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浅谈佛山市九江河涌生态护岸工程

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摘要:针对珠三角地区九江河涌水环境污染问题,提出生态水利——生态护岸的整治措施,通过对生态护岸的发展及应用形式的分析总结,提出九江不同河涌适用的生态护岸断面型式,并给出工程实施后三条主干河涌的改善状况,为佛山市类似河道整治工程提供参考。

关键词:九江镇;生态水利;生态护岸

中图分类号: U617 文献标识码: A 文章编号:

佛山市九江镇处于西、北江围合的桑园围地区,是典型的珠三角河网区,镇内河涌众多,纵横交错,主干河涌有南北主涌、东西运河、沙头大涌、十三湾主涌四条,总长34公里;支干河涌7条,总长约35公里;各村支涌29条长达137公里。自20世纪80年代以来,随着城市化程度不断提高,九江镇的河涌长期未得到系统治理,导致河道过窄、淤积严重、水生态环境急剧恶化等一系列问题,严重影响排涝及城市景观。

自2008年以来,为重现岭南水乡文化特点,为现代化城市生活创造轻松、舒适的环境,急需实施“水利进城”的“亲水战略”,打造生态水利工程。通过生态建设,使水利工程成为“以人为本”、“生态安全”,与周边景观环境协调的“亲水型”、“生态型”、“环保型”、“景观型”的工程,以提高城乡居民的生活质量和环境质量,实现水资源的良性循环和可持续发展。佛山市九江镇2008年开始内河涌整治,提出“水清岸绿”的整治目标,与生态水利建设理念相吻合。

1 生态水利与生态护岸

1.1 生态水利定义及特点

生态水利不同于传统水利的定义,传统水利重点强调防洪抗旱要求,而忽略对水利工程建设中景观问题、生态问题、环境问题等的关注 [1]。随着人们环保意识和生活质量的提高,在河流治理中水利的“生态性”必须得以体现。概括来说,生态水利是从生态学的角度出发进行水利工程建设,除具有防洪、排涝、引水、灌溉、航运等功能外,必须建立良好的水生态环境,倡导水资源可持续利用,经济、社会、环境三者协调发展。生态水利除采用工程措施外,强调与非工程相结合的预防保护措施,从而恢复已退化的生态系统。

1.2 生态护岸发展应用及形式

生态护岸现已成为比较流行的河流综合整治方法之一。它不同于传统混凝土和浆砌石硬化法,取而代之的是利用植物、环保材料等构筑的透水性河流护岸 [2],同时具有一定的防洪强度。因此生态护岸对于河流生态系统的构筑、提高水体自净能力、具有可观赏性、调节水位等方面发挥重要作用[3,4]。

国外在20世纪60年代开始进行了河岸的生态化改造,德国针对莱茵河在1965年利用芦苇、柳树进行生物护岸工程;80年代瑞士将生物护岸法进一步发展提出“多自然型河道生态修复技术”,即拆除原有硬化护岸,用草皮、树木、岩石等替代 [5];日本在90年代提出并实施了“创造多自然型河川计划”,提出三种生态护岸形式:①自然型;②半自然型;③多自然型。多自然型生态护岸中利用开发的植被型生态混凝土、框格砌块、土壤固化剂等材料 [6],针对不同水生生态系统选择不同的生态护岸材料,从而将工程与河流生态系统结合。

国内在河道修复治理中也进行了生态护岸工程的探索与建设,例如:上海自2003年起提出打造“水清、岸绿、景美、游畅”的“东方水都”规划,生态河道建设成为其中重要的一部分,分别对浦东新区的张家浜、机场镇等建设生态河道示范区,拆直取弯,恢复河道原有的自然生态景观 [7]。桂林自1998年起开展“两江四湖”水系整治与生态修复工程,其中生态护岸工程中将护岸的形式与需实现功能相结合,针对冲刷型、回水型和普通型河岸,开发了介质筛、鱼鳞角、仿湿地和根稳定生态护岸技术,使河堤具有多功能生态作用,提高了河湖防洪能力,美化了四湖和江河环境 [3]。宁波化工区河道整治、宁海县颜公河整治方案设计和甬新河工程中进行了河道生态护岸工程方案设计,其中提出了直立式河坎生态化,采用“蜂巢”挡墙结构,利用发达根系固土植物,采用喷塑铁丝网护垫作为斜坡式河岸护坡形式等 [9]。

