三峽庫(kù)區(qū)典型小流域堤防生態(tài)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

吳浩源，劉港，強(qiáng)躍

（1.重慶長(zhǎng)江水務(wù)集團(tuán)有限公司，重慶萬(wàn)州 404100；2.重慶三峽學(xué)院，重慶萬(wàn)州 404100）

黨的十八大以來(lái)，黨中央將建設(shè)生態(tài)文明、推進(jìn)綠色發(fā)展視為關(guān)系人民福祉、關(guān)乎民族未來(lái)的長(zhǎng)遠(yuǎn)大計(jì)[1-3]，融入治國(guó)理政宏偉藍(lán)圖，強(qiáng)力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。各級(jí)人民政府都倡導(dǎo)以“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)措施設(shè)計(jì)思想，遵循“最小干預(yù)，倡導(dǎo)精致生態(tài)保護(hù)優(yōu)先”的生態(tài)措施設(shè)計(jì)原則，打造“‘溪流、水清、景秀’場(chǎng)鎮(zhèn)濱河生態(tài)景觀”的生態(tài)措施設(shè)計(jì)目標(biāo)打造生態(tài)建設(shè)，最終以水清、流暢、岸綠、景美為主要目標(biāo)，綜合考慮水生態(tài)修復(fù)，河道防洪提升，生態(tài)環(huán)境治理等功能，以河道治理為基礎(chǔ)，從而建成休閑、綠色的濱水空間[4-7]。本文以三峽庫(kù)區(qū)典型小流域堤防為對(duì)象，按照生態(tài)措施設(shè)計(jì)的思想，對(duì)萬(wàn)州區(qū)普里河余家-彈子河段綜合治理工程進(jìn)行水生態(tài)修復(fù)、河道防洪提升、生態(tài)環(huán)境治理設(shè)計(jì)，盡可能地為類似工程提供參考。

一、工程概況

（一）建設(shè)背景

本工程規(guī)劃位置位于普里河余家鎮(zhèn)段和關(guān)龍河段、普里河彈子鎮(zhèn)段、謝家溝和張家溝段。其中普里河余家鎮(zhèn)段和關(guān)龍河段屬于本工程余家鎮(zhèn)河段，普里河彈子鎮(zhèn)段、謝家溝和張家溝段屬于彈子鎮(zhèn)段。

普里河余家鎮(zhèn)段通過(guò)前期治理資料可知，前期普里河橋亭中學(xué)以上段、幸福大橋以下段左右兩岸，為減少耕地征用、降低現(xiàn)階段實(shí)施難度，對(duì)臨河低洼耕地河段主要以岸坡防護(hù)為主，工程措施采取5 年一遇標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，根據(jù)場(chǎng)鎮(zhèn)的建設(shè)發(fā)展進(jìn)度，通過(guò)二期建設(shè)，逐步達(dá)到20 年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)。前期工程措施已實(shí)施完畢，工程河段大部分堤段通過(guò)治理后，基本滿足5 年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，但是尚未進(jìn)行二期建設(shè)。現(xiàn)狀仍存在局部段天然土質(zhì)岸坡，為前期資金受限未治理段，現(xiàn)狀為當(dāng)?shù)鼐用癫说?，?guī)劃為生態(tài)綠地。沿岸人口密集，尚未形成閉合的防洪體系，每年洪水期間，稍遇較大洪水，沿岸人民群眾都遭受了重大損失?；诒竞佣畏篮樾蝿?shì)嚴(yán)峻，防洪需求迫切，本次將普里河余家場(chǎng)鎮(zhèn)段納入工程建設(shè)范圍。工程起于小河橋支溝處，經(jīng)林木園、余家小學(xué)、橋亭中學(xué)，幸福大橋，止于白洞巖大橋處。余家鎮(zhèn)河段的關(guān)龍河段上端起于余家大橋上游360m，下端止于關(guān)龍河河口，該段多年來(lái)庫(kù)內(nèi)淤積嚴(yán)重，沿河居民與部分單位沿河隨意傾倒生產(chǎn)生活、建筑垃圾，造成河道淤塞嚴(yán)重，水環(huán)境極差，影響場(chǎng)鎮(zhèn)整體形象。未治理段處于余家場(chǎng)鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)內(nèi)，規(guī)劃為生態(tài)綠地，現(xiàn)狀無(wú)防護(hù)措施，汛期沖刷嚴(yán)重、防洪標(biāo)準(zhǔn)低。因此河道治理首先以抵御洪水、保護(hù)河道岸坡、歸順河道及降低洪水位為首要任務(wù)。

