生態(tài)護(hù)岸的技術(shù)應(yīng)用

顧 鑫，黃浩浩

（1.上海嘉定水務(wù)工程設(shè)計(jì)有限公司，上海市 201800；2.盱眙縣水利設(shè)計(jì)室，江蘇 淮安 211700）

0 引 言

隨著改革開放經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，中國已經(jīng)過了犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟(jì)的階段，如何協(xié)調(diào)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系將成為一個(gè)重要的研究課題。同時(shí)上海十三五規(guī)劃中也提出了“推進(jìn)綠色發(fā)展，共建生態(tài)宜居家園”，如何把河道建設(shè)和生態(tài)環(huán)境建設(shè)融合在一起，是河道治理設(shè)計(jì)中值得思考的一個(gè)問題。傳統(tǒng)的護(hù)岸結(jié)構(gòu)僅僅局限于滿足河道的功能要求，忽視了水生態(tài)的需求，面對這個(gè)問題能不能通過工程措施來緩解和修復(fù)這種矛盾，從而取得更好的社會(huì)效益[1-3]。

1 生態(tài)護(hù)岸與傳統(tǒng)護(hù)岸的區(qū)別

生態(tài)護(hù)岸是以傳統(tǒng)的河道整治為基礎(chǔ)，融合生物、生態(tài)、環(huán)境、景觀等為一體的綜合型河道護(hù)岸。傳統(tǒng)的護(hù)岸是為了滿足河道的防洪、排澇、引調(diào)水和航運(yùn)等基本功能要求，為了控制河道形態(tài)而著力采用混凝土、塊石等硬質(zhì)材料的河道護(hù)岸。

兩者在以下幾個(gè)方面均存在區(qū)別：

（1）設(shè)計(jì)理念。生態(tài)護(hù)岸是河道治理工程發(fā)展到高級階段的產(chǎn)物，是現(xiàn)代人渴求與自然和諧共處的需要。護(hù)岸是水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是水域和陸域的過渡交換區(qū)，生態(tài)功能和景觀功能是生態(tài)護(hù)岸的主要附加功能，一定要注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)和景觀的協(xié)調(diào)性功能。傳統(tǒng)護(hù)岸還停留在初級階段，僅僅為了滿足防洪除澇等基本功能要求。

（2）護(hù)岸材料。生態(tài)護(hù)岸采用的一種是新型合成材料（如土工格柵、植草網(wǎng)墊等）、改良過的混凝土（比如綠化混凝土等）、木材等；另外一種就是與傳統(tǒng)護(hù)岸相同的塊石、混凝土等材料，但是生態(tài)護(hù)岸對這些材料的構(gòu)筑進(jìn)行了改良（比如：傳統(tǒng)護(hù)岸通常采用漿砌塊石硬質(zhì)擋墻，而生態(tài)護(hù)岸改為石籠擋墻，這樣就可以留有空隙，給動(dòng)植物的生長提供了棲息點(diǎn)；傳統(tǒng)護(hù)岸通常采用現(xiàn)澆混凝土擋墻，而生態(tài)護(hù)岸改成預(yù)制多孔砌塊堆砌成擋墻或者護(hù)坡，達(dá)到水土交融的目的。）。

（3）工程效果。生態(tài)護(hù)岸在保證河道安全、耐久的同時(shí)，兼顧了生態(tài)環(huán)境和景觀效應(yīng)，以達(dá)到一種水體和土體、水體和生物相互交融狀態(tài)。傳統(tǒng)護(hù)岸結(jié)構(gòu)為了保證安全和耐久將河岸襯砌硬化，隔斷了水中的生物與陸域的接觸，最終導(dǎo)致自然環(huán)境惡化。

2 生態(tài)護(hù)岸的設(shè)計(jì)原則

（1）符合工程設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。河道護(hù)岸是水系工程中重要的防護(hù)工程，是防止水土流失的主要對策。在生態(tài)護(hù)岸設(shè)計(jì)中，首先要能抵御河道中水流的沖刷，其次要能適應(yīng)河道河床的變形，第三要能耐腐蝕性，第四要便于施工以及后期的養(yǎng)護(hù)。

