湛江市水利水电勘测设计院
摘要:随着时代逐渐发展,人们对周围的生存环境的要求越来越高,生态发展是当今社会的一大热门话题,在多个领域都有应用。河道治理如何关系百姓生存环境质量的好坏,河道治理是一项有着悠久历史的工程,对时代进步,河道治理工程也从曾经单一的水利工程演变为环境工程的一个重要部分,确保河道整体整治与水质保证在城市建设中的具有重要意义。
关键词:河道治理;计划;方向
一、河道治理的意义
在城市快速发展过程中,由于工农业生产的快速发展及人口的不断增加,导致所需要排出的废水量不断增加,再加之监管方面的不完善,所以导致大量废水未经处理即排入河道当中,使河道内的水质受到严重的污染,不仅影响了城市的生态环境,同时也使城市的形象受到较大的影响。近几年来,我国各地方都加大了对城市河道治理的力度,并取得较好的成效,不仅使河道的防洪、排水和排污能力有了较大的提高,同时也美化了城市的环境。河道治理是一项需要长期坚持的一项系统工程,其涉及的专业较多,所以需要从全方位对于河道治理进行考虑,不仅要使河道的功能性得到快速的恢复,同时还要使河道满足人类生存的要求,使其成为城市发展的载体。环境是人类生存的根本,目前我国生态环境受到了严重的破坏,随着生态环境的不断恶劣,使我国的水资源受到了较大的影响,而排水系统的铺设和清洁剂的大量使用,又进一步与水中的生物进行氧气的争抢,加速了生态系统恶化的程度,再加之人类活动的增多,也使水体受到不同程度的污染。所以加强河道治理具有非常重要的意义。
二、河道治理工程设计
河道治理新的设计理念,强调工程顺应自然生态,河道断面力求规整天然河道,河道底部在满足防止洪水冲刷的条件下尽量采用天然河床,两侧边坡则依河道水力条件采用天然或仿天然材料辅以耐水、耐冲刷植物,充分体现人与自然和谐统一。
因此,在进行实际的河道设计的时候,首先要找出设计河道本身存在的问题,明确治理目标,其次要根据现有河道的地形地貌及周边环境的地理优势,采用合理的总体布局,选取合理的河道平面走向、设计适宜的河道纵横断面,最后对河道进行护岸和景观的设计。
2.1河道治理平面设计
河道平面设计主要为河道中心线、河道岸边蓝线的确定,其受河流现状、水流动力、周围环境和社会发展需求等因素影响。故河道轴线布置的可变性和自由度均较小。河道宽度控制线是按水利计算由河道的过流能力确定的,其受城市规划和工程投资控制,可变性和自由度也不大。因此,河道中心线与宽度控制线很容易形成平行直线组合,使人感觉单调乏味。而合理利用规划河道宽度控制线与规划河道管理范围控制线之间的空间,形成沿河岸开放空间的浅水区域,形成松弛有度的水边线,可能产生更好的效果:
(1)浅水区水面与河道主槽河面是一体的,表面上没有分隔,故会给人产生宽阔的水面感觉。
(2)在浅水区域上,可根据需要适当布置人们休闲嬉水的小景,如水上平台、九曲桥、观水亭、沙滩嬉水等。
(3)浅水区的存在可修饰整条河流,增强了河流自然美感。
2.2河道断面设计
河道断面设计过程中充分注意河流两岸的生态环境景观建设。在城市防洪规划中应遵循保持自然、回归自然的原则。首先应根据防洪、排涝及通航要求进行设计,初步确定河道规模和断面型式,再依据环境景观的要求,进行适当的调整,经过多次反复最终确定河道的横断面型式。根据不同功能要求设计不同的河道断面形式,主要分为四类:复式、梯形、矩形、双层等。
(1)复式断面
枯水期流量小,水流归槽主河道。洪水期流量大,允许洪水漫滩,过水断面大,洪水位低,通常无需修建体量较大的防洪堤。枯水期可充分开发河滩的功能,根据河滩的宽度和地形、地势,结合当地实际,开发利用不同的功能,修建小型野外活动场所、河滨公园或辅助道路等。