普里河彈子鎮(zhèn)段未實(shí)施任何工程治理措施，該河段位于彈子鎮(zhèn)政府所在地上游。本段治理范圍上端起于普里河黃龍村攔河堰處，下端止于彈子鎮(zhèn)黃龍場(chǎng)處，該河段斷面主要為天然河道形態(tài)，岸線蜿蜒曲折，河槽寬淺，水流清澈，河床主要由細(xì)顆粒的砂卵石組成，河床覆蓋層淺，部分河段河床基巖裸露并伴有深潭。工程區(qū)右岸岸坡較陡，右岸下段為已成的機(jī)耕道，道路標(biāo)高為253.30 ～256.59m，道路標(biāo)高均位于10 年一遇洪水位以上，道路靠河一側(cè)有零星坡耕地，耕地防洪標(biāo)準(zhǔn)為2 ～5 年一遇；現(xiàn)狀兩岸有部分農(nóng)田耕地，耕地標(biāo)高在245.00 ～251.00m 之間，耕地防洪標(biāo)準(zhǔn)只能達(dá)到2 ～5 年一遇，部分臨河低洼耕地防洪標(biāo)準(zhǔn)甚至不足2 年一遇，沿岸居民及農(nóng)作物深受洪災(zāi)困擾。工程區(qū)現(xiàn)狀沿岸房屋較少，基本為農(nóng)田用地，河道橫向擴(kuò)展空間較大。彈子鎮(zhèn)河段的謝家溝、張家溝河段，本段治理范圍在彈子鎮(zhèn)場(chǎng)鎮(zhèn)總體規(guī)劃范圍區(qū)內(nèi)。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘及現(xiàn)狀水面線推算，謝家溝、張家溝段防洪不達(dá)標(biāo)，該河段斷面主要為天然河道形態(tài)，岸線蜿蜒曲折，河槽寬淺，水流清澈，河床主要由砂卵石組成。謝家溝、張家段目前河道基本未做防護(hù)，工程區(qū)上游河道左岸和下游右岸均位于凹岸直沖段，由于山區(qū)河流洪水陡漲陡落，加之河床比降大，目前岸坡沖刷嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅兩岸耕地和房屋。因此彈子鎮(zhèn)河道的治理首先以抵御洪水、保護(hù)河道岸坡和兩岸耕地和居民、歸順河道及降低洪水位為首要任務(wù)。

（二）工程概況

重慶市萬(wàn)州區(qū)普里河余家—彈子河段綜合治理工程推廣以工代賑方式，共治理河道全長(zhǎng)5.85km，保護(hù)人口3700人，保護(hù)農(nóng)田82 畝。工程主要由兩部分組成，分別為余家鎮(zhèn)河段和彈子鎮(zhèn)河段。治理河道全長(zhǎng)5.85km。余家鎮(zhèn)河段治理河道全長(zhǎng)3.12km；其中普里河余家鎮(zhèn)段長(zhǎng)2.27km，關(guān)龍河段長(zhǎng)0.85km，主要建筑物為4 級(jí)。彈子鎮(zhèn)河段由普里河段、謝家溝和張家溝三部分組成，總長(zhǎng)2.73km。其中普里河彈子鎮(zhèn)段治理河段全長(zhǎng)約2.32km，謝家溝治理河段全長(zhǎng)約0.18km，張家溝治理河段全長(zhǎng)0.23km，主要建筑物為5 級(jí)。

