云南港航航道养护公司 云南昆明 650051
摘要:作为一种新型的护岸技术,生态护岸在现代航道整治工程中实际应用越来越广泛。本文以某线航道整治工程作为参考, 引入生态护岸技术的概念及应用,并综合考虑当地土地的使用状况和地质环境等方面因素,探讨提出某线航道整治工程方案及建议,针对生态护岸技术的应用合理性及不同区段具体的生态护岸整治方法及建议。
关键词:航道整治;生态护岸;直立式;箱式
引言
随着经济水平的不断提高,人们的环保意识越来越强。航道生态化逐渐受到重视,在航道整治工程中提出了生态护岸的概念,即在保证护岸防洪排涝等功能的前提下,实现人与自然的和谐相处,以及水资源的可持续利用。已有相关学者分析,王宝永[1]在开展航道整治的过程中,需要意识到生态环境保护的重要性,使用生态护岸的设计方式,将各种天然材料的性能充分利用起来研究。栾杰,韦雨[2]分别对生态护坡和生态挡墙在航道整治中的应用进行了详细的介绍。吴二银[3]加强技术改革和创新,制定科学完善的整治方案,选择合适的技术类型,确保生态护岸的应用能够真正起到稳定岸坡、保持水土、改善环境的功能,促使航道发挥出对区域经济的推动作用。某线航道位于澜沧江-湄公河是亚洲最长的国际河流,也是亚洲唯一的一江连六国的河流,被世人誉为“东方多瑙河”。她发源于中国青藏高原唐古拉山,穿越云南省的7个地州,流经老、缅、泰、柬、越5国,最后由越南胡志明市附近流入中国海。航道的生态护岸整治工程满足人们的亲水要求,实现人和自然的和谐发展。考虑分析当地土地的使用状况和地质环境等方面因素,探讨提出某航道在生态护岸方面整治工程的方案及建议。
1、传统护岸与生态护岸
1.1 传统护岸
传统护岸传统护岸河道主要考虑河道的行洪速度、河道冲刷、水土保持等方面影响因素,在结构设计和材料选择上追求便利性和经济性,大量使用石块、钢筋混凝土等直立式结构,在使用功能上主要偏重护岸防洪等功能的满足和实现[4]。虽然传统护岸实现和满足河道的防洪、 排涝、 引调水和航运等基本功能要求, 但是“人工化”粗暴的方式完全改变了河道的原来的形状和流向,损害了河道原生物的生活环境和水体结构,周围环境的生态平衡受到制约影响,导致生态环境的恶化[5]。
1.2 生态护岸
有别于传统意义的护岸实现河道的防洪、 排涝、 引调水和航运等基本功能要求,目前越来越多的新技术、新材料、新方法被应用到河道生态护岸整治工程上,以营造人水和谐的河流环境作为理念,把护岸改造成水体和土体、水体和生物相互涵养,并能与周围生态系统和谐相处[6]。生态护岸越来越受到人们的重视,各种各样的新技术、新材料被广泛应用到河道生态护岸整治工程上。生态护岸一般可以按照根据天然材料使用的情况进行3种类型的分类:
(1)自然原型护岸,依靠种植被的方式保护河岸,从而保护河道的原生态特性;(2)自然型护岸,除了植被种植以外,增加石材、木材等天然材料,提高生态护岸工程的抗洪能力。(3)多自然型护岸,在前两种生态护岸使用材料的基础上,有效利用钢筋混凝土等硬性材料,确保了护岸工程的牢固性。有别于传统意义的护岸实现河道基本功能要求,生态护岸的优点比较明显,表现在如下几点[7]:(1)生态护岸所用的植被,木材,石材等材料不会污染生态环境,种植植被还可以改变航道的流速, 营造人水和谐的河流环境,并能与周围生态系统和谐相处,在一定程度上保证生物系统的多样性;(2)生态护岸设计的浅滩、放置的石头等形成水的紊流,将氧气从空气传入水中,增加水体的含氧量,有利于好氧微生物、水生动植物的生长;(3)生态护岸采用的水生植物能够从水中吸收无机盐类营养物,由于综合考虑生态护岸的环境效应和生物效应,河道的水质环境大大提高,达到河水清澈见底、鱼虾涸游、水草茂盛的和谐景象;(4)由于种植固土植物,生态护岸工程在一定程度上保证岸坡的稳定,防止水土流失,提高生态护岸工程的抗洪能力,而且可以改变水流的循环途径。
2、某线航道生态护岸方案
某线航道沿途流过城镇和乡村2种不同区域,根据不同区段航道两岸土地的使用状况和地质环境,在某线航道整治过程中实施不同的生态护岸整治改造方案。
2.1 城镇区段