(2)梯形断面
河道的横断面为梯形,梯形断面结构简单,在满足泄洪要求的基础上由于坡度较缓,还有利于两栖动物的生存繁衍,有利于保护河道的生态多样性,同时也为城市居民在有限的生活空间中创造尽可能多的水趣,为居民在茶余饭后、散步休闲提供了极好的去处,满足人们的亲水要求。
(3)矩形断面
河道的横断面为矩形,矩形断面最大的优点就是占地面积很小,通常在原有河道的基础上挖深就可以形成。在枯水期、汛期水位变幅不大,全年各时期正常水位基本相同的河流上应用较为适合,但沿河护岸挡墙的体量往往较大,工程投资也最大。
(4)双层河道断面
上层为明河,下层为暗河。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆下层暗河主要用于泄洪、排涝;上层明河具有安全、休闲、亲水等功能,一般水深可以较浅,河中放养各种鱼类,河道可以设计蜿蜒曲折富有水趣,河道周边建造喷泉,凉亭等休闲配套设施供儿童溪水玩耍,老人健身运动等。
而随着城市面积不断扩大,硬质地区面积不断增加,城区雨洪量和峰值随之加大,且汇流时间却缩短。要实现新增雨洪的安全排放,势必要扩大河道过流面积或加快过流速度。而中心城区河道受相邻道路和建筑物限制,扩大河道宽度已经难以实施,为使雨洪过流畅通,保证城市防洪标准,唯一可采取的办法就是优化河道断面,本文认为复式断面是现代城市河道设计中应优先选择的断面型式。
2.3 河道护岸设计
生态护岸融合了现代水利工程学、环境学、生物学、生态学、美学等多个学科,以保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为前提,在考虑具有一定强度、安全性和耐久性的同时,充分考虑生态效果,把河堤由过去的混凝土人工建筑改造成为水体和土体、水体和植物或生物相互涵养,适合生物生长的仿自然状态的护岸。作为一种新概念的河道护岸,在现代城市河道整治中被普遍使用。
(1)原生态护岸
原生态护岸系指采用种植植被保护河岸、保持自然河岸特性的护岸。通常以水生、湿生植物为主,乔灌混交以充分发挥各种植被的生长特性,并利用高低错落的空间和光照条件达到最佳郁闭效果。同时利用护岸植物舒展而发达的根系稳固堤岸,增强其抵抗洪水、保护河堤的能力。对于坡度缓或腹地大的河段,可以考虑采用原生态护岸来达到稳定河岸的目的。
(2)护坡式护岸
传统河工学中,对于较陡的坡岸或冲蚀较严重的地段,通常采用天然石材、木材等具有一定的强度的材料保护坡脚,提高整个护岸的抗冲刷能力,发挥护岸的防洪效应;此外,木桩、石块间的缝隙也为水生植物留下了生长的空间,并为鱼、虾等水生动物提供了栖息的场所,但其耐久性较差。而随着科学技术的发展,生态新型材料(如土工材料绿化网、植被型生态混凝土、水泥生态种植基、土壤固化剂等等)逐渐被应用于河道整治工程中。其本质上与传统治河工所用材料基本相同,都可以避免不透水的硬质材料对水生环境的破坏,且耐久性大大提高,但造价也相应升高。
因此,城市河道整治中可以根据工程实际情况和社会、环境综合效益选择应用,比如将护岸工程分为低水位以下和以上两部分,低水位以下可以采用混凝土或生态新型材料,传统类材料则较多应用于低水位甚至常水位以上部位,以求得工程投资最小的同时生态效益最大化。
(3)复式护岸
由于防洪功能或水动力需要,许多河岸不得不采用非自然型护岸。同时,城市化建成区河道的整治中最大困难在于土地的缺乏,征地拆迁成本过高也迫使许多河段收缩边坡或者采用直立式护岸。
