生態(tài)護(hù)岸技術(shù)研究綜述

魏玉萍 李 超

一、前言

河流生態(tài)環(huán)境建設(shè)是近年來(lái)我國(guó)所倡導(dǎo)的一個(gè)方向。隨著改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，傳統(tǒng)的河道護(hù)岸技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足人們對(duì)自然、親水和景觀效應(yīng)的需求。因此，需要更加環(huán)保的河道護(hù)岸方式來(lái)滿足集防洪效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)、自凈效應(yīng)和景觀效應(yīng)于一體的現(xiàn)代生態(tài)河流發(fā)展模式。

生態(tài)護(hù)岸，是指恢復(fù)后的自然河岸或具有自然河岸“可滲透性”的人工護(hù)岸。生態(tài)護(hù)岸作為一種高級(jí)的護(hù)岸形式，擁有滲透性的自然河床、河岸基底與豐富的河流地貌，可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調(diào)節(jié)功能，同時(shí)具有一定的抗洪強(qiáng)度。生態(tài)護(hù)岸在洪水來(lái)臨時(shí)，可以起到延滯徑流的作用，當(dāng)枯水季節(jié)到來(lái)時(shí)，儲(chǔ)存在大堤中的水反滲入河流。同時(shí)，生態(tài)護(hù)岸把水、河道與堤防、河畔植被連成一體，構(gòu)成一個(gè)完整的河流生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)護(hù)岸順應(yīng)了現(xiàn)代人回歸自然的心理，使得昔日碧水漪漪、青草漣漣的動(dòng)態(tài)美得以重現(xiàn)，提升了整個(gè)城市的品位和生活品質(zhì)。生態(tài)護(hù)岸上種植的植物，能從水中吸收無(wú)機(jī)鹽類營(yíng)養(yǎng)物，龐大的根系還是大量微生物吸附的良好介質(zhì)，有利于水質(zhì)凈化。

二、生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的發(fā)展

當(dāng)前，世界各國(guó)都十分注重生態(tài)河道建設(shè)與周邊環(huán)境和居民的風(fēng)俗等的和諧統(tǒng)一。國(guó)內(nèi)開(kāi)展生態(tài)河道治理起步較晚，但發(fā)展比較迅速。近十幾年中，建設(shè)了大量不同類型的生態(tài)河道，進(jìn)行了多方面的技術(shù)研究和探索。例如始于1986年的江蘇南通壕河綜合整治工程，通過(guò)引水、生態(tài)河道建設(shè)、截污等綜合措施，已收到良好效果，形成了“水包城，城包水”的特有景觀，2005年榮獲建設(shè)部頒發(fā)的“中國(guó)人居環(huán)境獎(jiǎng)”。大連、西安、天津、成都、深圳等城市進(jìn)行了城鎮(zhèn)河流生態(tài)建設(shè)，取得了美化城市、改善居住環(huán)境、提高城市品位等良好效果。目前，我國(guó)各地中小城鎮(zhèn)都廣泛開(kāi)展了城鎮(zhèn)河道生態(tài)建設(shè)，在生態(tài)護(hù)岸型式、選用原則和方法、設(shè)計(jì)等方面取得了一定成績(jī)，為我國(guó)生態(tài)河道建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

三、生態(tài)護(hù)岸技術(shù)

1.生態(tài)護(hù)岸設(shè)計(jì)原則

生態(tài)護(hù)岸結(jié)構(gòu)首先應(yīng)滿足河道功能和河岸穩(wěn)定性要求，盡可能增加護(hù)岸在視覺(jué)中的“軟效果”，增強(qiáng)其可及性、親水性及可游憩效果等，美化工程環(huán)境；設(shè)置多孔性構(gòu)造，為水生動(dòng)物、兩棲動(dòng)物提供良好的棲息、繁殖環(huán)境；因地制宜保留自然植物形態(tài)，充分保證河流生態(tài)系統(tǒng)與陸域生態(tài)系統(tǒng)之間的銜接。

2.主要生態(tài)護(hù)岸技術(shù)

根據(jù)生態(tài)護(hù)岸所采用材料的不同。生態(tài)護(hù)岸一般有以下幾種方式：

（1）自然原型護(hù)岸

自然原型護(hù)岸采用種植植被保護(hù)河岸、保持自然堤岸特性，主要采用喬灌混交，發(fā)揮喬木與灌木的自身生長(zhǎng)特性，充分利用高低錯(cuò)落的空間和光照條件以達(dá)到最佳郁閉效果。同時(shí)利用植物舒展而發(fā)達(dá)的根系穩(wěn)固堤岸，增強(qiáng)其抵抗洪水、保護(hù)河堤的能力。其優(yōu)點(diǎn)是純天然，無(wú)污染、投資省、施工方便。缺點(diǎn)是抵抗洪水的能力較差，抗沖刷能力不足。適用于流速不快、流量較小、沖刷能力較弱的鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)河道，河床過(guò)水?dāng)嗝孑^小。

