廣州河涌整治與生態(tài)保護(hù)規(guī)劃研究

廣州河涌整治與生態(tài)保護(hù)規(guī)劃研究

根據(jù)廣州城市規(guī)劃，廣州未來城市空間將以“山、水、城、地、?！钡淖匀豢臻g結(jié)構(gòu)為基本框架，建設(shè)景觀生態(tài)城市，充分展示廣州嶺南水城的風(fēng)格。2009年，廣州市政府大力整治各區(qū)河涌環(huán)境，要求各區(qū)河涌無論水上、水下的生態(tài)系統(tǒng)都要進(jìn)行整治和維護(hù)，妥善處理好水利項(xiàng)目與生態(tài)保護(hù)的關(guān)系，以綜合治水帶動(dòng)城市功能、生態(tài)、景觀等方面的改善。因此，采用什么工程結(jié)構(gòu)方式與建筑材料才能在滿足防洪的安全功能外，還能滿足其對(duì)城市的生態(tài)平衡功能以及美化環(huán)境的景觀功能，則需要我們水利工作者在這新一輪的河道建設(shè)和整治中開拓新的思路和方法。傳統(tǒng)的河道護(hù)岸工程技術(shù)以水工學(xué)為理論基礎(chǔ)，滿足防洪排澇、供水灌溉、航運(yùn)等需求，護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式多為漿砌石、干砌石及鋼筋混凝土等材料。但這些護(hù)岸材料存在三大問題：一是在沿坡面方向切斷了水生態(tài)系與陸生態(tài)系的連接；二是在坡面法線方向上切斷了空氣與土壤的互通，忽視了河道周圍生物群落的存在和水生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)聯(lián)系，使土壤中的微生物昆蟲不能生存，破壞自然環(huán)境；三是阻礙了人和水的親近。2O世紀(jì)的80年代以前,我們注重的是水利工程建設(shè),而很少考慮水利工程與自然的協(xié)調(diào),由于思維定勢(shì)的作用,整治河道的方式似乎已經(jīng)定格成為模式。改革開放以來,我國河道整治有了新的發(fā)展,但隨之而來又出現(xiàn)了一個(gè)新的問題,追求豪華洋派,硬質(zhì)工程比比皆是。于是,生態(tài)型河道建設(shè)成為社會(huì)關(guān)注的新問題。近幾年來，我市先后引進(jìn)了幾種河道護(hù)岸的新型材料，如格賓石籠、榮勛擋排砌塊、無砂混凝土生態(tài)磚等，以改善河涌的生態(tài)環(huán)境。上述幾種材料在施工方面和生態(tài)效果方面各有特點(diǎn)，下面根據(jù)這幾種材料的結(jié)構(gòu)特性談?wù)勗趶V州水利工程中的應(yīng)用實(shí)際。1格賓石籠和防護(hù)2.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)特性格賓石籠和護(hù)墊具有如下特性：(1）柔性結(jié)構(gòu)：能夠適應(yīng)基礎(chǔ)與河床一定程度的不均勻沉降和變形，以及水流沖刷導(dǎo)致的局部沉陷，無結(jié)構(gòu)縫、整體結(jié)構(gòu)有延展性；（2）透水性好：結(jié)構(gòu)的自然透水性使結(jié)構(gòu)后部的土壤固結(jié)，利于山坡穩(wěn)定、水土保持；（3）耐腐蝕：經(jīng)表面防蝕處理的低碳鋼絲，經(jīng)久耐用，表面加PVC保護(hù)層，可用于海洋岸灘；（4）組裝方便：可按設(shè)計(jì)綁扎組裝成各種形狀，連貫為一個(gè)整體；（5）施工的便捷性：可采用機(jī)械和人工相結(jié)合的方法，施工進(jìn)度快，可達(dá)到傳統(tǒng)剛性結(jié)構(gòu)施工的3-5倍；（6）經(jīng)濟(jì)適用：可因地制宜利用當(dāng)?shù)厥腺Y源；（7）生態(tài)環(huán)境保護(hù)：該結(jié)構(gòu)能與周邊環(huán)境結(jié)合，石縫間長出綠色植物，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的迅速恢復(fù)與重建，滿足水土保持、消聲斂光、綠化美化環(huán)境的要求。