余家鎮(zhèn)河段工程主要由新建堤防工程、加高堤防段、穿堤建筑物、下河梯道、清淤疏浚工程及生態(tài)措施等六部分組成。新建堤防段總長(zhǎng)1040.00m。堤防型式為鎮(zhèn)腳+生態(tài)護(hù)坡、重力式擋墻。加高堤防段長(zhǎng)199.55m，為鎮(zhèn)腳+生態(tài)斜坡型式。新建排洪箱涵5座，新建梯步5 座，清淤長(zhǎng)度3117.76m。生態(tài)修復(fù)全長(zhǎng)3117.76m。彈子鎮(zhèn)河段工程主要由新建堤防工程、穿堤建筑物、清淤疏浚工程及生態(tài)措施等四部分組成。新建堤防兩段總長(zhǎng)610.82m，其中，謝家溝段堤防189.52m、張家溝段堤防421.30m，重力式擋墻型式。謝家溝右岸修復(fù)護(hù)腳段長(zhǎng)179.31m。張家溝左岸還建波紋管1 處、箱涵1 座、預(yù)制混凝土管1 處。清淤長(zhǎng)度2314.84m。生態(tài)修復(fù)全長(zhǎng)2314.84m。

二、工程設(shè)計(jì)及措施

（一）堤防工程

余家鎮(zhèn)河段新建堤防段全在普里河余家鎮(zhèn)段。新建堤防段總長(zhǎng)1040.00m；均在右岸；樁號(hào)為堤Y1+194.16～堤Y2+234.16。堤Y1+194.16 ～堤Y2+187.56，長(zhǎng)993.40m，為鎮(zhèn)腳+生態(tài)護(hù)坡；其中堤Y1+194.16 ～堤Y1+839.98、堤Y1+993.59 ～堤Y2+034.62、堤Y2+096.95 ～堤Y2+187.56 部分（總長(zhǎng)為777.46m）為鎮(zhèn)腳+格賓植草護(hù)坡，堤Y1+839.98～堤Y1+993.59、堤Y2+034.62～堤Y2+096.95 部分（總長(zhǎng)為215.94m）為鎮(zhèn)腳+天然生態(tài)護(hù)坡。堤Y2+187.56～堤Y2+234.16，長(zhǎng)46.6m，為重力式擋墻段。加高堤防段長(zhǎng)199.55m，均位于左岸。加高后堤防高7.1～9.5m，樁號(hào)為堤Z0+447.06-堤Z0+515.50、堤Z0+752.01-堤Z0+883.12。加高段堤防型式仍采用鎮(zhèn)腳+生態(tài)斜坡型式。

彈子鎮(zhèn)河段由普里河彈子鎮(zhèn)段、謝家溝和張家溝三段組成，總長(zhǎng)2.73km。謝家溝段新建堤防長(zhǎng)189.52m，沿河道左右兩岸布置，其中左岸長(zhǎng)169.43m，謝Z0+000.00 ～謝Z0+169.43；右 岸 長(zhǎng)20.09m，樁號(hào)謝Y0+007.06 ～謝Y0+027.15。左右兩岸均采用M7.5 漿砌石擋墻，高3.5m-3.7m，擋墻頂寬1.31m，迎水面坡比1∶0.3，背水面坡比1∶0.3，擋墻墻后設(shè)置20cm 厚的碎石反濾層，墻身設(shè)置Φ75UPVC 排水管，頂部澆筑C20 砼厚0.1m 找平。對(duì)謝家溝段右岸已成堤防堤腳沖刷嚴(yán)重段采用C15 埋石砼護(hù)腳，樁號(hào)謝Y0+000.00 ～謝Y0+007.06、謝Y0+027.15 ～謝Y0+199.40，長(zhǎng)179.31m。張家溝段新建堤防長(zhǎng)421.30m，沿河道左右兩岸布置，其中左岸長(zhǎng)209.22m，樁號(hào)張Z0+021.70 ～張Z0+230.92；右岸長(zhǎng)212.08m，樁號(hào)張Y0+026.42 ～張Y0+238.50，左右兩岸均采用M7.5 漿砌石擋墻，高3.0m-6.0m，擋墻頂寬1.31m-1.51m，迎水面坡比1∶0.3，背水面坡比1∶0.3，擋墻墻后設(shè)置20cm 厚的碎石反濾層，墻身設(shè)置Φ75UPVC 排水管，頂部澆筑C20 砼厚0.1m找平。

