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城市河道生态护岸工程的探讨

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摘要:生态护岸不仅具有传统护岸的行洪、排涝以及水土保持等功能,而且还融入了城市景观、文化和生态等多方面内容,从而可以实现人与自然的和谐共处。本文在对生态护岸的定义和作用进行分析的基础上对护岸的类型、护岸的特点进行了分析。

关键词:河道;防洪护岸工程;分析

Abstract: The ecological revetment has not only the traditional revetment, flood, waterlogging and soil and water conservation and other functions, but also into the city landscape, ecological and cultural and other aspects, so as to realize the harmonious coexistence of man and nature. This paper makes an analysis on the definition and function of the ecological revetment on bank revetment types, analyzes the characteristics of.

Keywords: River flood prevention and protection engineering; analysis;

中图分类号: B845.65 文献标识码:A 文章编号:

1 概述

生态护岸在整个城市景观规划中占据着十分重要的地位,它应与周边生态环境相协调,与城市建设规划发展的步调相一致,与城市居民的日常生活需求相符合。城市河流是城市构造中必不可少的部分,它的生命力越旺盛,越反映了城市生活的健康状态,河岸作为河道的重要组成部分,它的设计合理与否,直接关系到整个河流的外貌景观,它对城市的繁荣,对城市社会经济的发展具有十分积极的意义。

在河岸防护工程中曾经存在着一些问题:城市河道护岸工程曾采用直立式混凝土挡土墙的模式,这种模式对景观环境和生态产生了不良的影响,它的优势是在维持护岸的稳定性、防止水土流失等方面起到了一定的作用,但同时也造成了水体与陆地环境恶化和生态破坏,再加上在以往河岸防护工程中多采用浆砌或干砌块石、现浇混凝土、预制混凝土块体等筑造形式,致使水体恶化方面问题更加严重,这样问题现在受到业内人士的广泛关注,大家纷纷提出新的解决策略来改善此法,并提出多种结构形式的生态型护岸技术。

1 生态护岸的定义与作用

1.1 生态护岸的定义和特点生态护岸是指恢复后的自然河岸或具有自然河岸“可渗透性”的人工护岸。它拥有渗透性的自然河床与河岸基底,丰富的河流地貌,可以充分保证河岸与河流水体之间的水分交换和调节功能,同时具有一定的抗洪强度。

1.2 生态护岸的作用

1.2.1 滞洪补枯、调节水位生态护岸采用自然材料,形成一种可“渗透性”的界面。丰水期,河水向堤岸外的地下水层渗透储存,缓解洪灾;枯水期,地下水通过堤岸反渗入河,起着滞洪补枯、调节水位的作用。另外,生态护岸上的大量植被也有涵蓄水分的作用。

1.2.2 保护和建立丰富的生态系统如果在河道中形成浅滩和深潭,把岸线也做成不规则的,即有宽有窄,使护岸有陡有缓,扩大水面和绿地,与岸边绿地、树林之间形成水、绿网络,增强岸边动植物栖息地的连续性,这样,就可以营造出多种多样的、丰富的环境条件,形成丰富、稳定的生态系统。这样做的结果是,使河流自身的自净作用也大幅区提高。

2 护岸类型

护岸工程有着多种分类方法,其中最常见的是按照平面布置形式分类和按照护岸机理分类。

2.1 平面布置分类

一般按照平面布置形式可分为平顺护岸、矶头群护岸、丁坝护岸等。

2.1.1 平顺护岸。平顺护岸是用抗冲材料直接覆盖在河道岸坡上,以抵抗河道水流的冲刷。平顺护岸水流干扰较小,对于弯道河流段护岸后的水流结构、河床形态等和护岸前相比基本上没有变化。因此,在婉蜒型河段凹岸处,因常受主流顶冲,一般水深流急,为保护凹岸不受冲刷,多采用平顺护岸。平顺护岸包括自然岸坡护岸、斜坡式岸坡护岸和直立式岸坡护岸。

自然岸坡护岸适用于水流、风浪较小的小型河道,利用树木、灌木、芦苇、草皮等植物增加河岸的耐侵蚀能力,同时起到保护生态、美化环境的作用。斜坡式护岸的护面材料主要有块石(抛石、砌石、石笼),混凝土(混凝土板块、混凝土异形块),模袋混凝土,土工布混凝土块沉排等。直立式护岸通常用在土地资源紧缺的城镇河段或出于当地的特殊条件且具有一定经济实力的城郊或农村河段。其护岸结构主要为混凝土、浆砌石重力墙和板式桩类。

2.1.2 矶头群护岸。矶头群护岸是在崩岸线长、护岸工程量大且限于条件不可能在短期内全线完成护岸的情况下,根据“守点顾线,护脚为先,守空适当,逐步连线”的原则,按拟定的控制线修建矶头群,分段守护,各段之间预留空档。这样,能够在短期内以较少的工程量控制崩势,形成比较平顺的岸线。在迎流顶冲或外滩较窄地段不宜留空,而顺直河段可以采取较大的空档距离。