目前国内外常见生态护岸的形式大致有三类:①固土植被护岸,它利用根系发达植物的固土功能,保护岸坡,防止水土流失;②固土植被与工程措施相结合,增强护坡的抗冲刷能力。一般通过土工材料、生态混凝土浇筑网格等填土方式;③利用生态型材料进行生态护岸工程,例如水泥生态种植、土壤固化剂、植被型生态混凝土、骨架内植草、面坡箱状石笼护岸的方法等。

2 九江河涌生态护岸工程

九江在近几年的内河涌整治中不断融入生态水利的理念,采用多种生态护岸工程。生态护岸作为一种新型的护岸型式,本身就具备抵御洪水的能力。生态护岸中大量根系发达的固土植物,水土保持效果很好,堤岸的抗冲性能大大加强。另外,生态护岸上的大量植被也有涵养水分的作用,把滨水区植被与堤内植被连成一体,构成一个完整的河流生态系统,是水陆之间的过渡区域。生态护岸的坡面植被可以带来流速的变化,为鱼类及两栖动物提供觅食、栖息场所,对保持生物多样性起到一定的作用,植被覆盖充分的护岸是河岸带生物多样性的保障。在河道中形成浅滩和深潭,把河岸线做成不规则的,即有宽有窄,使护岸有陡有缓,让河岸边的绿地、树林之间形成水面、绿地网络,增强岸边动植物栖息地的连续性。这样就可营造出丰富的生态环境条件,形成稳定、丰富的生态系统。九江内河涌整治中取得效果较好的河涌为东西运河、南北主涌、沙头大涌,使用的“生态护岸”法在全区推广。因此九江内河涌整治的一些生态护岸形式对于珠三角区域河流整治具有参考借鉴价值。

2.1 河涌护岸横断面型式设计原则

(1)尽量保持堤防沿线结构型式的连续完整和整体协调性。

(2)遵循因地制宜的原则,尽量减少大挖大填,保护环境和生态平衡。

(3)充分考虑地区地基特性,应能够适应与地基在变形、沉降等方面协调,在保证堤防在施工期和运行期的安全。

(4)河涌横断面型式及建筑材料的选择应在保证工程安全可靠的前提下,力求达到技术先进、经济合理。

(5)考虑当地社会经济发展的潜力和地方城市建设的长远规划,适当兼顾远景发展的需要。

(6)在满足总体规划要求及安全、经济、实用的基础上,力求断面型式的特色化,使河涌整治充分体现出独具地方特色的文化氛围。

(7)结合不同的地段,充分考虑堤防工程与城市建设、生态环境、人文环境相协调,体现人水协调、共益共存的治水新思维,做到堤防结构型式简洁明快、美观大方、为城市建设增添新亮点。

2.2 河涌护岸型式选择

九江河涌生态护岸设计中针对不同河段采用不同的型式,且整治工程中河涌底基本不设衬砌,对大部分位于城区和已建成的河涌,建议优先采用结合工程材料的生态护岸,对位于郊区和未开发区的河涌建议优先采用自然岸线及生物有机材料生态护岸,在堰闸、桥涵附近以及现状河涌较窄而拓宽又较困难的河涌可采用硬质护岸。具体护岸工程采用的型式及材料如表1所示。

表1河涌护岸类型及特点

2.3 四种河涌护岸断面型式

九江河涌整治中提出了不同河涌适用的断面型式,对于主干河涌建议优先采用断面型式A、断面型式C或者断面型式D(如图1所示);对于规划区内位于城区或村庄内的河涌或两侧现状已经具有石墙护岸的河涌建议采用断面型式B(如图1所示)。且具体实施时,对于宽度较大的河涌,左右两岸并非需要绝对对称,根据河涌实际地形可以采用以下四种护岸型式中的几种互相组合。

