张旭君

（宁波市鄞州区水利水电勘测设计院，浙江 宁波315192）

0 引言

河道水环境是陆地表面天然水流的通道是溪、川、江河、湖泊的总称包括自然河道、湖泊、洼地、水库、人工河道行洪区、蓄洪区和滞洪区等［1］。随着社会发展，人们对居住条件的要求也逐渐多元，塑造优美的水环境与河道岸坡景观等生态附属功能也已然成为不可或缺的部分。咸祥河治理以提高防洪排涝安全为目的，尊重自然立足水系生态环境的保护与修复，坚持人与自然协调的主线，在工程治理的总体思路上体现水系生态环境的有效保护和水资源的合理配置，致力于提高当地环境质量，充分反映河流自然面貌，打造模拟自然河岸线的生态驳岸。

1 水系概况

咸祥河位于宁波市鄞州区，全长19.55 km，现状河道宽16 m～30 m，河底高程-0.43 m～0.08 m。河道始自塘溪镇金鸡堰东，流经咸祥镇自来水厂处分为南北两支。南支经咸祥镇区、横山出横山碶入象山港长6.27 km；北支东流经穿咸线、沿海中线、海南村西、大礁面、龙尾寺出龙尾碶入象山港长13.28 km。

2 综合治理措施

2.1 河道护岸

护岸以自然岸线为基础，河线格局体现原生自然性，通过对现状河流的走势和构成要素的读解，合理维护和利用现有河（岸）线。针对咸祥河实际情况，采用单边生态护岸整治方案，考虑咸祥河为穿镇主要排水干道，水流较急，为减少岸坡水土流失对岸采用松木桩进行固岸处理。

2.1.1 护岸结构型式

按照防洪排涝的标准，兼顾现代水利工程的生态和景观要求，选择4种护岸型式进行比较分析各护岸方案，特点如下：

（1）方案一：松木桩护岸

松木桩护岸主要对现状土坡护岸进行加固防止水土流失，以一定坡度延伸至现状地坪，并在坡上进行适当的农田种植修复。其特点是施工简便、维护简单适合原生态河道。缺点是景观性较一般。

（2）方案二：仿木桩护岸

仿木桩护岸采用成品仿木桩，利用人工及辅助机械进行施工。其特点是景观性较好，易与岸后农田种植，修复配合且护岸占地较小利于狭小场地施工。缺点是造价较高，市场上产品种类较多，质量参差不齐。

（3）方案三：干砌毛石+景观石叠砌

干砌毛石+景观石叠砌墙身墙身有干砌毛石透水性、生态性强工程力学性质较好，景观性强，能承载岸后较大荷载的优点。缺点是造价较高需占较大的缓坡面积。

（4）方案四：预制块挡墙+景观石叠砌

预制块挡墙+景观石叠砌特点是生态工程力学性质较好，同时占地少、造价一般。缺点是市场上产品种类较多，预制块对厂里预制强度及尺寸要求较高。

根据以上4种护岸特点，结合本工程位于镇区的施工区域特性及岸后农田种植修复的建设要求，主要推荐松木桩护岸、预制块护岸生态型为主的护岸型式，在局部悬挑平台部分采用浆砌石护岸进行加固。

2.1.2 整体布局

咸祥河整治共新建河道护岸5478 m，共分为四种护岸型式，分别是浆砌毛石重力式挡墙结构、6 m松木桩加固、3 m松木桩护岸型式、自嵌式C30混凝土预制块。

（1）护岸型式一：长877 m采用采用重力式挡墙结构，墙身采用浆砌毛石砌筑基础，采用300 mm厚C25钢筋砼浇筑，下部为50 mm厚C15砼垫层及300厚塘渣垫层，基础采用6 m长松木桩进行加固。上部配套C30钢筋砼梁板结构悬挑步道，步道和现状车行道以防洪墙分界，防洪墙采用C25钢筋砼结构，宽300 mm，高600 mm，墙顶高程3.100 m（满足20年一遇防洪标准），悬挑步道靠河侧设防护栏杆。

（2）护岸型式二：长553 m，采用6 m长松木桩对原有挡墙进行加固，纵向间距500 mm。

（3）护岸型式三：长3052 m，采用3 m长松木桩密排支护，每米5根桩，顶高程1.300 m～1.400 m，桩内侧500 mm高度用竹片封闭绑扎遮挡桩，顶设圆卵石点缀。

（4）护岸型式四：长996 m，采用自嵌式C30砼预制块，墙后设反滤层并采用5 t/m单向拉伸塑料土工格栅，顶部设景观石顶高程2.000 m，基础采用300 mm厚C25钢筋砼浇筑，下部为50 mm厚C15砼垫层及300厚塘渣垫层，基础采用6 m长松木桩进行加固，墙后塘渣回填。

