城市河道治理工程水土保持方案设计

【摘要】河道治理工程的实施会对工程区域内的自然生态环境和水土保持带来一定的负面影响，因此，在当今城市河道水土流失不断加剧的背景下，做好城市河道治理工程水土保持方案设计工作具有重要的现实意义。本文基于此，首先分析了城市河道容易出现水土流失的成因，然后结合大量的实际河道治理案例探讨了城市河道治理工程水土保持方案设计工作，望对相关人员提供些许参考价值。 
【关键词】城市河道；治理；水土保持；方案设计 
　　1.前言 
　　河流作为水资源的重要载体，不仅能作为饮用水的最直接来源，还能够在农畜生产、水力发电、休闲旅游等各种领域中彰显出重要的应用价值，而河道作为河流的载体，对河流的生态状况和周边环境均有着较直接的影响。因此，保护河流应从保护河道着手。现阶段，中国的城市化进程已经开始呈现出迅速发展的态势，城市中的河道已经在人类活动以及城市化进程的影响下受到了较大程度的干扰，水质污染严重、泄洪设施被商业区侵占等问题频频发生，对城市地区的生态环境造成了严重的影响。因此，通过设计合适的水土保持方案来治理河道，在保护环境和修复效果两者间取得最优平衡，具有重要的现实意义。 
　　2.城市河道水土流失的成因分析 
　　2.1城市河道结构呈现单一化。多样化的河道结构在防洪和保护生态环境等多方面均有着优秀效果，但现阶段，各种因素使得城市河道结构呈现出单一化的趋势，导致水土流失严重。以河道岸线为例，我国江南地区河网密度高，为了加大比降，缩短航程，往往会采用人工方法裁去河道过分弯曲部分，这就使得这些城市地区的河道结构较为单一，河网主干化现象严重。而在河道断面上，部分城市地区过分强调防洪功能，多采用输水性能好又便于施工的梯形断面作为河床结构，导致水流流速均一，水土流失现象严重。 
　　2.2城市河道水污染情况严重。随着工业化和城市化进程的加快，以工业污水为代表的一系列的污染源正对城市河道的水质造成严重的破坏，水污染问题也成为城市河道面临的主要问题。部分城市的制造业企业为了谋取更大的利益，工业生产过程中产生的污水未经处理或处理不完全就直接排进城市河道中，污水中含有的重金属元素和有毒物质会对城市河道中的水生物平衡造成严重破坏，一旦这种破坏超出城市河道中河流生态平衡的自我修复能力，就会进一步恶化水土流失情况。 
　　2.3人为因素加剧河道水土流失。加剧河道水土流失的人为因素主要包括以下几点。一是河道的泄洪区，蓄洪区在当前城市化的影响下被用于商业建设的情况频频发生，致使河道的生态平衡遭到了严重破坏。二是河坡平台被擅自侵占，削坡违章种植，挖坡卖泥制砖等情况在一些城市中频频出现，导致河道自我修复能力受损。三是船行波的冲刷也使得河道水土流失加剧。以上海市崇明地区为例，崇明河道属于六级航道，其要求机拖船航速小于6km/h，但由于上海地区经济发展水平较高，河流运输量较大，在崇明航行的内河船只多由大中型机动船构成，设计时速都在11km/h以上，严重超出崇明河道的允运标准，航行过程中的波涌浪爬高往往高达50cm以上，导致崇明河道在船行波的冲刷下出现农田冲毁、河床淤高、水土流失等一系列情况。 
　　3.城市河道治理工程水土保持方案设计 
　　3.1全面规划，提高河道治理方案设计标准。随着城市化进程的加速，传统的行洪、排涝等河道治理方案已难达到最优化的治理效果，方案设计人员应当立足于此，对所承担的城市河道治理工程进行全面分析和规划，从而切实提高河道治理方案设计标准。可考虑在方案设计中尽可能让部分工程项目在实现河道功能的同时兼备水土保持的效益。例如针对城市河道结构呈现单一化的问题，可考虑采用生态袋护岸替代传统的水泥护岸，并适当在河坡种植乔灌木以完善生态环境的水土保持方案。生态袋护岸具有与自然河岸相类似的表面粗糙度，能够防止河道长期被的高速水流冲刷侵蚀，且自身的多孔隙和透水性也使得城市河流与地下水层进行交换，有利于亲水性植物和水生动物的生长，除了起到传统的水泥护岸保护河岸的作用以外，在稳定生态环境方面亦有着重要表现。2011年，邵武市同青溪河道水土保持方案中曾采取这类生态袋护岸设计，且当时在堤脚种植本地河岸及河滩野生的水竹、小刚竹，在岸坡种植宽叶雀稗、水柳等水生植物，如今已建成了水清岸绿的河道生态环境。 
