上海山陽鎮農村河道生態護岸類型的探討

施賽虎

上海山陽鎮農村河道生態護岸類型的探討

施賽虎

針對上海金山區山陽鎮農村河道現狀進行了分析,闡述了河道破壞的原因以及對其進行生態護岸建設的必要性,并介紹了幾種適合山陽鎮河道的生態護岸的基本形式,以期指導該地區農村河道改造工作。

農村河道,生態護岸,治理方案

山陽是金山區委、區政府的所在地,也是上海南翼濱海新城金山新城區開發建設的重點區域。山陽城區規劃面積 29 km2,建成后常住人口 30萬。不久的將來,將建成一個集現代化、生態型、智能化于一體的具有濃郁北美建筑風格的濱海新城。山陽鎮河道水系屬于水利控制片的浦南東片,2004年龍泉港出海閘運行后,浦南東片已經形成群閘大包圍,按照“北引南排、邊引邊排”的思路,利用潮汐漲落,張涇河水閘、葉榭水閘等北線引水閘引入黃浦江較好水源,龍泉港出海閘向杭州灣排出污水,片內水體定向流動,有效提高了水體的稀釋和自凈能力,改善了片內水質。

山陽鎮河道縱橫,水面率高,尤其是農村河道,河面狹小長度大,面寬約在 10m～15m,河道分布密度高,每條河道大都與龍泉港河道相連。龍泉港河道屬金山浦南東片“五橫六縱”一縱,擔負著擋潮和引、排、調水的重要功能,龍泉港出海閘是浦南東片唯一的排水口門,每天利用杭州灣潮差,開閘排水。流速可達1.86m/s,河道水位急劇下降,在短短的 2 h～3 h龍泉港出海閘口門水位降幅可達到 3.0m以上,尤其是臺風季節,水位降幅甚至可達到5.0m,龍泉港沿線處的農村河道水位降幅在 1.5m～2.5m。由于山陽鎮現存農村河道大都是自然型土坡護岸,水位漲落頻繁使得土體極容易受到波浪力沖刷和風凍侵蝕而流失,影響土坡穩定,甚至坍塌。

對農村河道的生態護岸建設,不能按人們的主觀意愿任意去建設,而是應當遵循因地制宜、順其自然的法則,恢復自然生態為目標。河道生態護岸工程的方法有許許多多,最適合本地區河道生態環境和工程建設特點的才是最理想的生態方案。

對于遭受沖刷、掏空、塌陷等河岸水土流失的關鍵部位,有針對性地進行修復和補償,因勢利導,這樣才有可能做到生態的持續延伸。傳統的護岸工程采用漿砌石斷面護岸最為常見,它的擋土和抗沖刷特性非常突出,但是生態需求方面表現不足,它把水、河道及護坡分隔開,隔斷了水體與土壤的直接接觸,阻止了河道與護坡的水氣循環,斷絕了水中生物的食物來源,破壞了水生物賴以生存和生活的環境,致使整條河道的生態環境遭到了重創。

針對山陽鎮地區農村河道的特點,生態護岸治理方案可以分為兩大類。

1 草木等自然材料護岸

草木等自然材料護岸適用于河道周圍沒有民房、廠房等建筑物,護岸的建設不會影響老百姓的正常生活?？梢圆捎冒l達根系植物進行護岸固土,既可以達到固土保堤,防止水土流失,降低流速,增強抗洪,又可以滿足生態環境的需要,保證自然堤岸的特性。

1)自然(種植)草木護坡。采用根系發達的原生草木來保護河道護岸穩定及生態。根系發達的固土植物在水土保持方面有很好的效果,利用植物發達的根系進行護岸固土,既可以防止水土流失,又可以滿足生態環境的需要,還可進行景觀造景。固土植物主要有沙棘林、黃檀、池杉、龍須草、金銀花、蘆葦、常青藤、蔓草等,可根據該地區的土質、氣候以及當地群眾的喜好選擇適宜的植物品種。草木護岸主要保護小河、溪流的堤岸和一些局部沖蝕的彎道位置,可保證自然河道及堤岸特性。如種植水杉、柳樹等具有喜水特性的植物,由它們發達的根系穩固土壤顆粒增加堤岸的穩定性,具有一定的抗沖刷能力。該方法簡單易行,造價低廉。但開始時堤岸抗沖能力差,此時可輔助采用土工織物固坡。隨著樹木水草生長壯大,抗沖能力逐步提高。

2)人工竹、木樁(插柳)護岸。比較適合于流速大的河道,在河道處可采用松木、柳木等木材制成一定長度的木樁,垂直或傾斜打入地基,形成近于垂直的護岸,保護堤岸不被沖刷。有的小河道可以采用插柳木樁,待柳樁成活后形成活的垂直護岸。坡上種植植被,固堤護岸。人工竹、木樁(插柳)護岸抗沖刷能力強、整體性好、適應地基變形能力強,又能滿足生態型護岸的要求?？梢员ＷC河流水體與地下水之間正常交換,利于水生動植物的繁殖、生長,并滿足河道汛期抗沖的需要,具有適應地基變形能力強、施工簡單、造價低廉等優點。

