態(tài)石籠等形式多樣的生態(tài)護(hù)岸材料得到廣泛應(yīng)用。生態(tài)護(hù)岸材料具有良好的整體性和抗沖性，能夠滿(mǎn)足防洪安全要求，并能通過(guò)與植物的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)岸坡周邊生物的共生與繁殖，實(shí)現(xiàn)生物多樣性，達(dá)到安全生態(tài)、親水自然的新生境。

1 工程概況

泉州市洛陽(yáng)江河市段河道治理工程,位于泉州市第二大河流洛陽(yáng)江，流域面積387.61km2，貫穿洛江區(qū)河市鎮(zhèn)全境。洛陽(yáng)江河市段屬山區(qū)性河流，上游源短流急，形成洪峰的匯流時(shí)間短，水位暴漲暴落，20年一遇洪水最高流速可達(dá)4.78m/s，沖刷能力強(qiáng)。

泉州市洛陽(yáng)江河市段河道治理工程,綜合治理河長(zhǎng)5km, 主要建設(shè)內(nèi)容有河道清淤、新建防洪堤、新建排澇建筑物等，工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，堤防工程等級(jí)為4級(jí)。新建堤防采用矮擋墻+生態(tài)護(hù)坡復(fù)合式斷面結(jié)構(gòu)，矮擋墻采用生態(tài)格賓石籠。護(hù)坡材料采用水土保護(hù)毯。

2 生態(tài)護(hù)坡材質(zhì)特點(diǎn)分析

擬建項(xiàng)目區(qū)屬河流沖洪積地貌，局部為剝蝕丘陵地貌。場(chǎng)地整體較為穩(wěn)定，對(duì)存在的軟弱土、液化土及孤石等進(jìn)行相應(yīng)清除或有效處理后，可滿(mǎn)足河道堤防的建設(shè)要求。由于項(xiàng)目區(qū)位于旅游開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)，對(duì)生態(tài)要求高，故選擇較強(qiáng)抗沖刷能力的生態(tài)砌塊護(hù)坡、格賓網(wǎng)墊護(hù)坡和水土保護(hù)毯生態(tài)護(hù)坡三種生態(tài)護(hù)坡，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)和施工等方面進(jìn)行了分析比較(見(jiàn)表1)。

表1 護(hù)坡類(lèi)型選擇

2.1 三種護(hù)坡應(yīng)用性能分析

三種護(hù)坡均能實(shí)現(xiàn)生態(tài)綠化。滿(mǎn)足生態(tài)環(huán)境及景觀(guān)方面要求，但生態(tài)砌塊護(hù)坡及格賓網(wǎng)護(hù)墊護(hù)坡受自身材料的約束，植物生長(zhǎng)較慢，植被難以繁殖連成一線(xiàn)。水土保護(hù)毯有豐富的三維開(kāi)放結(jié)構(gòu)，有利于植物生長(zhǎng)，植被生長(zhǎng)后可連接成片，其植被覆蓋率和景觀(guān)效果比其它兩種護(hù)坡好。

三種護(hù)坡均有較好的抗沖刷性。生態(tài)砌塊護(hù)塊采用塊件間互相卡鎖咬結(jié)形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，坡面平整度較易控制，安裝完成后形成孔洞，可播撒草籽，塊體的臨界起動(dòng)流速基本同于塊石。不足之處是適應(yīng)護(hù)坡變形能力差，如有塊件出現(xiàn)損壞，容易造成護(hù)坡面層脫落。格賓網(wǎng)墊護(hù)坡采用經(jīng)防腐處理的鋼網(wǎng)絲綁結(jié)成網(wǎng)墊，網(wǎng)墊內(nèi)裝石塊形成石墊整體護(hù)面，通過(guò)網(wǎng)墊與網(wǎng)墊間捆綁成為一個(gè)整體，具有較好的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。不足之處是以石塊為填充料，密實(shí)度和表面平整度差，施工質(zhì)量難以控制，且網(wǎng)墊接頭突起在植物未完全生長(zhǎng)時(shí)易掛垃圾、漂浮物，清理困難。水土保護(hù)毯是由聚酰胺單絲纖維擠壓而成，具有開(kāi)放式的三維空間結(jié)構(gòu)，孔隙率大于95%，可充填土壤、砂礫和細(xì)石，植物根系可穿過(guò)網(wǎng)墊扎入地表土，將網(wǎng)墊、草皮、泥土表面牢固地結(jié)合在一起，其間采用U形錨釘進(jìn)行錨固，將網(wǎng)墊鋪設(shè)進(jìn)上下溝槽并用黏土回填，能起到固定網(wǎng)墊和提高其抗沖性能的作用，可滿(mǎn)足擬治理河段的防沖要求。不足之處是在陡坡上穩(wěn)定性較差。