　　3.2运筹帷幄，避免施工期间水土流失加剧。城市河道工程施工期是加剧水土流失的重要时段，因此，在水土保持方案的设计过程中，相关的设计人员需要对施工期的各类工序进行综合考量，从而在施工期做好水土保持工作。在施工工期的安排上，应当做好最优化选择，尽可能避开雨天和汛期进行施工。在弃土场的选择上，如果该城市地区具备城市弃土弃渣场或建筑垃圾消纳场，弃土应运往这类地区进行处理，如不具备该条件并选择河岸附近作为弃土场时，应确保弃土场表面平整，并于表面及边坡建立适当的防护措施避免水土流失加剧。对于临时围堰、临时道路等各类临建工程，可考虑在围堰的两侧围堰肩处采用草垫防护。对于回填土方，应做好临时堆放的各项准备工作，避免堆放过高、堆放角度过大造成遇大雨产生水土流失，可考虑在堆土表面上使用防尘网或是撒播适应性强的草籽进行遮盖。 
　　3.3综合治理，工程措施与生物措施相结合。工程措施涉及浆砌石护砌设计、堤顶硬化路面工程设计等等，如表1所示，方案设计人员应当根据河道的建设和生产特征、水土流失特点以及地质情况，对工程布局和功能区划进行分区，并辅以合适的防治措施。以天津市区北侧的永定新河河道为例，该城市河道在水土保持方案的设计过程中有效将工程措施与生物措施相结合。在工程措施方面，设计人员为了避免堤防在长期风浪作用下遭受冲刷，采用了如图1所示的浆砌石护坡，下设粒径5-25mm，厚为10cm的随时垫层，在其下方铺设400g/m^2的无纺土工布，并在护坡与堤顶相交处的封顶位置沿堤轴线方向设置了一段40cm*40cm浆砌石矮墙，以使得堤顶所蓄积的雨水能够排至迎水侧堤外，起到了较好的保护作用。此外，该方案还充分考虑了堤顶水土流失的情况，在堤顶采用硬化路面的解决方式避免水土流失。具体内容包括路面向迎水侧设置2%的倾斜坡度以使得堤顶排水能够沿此排除，采用总厚度6cm的沥青碎石结构进行道路面层铺设等等。在生物措施方面，该方案设计采用了在堤防两侧及堤间种植具有观赏性多年生的乔木、草皮等种植物，在防潮闸翼墙后平台采取乔灌草结合的方式以保护城市河道的生态环境，并针对削坡违章种植，挖坡卖泥制砖等情况进行了码头工程生物措施设计工作，包括换耕植土，坑底铺灰渣做隔盐层等等。 
　　3.4科学管理，真正落实河道水土保持工作。俗话说“三分建七分管”，城市河道治理工程亦是如此，相关的方案人员应当立足于此，与当地政府联合共同做好城市河道的管理工作，以使得河道水土保持工作真正得到落实，具体可从以下几个方面着手。首先是严格执行当地的河道管理条例，加大依法治河的力度。切实做到有章可循，依法管理。例如针对城市河道水污染严重以及河坡平台被侵占的情况的情况，应当当地的河道管理部门需要加强执法力度，严格查处将未经处理的污水直接排放进城市河道的企业，并依照相关法律进行处理。同时确定河坡平台的归属权，对侵占平台违章建筑、堆积杂物、削坡违章种植，挖坡卖泥制砖的人员进行普法教育，屡教不改者可依法处理。最后，还应当针对部分城市河道的船行速度进行控制，可考虑在进港船只上配备限速器，具体限制速度应根据城市河道地区的等级进行设置，出港时方可拆卸，新疏浚的河道要制定一段时间的保养期，实行封港停航，以保护城市河道的生态环境。 
　　4.结语 
　　水土保持作为河道治理工程建设中的重要组成部分之一，在保障河道生态环境等方面有着不可忽视的重要意义。相关的方案设计人员应当立足于此，在制定方案时，充分考虑可能发生的水土流失现象，从而使得城市河道治理工程的水土保持工作能够真正得到落实。 
　　参考文献 
　　[1]程蒙.河流治理规划设计新理念与实践应用[J].河东水利，2014，（13）：12-15. 
　　[2]钟萌.城市河道整治的若干问题及对策探讨[J].建筑科学，2013，29（18）：38-39. 
　　[3]常久.试论崇明河道水土流失成因及其防治措施[J].上海税务，2014，（29）：173-174.