丁继辉;冯晓红;徐锡华;徐小明;佘冬立
【摘 要】对河沟岸坡滨水缓冲带进行生态化设计,是解决河沟岸坡侵蚀、河道淤积、河流水体富营养化及传统浆砌石、混凝土在河道护坡建设中过度使用、生态环境遭破坏,及生物多样性减少的有效途径.从生态型河沟岸坡滨水缓冲带的特点出发,探讨了河沟岸坡滨水缓冲带的设计原则;讨论了其设计模式,从主要材料与形式、设计方法、植物选配等方面,以高邮市周罗后河治理为例,阐明了河沟岸坡滨水缓冲带生态设计及效应,对于促进中小河流综合治理,系统改善农村水生态环境,促进水利现代化发展具有一定的参考价值. 【期刊名称】《江苏水利》
【年(卷),期】2017(000)010
【总页数】5页(P1-4,8)
【关键词】河沟岸坡;生态重建;设计;植物选配;效应
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【作 者】丁继辉;冯晓红;徐锡华;徐小明;佘冬立
【作者单位】河海大学水利水电学院,江苏 南京 210098;扬州市勘测设计研究院有限公司,江苏 扬州 225007;高邮市水务局,江苏 扬州 225001;溧阳市别桥水利站,江苏 常州 213300;河海大学水利水电学院,江苏 南京 210098
【正文语种】3d打印玻纤中 文
电力线适配器【中图分类】TV212.2
河（沟）道是高邮地区常见景观要素之一，其排灌功能是防洪除涝和粮食安全的重要保障，同时，随着水环境问题的日益严重，河沟在水环境污染的防治和生物多样性保护等方面的作用开始引起关注。河沟岸坡不仅在行洪排涝、水土保持等方面有较大的功能，作为河流水体与陆地过渡带，在水体净化方面也有不可忽视的作用。南方地区雨量丰沛且时空分布不均，人工建设或修复的河沟岸坡侵蚀严重，易于诱发坡面土地滑动坍塌和河沟淤积。同时，河沟岸坡氮、磷等营养物质随地表径流进入河流水体，成为水体富营养化的重要来源之一。长期以来，传统浆砌石、混凝土等护坡技术对生态环境产生了巨大的负面影
响，引起河沟生态系统严重退化[1]。通过河道整治，将传统河道建设成生态型河道已成为江苏省中小河流重点县项目的主要目标之一，其中就包括河沟岸坡滨水缓冲带的生态建设。
滨水缓冲带不仅在岸坡稳定、水土保持、净化水质、生物多样性保护等方面具有重要作用，而且可以起到改善水生生物栖息地、提供景观视觉效果等作用，是典型的水陆生态系统交错带[2]。滨水缓冲带的设计直接影响河道整治成效的生态竞争力，滨水缓冲带的生态重建是设计的一个重要组成部分。因此，与河沟岸坡生态系统密切相关的滨水缓冲带生态重建引起了水利部门和相关科研人员的高度重视。
在河沟岸坡的设计与建设中过去多运用浆砌石、混凝土等形式，渗漏损失小，输水效率高，实现了供水、防洪除涝等功能；生态型河沟岸坡滨水缓冲带不仅满足了岸坡正常功能，在控制水体富营养化、中小河流治理、水源地达标建设、改善生态系统质量等方面意义重大，主要体现在以下方面：
（1）结构上，河岸缓冲带是一个生态过渡带[3]，连接着河流（沟）与陆地，受到水流、生物、人为作用的共同影响，具有动态性和复杂性，同时也具有经济、社会、环境、观赏
、生态等多种功能[4]。
（2）效应上，河岸缓冲带处于水、陆生态系统的交界处，具有显著的生态边缘效应，主要体现在动植物资源较为丰富、落生长较为敏感[5-6]。
按照《河道整治设计规范》（GB 50707-2011）护坡工程（岸坡滨水缓冲带）设计应统筹兼顾，合理布局，宜采取工程措施与生物措施相结合的方法。防护工程的结构、材料，应符合下列要求：①坚固耐久，抗冲刷、抗磨损性强；②适应河床变形能力强；③便于施工、修复、加固；④就地取材，经济合理。生态型河沟岸坡滨水缓冲带的设计，应尽量不对周边环境造成影响，与河沟的生态过程相契合，据此，《河道生态建设技术规范》（DB 33/1038-2007）明确指出“护岸（护坡）形式应综合考虑安全、血防、生态、经济、景观等因素按以下顺序选定：植物护岸（坡）、堆石（含铁丝网、钢丝网等）护岸（坡）、干砌石护岸（坡）、浆砌石护岸（坡）、混凝土护岸（坡）”，“浆砌石、混凝土等硬化护坡（护岸）应保持河道与河岸之间的水循环交换，对没有防渗要求的硬化区仍应没有足够数量的渗水管道或足够面积的干砌石或其他渗透能力强的非硬化结构”。
根据上述相关设计原则，生态型河沟岸坡滨水缓冲带应该按照如下要点进行设计，以取得
多样的生态功能，主要包括：①保证河沟岸坡滨水缓冲带的基本排水（输水）功能，防洪、除涝、通航等，保证工程安全；②因地制宜，进行与当地自然环境相和谐的设计，尽量使用当地材料、植物和建材；③利用当地原有材料，尽量让护坡处于良性循环中，提高使用效率；④回归自然，充分考虑其边缘效应，保护生物多样性。
