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◎窦飞
摘要：文章主要介绍了城市库区河道的防护堤岸工程当中，比较常见的生态设计理念以及相关治理方案，并结合对某防洪护岸实施治理的工程实例，从工程中对不同方案的比较入手，对工程基本概况、方案选择进行了介绍，该工程最终选取了生态性好，施工简单的铰接式护坡+块石护脚方案实施治理，不仅节省了治理工程的整体投资额，还实现了不错的生态效益，完全可以作为日后同类工程的一份有效参考。 关键词：城市库区河道；生态护岸；经济效益
一、工程概况
某个县城北部的一处防洪护岸工程，是该县防护区规划中的第九级电站，距其上游设置的洪江水电站梯级能有31km，距其下游水电站梯级是47km，属于低水头日调节径流式电站，其坝址在当前流域内的控制面积是40101km2，属Ⅱ等大（II）型的一处水利枢纽工程，除主要发电以外，还兼具旅游、航运、等多项利用效益。水电站蓄水后的正常水位是165.00m，正常库容为1.21亿m3，工程的总库容可达2.32亿
m3；水电站具有140MW的装机容量，多年以来的年均发电量为5.62亿kW·h，通航建筑物的设计标准是：航道IV级标准，可容500t船舶通航。因项目区所在地势偏低，防洪能力达不到10年一遇要求；因沿河不曾设任何防冲装置，河道岸坡既有稳定性不够，在长期洪水冲刷之下，河岸多次发生严重崩塌，当地经济也由于经常性的洪涝灾害而未得到良好发展，拖慢了该县区的城市化建设进程，对其地区建设与经济发展形成了阻碍。防洪护岸项目区内的河道岸坡土质结构中，包括壤土、粉质粘土以及含碎石粉质粘土，而且岸坡脚除还有出露砂砾石。数据融合
二、治理方案选择
在本实例工程中，防护区位于水电站库区之内，安工程的施工与水电站的蓄水之间存在着矛盾，若放弃，遇水会产生很大的社会影响，造成巨大的经济损失，而且无论是采取围堰施工，还是直接排水，都需要不小的一笔投资。因此，在对该实力工程的护岸进行防冲设计时，需要采取新式的防冲技术。初步设计了两个供选的具体方案：
方案一：是在水下采用C25混凝土挡墙结合坡式护岸。其中，以C25水下混凝土挡墙构建亲水平台，以砂卵石作为基础上，挡墙高度最大处为4.0m，在墙顶按3.0m宽、50cm厚规格，采用C25钢筋混凝土设置亲水平台，使其顶部高程为158.70m，其下部护坡设计成块石护坡，158.70m以上部分则设计成铰接式护坡。透水混凝土施工方案
液氨化工厂制备方案二：是将块石压脚与坡式护岸结合。以块石填筑方式构建亲水平台，亲水平台以下全部设计成块石护坡。在墙按照3.0m宽、50cm规格，采用C25钢筋混凝土设置亲水平台，使其顶部高程为158.70m，对于158.70m 以上部分设计成铰接式护坡。
比较结果表明，方案二更具有经济向，而且技术也不复杂，施工起来也更简单，还能够节省接近520万元的成本，不但经济效益显著，而且生态效益也比较好，能够为水生动植物提供一定的生存环境。
三、护岸护坡的生态设计
实例工程中，该保护区上游河岸很少有直线段，较为弯曲，且水流比较湍急，洪汛时期，其水流速度最高可达3.10m/s，因此护岸所受冲刷程度比较严重，很容易出现崩坡塌脚之类的险情，且工程坐落在城区之内，堤坡受损严重，会影响市容与环境的美观性，为了保护这些岸坡，使其不会在风浪与水流的继续冲下摧残下产生更加严重的破坏效果，需要对护岸护坡均进行强化防护。
（1）在针对亲水平台下方部分护坡进行设计时，根据GB50286-2013《堤防工程设计规范》中附录D.3.4当中要求，计算具体确保护坡、护脚块石处于稳定状态的粒径大小为
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这里的d表示的是按球形计的块石折算粒径；W表示的是块石自身量力；v表示的是河水流速；g是重力加速度；C表示的是底坡上块石的稳定系数，水平处为1.2，倾斜处为0.9；γs表示的是块石容重；γ表示的是河水容重。
最终算出来的结果是块石的折算粒径为0.4m；其重量为0.86kN。因此，为了满足这一要求，实例工程亲水平台下填筑所用块石中，要求每一个块石的中部厚度至少要在0.4m以上，而且每一个块石的自重均大于0.9kN。
（2）针对亲水平台以上方部分护坡进行设计时，考虑到该治理河段日后需要作为观光旅游休闲之地，对该地区今后的经济发展而言也十分重要。该工程完工后，不但应该对城区河道环境有所改善，还应该促进当地经济一体化有所贡献，以促进城市品位得以提升。这对将亲水平台上方部分的护坡分为生态混凝土、铰接式护坡以及石笼护垫按表2做比选。
表2 三种护坡的比选
护坡 种类直接成本备注生态混凝土护坡257.84元/m2不含基础
与整坡
工程量铰接式护坡236.35元/m2
如图是某水上打捞船石笼护垫护坡92.08元/m2
通过比选结果来看，虽然石笼护垫护坡成本是最低的，但实在太容易刮河道垃圾，而且清理起来很难，因此其运营之后的维护成本太高，因此不可选；生态混凝土与铰接式护坡在抗冲击性能以及生态环保方面均有良好效果。由于铰接式护坡具有相当高的透水性，能够把河道雨水以及安坡之上的植被连成一体，在原有地形地貌的基础之上，自然形成一个包括水、土、阳光、植株与护岸在内的和谐生态系统，有助于强化水体的自净能力，对于河道内的水质起到改善效果；而生态混凝土护坡的造价明显要高出很多，因此，本工程中不推荐使用。
最终选取的生态铰接式护坡取材较为方便，施工起来也很便利，且具有可观的抗冲刷性能，同时也能体现出生态环保方面的优势，即使水流从坡面通过，护坡中的草皮根系蔓延以及根瘤分支也能够将其周边土颗粒固定住，不会随意流失，相当于做了加筋处理。
四、结论
护岸护坡工程的生态设计创新得益于理念的转变，在对护岸展开设计时，以生态理念为核心，将以往的硬结构堤防护岸设计成软式生态结构，其生态自然斜坡可以为水生动植物及护坡上的绿化植物创造
充足的生长空间，体现出极佳的生态效果，并节省了大量投资。在现阶段对城区库区河道工程的综合整治期间，块石护脚护坡的运用值得大力推广。
（作者单位：安徽水安建设集团股份有限公司）参考文献
[1]丁天平.苏南运河无锡段生态护岸建设研究[D].河海大学,2011.
[2]董文虎，陈一梅等.江苏省内河航道护岸结构型式研究（护岸结构存在问题及对策）[R].2007.
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