2.1.3 岸坡稳定分析

（1）计算理论及软件

采用Autobank边坡稳定分析软件使用瑞典圆弧滑动条分法计算计算公式如下：

式中：K为土坡抗滑稳定安全系数；Ci、φ为土条底部滑弧面上土的强度指标；Li为土条底部弧长；Wi为土条重；αi为土条底部圆弧中点和圆心点O的连线与通过O点的铅直线间的夹角。

（2）物理力学参数

根据地勘资料，控制堤防稳定计算的土层为1层粘土层及2层液泥层。土层数据采用地质勘察试验数据，其他筑堤材料参数参照本地区类似工程经验数据，具体见表1。

表1 堤防整体抗滑稳定分析材料特性指标表

（3）计算断面及工况

本次计算取2种典型断面型式进行计算，分别位于咸祥河型式一、咸祥河型式四和中排河型式三。计算工况取以下2种工况：

工况1：正常运行期设计洪水位降至常水位（1.27 m）时迎水侧岸坡。

工况2：非常运行期施工期迎水侧岸坡。

（4）计算结果

表2 岸坡稳定计算成果表

由表2数据可知河道护岸整体抗滑稳定安全系数满足规范要求。

2.2 机耕路

咸祥河建设机耕路修复4192 m，其中沥青路面改造934 m，砼地坪修复650 m2，悬挑步道877 m及机耕路进行修复2381 m。

2.2.1 沥青路面

沥青路面改造，长934 m，位于AK0+000～南山桥右岸车行道，长934 m，均宽6.5 m，结构由上至下分别为：40 mm厚细粒式（AC-13C）沥青砼，粘层沥青（0.5 L/m2），80 mm～120 mm厚中粒式（AC-20C）沥青砼，6 mm厚下封层。

2.2.2 混凝土路面

砼地坪修复位于桩号AK0+000～AK0+100左岸，650 m2，结构由上至下分别为：200 mm厚C25砼，50 mm厚C15垫层。

护岸型式一上部配套C30钢筋砼梁板结构悬挑步道，步道顶部为50 mm厚塑木板，并在靠河侧设防护栏杆，长877 m。咸祥河沿岸机耕路进行修复，长2381 m，具体详见咸祥河平面布置图，结构由上结构由上至下分别为：150 mm厚C25砼路面、50 mm厚C15砼垫层及塘渣路基，两侧设置干砌毛石路侧挡墙。

2.3 农田种植修复

农田种植修复主要位于沿岸2 m～3 m范围岸坡农田种植修复合计面积21300 m2。

2.4 水质提升

咸祥河水质改善措施以综合调配水为主，人工曝气及人工生态浮床为辅。为进一步改善镇区片咸祥河，增设人工曝气60套，生态浮床300 m2。

2.4.1 人工曝气

曝气臭氧措施是一种改善内河河道局部水质的补充性非常规措施。在河道上增设曝气装置或设备，对水体进行人工充氧，使水体缺氧状态得到缓减，对局部水质的提高具有良好的效果。目前，曝气臭氧技术在地表水污染控制中的应用越来越多，设计曝气设备不仅可以改善水质，还可以成为一种人造景观。

2.4.2 人工生态浮床

人工生态浮床技术是在以富营养化为主体的污染水域种植粮油、蔬菜、花卉等各种适宜的陆生植物，在收获农产品、美化水域景观的同时，通过植物根系的吸附和吸收作用，富集水中导致水域富营养化的主要因素—氮、磷等元素，降解、富集其它有害无毒污染物，并以收获植物体的形式将其搬离水体，从而实现变废为宝、净化水域、保护水生态环境的目的。

结合咸祥镇区在开阔水面设置人工生态浮床，栽培可净化水体的植物，既美化了景观，也有利于吸收水体中的营养物质，降低水体污染物，起到净化水质作用，人工生态浮床一般适用于河面较宽河段。

3 结语

咸祥河水环境提升工程建成后，能有效完善咸祥平原的防洪排涝体系，从“岸上、岸边、水中”多角度进行分类治理，从整体上提升河道水环境质量，这对进一步支撑和保障咸祥片区经济社会安全的可持续发展有着重大的意义。在提高防洪排涝的基础上，对河道两侧农田种植修复，并在河道新增人工曝气及生态浮床，对河道水体进行人工充氧，使水体缺氧状态得到缓减，从而提高河道的水体质量整体提升咸祥镇水环境质量。