2.2 三種護(hù)坡材料的造價(jià)及施工工藝分析

生態(tài)砌塊護(hù)坡與水土保護(hù)毯造價(jià)相當(dāng)，格賓網(wǎng)墊護(hù)坡造價(jià)最低，但其塊石填充料的密實(shí)度和表面平整度差，且工程所在地石料較為緊缺，易受當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)價(jià)格影響。

生態(tài)砌塊護(hù)坡及格賓網(wǎng)墊護(hù)坡均需在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行材料的組裝拼接，施工速度相對(duì)較慢，水土保護(hù)毯在坡面平整后即可開(kāi)卷鋪網(wǎng)，施工速度相對(duì)較快。

3 護(hù)坡布置型式

經(jīng)過(guò)分析，該工程斜坡式護(hù)岸采用水土保護(hù)毯護(hù)坡型式，既滿(mǎn)足河道防沖要求，又符合生態(tài)環(huán)境及景觀(guān)方面的要求。

岸線(xiàn)按自然蜿蜒的現(xiàn)有河岸布設(shè)，堤岸走向盡量順從洪水主流方向，并保留較寬的河灘地。堤岸采用復(fù)合式，常水位以下設(shè)低矮擋墻，上部為斜坡式護(hù)坡。坡比為1∶2.0，坡頂及坡底護(hù)腳各設(shè)一250mm×250mm溝槽。網(wǎng)墊應(yīng)壓入溝槽內(nèi)，埋土壓填(斷面如下圖所示)。

水工保護(hù)毯生態(tài)護(hù)坡斷面圖

4 水工保護(hù)毯技術(shù)指標(biāo)和施工方法

4.1 水工保護(hù)毯主要指標(biāo)和技術(shù)要求

水土保護(hù)毯又稱(chēng)固土網(wǎng)墊，由完全開(kāi)孔的聚酰胺單絲纖維制成，孔隙率超過(guò)95%。鋪設(shè)于平整后的岸坡，通過(guò)錨釘加固網(wǎng)墊與土壤，在草籽還未生根發(fā)芽時(shí)保護(hù)岸坡不受雨淋和水流破壞；網(wǎng)墊的多孔組織促進(jìn)植物生長(zhǎng)，縱橫交錯(cuò)的纖維網(wǎng)泡將充填物(土顆粒、肥料及草籽等)固定于網(wǎng)中和岸坡，草根扎入邊坡土與植被網(wǎng)纏繞，與表層土形成永久加筋加固效果。網(wǎng)墊抗地表變形能力強(qiáng)，能使護(hù)岸承受更高的沖刷與侵蝕。

參考《土工合成材料 塑料三維土工網(wǎng)墊》(GB/T 18744—2002)技術(shù)指標(biāo)，水土保護(hù)毯質(zhì)量不小于350g/m2,厚度不小于14 mm，橫向、縱向拉強(qiáng)度不小于2 kN/m，施工前按規(guī)范要求將水土保護(hù)毯送檢。受檢樣品的各向指標(biāo)均符合要求(見(jiàn)表2)。

表2 水土保護(hù)毯技術(shù)指標(biāo)

4.2 水土保護(hù)毯護(hù)坡施工方法

4.2.1 坡面平整改造

對(duì)局部存在的薄層軟土、可液化砂土和孤石進(jìn)行清除，將坡面按設(shè)計(jì)坡比1∶2整平壓實(shí)，清除植物、草根、石塊等并填平坑洼處；在河岸堤肩及堤腳處同時(shí)開(kāi)挖壓頂及溝槽，網(wǎng)墊鋪完后回填黏土對(duì)網(wǎng)墊進(jìn)行加固。