鎮(zhèn)腳+生態(tài)斜坡：此結(jié)構(gòu)型式堤頂設(shè)寬度為1.5～3.0m 的堤頂?shù)缆罚叱淘O(shè)計(jì)洪水水面線+0.8m確定。人行步道采用透水混凝土澆筑，兩側(cè)設(shè)C20砼路沿石。道路旁根據(jù)實(shí)際地形設(shè)置林間休閑區(qū)域，以喬木—灌木—草地的形式配置，形成多種類、多層次生態(tài)群落，臨河側(cè)設(shè)小型灌木兼作欄桿。鎮(zhèn)腳采用C20 砼鎮(zhèn)腳，矩形斷面，頂寬1.5m，高2.0m。為保證親水要求，普里河余家鎮(zhèn)段部分鎮(zhèn)腳頂高程按工程后蓄水位+0.3m 確定，為301.40m。其余鎮(zhèn)腳高程按原河道地形合理確定。鎮(zhèn)腳軟基每隔8m 或地質(zhì)變化處設(shè)一沉降縫，縫寬20mm，縫中充填瀝青杉木板（麻繩）止水；鎮(zhèn)腳巖基每隔10m 設(shè)置一沉降縫，縫寬20mm，縫中充填瀝青杉木板（麻繩）止水。鎮(zhèn)腳外采用大塊石壓腳，頂部及臨水側(cè)采用景石防沖用植物遮蓋。鎮(zhèn)腳頂以上至設(shè)計(jì)洪水位之間采用格賓+植草護(hù)坡（格賓護(hù)墊內(nèi)采用塊石充填，分塊種植草皮，草皮主要選用三葉草、麥冬等易在當(dāng)?shù)卮婊畹钠贩N，設(shè)計(jì)洪水位至堤頂部分護(hù)坡采用草+灌木+喬木的方式進(jìn)行護(hù)坡，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)置景石等。碾壓土石斜坡體布置于鎮(zhèn)腳擋墻以上，坡率為1∶2.0。堤身土石混合料碾壓填筑，含石量不小于30%，要求水溶鹽含量小于8%，壓實(shí)度大小于92%，內(nèi)摩擦角大于28°，粘聚力5kpa，干容重不小于19.0KN/m3。

重力式擋墻型式：重力式擋墻主要位于余家鎮(zhèn)河段攔河壩下游及彈子鎮(zhèn)河段的謝家溝和張家溝。余家鎮(zhèn)河段攔河壩下游段擋墻采用重力式擋墻結(jié)構(gòu)，高2.5m-3.0m，頂寬1.5m，采用C20 砼澆筑?；A(chǔ)置于基巖之上，巖質(zhì)基礎(chǔ)嵌入基巖0.5m 即可。墻前大塊石回填，墻后采用土石碾壓壓腳。堤身預(yù)埋φ75UPVC 管排水孔，外斜5%。排水孔橫向間距2.0m，梅花形布置，最上一排距墻頂不小于0.5m，最下一排排水管應(yīng)高于墻前地面0.3m 設(shè)置，墻后鋪（土工布（350g/m2）一層，土工布后設(shè)0.3m 厚碎石反濾層。擋墻軟基每隔8m 或地質(zhì)變化處設(shè)一沉降縫，縫寬20mm，縫中充填瀝青杉木板（麻繩）止水；擋墻巖基每隔10m 設(shè)置一沉降縫，縫寬20mm，縫中充填瀝青杉木板（麻繩）止水。彈子鎮(zhèn)謝家溝段和張家溝段新建堤防采用M7.5 漿砌石擋墻，高3.0m-6.0m，擋墻頂寬1.31m-1.51m，迎水面坡比1∶0.3，背水面坡比1∶0.3，擋墻墻前設(shè)置寬0.3m，高0.5m 墻趾增加抗滑穩(wěn)定性。墻后采用土石碾壓回填，回填至原地面高程。擋墻墻后設(shè)置20cm 厚的碎石反濾層，碎石反濾層和擋墻接觸處鋪設(shè)一層土工布。擋墻墻身設(shè)置Φ75UPVC 排水管，縱橫向間距3m 布置。擋墻墻趾前采用大塊石回填壓腳保護(hù)。整個(gè)擋墻基礎(chǔ)施工前先澆筑15cm 厚碎石墊層，頂部設(shè)置0.1m厚C20 砼找平。

