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關(guān)于城市防洪河道生態(tài)護(hù)岸形式的選擇與設(shè)計(jì)論文
城市河流生態(tài)建設(shè)已經(jīng)成為水利行業(yè)的一個(gè)新課題。 城市的河道水系不僅是城市主要的排水通道和防洪安全屏障，也是城市重要的濱 水 空 間 ，積淀了城市歷史文化的內(nèi)涵，是城市居民主要的游憩休閑場(chǎng)所。 隨著城市化進(jìn)程的加快，城市河道的功能定位再也不能簡(jiǎn)單的局限于防洪、除澇、航運(yùn)、水調(diào)度等傳統(tǒng)功能，而應(yīng)注重多位一體、多功能融合，體現(xiàn)新時(shí)期的治水理念。 生態(tài)河道的建設(shè)旨在通過城市河流的生態(tài)保護(hù)和修復(fù)，水景觀和親水空間的營(yíng)造，以及優(yōu)秀水文化的有機(jī)融入，在充分保障河流的水安全基本功能的同時(shí)， 體現(xiàn)河流的社會(huì)、人文、藝術(shù)、美學(xué)和文化內(nèi)涵。 筆者結(jié)合河南省信陽市羅山縣小潢河城區(qū)段生態(tài)整治項(xiàng)目，探討生態(tài)護(hù)岸形式的選擇及設(shè)計(jì)， 以期為其他城市河道生態(tài)治理提供參考。
1 工程概況
小潢河是竹竿河的一級(jí)支流，淮河二級(jí)支流，發(fā)源于澀港鄉(xiāng)同心村， 干流全長(zhǎng) 89.34 km， 流域面積796.0km2，是縱貫羅山縣境內(nèi)的一條主要河流。羅山縣城內(nèi)小潢河長(zhǎng) 3.82 km，河底比降為1/2000，河底寬為25～40 m，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，治理段末端相應(yīng)流量為 1382 m3 / s。 現(xiàn)狀城區(qū)段小潢河為復(fù)式梯形斷面，主河槽一級(jí)邊坡為漿砌石護(hù)砌，護(hù)坡狀況良好，無大面積損壞現(xiàn)象，二級(jí)邊坡為較大菱形框格護(hù)坡，框格內(nèi)被兩岸居民種滿了瓜果蔬菜等農(nóng)作物，框格護(hù)坡大部分損壞，邊坡與灘地侵占現(xiàn)象嚴(yán)重，改變了河道糙率，影響河道過水條件，存在現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)低，濱水生境單一、缺乏親水游憩功能等問題。小潢河治理范圍為樁號(hào)0+650(靈山大道以上300 m)～4+470(羅息路以下 450 m)段，治理長(zhǎng)度為3.82 km，河線總體走勢(shì)為由西向東。 左岸設(shè)計(jì)范圍至現(xiàn)狀濱河道路， 右岸設(shè)計(jì)范圍為原河道開口線外延 50 m。主要治理措施是，河道清淤疏浚、岸坡整治、新筑堤防及兩岸生態(tài)景觀設(shè)計(jì)。
2 護(hù)岸形式比選
2.1 河道邊坡常用護(hù)岸形式
河道邊坡常用的護(hù)砌形式有現(xiàn)澆混凝土或漿砌石硬護(hù) 、植草框格護(hù)坡 、混凝土連鎖塊護(hù)坡 、生態(tài)混凝土護(hù)坡等 。
2.2 不同護(hù)岸形式的優(yōu)缺點(diǎn)
(1)現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡。 抗沖刷能力強(qiáng)，施工較為方便，但適應(yīng)變形的能力差，景觀效果差。另外，混凝土護(hù)岸表面光滑，在城市人口聚居區(qū)域，對(duì)居民活動(dòng)帶來安全隱患。
(2)植草框格護(hù)坡。 植草框格施工簡(jiǎn)單，透水性好，可進(jìn)行植物種植，生態(tài)性較好，但抗沖刷能力較差。 另外，兩岸居民往往在框格間種植農(nóng)作物，侵占河道，不利于河道管理。
(3)混凝土連鎖塊護(hù)坡。 單體連鎖板塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活，適宜批量生產(chǎn)。 板塊組裝施工后，相鄰板塊之間連鎖，整體性好，也具有一定的柔性，但護(hù)坡外觀感覺比較生硬，且造價(jià)較高，不利于植物種植，生態(tài)性差。
