時間:2014年03月21日 分類:推薦論文 次數:
摘 要:中小河流治理是現階段我國水利基礎設施建設的一大組成部分,特別是中央一號文件推出以來,治理工作正在全國迅速推進。隨著社會經濟的發展,人民生活水平的日益提高,人們追求環境友好、人水和諧的愿望越來越強烈。本文通過筆者工程設計的實踐經驗和思考,總結了中小河流治理設計過程中如何貫徹生態理念的幾點經驗,以供同行做交流探討。
關鍵詞:水利工程評職論文,期刊發表,中小河流,河道,治理,設計,生態
中小河流治理以保障人民群眾的生命財產安全為出發點和落腳點。隨著社會經濟的發展,人民生活水平的日益提高,人們追求環境友好、人水和諧的愿望越來越強烈。如何在保障防洪安全的前提下生態治理河流,已經成為水利工程設計人員必須考慮的重要問題。在筆者看來,生態治理河流即通過工程、生物等手段,營造既滿足人類親水需求,又利于各種生物生存的水環境。生態治理河流本是涉及工程學、生物學、環境科學等多學科交叉命題,單靠工程設計人員要達到理想的治理目標較困難。對于工程設計人員而言,保證河流堤岸穩定和防洪安全是專業本行,相對較容易實現,但要在此同時,達到河流生態景美的目標卻并非易事。筆者通過多年的設計實踐,從工程角度出發,總結了一些河流治理設計各階段過程中貫徹生態理念的實用經驗。
1 設計理念
作為河流治理規劃設計人員,對大自然要懷有敬畏之心,對水清、岸綠、景美的河流有一種期盼感,把河流的生態治理作為一種不懈的追求,全力貫徹到工程規劃設計全過程中。河流治理規劃設計工作的實際情況是規劃和設計兩項工作基本上分別由專做規劃和專做設計的不同人員完成。在中小河流治理中實踐生態理念必須從規劃階段做起。故先與設計工作的規劃人員必須高瞻遠矚,充分考慮人們對和諧環境的需求與工程的實際可操作性,給生態措施的實施創造條件。設計人員則必須因地制宜,細化設計,切忌一條河流一個型式簡單單板、千篇一律的設計風格。
2 規劃階段
涉及中小河流治理的規劃,一般為流域、區域防洪規劃或河道整治規劃。規劃階段一般確定防洪標準、河道規模和主要治理措施。
2.1 合理確定防洪標準
河道堤防的防洪標準根據保護對象的重要性和等級確定。中小河流治理防洪標準一般為10~20年一遇。規劃報告中經常可見一條河道堤防從頭到尾一個防洪標準。例如《防洪標準》(GB5021-94)中規定鄉村防護區人口≤20萬人、防護區耕地面積≤30萬畝的防洪標準為20~10年一遇,規劃報告中不顧河流沿線兩岸多變的實際情況,簡單的以20年一遇作為防洪標準的現象較為普遍。究其原因是有些規劃人員認為適當提高防洪標準利大于弊。實際上,防洪標準人為提高,不僅造成工程投資增加、政策處理難度加大,還會造成工程實施困難,最終導致不得不放棄生態親水的堤岸型式而采用高直立擋墻等硬化式堤岸才能滿足各方要求。故根據保護對象的重要性,因地制宜,合理確定防洪標準是河道生態治理實現的重要前提條件。
2.2 慎用規劃最小堤距
河道規劃最小寬度,即河道設計洪水位推算時采用的計算寬度,是用來控制河道最小行洪斷面的,并非今后河流治理的實際寬度。但實際上,在現狀河道寬度大于最小堤距時,很多工程相關人員把最小堤距等同為規劃河道寬度,隨意縮小現狀河道寬度。該現象在鄉鎮作為實施主體時較經常發生,究其原因是鄉鎮相關管理人員很多并非水利專業人員、技術力量較欠缺,或者是受地方利益影響故意占河圈地。還有一種不利情況是,部分設計人員直接使用該控制指標,導致河道單調等寬,人為改變原有河勢,讓河道失去富于變化的特色,不利于河流生態。故在規劃報告中,建議明確不得縮小河道現狀寬度,避免單獨使用規劃最小堤距指標引起河道寬度縮小和河勢改變。
3 設計階段
3.1 堤線能彎則彎
在滿足河流兩岸制導線和保持總體行洪順暢的前提下,應自然蜿蜒曲折,切忌裁彎取直。小河彎彎是人們對河流的最初印象,也是水流與兩岸巖土體碰撞沖刷而自然天成,可減緩水流速度,使河流富于變化,利于生物棲息。工程實際中,設計人員應避免為了方便布置和簡化設計而隨意裁彎取直。
3.2 斷面型式選擇