(A)

(B)

(C)

(D)

图1河涌适用的四种断面型式

3 生态护岸工程实施效果

3.1 生态性护岸——东西运河

东西运河是南海区的主干河涌,起点为九江河清水闸,终点为世朗闸,全长约12.3公里,河涌两侧多为鱼塘和耕地,自然环境优美,自然生态保持较为完整。九江镇东西运河整治工程主要对东西运河进行整治,总长度为6公里,即从沙州尾桥起至梅圳会龙村止,项目总投资472.57万元。工程的主要内容:清淤土方、Φ100木桩护岸、回填土方、植树。工程采用较“土”的生态护岸办法,即在河涌两边打下一排木桩,适当补种植物,实际取得效果较好,既可以防止河堤坍塌,也可净化河涌水源,护堤的同时保护生态完整性,且见效快,投入少(如图1所示为整治后东西运河)。经工程概预算分析,工程成本小于100万元/公里,比传统硬护堤投入少、工期短。

图2 东西运河现状图 图3 南北主涌现状图

3.2 综合生态护坡——南北主涌

南北主涌是南海区的主干河涌,起点为人字水闸,终点为沙口水闸,总长度为14.3公里。九江镇南北主涌整治工程主要对石江大桥至大新新桥段共7公里河涌进行清淤,对9公里河岸进行生态护岸及绿化。南北主涌连接镇内两个主要水闸和两个主要电排站,是沟通西江和北江顺德水道的主要纽带,也是九江镇水资源调度、排涝和灌溉的主要河涌。所以,南北主涌日常的水流量相对较丰富,流速相对较快,针对以上特点,河岸的护坡采用了水下生态木桩护岸,常水位采用混凝土护坡,高水位采用自然放坡相结合的综合生态护坡的形式。这样一方面可以很好地保护其生态性,另一方面加强了护岸的安全性。如图2所示为整治后南北主涌。

3.3 景观型、亲水型护岸——沙头大涌

沙头大涌是南海区的主干河涌,起点为人字水闸,终点为世朗闸,总长度为4.38公里。沙头大涌位于九江镇沙头城区中心,系城区“一河两岸”的重要景观带。河涌的两岸多为公路,拓宽相对困难,为尽可能增加河涌断面面积,所以两岸采用浆砌石墙护岸,但为满足市民亲近水环境的欲望,在河涌两岸增设多个亲水平台。同时在两岸的护栏中伸出花槽,让两岸的环境更加自然(如图3所示为整治后沙头大涌)。

图4 沙头大涌现状图

4 结语

生态护岸建设是融入生态学理念、系统的水利工程,随着居民生活品质的提高,河道不仅要具有防洪功能,更应注重河岸风景建设,使成为兼具休闲、观光、游憩、康体等多功能于一体的滨水景观。生态护岸型式选择上应结合各地区水文、气候、地质、植被、文化底蕴等情况因地制宜实施。九江河涌的生态护岸建设仅仅是河道生态化的开始阶段,河道生态系统的构建是一个长期的过程,需要借鉴国内外先进经验,运用开发的新型材料,因地制宜改善河流生态环境。

参考文献:

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[2] 张筱媛. 浅谈河道整治中的生态护岸设计[J]. 治淮, 2007, (6): 38~39.

[3] 田硕. 城市河道护岸规划设计中的生态模式[J]. 中国水利, 2006, (20):13~16.

[4] 左华. 桂林环城水系整治及生态修复-生态护岸工程[J]. 桂林工学院学报, 2005, 25(4): 437~441.

[5] 杨芸. 论多自然型河流治理法对河流生态环境的影响 [J]. 四川环境, 1998, 18(1): 19~24.

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[8] 王洪霞, 金德钢. 宁波市生态河道护岸初探[J]. 浙江水利科技, 2006, 1(143): 52~55.