4.2.2 鋪設(shè)網(wǎng)墊

網(wǎng)墊要從堤肩向下鋪設(shè)并包住坡面，待鋪至堤腳邊溝后，按照坡面實(shí)際長(zhǎng)度，加上預(yù)留堤肩以及堤腳溝槽長(zhǎng)度的總和(約150cm)，用鋼釘固定，然后用刀剪斷；網(wǎng)墊寬為3.85m,上下游兩幅預(yù)留搭接寬度10～15cm，以上游壓下游的方式進(jìn)行搭接；選用釘長(zhǎng)40cm的8mmU形鋼筋錨釘加固網(wǎng)墊，草籽生根發(fā)芽便能永久固定網(wǎng)墊，在堤肩和堤腳溝槽底部相鄰的兩幅網(wǎng)墊搭接處，每間隔1m打一錨釘，斜坡上每1.5m打一個(gè)錨釘，梅花形布置。

4.2.3 網(wǎng)墊覆土

覆土采用耕植土，又稱(chēng)火燒土。在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)附近村民常將牛放養(yǎng)于護(hù)坡上，為保證網(wǎng)墊不受破壞，將覆土厚度由3～5cm調(diào)整為10cm，分層多次填土，并灑水浸潤(rùn)。

4.2.4 播撒草籽

坡面播種混合(狗牙根、香根草、五節(jié)芒)草籽并摻加細(xì)砂或細(xì)土。播散草籽時(shí)，正值春夏之交，雨水較多，為防止草籽流失，草籽播撒后加蓋了無(wú)紡布，保護(hù)和促進(jìn)草籽的發(fā)芽生長(zhǎng)。

4.2.5 后期養(yǎng)護(hù)

灑水養(yǎng)護(hù)期限視坡面植被生長(zhǎng)狀況而定，一般不少于45天；草籽發(fā)芽后，對(duì)稀疏無(wú)草區(qū)進(jìn)行補(bǔ)種。

5 實(shí)施效果分析

洛陽(yáng)江河市段河道治理工程自2016年6月完工后，河道兩岸生態(tài)環(huán)境大為改善，坡面生態(tài)自然，提升了兩岸景觀(guān)。其間經(jīng)受了 “莫蘭蒂”“鲇魚(yú)”等臺(tái)風(fēng)造成的20年一遇洪水考驗(yàn)，河岸護(hù)坡穩(wěn)定，未發(fā)現(xiàn)護(hù)坡被沖刷的現(xiàn)象,隨著草籽的發(fā)芽生長(zhǎng)，水土保護(hù)毯護(hù)坡變成連綿的草地，隨坡起伏，斜坡綠茵自然延伸入水，營(yíng)造了極具景觀(guān)效果的護(hù)岸生態(tài)帶。

6 結(jié) 語(yǔ)

洛陽(yáng)江河市段河道治理工程的應(yīng)用實(shí)踐表明：水工保護(hù)毯雖造價(jià)較高，但是施工簡(jiǎn)單快速，抗沖刷能力強(qiáng)，后期維護(hù)管理費(fèi)用少，且能與周邊環(huán)境融為一體，可在河道生態(tài)治理中借鑒推廣。

Application of Soil and Water Conservation Blankets in River Way Treatment

XU Chunling

(QuanzhouWaterConservancyBureau,Quanzhou362000,China)

River system ecological management has become an urgent and realistic problem at present with continuous advancement of ecological civilization. How to reduce the influence of human activities on water ecological environment gradually becomes the focus of river system management. A lot of reinforced concrete, masonry and other hard materials are mostly adopted in traditional river management. Severe degradation of ecosystem is caused when the safety of flood control is satisfied. Novel green ecological materials should be adopted for carrying out five major development concepts of innovation, coordination, greenness, openness and sharing, and implementing the powerful measures of reinforcing and impelling ecological civilization construction decision-making deployment on the one hand, and it is also an important guarantee to realize green development of economy and society. In the paper, the application of soil and water conservation blankets in the river management project in the east and west stream convergence of Luoyang River is introduced, thereby providing beneficial reference for river ecological management projects.

soil and water conservation blanket; river management; application

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.07.005

TV85

A

1673-8241(2017)07- 0012- 04

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