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生态堤在河道水环境综合整治中的应用

2022-08-31

陕西水利 2022年8期
关键词:砌石护岸挡墙

邓 永

(毕节市勘测设计研究院,贵州 毕节 551700)

0 引言

开展城市河道水环境治理工作应该在尊重自然人地域文化的原则下,应用生态观念让人亲近植被、水、自然沙石,营造良好的环境,从而获得清幽、宁静、闲适的体验,让河水回归生态系统,恢复生物多样性,将河流生态系统维持在平衡的状态,促使人与自然和谐共处[1]。治理应在满足河道行洪能力的前提下,根据河道地形、地质条件、洪水计算水面线、防汛抢险、维护管理、节约占地、环境美化及生态等因素选择适宜的堤型和堤线。红岩河青场镇段从防洪方面看,防洪能力低,洪水泛滥成灾,加快实施红岩河水环境综合治理能有效提高青场镇段河道抵御洪水能力,有效改善区域水环境。

1 流域概况

青场镇段红岩河水环境综合治理工程位于贵州省毕节市七星关区青场镇,治理河段位于红岩河支流青场河上。红岩河(大河)为山区性河流,河道落差集中,全流域面积1195 km2,主河道长76 km,河床平均坡降12.9‰,流域形状系数0.198 。青场镇集镇区主要由红岩河排洪,由于区域地势平坦,河道整体坡降较为平缓,且现状河道部分为天然河道,行洪断面窄浅,河道防洪标准低,加之没有修建防洪水库和分洪的条件,洪水排泄不畅,灾害几乎年年发生,因此水环境综合治理措施以扩挖疏通河道、生态护岸工程措施为主,新建生态护岸和护堤,并辅以河道局部清淤等水环境综合治理措施,让集镇积水能够顺利进入主河道排走,使青场镇红岩河集镇段防洪段达到10 年一遇防洪标准。

2 生态堤的应用

2.1 格宾(浆砌石)护脚生态堤

河槽扩宽修整为梯形断面,在修整好的河床基础上设浆砌石或者格宾护脚,堤身采用碾压土石回填生态堤,护坡采用加筋麦克垫,背水面堤脚设混凝土排水沟,在低洼处设排洪涵管排入河道。此堤型施工简便,能充分利用开挖料筑堤,亲水性强,泄洪能力好,生态美观兼具。缺点是生态护岸工程占地面积大,并且仅适用于河槽开挖深度较浅的地方,开挖深度较深的河段不建议采用此种堤型。

2.2 重力式浆砌石挡墙

为减少占地,河道采用矩形过水断面,两岸设重力式浆砌石挡墙,挡墙临水面铅直,背水面设一定坡度,墙身设排水孔。该断面及堤型充分利用了刚性挡墙的抗冲刷性能,同时砂浆抹面减小糙率,增强渠道泄洪能力。优点是抗冲刷能力和排水能力较强,可满足特殊段抗冲刷及泄流要求,可减小渠道水深,减少占地,在河道占地不能扩宽、泄洪要求较高、河堤附近有建筑物且不方便开挖的地段采取此堤型较好;缺点是石料及砼用量大,亲水性和生态性较差,投资稍高。

2.3 复式生态堤

开挖的河槽边坡中部设两级或三级台阶形成复合式断面,枯水期时,河道流量小,河水在一级主河槽中流过,洪水期时,河道流量大,此时允许洪水漫滩。复式断面生态土堤施工简便,二级台阶河滩地相对较大,有利于河道中水生物和两栖动物的生长,亲水性和生态性很强。河滩地也能开发为景观休闲区域,具有较强的景观性。且复式断面的过水断面面积大,洪水位低,故一般不需修建高大的护岸,此种堤型适用于河槽开挖宽度较宽、稍深的河段。缺点是开挖工程量及占地面积较大,投资稍高,但相对于涵洞排洪,其投资指标又有较大优势。

2.4 预制砼桩、板护脚生态堤

此堤型采用预制砼桩+预制砼板护脚+碾压土石生态堤。堤身采用土石碾压,堤脚临水面设预制钢筋混凝土桩+预制钢筋混凝土板形成固脚。先将两根砼桩打入基础并校正后,再将一块预制砼板卡在桩身上部,并用水泥砂浆粘结牢固,共同形成挡堤脚支挡结构,使生态土堤不至于垮塌。该堤型适用于覆盖层较深的地质条件,堤型亲水性强,生态性强,环境美观,免于基础开挖和处理,投资较低,但排洪能力比其他几种断面型式稍弱。

2.5 堤型方案选择

上述堤型方案,受限于具体河段的地形条件、覆盖层深度、水力条件,以及对环境的影响程度等,根据前述堤型方案拟定,选取堤高为3.0 m 进行各堤型方案概算投资,得方案四预制砼桩+板护脚生态堤投资最省,方案二重力式浆砌石挡墙造价最高,施工占地最少。各堤型的比较见表1。

表1 堤型方案比较表

根据水环境综合治理段及开挖渠道各自特点,从地质、河道情况、施工、占地、环境影响的可接受程度、工程投资方面综合考虑,各河段分别选择适合的堤型,见表2。

表2 堤型选用表

3 结语

对四种堤防进行综合比选按照因地制宜的原则布设各段生态堤,通过安全性和整体稳定性验算,确保护岸工程能充分按照设计初衷发挥效益。青场镇段红岩河水环境综合治理工程建设生态护岸,从水环境综合治理来看,生态堤贯彻了水土保持、森林保护为一体的理念,这样可以调节镇域小气候,净化空气,改善土壤结构,涵养水源,降低噪音污染,避荫、防风、防灾,美化景区景观等,具有显著的生态优势。

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