（2）體現(xiàn)人水和諧的理念。生態(tài)護(hù)岸設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量不擾動(dòng)原有棲息地環(huán)境或者完工后能被本土生物接受并且能與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，不至于產(chǎn)生重大的負(fù)面影響，同時(shí)也要能讓人們安全的、便利的與水親近（比如設(shè)置一些親水平臺(tái)等）。

（3）因地制宜，節(jié)約自然資源和投資。護(hù)岸設(shè)計(jì)以前要對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和資源充分調(diào)查，根據(jù)實(shí)際情況，盡量使用當(dāng)?shù)氐慕ú?、植被等，盡可能地減少土地、水、生物資源的干擾，節(jié)約投資，達(dá)到利益最大化。

3 幾種常用的生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)

（1）生態(tài)石籠護(hù)岸

生態(tài)石籠護(hù)岸是以鍍鋅或噴塑鐵絲網(wǎng)籠裝塊石、碎石，上面覆蓋種植土組成，可以用網(wǎng)箱堆砌成擋墻，也可以用網(wǎng)墊做成護(hù)坡。

生態(tài)石籠材質(zhì)自然、間隙有利于水土交換，利于水生植物生長和動(dòng)物棲息，生態(tài)景觀效果好，工藝成熟，施工方便，造價(jià)較低（見圖1）。

圖1 生態(tài)石籠護(hù)岸（單位：mm）

（2）木樁護(hù)岸

木樁護(hù)岸是采用直徑120～150 mm的圓木樁對河道進(jìn)行加固，達(dá)到邊坡穩(wěn)定，樁后一般采用一層土工布作反濾，樁頂后采用一道橫木，形成整體。木樁護(hù)岸一般用于近期無法實(shí)施到位的部位，也可用于已有護(hù)岸加固或在已有護(hù)岸前增設(shè)種植生平臺(tái)的部位。

木材作為可再生資源，相比其他建材而言，污染性更小，環(huán)保性更好。木樁護(hù)岸透水性強(qiáng)、生態(tài)親和性好，施工簡便快捷（見圖2）。

（3）綠化混凝土護(hù)岸

綠化混凝土護(hù)岸是有粒徑比較小的碎石、水泥以及專用添加劑與水配置，在現(xiàn)場澆筑的新型混凝土，孔隙率可以達(dá)到25%以上，抗壓強(qiáng)度也能達(dá)到8 N/mm2，具有較高的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

綠化混凝土的空隙與自然護(hù)岸比較接近，能使土體與水體連接，有利于動(dòng)植物的生長，現(xiàn)場施工也比較便捷，是目前比較合適的護(hù)岸型式（見圖3）。

圖2 木樁護(hù)岸

圖3 綠化混凝土護(hù)岸（單位：mm）

（4）連鎖塊護(hù)岸

連鎖塊護(hù)岸是一種可以采用工廠預(yù)制，適用于中小河流控制土壤受水流侵蝕的連鎖式護(hù)面結(jié)構(gòu)，連鎖塊間互相緊緊鎖住，起到緊貼坡面的保護(hù)功能。

連鎖塊護(hù)岸具有良好的整體穩(wěn)定性，高開孔率可以降低河道水流的流速和沖刷，同時(shí)也起到滲水和排水的作用；另一方面有利于水生植物生根以及水生動(dòng)物繁殖的棲息。連鎖塊的大小和形狀都適合人工鋪設(shè)，施工簡單便捷（見圖4）。

圖4 連鎖塊護(hù)岸（單位：mm）

（5）固化土生態(tài)護(hù)岸

固化土生態(tài)護(hù)岸采用GH海綿土材料，分為邊坡區(qū)域和隔埂區(qū)域兩部分：邊坡區(qū)域采用Ⅱ型輕質(zhì)多孔海綿土，干重度為8 kN/m3；隔埂區(qū)域采用Ⅰ型高強(qiáng)度海綿土，干重度不低于12 kN/m3。

邊坡區(qū)域可使用人工草皮和小型灌木進(jìn)行綠植，整治后的河道生態(tài)效果較好，能充分利用原有河道中的淤泥，施工便捷，造價(jià)較低（見圖5）。