1.2護(hù)坡、護(hù)岸工程由于該材料適應(yīng)變形的能力較高，所以應(yīng)用范圍也較廣，一般常用于公路、航道、鐵路、江河湖堤等工程的護(hù)坡、護(hù)岸工程，但在軟土地基地段、沉降不均勻山坡地段及橋墩上下游、水閘上下游水流沖刷地段也尤為適用。1.3格賓石籠中的水涌問題其實(shí)格賓石籠已經(jīng)是比較成熟的工程技術(shù)，在國內(nèi)、外已廣泛應(yīng)用于公路及堤防工程。它相對(duì)于榮勛混凝土砌塊及無砂混凝土生態(tài)磚來說，適應(yīng)變形與位移的能力較高。但由于籠體鋼絲容易勾住塑料袋等垃圾，鋼絲涂塑材料不耐河涌污水腐蝕，較易開裂等缺點(diǎn)，因此根據(jù)我市河涌實(shí)際情況，設(shè)計(jì)時(shí)要注意盡量不要在水面以上部位使用，以免影響景觀效果。不同格賓石籠廠家所采用的鋼絲、鍍鋅、覆塑等技術(shù)水平高低都有區(qū)別，在我市河涌整治工程中，水質(zhì)較差的河涌建議要采用抗拉，抗腐蝕強(qiáng)度較高的格賓產(chǎn)品。圖1～2為采用格賓石籠結(jié)構(gòu)的工程詳圖。2榮勛保留了這座城市2.1護(hù)床結(jié)構(gòu)體系榮勛擋排砌塊的主要特征是：橫截面整體呈朝下的喇叭口狀，頂面有中部脊，兩側(cè)低，形成左、右支承坡，當(dāng)三塊類似的砌塊上下疊置時(shí)，最下面砌塊的脊最好是高于最上面砌塊的至少一個(gè)底腳部。具體有如下特性：(1）豎向卡鎖結(jié)構(gòu)：任一砌塊不會(huì)單獨(dú)下沉，較之現(xiàn)有砌塊式護(hù)坡護(hù)床有著更好的整體性和穩(wěn)定性；（2）自擋土結(jié)構(gòu)：在坡度不大于45°時(shí)，具有自擋土功能，一般無需反濾措施；（3）柔性結(jié)構(gòu)：適應(yīng)坡度連續(xù)起伏變化和變形，可以順應(yīng)不同坡度的銜接變化；（4）自排水結(jié)構(gòu)：迅速排水，把墻背的剩余水壓力降低為零，不用設(shè)排水孔；（5）生態(tài)結(jié)構(gòu)：離縫砌筑形成生態(tài)孔，砌體三維互通，為水生物提供良好的生息環(huán)境，生態(tài)孔寬度可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要變化，組合更加自由豐富；（6）人性化結(jié)構(gòu)：生態(tài)孔、脊頂結(jié)構(gòu)便于踩踏、攀爬，是人性化自救的生路；（7）榮勛生態(tài)擋墻整合了土工格柵加筋技術(shù)，可以滿足更高大擋墻需要，土工格柵以榮勛結(jié)和3處轉(zhuǎn)折卡壓于砌塊之間，抗拔力更大；（8）干砌施工簡便，減少氣候、人為等因素影響，工作面小、工期短，大大加快建設(shè)速度，早出成效。2.2擋墻、護(hù)坡墻和水墻榮勛擋排砌塊可廣泛應(yīng)用于水利、公路、鐵路、市政等建筑上，如：江河海堤、駁岸、路堤、橋臺(tái)、圍堰、護(hù)坡、河床、地下室墻體、隧道襯砌、地下水庫的集水墻、水井的圍壁、礦井的圍壁、土石壩上下游護(hù)面，水閘上下游防沖槽、垃圾填埋擋墻、污水處理建筑的無機(jī)物沉淀池墻體等等。2.3加筋土工格柵榮勛擋排砌塊是較新的專利技術(shù)，造價(jià)較格賓石籠高，但是景觀和生態(tài)的效果比較明顯，砌塊間的生態(tài)孔可以種植水生植物，也利于水中微生物的繁殖。而且這些生態(tài)孔在人們不慎落水時(shí)，能讓人踩著生態(tài)孔攀爬，達(dá)到便于人們自救的目的。