2.1.3 丁坝护岸。丁坝护岸适用于江宽水浅的河段,利用丁坝将主流挑离岸边,达到收点固线的目的。采用丁坝造滩,防止水流淘刷岸滩,效果显著。但在水深和流速很大的条件下,丁坝对水流和近岸河床有剧烈影响,丁坝上下腮部位受水流强烈淘刷,不断产生崩塌,经常需要加固。

2.2 护岸机理分类

按照护岸机理可分为实体抗冲护岸和减速防冲护岸。

2.2.1 实体抗冲护岸。实体抗冲护岸是以实体工程遮挡住散粒结构组成的可冲动河床,隔离和顶住水流冲刷或强迫水流转向绕道一段江岸以保护其岸坡。例如,传统的抛石护岸、砌石护岸、钢筋砼铰链排护岸等,实体材料构成的丁坝和矶头等也属此类。但是,实体护岸往往存在基础淘刷影响工程自身稳定的问题。

2.2.2 减速防冲护岸。减速防冲护岸即局部改变水流流态,降低岸边流速,将其降到不冲流速以下,甚至可以降到落淤的程度,使岸边的冲淤态势发生变化,改岸边的冲势为不冲或淤势,以保住河岸稳定岸坡。

3 护岸工程特点分析

3.1 预应力描杆无底扶壁挡土墙

该挡土墙是将须应力锚固技术与改进的扶壁结构进行组合的一种新型结构。该结构内立板、肋板和防滑齿墩及须应力锚杆体系组成,适用于岩基地基且岸边地形变化较大的河段,尤其适合于不能进行全面大开挖的河段。这种结构构造简单,牢固可靠,耐久性较好,既可对危岩滑坡进行加固,起到良好的护岸作用,又可形成船舶停系靠泊所需的直立墙面,达到综合整治与合理开发利用岸线的目的。该技术造价很高,只适用于船舶码头或城市的河岸护坡,但在地基处容易被水流冲刷,需另外增加岸脚和坡底的防护。

3.2 挡板式护岸

该护岸技术由钢筋政垂直挡板和底板组成基础,上筑浆砌石挡墙支档侧向填土的结构。垂直挡板可防止波浪对基础的冲刷,基础底板置于较高位置,可减少挡墙砌石污工及侧向土压力。此结构宜在枯水位条件下施工,并应先筑大堤,后筑护岸。挡板式结构节省材料、施工方便、造价低、效果好,尤其在防止基础下土体淘刷上效果明显。

3.3 预制地连墙

顶端做钢筋政帽梁将预制连续墙板连成整体,连续墙板问做槽后浇入砼形成刚性接头,帽梁上现浇钢筋砼挡水墙。地连墙的锚固采用圆柱摩擦形土层斜拉锚杆。这种结构外形美观,牢固可靠,预制装配程度高,施工简单,遇到障碍可灵活通过,各部位的施工可以穿插同步进行,工作效率较高,施工期间不需要断流,开挖土方少,对环境破坏小。更主要的是预制地连墙结构断面小,无需向河道放坡,改善了行洪条件。缺点是造价高,结构复杂,河床容易被冲刷。预制地连墙主要适用于要求尽可能最大限度地利用空间,同时对环境影响小的情况下。

3.4 木笼挡土墙

木笼挡土墙是一种复合式挡土墙,采用混凝土或土梁建成,由联锁构件组成格架,然后在格架内填土。格架可防止滑动并加固土岸,能够修建成接近垂直的墙。在较长的时间内,在格架表面的空隙里能够生长植物,以防止土粒被从格架面上冲洗出去。

铺砌护岸是一种覆盖层,它修筑在倾斜的土岸上,抵抗水流和波浪引起的冲刷。铺砌护岸通常也能适应地面排水和地下水运动或下游边岸中的基土排水需要。

护岸型式形形,工程应用均有其局限性,没有哪一种护岸技术可以解决各种河岸形式的防护问题。人们只有在分析各种护岸型式的防护机理、结构特点等基础上,结合河流岸坡的具体条件,选择合适的岸坡防护形式,才可能取得预期的防护效果。

4 结语

护坡生态系统带在整个河流系统中,位于陆生生态系统与水生生态系统交界处,构成了具有边缘效应的生态交错的地带,它映衬着人类与河流之间的紧密关系,记录着两者之间物质能量的冲突与交换,要想维持并提高城镇河流生态系统的功能,我们可以进行对生态护岸的深入研究,护坡生态系统带的研究对保护整个城镇河流生态系统的健康都具有十分积极的意义,我们可以总结当前国内外生态护岸研究的主要成果,对它进行相关的技术研究,对一些潜在的隐患,也可以进行事先的预测,还可以一些常用的生态护岸技术,为以后的进行生态护岸的研究提供各种各样的参考。