探究生态水利与河道护险治理

山东工业技术 / 2018年10月03日 16:04

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摘 要:中国正处在市场经济转型过程中,由于我国水情复杂,水少、水脏、水生态环境恶化问题依然突出。河道的整治以生态科学为依托,搞绿色整治,以现代科学技术整治河道,有很大的发展前景。本文详细介绍了临沂蒙河在河道护险整治过程中采用护砌和植被相结合的方式,既能净化水资源,又能美化环境,为河道生态整治开辟了新思路。

关键词:蒙河;护险治理;生态

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.099

中国正处在市场经济转型过程中,由于我国水少、水脏、水生态环境恶化问题依然突出,宝贵的水资源是生命之源,可持续发展利用的根本。河道的整治以生态科学为依托,搞绿色整治,以现代科学技术整治河滩地和护险,是治理河道的未来发展方向。

蒙河,因源出蒙山之阴得名,发源于今山东省临沂市蒙阴县界牌乡内蒙山山脉的中山南麓沂汶庄。

1 工程现状及护险范围

蒙河为河床多为砂质,流经山区,河道比降大,流速湍急,河槽蜿蜒曲折,流势不稳。现状蒙河部分滩地因弯道角度过大,受河道河水正冲,而部分河段受采砂影响较大,河道下切严重,致使滩地坍塌、河槽变宽,河床扩展至堤岸脚,危及堤防和堤外村庄的安全。本次治理为稳定河床,对冲刷严重的滩岸急需加固的河段进行护险护砌。

1.1 护险方案

根据需要护险河道段的地形、地质和水流条件,结合已建工程经验,本次设计拟定石笼网篾筐护险、ARMORLOC混凝土连锁块护险、无浆块石砌体护险、抗冲环保椰纤植被毯护险四种型式。

1.2 护砌原则

根据每处易冲刷的河段河道走势、地质条件和水流流速较高河段,以及河道周围村庄建筑,结合制定的蒙河河道治理原则,以恢复河水水质,改善蒙河水文条件,以及恢复河岸生态平衡的目的,改善河流生态系统的功能结构。

1.3 护砌高度

根据蒙河千分之一河道带状地形图,各护险段滩地高程均低于各处设计洪水位,护滩顶部均平河槽滩地高程,垂直高度小于5m,超出5m的部分按1:2削坡处理,无滩地河段的护岸顶高程为设计洪水位以上0.5m。

2 结构设计

2.1 抗冲环保椰纤植被毯护险

抗冲环保椰纤植被毯为“复合纤维植物”与“多样化草种”等配套养护材料一体化的新型生态护坡、水土保持产品,有抗水流冲刷作用,能快速绿化边坡,达到防护与自然统一。通常铺设于河道堤坝的护岸亲水侧边坡,环保椰纤植被毯控制水力侵蚀、防止土壤流失效果显著,整体柔性结构,适应地基变形良好,并能起到维护河道岸坡稳定、对河道有生态修复及河岸景观绿化的功能。

抗冲环保椰纤植被毯结构共有4层:

第1层是材质为高强度涤纶的复合纤维织物,由机械编织包覆有PVC而成,主要承受来自外界的流体力,要求抗纵向抗拉强度不得小于11.6kN/m。可保证了在草种发芽及后期阶段的抗冲性能;

第2层反滤材料,为非织造土工布织物采用针刺法,用电阻短纤维生产的无纺布材质。防止遇到水流冲刷时的土壤、草种及肥料的流失;

第3层为草种、肥料、保水剂层,建议选用蒙河工程所在地适应的株高0.1~0.3米的草坪草,要求成坪快易养护且美观;

第4层为材质为以椰壳纤维为主要复合纤维的纤维层。

抗冲环保椰纤植被毯护险形式具有抗风蚀能力强,抗冲刷性能良好、对不宜绿化的沙质土除防沙固土外还可提供绿化基质,天然环保,调节表土自然温度,能够延长绿色植被覆盖时间、施工与传统工艺相比简单易行,施工速度可达到传统工艺的几十倍,可工业化生产,对河道生态系统的恢复效果显著。

本次设计抗冲环保椰纤植被毯设计边坡为1:3,环保椰纤植被毯下铺设种植土厚300mm,设石笼网篾筐基础为护坡基础,内填充块乱石。

2.2 ARMORLOC混凝土连锁块护险

ARMORLOC混凝土连锁块护险为C30预制砼结构,使每一个ARMORLOC块被相邻的四个ARMORLOC块锁住,使每一块的位置准确并避免发生侧向移动。ARMORLOC铺面块提供一个稳定、柔性和透水性的坡面保护层。预制块中间留孔以及相邻连锁预制块之间的连接孔可作为植物生成孔使用,随着植被在砖缝和砖孔中生长,一方面结构的耐久稳定性将进一步提高,另一方面有增加植被绿化美化环境的作用。护险具有坡面稳定、减少淤泥、生态平衡、施工快、造价相对较低等优点。

ARMORLOC混凝土连锁块厚150mm,下设350g/m2反滤土工布,护坡基础埋深1.5~2.5m。基础为石笼网篾筐基础,内填充块乱石。

2.3 石笼网篾筐护险

石笼网为采用金属线材编织的六角网 (角形网)制成的网箱,石笼网适用于流速高、冲刷严重,岸坡渗水多的急转及地质条件差的河岸。石笼网篾筐为柔性结构体,可适应不均匀沉陷以自我调整。石笼网岸面具有多孔性,网内石材之间的缝隙利于动物栖息,植物生长,常水线以上的篾筐面能够利用土袋植物生态绿化符合当地河道适宜的植生进行绿化以符合当地生态的恢复的要求。

石笼网篾筐护险结构为最上是厚100mm种植土的草皮护坡,其下铺设厚300mm的石笼网篾筐护岸,厚200mm的碎石垫层,350g/m2反滤土工布,护险基础形式为石笼网篾筐基础,基础埋深1.5~2.5m,石笼网内填充块乱石。护险顶采用石笼网压顶,填充块乱石。

2.4 护险设计

根据蒙河各个河段的不同特点,拟针对各个河段采用相适应的护险方式:蒙河青驼镇驻地等城镇景观段采用绿化景观效果好的抗冲环保椰纤植被毯护险方式;滩坡堤岸断面工整的河段采用ARMORLOC混凝土連锁块护险方式;河道弯道处等河流湍急的河段采用抗冲性能较好的石笼网篾筐护险。

3 总结

对蒙河的险工段实行生态护险治理具有很多优点和显著的环境效益,既能美化河道周边环境,又能净化水质,同时保护堤防和堤外村庄的安全。本文根据近年来河道治理的设计和施工经验,通过对护险方法的分析比较,提出了生态护险方法,以期在今后的河道治理中,对护险设计给以借鉴。

作者简介:林娜(1982-),女,山东临沂人,学士,工程师,研究方向:水利工程设计。endprint

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