圖5 固化土護(hù)岸（單位：mm）

4 工程實(shí)例

崇明區(qū)蟠龍河是一條鎮(zhèn)級河道，河道北起浜東東風(fēng)界河、南至南橫引河，現(xiàn)狀河道全長4.86 km，南北貫穿建設(shè)鎮(zhèn)。河道沿線從北至南分別與浜南浜東界河、浜南蟠龍界河、蟠中蟠龍界河等河道交匯，為建設(shè)鎮(zhèn)南北向重要匯水、輸水通道。現(xiàn)狀河道大部分為土坡，岸坡沖刷坍塌，河床淤積較重。本次治理的蟠龍河河段位于建設(shè)鎮(zhèn)，北起浜東東風(fēng)界河，南至陳海公路整治河道長4.14 km。

市政府已經(jīng)明確崇明的功能定位為世界級生態(tài)島，崇明島將要全力建設(shè)生態(tài)水系景觀和改善水環(huán)境。因此，島內(nèi)對防汛除澇、淡水需求及水環(huán)境質(zhì)量的要求也日益提高，對河道治理的要求也越來越迫切，當(dāng)前需要加大水系設(shè)施建設(shè)力度，進(jìn)一步提高水面率，改善水環(huán)境，構(gòu)建現(xiàn)代化、多功能、生態(tài)型的集“引、排、蓄、灌、景”為一體的河湖水系。到2020年，崇明島將建設(shè)成為“以優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境為品牌，以聞名的游樂度假為主導(dǎo)，以發(fā)達(dá)的清潔生產(chǎn)為支撐，環(huán)境優(yōu)美、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、文化繁榮、保障健全、城鄉(xiāng)融合的綜合型生態(tài)島區(qū)”，具有鮮明的長江口地域特色和上海大都市的特點(diǎn)。

綜合考慮上面的因素，護(hù)岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇了生態(tài)護(hù)岸：

（1）對于已建護(hù)岸：一種是在已建護(hù)岸（有破損處）前采用密排木樁構(gòu)成水生種植平臺(tái)，既保證了結(jié)構(gòu)的安全性，又給水中的魚類提供了棲息地；另一種對于原有完好的護(hù)岸，保持結(jié)構(gòu)不動(dòng)，僅對斜坡上綠化景觀進(jìn)行修復(fù)。

（2）對于不具備開挖條件或條件受限的河段，考慮蟠龍河西岸臨近建設(shè)鎮(zhèn)主要道路蟠龍公路，岸坡相對較陡、開挖條件受限；東岸部分河道臨近居民房屋及村莊道路，開挖條件受限這些因素，此類河段護(hù)岸選取了盡量少開挖的護(hù)岸結(jié)構(gòu)（預(yù)制樁+石籠護(hù)坡），該結(jié)構(gòu)河底高程0.50 m，河底寬1.0～8.0 m，高程0.50～1.90 m高程邊坡為1∶1.5～1∶2.5自然土坡，在水下采用了密排預(yù)制樁護(hù)岸結(jié)構(gòu)，高程2.50 m至3.20 m高程斜坡段設(shè)置250 mm厚石籠護(hù)坡，其上至現(xiàn)狀道路邊坡為 1∶2。

（3）對于具備開挖條件的河段，河道東岸為農(nóng)田、公益林河段，此類河段采用了石籠生態(tài)擋墻加石籠生態(tài)護(hù)坡相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)河底高程0.50 m，河底寬1.0～2.0 m，0.50 m高程至1.90 m高程為自然土坡，坡比為1∶2～1∶2.5；在1.90 m高程至2.50 m高程處設(shè)生態(tài)石籠擋墻結(jié)構(gòu)，高程2.50 m至3.20 m設(shè)置石籠護(hù)坡，其上為邊坡為1∶2土坡。

5 結(jié) 語

生態(tài)護(hù)岸集河道功能、生態(tài)環(huán)境、景觀效應(yīng)于一體，不僅是護(hù)岸工程建設(shè)的一大提升，并將成為護(hù)岸工程建設(shè)的主流。