但采用這種材料作為擋墻起擋土作用時(shí)，墻后需設(shè)加筋土工格柵，從而造成開挖斷面較大的缺點(diǎn)。因此這種材料適用于人流較多，景觀要求較高，有充足的工程用地的地段。圖3～4即為海珠區(qū)臺(tái)涌整治一期工程采用榮勛排擋砌塊結(jié)構(gòu)完工后的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景。3無砂混凝土生態(tài)磚3.1護(hù)砌混凝土制品的質(zhì)量基礎(chǔ)這種建筑材料與榮勛砌塊的砌筑原理相近，但采用的塊體材料為生態(tài)多孔混凝土，又稱綠化混凝土，能夠適應(yīng)植物生長，可進(jìn)行植被作業(yè)，具有保持原有防護(hù)作用功能、保護(hù)環(huán)境、改善生態(tài)條件的混凝土制品。它的具體特性為：護(hù)砌及播種性能較好，可使安全護(hù)砌與環(huán)境綠化有機(jī)結(jié)合起來，再造由水與草共同構(gòu)成的水環(huán)境；降低護(hù)砌材料表面溫度5～6℃，減少熱島效應(yīng)；增加護(hù)砌材料表面透水透氣性，提高濕熱交換能力；維護(hù)水生態(tài)鏈，增加河流自我凈化能力；減少因開采砂石對(duì)山林及河道的破壞；減少水泥用量，相應(yīng)減少二氧化碳排放量。3.2美化環(huán)境，景觀自然因無砂混凝土生態(tài)磚的主要特點(diǎn)就是可以讓植物直接生長在其表面，起到美化環(huán)境，恢復(fù)自然生態(tài)系統(tǒng)的作用，所以多用于各種河川地域的整治、護(hù)坡建造等地方。該產(chǎn)品相對(duì)于前面的格賓石籠和榮勛砌塊來說適應(yīng)變形、沉陷的能力較低，但它的綠化、生態(tài)效果最明顯，多用于堤壩兩岸防護(hù)工程。3.3市域廣大地與城市發(fā)展大難比無砂混凝土生態(tài)磚技術(shù)最早在日本、韓國的河川建設(shè)工程中應(yīng)用，后來推廣應(yīng)用到我國各大城市中。由于在我市推廣應(yīng)用的時(shí)間不長，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性等性能指標(biāo)是否適應(yīng)廣州地區(qū)的河涌環(huán)境、水流與氣候，尚需時(shí)間的考驗(yàn)。圖5～6即為海珠區(qū)龍?zhí)队?、臺(tái)涌連通段工程采用無砂混凝土生態(tài)磚堤段完工后現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景。4建設(shè)生態(tài)型水利工程應(yīng)注意的幾個(gè)問題對(duì)于工程，首先應(yīng)考慮其是否安全。生態(tài)型河道建設(shè)并非要求我們刻意追求某種形式、形成一個(gè)固定的模式，也不是一概地排斥硬質(zhì)工程，而是要求我們從實(shí)際出發(fā)，因地制宜開展河道整治，在確保工程安全的前提下。力求形成河道形態(tài)的簡潔樸素、自然通暢、水質(zhì)改善、水體調(diào)活的局面。事實(shí)上，水利工程的建設(shè)本身是對(duì)自然原生態(tài)的一種破壞，只是在整體權(quán)衡利弊時(shí)若認(rèn)為這種破壞利大于弊則就去實(shí)施。生態(tài)也非一成不變，而是動(dòng)態(tài)平衡的。因此，建設(shè)生態(tài)型水利工程時(shí)必須極大地關(guān)注恢復(fù)或重建陸域和水體的生物多樣性形態(tài)，盡可能減少一些不必要的硬質(zhì)工程。河岸選擇栽種的樹種、草種盡可能用本地、土生土長、成活率高、便于管理的，由此來充分體現(xiàn)河道整治的生態(tài)理念。廣州未來城市空間發(fā)展戰(zhàn)略是：“南拓、北優(yōu)、