生態(tài)護(hù)岸在山洪溝防洪治理工程中運(yùn)用研究

郭峰 永州市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院

相較于其他常規(guī)護(hù)岸，生態(tài)護(hù)岸主要使用生態(tài)材料修復(fù)溝河生態(tài)系統(tǒng)，比如木材、石籠、草皮等。通過(guò)在山洪溝防洪治理工程中運(yùn)用生態(tài)護(hù)岸，不僅整體成本得到控制，還實(shí)現(xiàn)了河岸空間的自然化。因此，研究生態(tài)護(hù)岸的運(yùn)用是必要的。

1.探討山洪溝防洪治理工程中生態(tài)護(hù)岸的運(yùn)用意義

我國(guó)幅員遼闊，地大物博，不少地區(qū)受自然環(huán)境和氣候條件的影響，出現(xiàn)不同規(guī)格的山洪災(zāi)害。為有效應(yīng)對(duì)嚴(yán)重的自然災(zāi)害，以往傳統(tǒng)的山洪溝防洪治理工程中，主要使用的生態(tài)護(hù)岸材料為混凝土或是漿砌石，相較于生態(tài)環(huán)境保護(hù)，更加注重防洪安全和施工材料的經(jīng)濟(jì)性能。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，山洪溝防洪治理工程和生態(tài)護(hù)岸技術(shù)隨之一同發(fā)展，硬質(zhì)護(hù)坡弊端愈發(fā)明顯，具體體現(xiàn)在：陸地與水體之間的通道被隔斷，河流水體的自凈功能遭到破壞，水體環(huán)境明顯下降，甚至惡化，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)平衡造成嚴(yán)重影響。

但是，生態(tài)護(hù)岸主要是將土工工程與植物進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，不僅具有防止河岸坍方的功能，還能夠有效改善以往傳統(tǒng)護(hù)岸的弊端，使土壤與河水能夠相互滲透，增強(qiáng)河道自凈能力。同時(shí)，通過(guò)護(hù)岸植物的選擇與種植，還能夠產(chǎn)生自然景觀，一方面起到河道坡面防護(hù)作用，另一方面形成獨(dú)特的自然景觀，滿足居民對(duì)自然景色的需求。其具體意義體現(xiàn)為：①山洪溝防洪治理工程中生態(tài)護(hù)岸的運(yùn)用，能夠在滿足行洪排澇要求的基礎(chǔ)上，減少甚至避免水土流失，提高岸坡穩(wěn)定性；②作為開(kāi)放式系統(tǒng)，能夠與周?chē)鷳B(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)交換，構(gòu)成良好的生態(tài)系統(tǒng)；③剛性結(jié)構(gòu)較少，且適合陸生、水生以及水陸兩生植物生存，實(shí)現(xiàn)對(duì)河流的自然整治。

2.研究山洪溝防洪治理工程中生態(tài)護(hù)岸的運(yùn)用

2.1 布置護(hù)岸線

運(yùn)用生態(tài)護(hù)岸時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)遵循順其自然整治河道的原則開(kāi)展工作，做好河道岸線梳理工作，盡量減少截彎取直，無(wú)論是河道的淤積河段還是局部卡口，都應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)拓寬，做好疏挖工作，若是河道岸線某部分的岸坡存在垮塌河段，工作人員應(yīng)盡量以原始岸線為基礎(chǔ)進(jìn)行護(hù)岸線的布置，一方面實(shí)現(xiàn)生態(tài)建設(shè)和恢復(fù)，另一方面恢復(fù)當(dāng)?shù)睾拥赖脑行螒B(tài)。在實(shí)際布置過(guò)程中，工作人員應(yīng)針對(duì)河道不通過(guò)河段的特點(diǎn)進(jìn)行布置，做好地形實(shí)測(cè)工作，在對(duì)生態(tài)環(huán)境、當(dāng)?shù)卦牧?、植物植被等方面綜合考慮后方可設(shè)計(jì)護(hù)岸工程。一般情況下，在多種護(hù)岸類型中干砌和漿砌相結(jié)合的生態(tài)擋墻和格賓擋墻應(yīng)用最為廣泛。

為使生態(tài)護(hù)岸作業(yè)能夠充分發(fā)揮保護(hù)作用，需要根據(jù)具體的山洪溝防洪工程要求，重點(diǎn)保護(hù)洪澇災(zāi)害較為嚴(yán)重的地區(qū)。以油田河山洪溝為例，該工程在運(yùn)用生態(tài)護(hù)岸時(shí)，主要分為溪美段、油田段、琵琶井段，重點(diǎn)保護(hù)洪澇災(zāi)害地區(qū)為溪美、錦堂美、油田。其中，通過(guò)考察各段的實(shí)際情況，溪美段、琵琶井段河岸周?chē)饕獮檗r(nóng)田，外加土質(zhì)結(jié)構(gòu)較為松散，所以岸坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力較弱，因此，主要使用干、漿相結(jié)合的生態(tài)擋墻型式。而油田段河岸周?chē)饕蔷幼^(qū)，在注重生態(tài)恢復(fù)的同時(shí)，還需要協(xié)調(diào)人與自然之間的關(guān)系，不可對(duì)環(huán)境造成影響，所以使用新建格賓擋墻型式。