直立式护岸最大的缺点是影响河道的自然生态功能,并且与城市景观和绿化生态不协调。因此在进行河道整治设计时,应该同时采取各种生态景观设计措施,尽量弥补河道自然生态功能的损失,改善河道景观。
(1)采用复式断面,尽可能避免一墙到顶的直立式护岸形式,根据河道行洪控制断面要求,枯水位或常水位以下采用抛石或混凝土护岸,水位以上则通过斜坡应用生态材料布置绿化达到设计顶高程。既达到了河道防洪要求,又为市民提供了更多接近水体的机会。
在空间许可的条件下,可以将低水位以下的断面做成蜿蜒有度的自然型河道,低水位以上可以用石砌或混凝土铺设硬质材料建成利于洪水通过的形式,通过台阶或坡道等连接成为日常休闲区和亲水区,洪水期则作为行洪区;如果空间有限不允许采用复式断面,则局部地段采用倾斜式或台阶式护岸,避免河道护岸形式的千篇一律。
(2)常水位以上可预留二级平台,布置亲水人行道。二级平台以下常水位以上采用攀援植物进行垂直绿化,坡顶向下悬垂,坡底向上攀援,覆盖整个断面,满足远期绿化效果,同时遮挡水泥等非自然景观。
三、河道生态化建设是未来河道治理的方向
河流生态系统指河流水体的生态系统,属流水生态系统的一种,是陆地与海洋联系的纽带,在生物圈的物质循环中起着主要作用。河流生态系统水的持续流动性,使其中溶解氧比较充足,层次分化不明显。主要具有以下特点:
1)具纵向成带现象,但物种的纵向替换并不是均匀的连续变化,特殊种群可以在整个河流中再出现。
2)生物大多具有适应急流生境的特殊形态结构。表现在浮游生物较少;底栖生物多具有体形扁平。流线性等形态或吸盘结构;适应性强的鱼类和微生物丰富。
3)与其他生态系统相互制约关系复杂。一方面表现为气候、植被以及人为干扰强度等对河流生态系统都有较大影响;另一方面表现为河流生态系统明显影响沿海(尤其河口、海湾)生态系统的形成和演化。
4)自净能力强,受干扰后恢复速度较快。新兴河道治理生态化建设为解决传统河道治理中带来的问题提供了良好的方向。
当前我们处于21世纪,科学技术得以快速的提升,在这个大背景下,我国河道治理的新方向即是生态化建设。因为环境是人类赖以生存的根本,生态环境受到破坏,就等于在不断的失去生存的基础,所以生态环境的好坏直接影响着人类的生存和发展,因此,需要保护和改善生态环境,从而使水资源、土资源、生物资源和气候资源得到统一的发展,进而促进社会和经济发展的进程。因此,人类在生存和发展过程中,对自然环境所带来的破坏和污染将会导致各类连锁反应发生,并产生反馈的效应。
结束语
在治理工作中需要充分发挥人的主观能动性,对社会生产力进行有效的协调,加快对河道治理的力度,从而使其更好的为人为的生活和发展服务,发挥更好的保护生态环境的作用。生态环境是我们赖以生存的基础,所以保护生态环境也是保护我们自己的生存环境,因此,需要我们每个人都从自身做起,认识到保护环境的重要性。
参考文献
[1].江军.城市河道综合治理中存在的问题及对策研究 2014.2
[2].夏永成,骆勇军.河道生态建设技术初步研究 2011.7
[3].裴永杰.河道生态治理方法初探 2015.9
论文作者:黎宇浩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期
论文发表时间:2018/8/31
标签:河道论文; 护岸论文; 断面论文; 水位论文; 生态论文; 河流论文; 城市论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;