首先,應盡量保持河流的天然斷面,保留灘地,其次選擇接近自然的復式斷面,梯形斷面,除城鎮中心等或用地特別困難的地段,一般不選擇矩形斷面。中小河流沿線兩岸往往村莊密布,道路、電力等基礎設施普遍分布存在,原有河道規模防洪標準偏低,基本不能滿足設計防洪標準要求,故要保持河流的天然斷面型式實際較困難。具有實際意義的是,如何選用人工斷面型式,即可滿足防洪要求,又最大程度接近于自然狀態。斷面型式的選擇原則必須因地制宜,結合實際情況,取舍有道。一條幾公里長的自然河流往往是多種斷面型式各有分布。從設計人員角度出發,期望河流斷面既行洪安全,又符合生態要求,且便于實施,最好設計工作還相對簡單。但實際情況是,這幾個因素是互相矛盾的,很難同時滿足。在比較抉擇后往往犧牲了生態考慮,最終選擇了簡單統一的斷面型式。要避免該情況發生,設計人員必須放棄這種不切實際的想法,接受型式多變是河流生態自然的必然狀態的思想。在水流趨緩和泥沙淤積河段(如河道凸岸),盡量采用生態護坡護岸型式。在水流湍急和長期受沖刷河段(如河道凹岸、堰壩下游),應采用可靠硬化措施,以保證行洪安全為主,可不作生態要求。設計中,應根據河流所處沿線平面位置、兩岸情況、功能要求等采用不同的斷面型式。
3.3 堤岸型式選擇
堤岸型式基本有三大類:斜坡式、直立式和復合式。
斜坡式護岸常采用土堤,就地取材,常水位以上采用植被護坡,水位變動區拋石、疊石等為水生動植物營造生存便利條件,成本較低,生態性好,安全性好。斜坡式堤岸占地面積大,其應用在用地緊張、寸土寸金的現實條件下具有較大的局限性。
直立式擋墻在實際工程中應用普遍,具有節省土地,適應性強,可就地取材等優點。但其缺點也是明顯的,擋墻高度一旦過高,其生態性、安全性都較差。故采用直立擋墻時,應控制擋墻高度,建議單級擋墻凈高不超過2.0m,避免過度高差使岸上人群與河道孤立隔絕,使人可望不可及,甚至產生畏懼感,影響視覺感受,同時有利于失足落水者自救。
復合式堤岸是直立式和斜坡式堤岸的組合,使用范圍廣,占地面積和投資適中,在河流治理當中運用越來越廣泛。常用的組合形式有上斜下直、下斜上直兩種。上斜下直式運用較為廣泛,可較好的解決水位變動對親水設施和綠化布置的影響,一般直立擋墻頂高出常水位或5年一遇水位20~30cm,中間設親水平臺,以上設置斜坡綠化。下斜上直式的運用,一般用于受用地限制,且設計洪水位與常水位高差較大,為節約用地又適當的營造景觀,在常水位以上設置親水平臺,以下設置斜坡,以上設置高直立擋墻。
各種堤岸型式本身沒有絕對的好差之分,關鍵在于因地制宜、揚長避短合理布置。
3.4 堤岸建筑材料選擇
河道治理當中涉及的建筑材料較多。有傳統的干砌塊石、木樁、竹籬石龍、漿砌灌砌塊石、混凝土等,還有新型材料如生態混凝土、生態砌塊、生態格賓、生態袋等。如何選取合適的堤岸砌筑材料,是河流治理工程設計工作中重要一環。選擇堤岸砌筑材料考慮因素有:滿足安全穩定要求,節省投資,利于保留或恢復河流生態等。建議盡量采用本土自然材料,這樣既節省投資、便于施工,又使河流堤岸具有地方特色。筆者認為,任何的人工材料都會對河流生態造成一定程度的破壞。新型生態材料都一定程度上考慮了堤岸的生態恢復因素,盡量使堤岸利于植被生長,利于岸邊生物棲息。但實際上也或多或少存在外觀單調、風格雷同、造價偏高、耐久性難以保障等問題,影響了推廣與運用。除城鎮景觀和其他功能性要求等特殊情況,應盡量采用天然的砂石材料和土木材料,特別是巧用塊石、卵石,做出富于自然風格的具備當地特色的護岸,減少妨礙生態、形象呆板的水泥混凝土的使用。
3.5 老擋墻的利用
河流堤岸老擋墻基本為干砌的卵石或塊石,經幾十年的運行,表面布滿各類本土植物,與周圍環境協調一致,完全符合河道治理生態目標,有些老擋墻甚至可以說是生態護岸的典范。在中小河流治理當中,應充分重視河道堤岸原有老擋墻的利用。老擋墻已安全運行多年,事實證明基本符合穩定要求,只要在擋墻堤腳等薄弱部位采取適當的防沖加固措施,即可滿足設計要求。如在諸暨五泄江五泄風景區段治理當中,筆者充分利用了原干砌卵石擋墻,既符合生態河道治理要求,延續河道原有特色,又可節省工程投資,可謂一舉多得。設計人員應大膽實踐,不可因老擋墻缺乏設計資料、情況難以摸清等問題而直接選擇挖除新建。當然,在老擋墻高度較高、堤頂又有公路等重要建筑物分布時,應進行擋墻抗滑抗傾穩定分析計算,謹慎利用。
4 結 語
規劃設計工作是決定中小河流治理成效好壞的關鍵因素之一。在工作中,抓住各階段重點實踐生態理念,可為河流治理營造人水和諧水環境打下堅實基礎。設計工作是不斷的嘗試探索過程,需要廣大設計工作者認真借鑒、大膽創新,敢于運用新技術、新材料,為生態治理河道不斷積累經驗。