圖1 典型堤防斷面圖

（二）生態(tài)修復(fù)及措施設(shè)計(jì)

本工程針對(duì)岸坡現(xiàn)狀植被稀松、植被水毀部分河段，進(jìn)行堤腳大塊石堆砌，岸坡植樹植草生態(tài)修復(fù)，打造綠色濱水空間。普里河余家場(chǎng)鎮(zhèn)河段生態(tài)修復(fù)全長(zhǎng)3117.76m，普里河彈子場(chǎng)鎮(zhèn)河段生態(tài)修復(fù)全長(zhǎng)2314.84m。

為保持和恢復(fù)河道的自然形態(tài)，發(fā)揮河流的自我修復(fù)功能，增加親水性，河道護(hù)岸采用生態(tài)護(hù)坡，在保留河心棲息石板。根據(jù)場(chǎng)鎮(zhèn)的建設(shè)發(fā)展計(jì)劃，本階段對(duì)生態(tài)措施計(jì)入總投資。本工程河段堤身采用土石混合料碾壓而成，采用植被護(hù)岸措施既能保證行洪安全和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，又能保護(hù)生態(tài)環(huán)境。護(hù)坡綠化的草種應(yīng)首先選擇耐沖刷且攔截過(guò)濾效果好的物種，以達(dá)到保護(hù)河岸穩(wěn)定、有效攔截、過(guò)濾隨地表徑流進(jìn)入河道的泥沙和營(yíng)養(yǎng)鹽，減小入河的污染負(fù)荷。根據(jù)本工程實(shí)際特點(diǎn)，草種可以選擇麥冬、三葉草等植株小、生長(zhǎng)快、枝葉茂盛、根系發(fā)達(dá)且有利于固結(jié)土壤、保持水土、過(guò)濾效果好、凈化能力強(qiáng)的草坪植物。在近堤頂處可因地制宜地布置適量的小型灌木叢，以營(yíng)造自然優(yōu)美、和諧統(tǒng)一的親水環(huán)境和城市河流景觀，創(chuàng)造良好的人居環(huán)境。物種可選擇如綠籬、三角梅、迎春花等。普里河上段右岸小河橋至余家中學(xué)對(duì)面段以及幸福大橋以下河段右岸段無(wú)重要保護(hù)對(duì)象，本次設(shè)計(jì)僅對(duì)河岸采取生態(tài)修復(fù)，以增加河道岸坡的穩(wěn)定性。

三、結(jié)束語(yǔ)

要貫徹落實(shí)“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)設(shè)計(jì)思想，遵循“最小干預(yù)，倡導(dǎo)生態(tài)精致生態(tài)保護(hù)優(yōu)先”的生態(tài)設(shè)計(jì)原則[8]，打造“‘溪流、水清、景秀’場(chǎng)鎮(zhèn)濱河生態(tài)景觀”的生態(tài)建設(shè)，需要綜合考慮水生態(tài)修復(fù)、河道防洪提升、生態(tài)環(huán)境治理等功能，從而建成休閑、綠色的濱水空間，達(dá)到“水清、流暢、岸綠、景美”目標(biāo)，還需要工程設(shè)計(jì)師不斷地努力。