某线航道流经的城镇大多为人口密集、经济发达的区域,从就地取材,减少土地资源的浪费、节约施工改造量和经费预算等方面考虑,由于直立式护岸施工面积小,适用于河道两岸建筑物密集,拓宽河道有限或者工程造价高昂的城镇发达区域。因此,在城镇区段实施直立式的生态护岸改造方案。目前在航道整治工程中,应用较为广泛的直立式结构的护岸方案是采用绿化混凝土挡墙护岸结构[8]。其中绿化混凝土挡墙护岸结构的墙体采用箱式绿化混凝土预制块叠砌而成,如图1所示,墙后采用双向土工格栅加筋土回填,确保了护岸工程结构的牢固性。预制块由混凝土应力框、无砂混凝土、反滤隔层组成如图2所示。结合城镇区域的航道周边状况,建议采用绿化混凝土挡墙护岸结构,可提高挡墙稳定性,减少墙后水土流失。 此外,绿化混凝土挡墙护岸结构更好的保护现有护岸结构,透水性好,有利于植被生长和水体交换,净化水质效果明显,很大程度满足边坡生态平衡,同时,该结构工程造价低,施工作业量小、施工难度小,可减轻整治过程对周边人们的影响。
图1 绿化混凝土挡墙护岸结构断面图
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图2 箱式绿化混凝土预制块结构图
2.2 乡村区段
直立式生态护岸在透水性能和水体交换等方面的性能较于其他护岸方案较弱。而某线航道途径乡村区域受土地面积限制较小、人口密度不大,从结构型式的方面来说,乡村区段通常实施斜坡式生态护岸方案。从天然材料使用的情况考虑,多自然型护岸保证岸坡的强度和牢固性、防洪能力和水土保持方面表现较强,河道的水质环境大大提高,生态护岸的环境效应和生物效应得到充分体现。从具体的护岸类型来说,乡村区段通常实施多自然型生态护岸方案。
3、某线航道生态护岸设计建议
3.1 城镇区段
综合借鉴国内外生态护岸整治工程的成功经验和某线航道的地质特点,因地制宜,就地取材,并对城镇区段的生态护岸结构提出以下几点设计建议:
(1)挡墙采用绿化混凝土预制块叠砌而成,绿化混凝土预制块由砼应力框、无砂混凝土、反滤隔层组成。
(2)在绿化混凝土预制块叠起挡墙后,应根据挡墙稳定要求布置加筋土工格栅,土工格栅的抗拉强度不应小于45 kN/m,混凝土配合比及强度等根据具体要求确定。
(3)挡墙后回填应分层压实,压实度不小于92%,机械压实不到的以及小面积的回填土应采用人工夯实法处理。
(4)绿化混凝土孔隙内充灌复合营养土,充灌方式可试验采用风吹方式或水沉方式,充填量应在绿化混凝土体积的40%以上。
(5)堤岸上以种植多排乔木为主,堤岸缘边可种植藤蔓类植物。
3.2 乡村区段
而某线航道流经乡村区段的多自然型生态护岸,在设计中可考虑以下几点:
(1)多自然型生态护岸具体可以采用植被型生态混凝土法,即由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土组成。表层土铺设在多孔混凝土表面,形成植被发芽空间, 同时提供植被发芽初期的养分,有利于直接种植植被。
(2)某线所流经的区域属湿润的亚热带季风气候,日照充足,雨量充沛,自然条件较为优越,可满足多种植物生长的需求。建议种植柳树、水杨、白杨等喜水性植物来稳定坡岸,同时在坡面上撒播或铺上草坪,也可以种植如沙棘林、刺槐林、龙须草、常青藤、香根草等植物。
4、结语
金山银山不如绿水青山,生态环境是人类赖以生存和可持续发展的重要保证。生态护岸在某线航道整治工程中的应用能够更好地发挥天然材料的性能,极大程度减少传统型护岸对生态环境造成的破坏影响,人与自然和谐相处得到充分体现。生态护岸改善人们的生活质量、满足人们的亲水要求,实现人和自然的和谐发展。
参考文献:
[1]王宝永.生态护岸在航道整治工程中的应用[J].工程与建设,2020(04):323-324
[2]栾杰,韦雨. 生态护岸在航道整治工程中的应用[J].工程建设与设计, 2018(9):121-122.
[3]吴二银.生态护岸在航道整治工程中的应用[J]. 住宅与房地产, 2018, 506(21):174.
[4]钟春欣,张玮. 传统型护岸与生态型护岸[J]. 红河水,2006,(4):136-139.
[5]胡大伟,程吉林.城市生态河堤建设的限制性因素分析[J].水利规划与设计,2009,(2):14-16.
[6]胡安春.加快建设京杭运河徐扬段态型护岸[J].中国水运,2010,(1):24-25.
[7]周宝佳,代琼,赵仕勇,等.河流生态护岸浅析[J].水科学与工程技术,2009,(5):7-9.
[8]苗翠林.城市河道直立式生态护岸结构方案探讨[J].上海水务.2009,(2):24-27.