生态型河沟岸坡滨水缓冲带的作用主要体现在避免河沟淤积和冲刷，保证河沟行洪（排涝）断面，起到维持河沟周围生态平衡的作用。在进行滨水缓冲带建设时，生态（混凝土、块石）护岸、植物（植树种草）护坡等方案应首先考虑。若采用生态护坡护岸方案无法保护河沟岸坡稳定，威胁到生物多样性功能时，考虑选择混凝土、浆砌石等护坡方案或其它工程方案结合生态护坡方案联合应用[7]。
在进行滨水缓冲带设计时，植物护坡是优先考虑的方案。通过植树种草来拦截、吸收N、P等富营养物质，可以达到消解水体中N、P等的目的。由于滨水植物生长速度快、要求低、投资见效快，有利于建立合理的河沟生态循环[8-9]。
由于对水体中N、P等的消解、净化的能力不同，为滨水缓冲带护坡选择合适的植物对提高河沟的净化能力作用较大。主要考虑以下因素：有效拦截和去除氮、磷等富营养物质；抗
冻、耐污、抗热和抗病虫害等抗逆能力强；适应能力强，易于移植和存活；茎叶茂盛、根系发达；易于存活且生长周期长；考虑综合种植价值；生态景观效益显著[10]。
（1）挺水植物。适宜在常水位附近种植，发挥其净化水体的作用[11]。参考植物：水芹、茭白和荸荠等。
（2）陆生植物。在常水位以上栽培的护坡植物，河道行洪时缓冲带淹没，考虑景观需求，选择种植耐淹性较好的植物。参考植物：菖蒲、红叶李、香樟和狗芽根等。火灾预警系统
高邮市共有各级农村河道3621条，总长6032km其中：省管流域性河道2条（淮河入江水道、京杭大运河），区域性骨干河道1条（三阳河），县级河道44条、560.4 km，乡级河道364条、1491 km，村级河道3213条、3980.6 km；湖西丘陵山区塘坝3570座。近年来，高邮市通过围绕“健康河流，生态水乡”的总体目标开展农村河道疏浚、村庄环境整治以及建立健全河道管护机制，整治后的河道在防汛抗旱、农业灌溉、水产养殖等方面发挥了十分重要的作用。
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农村河道疏浚整治过程中，特别是在中小河流治理重点县、高邮市自办河道整体疏浚工程
中，注重河道水生态修复，注重水景观打造，一是栽植水生植物修复水生态；二是创建生态示范河道；三是打造绿堤防景观。本文结合高邮市中小河流治理重点县综合整治及水系连通试点横泾周巷项目区实施方案中的岸坡整治工程和生态修复及景观工程等治理措施，选取典型河道，进行生态型河沟岸坡滨水缓冲带设计。
本设计严格按照《堤防工程设计规范》（GB 50286-2013）、《灌溉与排水工程设计规范》（GB 50288-99）的有关规定，确定工程等别，针对现有河沟滨水缓冲带存在的岸坡不稳定、坍塌严重，河道严重淤积、行洪断面不足，堤身种植、水土流失严重等问题，引入生态学和景观学理念，以确保河道行洪安全、防治生态退化、维持生物多样性为目标，营造生态型岸坡滨水缓冲带。
以高邮市周罗后河为例，进行生态型岸坡滨水缓冲带设计。周罗后河底高程▽-1.0 m，常水位为1.5 m，堤顶高程▽4.0 m。周罗后河设计河底宽6 m，断面较小，没有通航要求。为维持河岸稳定及与两侧地下水的联通性，结合当地实际，考虑生态景观要求，主要滨水缓冲带型式包括生态混凝土护岸、置石护岸、自然植物护坡、高标准植物护坡（护岸）等。
（1）生态混凝土护岸：挡墙设计高度1.8 m，挡墙底部高程0.0 m，挡墙顶高程1.8 m。高
程0.0～1.0 m之间采用普通混凝土墙身，高程1.0～1.6 m之间采用预制混凝土空心砖墙身，M10水泥砂浆砌筑，上设置0.2 m厚钢筋盖顶。设计断面见图1。
（2）生态型置石护岸：设计挡墙高度1.1 m，挡墙底部高程0.0 m，挡墙顶高程1.1 m。高程0.0～0.9 m之间采用普通混凝土墙身，上设置0.2 m厚钢筋混凝土盖顶。护岸以上岸坡堆放乱石，结合造景，以示自然。设计断面见图2。
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考虑到行洪时，护岸以上坡面会被淹没，坡面草坪均采用耐淹性相对较好的狗牙根草。坡面栽植垂柳，株行距平均5 m，为体现自然，实际采用4～6 m不等。护岸以上坡面种植草皮，主要是播种狗牙根籽，同时以10 m为间距种植红叶李（胸径3 cm）、紫薇（胸径3 cm）和红叶石楠球（冠丛高80 cm）。坡顶种植香樟，间距5 m，胸径4～5 cm。
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