2.2 設(shè)計(jì)河道護(hù)岸

在設(shè)計(jì)河道護(hù)岸時(shí)，需要以具體的生態(tài)擋墻型式為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在對(duì)溪美段、琵琶井段河岸采用干砌石和漿砌石相結(jié)合的生態(tài)擋墻型式時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)干砌石和漿砌石具體特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于干砌石而言，由于其不具有較強(qiáng)的抗沖性能，所以對(duì)河流流速具有一定要求，流速通常在3m/s-4m/s之間，而漿砌石擋墻可適用于流速為6m/s的河段，但整體透水性較干砌石差。通過(guò)將兩者進(jìn)行有機(jī)整合，一方面能夠適用于多種流速的河段，另一方面還能夠提高當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有資源的利用率。因此，在干砌石和漿砌石相結(jié)合的生態(tài)擋墻型式的運(yùn)用下，可以將擋墻高度設(shè)計(jì)在4m-5.5m范圍內(nèi)，背水面坡度則是1∶0.5，為給動(dòng)植物提供生存空間，便于不慎落水者攀爬上岸，迎水面則是階梯式干砌石，每級(jí)階梯的高度和寬度分別為0.5m和0.3m。具體如圖1所示。

圖1 干砌石和漿砌石相結(jié)合的生態(tài)擋墻型式結(jié)構(gòu)圖

若是在油田段河岸周?chē)饕蔷幼^(qū)附近運(yùn)用格賓擋墻型式時(shí)，應(yīng)該按照以下內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。格賓擋墻與雷諾護(hù)墊相結(jié)合的生態(tài)擋墻型式，主要使用填充了塊石和天然鵝卵石的矩形箱體結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用，此類結(jié)構(gòu)為網(wǎng)狀，編制媒介為鍍鋅鋼絲。通過(guò)扎絲將護(hù)墊與擋墻進(jìn)行緊密連接，整體擋墻結(jié)構(gòu)具有一定柔性，孔隙率也較為理想，由于該擋墻結(jié)構(gòu)為逐層堆砌而成的，所以，整體結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)適應(yīng)性，地基變形對(duì)其影響較小，相較于其他生態(tài)擋墻型式，斷裂破壞的可能性較低。在擋墻發(fā)揮作用過(guò)程中，由于網(wǎng)箱具有較好的過(guò)濾性能，所以淤泥得以被其過(guò)濾，留在箱內(nèi)，在該情況下，能夠有效改善河流水質(zhì)，為水體中的生物提供良好的生態(tài)環(huán)境，利于其生存與繁衍。此外，不同于其他生態(tài)擋墻，此類擋墻的網(wǎng)格制作于工廠，工程現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行組裝即可，不僅減少現(xiàn)場(chǎng)工作量，整體施工也較為簡(jiǎn)單、快捷，不會(huì)受到天氣環(huán)境的較大影響，工程施工效率較高。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)先疏挖河道，尤其是存在較為嚴(yán)重淤積情況的河段河道，之后在岸坡設(shè)計(jì)格賓擋墻，擋墻高度最好在2m-3m之間，頂寬則為1m，之后以層層疊加的方式搭建鋼絲石籠。最后，在墻背面進(jìn)行土工布的設(shè)置，并選擇砂礫料作為回填材料，使用雷諾護(hù)墊護(hù)腳于擋墻下放進(jìn)行過(guò)平鋪，從而增強(qiáng)擋墻的沖刷性能。

2.3 科學(xué)選擇植物種類與種植方式

對(duì)于生態(tài)護(hù)岸而言，其主要是利用當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有資源，比如石料、植物等，合理減少成本投入的同時(shí)，提高當(dāng)?shù)刭Y源利用率，增強(qiáng)整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。在此過(guò)程中，相關(guān)工作人員需要綜合考慮植物種植技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，科學(xué)選擇種植方式。目前，較為常見(jiàn)的生態(tài)擋墻植物種植方案主要有三種，分別是插播、噴播種植和夾層種植。其種植技術(shù)和優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

表1 生態(tài)擋墻植物種植方式

在實(shí)際種植過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)遵循山洪溝防洪治理工程的原則，即“人水和諧、注重生態(tài)”，盡量使用當(dāng)?shù)鼐G色資源，保證植物存活率，并使河流與岸坡土體下的水正常交換，為水生植物的正常生長(zhǎng)提供支持。同時(shí)，結(jié)合上述生物擋墻，還能夠有效提高洪水期的抗洪需要，逐漸構(gòu)建良性循環(huán)，不斷增強(qiáng)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)性能。

3.結(jié)論

綜上所述，生態(tài)擋墻作為山洪溝防洪治理工程中的重要工程措施，能夠有效恢復(fù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)性能，增強(qiáng)防洪需要。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)全面勘察工程區(qū)域，以此為基礎(chǔ)選擇合適的擋墻結(jié)構(gòu)和植物，從而使護(hù)岸處于良性循環(huán)，增強(qiáng)生態(tài)效益。