(4)生態(tài)混凝土護(hù)坡。生態(tài)混凝土護(hù)坡是將生物基質(zhì)密實(shí)到抗壓強(qiáng)度為 10～15MPa、 連續(xù)孔隙率大于 25%的水泥混凝土孔隙中，使得植物可以在具有孔隙的混凝土中生長(zhǎng)。 生物基質(zhì)混凝土是在不削弱水泥混凝土骨料層抗壓強(qiáng)度的前提下， 使得混凝土中能長(zhǎng)出花、草、灌木類植物，從而對(duì)河道邊坡生態(tài)植被修復(fù)的綜合技術(shù)。 其優(yōu)點(diǎn)是， 具有良好抗壓強(qiáng)度;采用BSC-J 生物劑保持長(zhǎng)效效應(yīng)，杜絕化肥、營(yíng)養(yǎng)液等肥料的使用，避免水體富營(yíng)養(yǎng)化程度加劇;多樣化、 專業(yè)化的植物配置可以確保植被保持長(zhǎng)效的生態(tài)效應(yīng);現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)澆筑，整體性好;抗沖刷性能強(qiáng)，可以抵抗流速小于 5 m / s 的水流沖刷。
2.3 羅山縣小潢河城區(qū)段護(hù)岸形式選擇
通過對(duì)以上幾種護(hù)坡形式分析， 并考慮到小潢河以防洪為主要功能， 既要滿足抗沖刷性能及生態(tài)要求，又要從根本上杜絕兩岸居民在邊坡上耕種，所以，其護(hù)岸形式采用生態(tài)混凝土護(hù)坡方案。
3 護(hù)岸設(shè)計(jì)
3.1 設(shè)計(jì)理念《水利部關(guān)于加快推進(jìn)水生態(tài)文明建設(shè)工作的意見》(2011 年中央 1 號(hào)文件)中提出，要加快生態(tài)河道建設(shè)和農(nóng)村溝塘綜合整治，改善水生態(tài)環(huán)境。 《河南省城市河流清潔行動(dòng)計(jì)劃》要求，城市河道形成“水清、流暢、岸綠、安全”的生態(tài)新格局。 同時(shí)，隨著羅山縣的發(fā)展， 人們對(duì)城鎮(zhèn)居住和休閑娛樂環(huán)境的要求提高，加強(qiáng)城市河道治理，創(chuàng)造一個(gè)安全舒適、文明健康、景觀優(yōu)美、生態(tài)良好的城市濱水環(huán)境，是推動(dòng)城市可持續(xù)發(fā)展的必然要求。 結(jié)合城市規(guī)劃，小潢河濱河景觀是城區(qū)主要的濱水休閑空間，小潢河治理在滿足防洪除澇、水資源調(diào)度的基礎(chǔ)上，考慮景觀建設(shè)及水生態(tài)修復(fù)，提高水環(huán)境質(zhì)量，提升生態(tài)景觀效果，達(dá)到河暢水清、岸潔景美、人水和諧的新景象。
3.2 設(shè)計(jì)方案
3.2.1 護(hù)砌高度確定
新筑堤防河段二級(jí)邊坡護(hù)砌高度為從一級(jí)平臺(tái)至堤頂， 設(shè)置防浪墻河段二級(jí)邊坡護(hù)砌高度為從一級(jí)平臺(tái)至20年一遇洪水位，局部無新筑堤防和防浪墻的河段護(hù)砌至現(xiàn)狀地面高程。
3.2.2 生態(tài)混凝土護(hù)坡設(shè)計(jì)
生態(tài)混凝土由生物基質(zhì)混凝土骨料層和生物基質(zhì)植被層組成。鋪設(shè)生態(tài)混凝土前，先在坡面澆筑混凝土框格，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，框格凈尺寸為3m×3m， 框格梁斷面尺寸為150mm×150mm(寬×高)。在框格梁內(nèi)，先后鋪設(shè) 150 mm 生物基質(zhì)混凝土骨料層和 50 mm 生物基質(zhì)植被層。 護(hù)坡底部和頂部分別設(shè)置 C20 混凝土護(hù)腳和壓頂，護(hù)腳尺寸為 400 mm×600 mm(寬×高)，壓頂尺寸為 300 mm×220 mm(寬×高)。
4 結(jié)語
傳統(tǒng)的城市河道治理目標(biāo)是防洪、 除澇和供水安全等。 因此，對(duì)河道護(hù)坡形式的要求也相對(duì)簡(jiǎn)單。隨著城市的不斷發(fā)展，生態(tài)、環(huán)境、景觀功能在城市河道治理目標(biāo)中的地位更加凸顯， 城市河道治理工程的護(hù)坡選型也需兼顧其生態(tài)景觀功能。 城市河道治理工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性設(shè)計(jì)，應(yīng)結(jié)合防洪安全、生態(tài)修復(fù)、濱水景觀等河道治理任務(wù)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，融合安全、生態(tài)、景觀、文化等多功能于一體，才能形成河暢水清、岸潔景美、人水和諧的城市河網(wǎng)水系。
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