2 工程類護岸

工程類護岸適用于河道周圍有民房、廠房等建筑物,河道坍塌嚴重,自然材料護岸的水體流動不可避免地會帶走部分河道泥土,長期下去仍會出現塌方威脅附近民房、廠房、道路等設施。針對這種情況,可采用天然材料、土工材料等進行護底護坡,如在坡腳設置各種種植包,采用塊石、砌塊或其他材料等做成砌體擋土墻,擋墻可滲透性,斜坡種植植被,實行喬灌結合,固堤護岸,既保護周圍民房具有抗沖刷能力、整體性好、適應地基變形能力強等優點,又能滿足生態型護岸的要求。

1)圓木樁護岸。圓木樁護岸可用在河道附近有民房、廠房、道路或圍墻等建筑物處,施工時不便于開挖直立式漿砌石擋土墻基礎的地段,圓木樁護岸施工時對岸線周邊環境擾動小,施工方便。在施工河道岸線上打入圓木樁,木樁可采用松木圓樁,考慮木樁打入后,實際上在木樁之間還是存有空隙,為防止木樁間距之間空隙導致水土流失,在木樁后設置竹篦片封邊,竹篦片后鋪設一層土工布,設竹篦片是一項輔助工程措施,在工程建成初期是比較管用的,日久待木樁護岸前水生植物形成,岸坡綠化植物根系深入土體后,整個護岸包括土體基本可形成自身抗滲穩定,如將來局部地段有滲透掏空現象,可在河道管理養護中加以解決。

2)生態袋護岸。生態袋護岸是一項新型植被護坡技術,它結合土工合成材料應用技術、傳統植被護坡技術和邊坡治理加固工程技術等,主要由生態袋(管)、連接扣、植被三個核心要素以及其他輔助材料組合而成,植被生長和植被作用是生態袋護岸技術中最核心的特點。袋內裝填種植土,為植被提供生存環境,隨著植被根系的生長,不斷延伸發達,生態袋個體植被根系牢固的連接在一起,使系統整體性大大加強,從而有效鞏固了系統的穩定性。植物根系穿透生態袋,延伸到坡體內部,植物根系對坡體具有(深根)錨固和(淺根)加筋作用,從而增強邊坡的穩定性,并將生態系統與邊坡牢固的聯系在一起,構筑一個集“生態、環境、工程”于一體的邊坡防護結構。

3)綠化混凝土護岸。按照天然材料在護岸材料中所占的比例,綠化混凝土護岸屬于多自然型護岸,是指在自然型護岸的基礎上,再用混凝土、鋼筋混凝土等材料的護岸,該類護岸也可以看作是對混凝土護岸進行景觀及生態功能的改進。綠化混凝土預制塊以碎石、水泥按 C20配比拌和,用機械或人工的方法制成一定尺寸的塊體,并鋪砌在經過整坡的土坡面上,再利用綠化混凝土塊體表面的孔隙填充復合土,在設計常水位以上的坡面用液壓噴播種植植被。在水位變化區栽植水生植物,經過一個生長季,植被的根系將沿綠化混凝土塊體的孔隙生長至塊體下面的土坡。這種綠化混凝土護岸是由混凝土和植物共同起到護坡、固土的作用。

農村河道生態護岸工程的目的就是要對直立狀土坡段進行加固整理和生態修復。生態護岸的設計應結合各河道的特點力求做到：1)應滿足河道功能、河岸堤防穩定的要求,并降低工程造價。2)盡量減少剛性結構,設置多孔性構造,為生物提供一個安全的生長空間,增強護岸在視覺中的“軟效果”,美化工程環境。3)確定水位變幅范圍,結合植物調查結果,選擇不同區域和部位合適的植物。4)布置建筑物時考慮人們的親水要求。

針對山陽鎮農村河道現狀的特點,龍泉港出海閘的頻繁啟閉,出海閘附近4.5 km農村河道均遭受不同程度的沖刷,普遍存在“直立”狀的裸露段,而且還在繼續塌方,所以對在遠離民房的河道護岸處,可采用第一類生態治理方案,能夠使其達到自然穩定的坡岸效果。在民房、廠房、道路附近的河道,采用第二類生態護岸治理比較合理,這種護岸目的性明確,不破壞河道原生態,適合河道的生態特點,最有可能得到推廣應用。

[1]沈一鳴.浙北農村河道生態型砌塊護岸工程的探索[J].工程技術,2008(10)：47-48.

[2]王英華,王玉強,秦 鵬.淺析新農村河道生態護岸形式及選用[J].中國農村水利水電,2010(3)：24-25.

[3]管斌君,宋海娜,吳煥苗.以管良江為例談城市河道整治及景觀設計原則[J].山西建筑,2009,35(16)：367-368.

On exploration for ecological embankment types for rural river channels of Shanyang town in Shanghai

SHI Sai-hu

The paper analyzes the rural river channels of Shanyang town in Jinshan region of Shanghai,illustrates the reasons for the damages of river channels and the necessity for the ecological embankment construction,and introduces some basic forms of the ecological embankment of the river channels in Shanyang town,so as to direct the reconstruction of the rural river channel in this region.

rural river channel,ecological embankment,treatment scheme

TV85

A

1009-6825(2011)03-0218-02

2010-09-28

施賽虎(1984-),男,助理工程師,上海市金山區水利管理所,上海 201500