（2）自然型護(hù)岸

自然型護(hù)岸不僅種植植被，還采用石材、木材等天然材料，以增強(qiáng)堤岸的抗沖刷能力。在日常水位線以下采用石籠、木樁或干砌塊石，其上筑一定坡度的土堤，斜坡上喬灌草相結(jié)合固堤護(hù)岸。采用木樁、塊石等具有一定強(qiáng)度的材料保護(hù)坡腳，使整個(gè)護(hù)岸的抗沖刷能力大大提高。木樁、塊石間的縫隙為水草留下了生長(zhǎng)空間，同時(shí)也為魚、蝦等水生生物提供了棲息的場(chǎng)所。與自然原型護(hù)岸相比，自然型護(hù)岸投資較高，工程量加大，且干砌塊石與土體的結(jié)合并非十分緊密，整體穩(wěn)定性能較差，適用于各種有較大流速的區(qū)縣及鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)河道、都市景觀河道。

（3）復(fù)合型護(hù)岸

復(fù)合型護(hù)岸是在自然型護(hù)岸的基礎(chǔ)上采用混凝土、鋼筋混凝土等材料加強(qiáng)抗沖能力的一種新型生態(tài)護(hù)岸，其常用的技術(shù)方法有很多。主要有以下幾種：

纖維織物袋裝土護(hù)岸。由巖石坡腳基礎(chǔ)、礫石反濾層排水和編織袋裝土的坡面組成。

面坡箱狀石籠護(hù)岸。將鋼筋混凝土柱或耐水圓木制成梯形箱狀框架，并向其中投入一些大的石塊，形成很深的魚巢。再在箱狀框架內(nèi)埋入柳枝、水楊枝等，并于鄰水側(cè)種蘆葦、菖蒲等水生植物，使其在縫中生長(zhǎng)出繁茂、蔥綠的草木。

格賓護(hù)岸。采用高強(qiáng)度鍍鋅低碳鋼絲，由機(jī)械編織成的雙絞六角形鋼絲網(wǎng)，采用雙扭結(jié)網(wǎng)目，即使局部斷裂也不影響整體穩(wěn)定。鋼絲外面可以覆抗老化的PVC膜，保護(hù)鋼絲，增加網(wǎng)箱的工程壽命。格賓網(wǎng)箱或格賓網(wǎng)墊中的填充材料，可以就地取材，有效降低工程造價(jià)。

鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)岸。鉸鏈?zhǔn)阶o(hù)岸是一種連鎖型預(yù)制高強(qiáng)混凝土塊鋪面技術(shù)，用于防止由于沖刷引起的土壤流失。該技術(shù)是由一組尺寸、形狀和重量一致的預(yù)制混凝土塊用一系列繩索相互連接而形成的連鎖型矩陣。主要有中間開(kāi)孔式和中間封閉式兩種類型，混凝土塊有不同的尺寸和厚度以適應(yīng)各種水流情況。壓實(shí)整平的土基上面鋪好符合土質(zhì)要求的反濾土工布或用于防滲的復(fù)合土工膜后，便可鋪設(shè)連鎖混凝土塊。

土工格室填碎石護(hù)岸。即在土工格室內(nèi)填充碎石料構(gòu)成護(hù)岸體系。土工格室是由高分子聚合片材經(jīng)高強(qiáng)度焊接而形成的一種三維嘲格結(jié)構(gòu)，使用前緊密疊合在一起，便于運(yùn)輸，使用時(shí)將土工格室人工拉開(kāi)成網(wǎng)格狀，用鋼筋鉚固在渠坡上定位，在土工格室內(nèi)填充碎石料，從而構(gòu)成蜂窩碎石護(hù)坡結(jié)構(gòu)。

四、總結(jié)和展望

現(xiàn)有的生態(tài)護(hù)岸技術(shù)采用人工材料和草本植物相結(jié)合的原理，既可以起到穩(wěn)固河道邊坡、防止河道沖刷破壞的作用，又可以增加河道的生態(tài)系統(tǒng)功能。明顯改善和保護(hù)了坡岸和水生態(tài)系統(tǒng)的完整性，并且還利用根系發(fā)達(dá)的植被有效提高了河道坡岸穩(wěn)定、抗侵蝕能力，同時(shí)，在控制地表徑流污染方面具有良好的生態(tài)效益。但是，就目前而言，仍存在不少問(wèn)題：（1）生物技術(shù)工程并不能完全替代傳統(tǒng)的工程技術(shù)。（2）生態(tài)護(hù)岸技術(shù)發(fā)展還不太成熟，規(guī)范也沒(méi)有給出明確的規(guī)定。（3）生態(tài)護(hù)岸技術(shù)與現(xiàn)代科技的結(jié)合還有待研究，并且一些生態(tài)護(hù)岸技術(shù)只在理論上可行，并沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)。

今后，在生態(tài)護(hù)岸技術(shù)的發(fā)展中要盡快地融入一些新材料、新技術(shù)和新的設(shè)計(jì)理念，要用生態(tài)的手段來(lái)解決生態(tài)的問(wèn)題，切實(shí)落實(shí)和體現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的生態(tài)理念，使得河流重現(xiàn)清澈見(jiàn)底、魚蝦洄游、水草茂盛的自然生態(tài)之美■