河道断面形式及其与河流健康的关系

河道断面形式及其与河流健康的关系一．河道断面形式河道具有行洪、排涝、引水、灌溉、航运、旅游等功能，根据不同的功能要求，设计不同的河道断面形式。河道断面形式主要分为四类:复式、梯形、矩形、双层等。复式断面适用于河滩开阔的山溪性河道。枯水期流量小，水流归槽主河道。洪水期流量大，允许洪水漫滩，过水断面大，洪水位低，一般不需修建高大的防洪堤。枯水期可充分开发河滩的功能，根据河滩的宽度和地形、地势，结合当地实际，开发不同利用的功能。如滩地较阔宽，一般可开发高尔夫球场、足球场等大型或综合运动场；河滩相对较窄，可修建小型野外活动场所、河滨公园或辅助道路等。河滩的合理开发利用，既能充分发挥河滩的功能，又不因围滩而抬高洪水位，加重两岸的防洪压力。梯形断面占地较少，结构简单实用，是农村中小河道常用的断面形式。一般以土坡为主，有利于两栖动物的生存繁衍。河道两岸保护（或管理）范围用地，有条件的征用，无条件的可采用借田租用等方式，设置保护带，发展果树、花木等经济林带或绿化植树，防止和按边坡耕作，便于河道管理，确保提防安全。位于城镇等人口集居地周边的河道，在绿化河岸与设置道路时，其合理的布置能充分体现河道安全、休闲和亲水的功能，营造人水和谐的人居环境，提高城镇的品位。平原河道堤防高度一般不高，设计中可根据不同的地形、地势，考虑挡土墙与河岸景观相结合，采用不同形式和造型的挡土墙，突出水景设计，掩盖堤防特征，使人走在堤边而又无堤之感觉。山溪性河道通常洪水暴涨暴落，高水位历时短，流量集中，流速大，对沿河堤坝、农田冲刷严重。堤防断面型式可采用矮胖型断面，允许低频率洪水漫坝过水，确保堤坝冲而不垮，农田冲而不毁。这类堤防可称之谓防冲不防淹堤防。矩形断面以防洪为主要功能的农村河道，地方基础冲刷严重，可采用松木桩基础，投资省、整体性能好、抗冲能力强。平原河网水位一般变幅不大，河道断面设计时，正常水位以下可采用矩形干砌石断面，正常水位以上采用毛石堆砌成斜坡，以增加水生动物生存空间，削减船行波等冲刷，有利于堤防保护和生态环境的改善。若河岸绿化带充足，采用缓于1：4的边坡，以确保人类活动安全。这种断面一般适用于城镇乡村等人居密集地周边的河道或航道。城镇建设与水环境治理相结合，突出亲水生态，打造景观、休闲、安全的水环境，使河道整治工程与两岸景观融为一体，与城市文化、风格、历史、人文相协调，提高城镇的品位，改善人们居住的环境。双层河道断面（上层为明河，下层为暗河）通常适用于城镇区域内河，下层暗河主要是泄洪、排涝的功能，上层明河具有安全、休闲、亲水等功能，一般控制20cm左右的水深，河中放养各种鱼类，河道周边建造嬉水喷水凉亭等休闲配套设施，是孩童嬉水玩耍的好地方，也是老人健身养心的好场所。城镇区域内建双层河道，具有较好的安全性和亲水性，可提高河道两岸人居环境和街道的品位，是人与自然和谐相处治水理念的体现。二．河道断面与河流健康的关系河流健康的内涵和标志由于河流健康反映的是河流生命存在情况下人类对河流功能发挥的认可程度，因此，健康河流原则上应同时拥有理想的社会功能和自然功能。所谓健康河流，是指在相应时期其社会功能与自然功能能够均衡发挥的河流。分析河流自然功能可知：水沙输送和能量传递是河流最基本、最重要的功能，因此，拥有一个良好的水沙通道（即河床）显然是河流健康的最重要标志。河床塑造功能是河流水沙输送功能和能量传递功能的外延，因此良好的河床形态也是河床塑造功能的直观体现；良好的水质和河流生态显然是自净功能和生态功能基本正常的标志；要维持河流的自然功能、维持自然功能和社会功能的均衡发挥，必须具有充足的河川径流。因此，在普遍意义上，河流健康的标志是：具有良好的河床、水质和河流生态系统，并拥有充足的河川径流。充足而洁净的河川径流是维持河流健康的关键，它使河流的自然功能得以维护、社会功能得以合理发挥。城市河道生态修复的方法(1)河道形态及河床的修复方法修复河道形态,即采用工程措施把经过人工裁弯取直的河道修复成保留一定自然弯曲形态的河道,重新营造出接近自然的流路和有着不同流速带的水流,恢复河流低水河槽(在平水期、枯水期时水流经过)的蜿蜒形态,使河流既有浅滩,又有深潭,造就水体流动多样性,以有利于生物的多样性。对于河床的治理可以采取工程措施,拆除河床铺设的硬质材料及废旧拦河坝,恢复河底的自然泥沙状态,恢复河道的连续性以利于河底水生生物的生存及河水下渗回补地下水。(2)河床护坡的生态修复方法改造原有的河道护坡护岸,拆除原有的石块、混凝土结构,将混凝土人工建筑改造成为水体和土体、水体和植物或生物相互涵养,适合生物生长的仿自然状态的护坡。日本在20世纪90年代初就开展了“创造多自然型河川计划”,提倡凡有条件的河段应尽可能利用木桩、竹笼、卵石等天然材料来修建河堤,并将其命名为“生态河堤”。国内在这方面比较成功的实例有成都府南河望江公园多自然型护岸试验工程。为了维护河岸的稳定性,防止水土流失,可在坡面植草或灌木。在植物地上部分形成堤防迎水坡面软覆盖,减少坡面的裸露面积和外营力与坡面土壤的直接接触面积,起消能护坡作用;利用植物根系与坡面土壤的结合,改善土壤结构,增加坡面表层土壤团粒体,提高坡面表的抗剪强度,有效提高迎水坡面的抗蚀性,减少坡面土壤流失,从而保护岸坡,又可以满足生态环境的需要,还可以进行景观造景。成都市河道管理处工程技术人员自行设计的木桩护坡脚、卵石筑矮堤、斜坡种植草坪、坡顶设置钢栅栏等工程结构的沙河生态河堤是一项成功的试验工程。(3)水体、河堤的修复方法工农业和生活污染是造成水环境污染的主要原因,是对河流健康的最大威胁。现阶段维持城市河流健康的首要任务是水污染治理与控制,改善水质:一是要减少污染物排放,增加水量,稀释水体,输移污染物,提高水体纳污能力,从而提高水环境容量和水环境承载能力;二是要采取工程措施,在河床及护坡种植适量的水生植物(如芦苇、香蒲等)。另一方面,通过河道河底及坡面表层泥面生长的大量微生物、藻类、水生动植物形成的自然生物膜净化水体,提高河道本身的自净能力。