生態格網在北汝河治理中的應用

□ 石向陽 □張營營

（1郟縣水利局；2黃河水利職業技術學院）

0 引言

近年來，隨著社會經濟的發展，人們生活水平及綜合素質的提高，綠化環境、美化河流兩岸，成為時下熱點，生態治理也正是在這一形勢下應孕而生。采用生態格網治理河道工程可以促進地表水和地下水的交換，滯洪補枯、調節水位，恢復河中動植物的生長，增加水生動物生存空間，并利用動植物自身的功能凈化水體，有利于堤防保護和生態環境的改善。

河道治理集防洪、排水、交通、綠化、生態、文化于一體，對鄉鎮城市的發展帶來了良好的社會、經濟、環保效益。北汝河郟縣段治理工程2期、3期、4期護岸工程均采用生態格網結構形式，通過實際應用，這種結構型式在抗沖刷、抗變形及生態性方面都表現出明顯的優越性。

1 生態格網的結構和特點

1.1 生態格網的結構

生態格網（gabion）是將抗腐蝕、耐磨損、高強度的低碳重鍍鋅鋼絲、鋅-5%鋁-混合稀土合金鋼絲（即GALFAN鍍層鋼絲）、鋅-10%鋁-混合稀土合金鋼絲或包覆PVC的以上同質鋼絲，采用專用設備編織而成的不同規格的多鉸狀、六邊形網目的網片。

隨著時間的推移，石料之間的空隙會被泥土充填，植被根系深深扎入石塊之間的泥土中，形成一個工程措施和植被措施相結合的柔性結構，符合現今的河道治理設計新理念。在國外，它被廣泛應用于各種土木工程，近年來，我國的水利部門也采用了這種結構。

1.2 生態格網結構特點

生態格網結構是一種新型支擋結構，其特點是在保證護坡具有一定的強度、安全性和耐久性的同時兼顧工程的環境效應和生物效應，以達到一種土體和生物相互涵養，適合生物生長的仿自然狀態，也即體現了安全性、生物性和景觀性，是支擋結構發展的新階段，是工程與生態環境相結合的典范，是一項節能、低碳、環保的新型結構。

用生態格網系列產品如固濱籠、綠濱墊等修建的護坡、護腳、擋墻具有整體性強、柔軟性好，抗沖刷能力強等優點，生態格網結構的護岸具有多孔性，實現了河堤（湖岸）土體與水體的交換與循環，內部填石為天然材料，親環境，植物可在其間生長，生物可在其中棲息，實現了人與自然的和諧相處。

生態格網結構可適用于水利工程、海洋工程、水土保持工程、山體滑坡防護工程、泥石流治理、公路鐵路護坡工程、公路路基路面工程、城市景觀工程等的治理。

2 生態格網結構的優勢

2.1 生態優勢

一是通透性好：生態格網結構能與周圍環境自然地結合。填石間的滲透能力能使土壤、水、空氣和植物自然地相互作用；二是水土保持好：通過設置土工織物濾層，可有效防止水土流失，滿足水土保持需要；三是自然取材：使用的主材料為天然石料，親環境且可回收。

傳統結構注重的是河岸防沖刷的功能性，如今，在滿足功能性的基礎上，更加注重結構的生態性。生態格網結構護岸（坡）既保護了河堤，有效防止了水土流失，又恢復了生態。

2.2 結構優勢

一是防散效果好：相比于單絞或焊接格網，生態格網具備防散效果，可防止任何偶然破壞造成結構散落；二是抗變形、抗震能力強：生態格網為柔性結構，具有很強的適應地基變形能力，特別適合對非穩定邊坡進行加固，或者在由于波浪或水流的作用使土邊坡發生變形的情況下使用；三是整體性好且施工簡單方便：安裝過程中將多個網箱或網墊綁扎在一起，形成一個均勻的結構，整體性好。

生態格網結構屬于柔性結構，能有效抵抗基礎的不均勻沉降，而整體結構不受影響；其柔性特征決定了該結構具有良好的抗震性。

2.3 耐久優勢

2.3.1 防腐效果好

生態格網產品使用中常遭受酸性空氣、水、土以及鹽腐蝕。鋼絲表面鍍鋅對鋼絲起到防腐作用。另外在鋼絲外面包覆PVC護膜，在編織、運輸、施工階段保護鋼絲，使用階段對化學、生物以及腐蝕性介質有更強的抵抗力。

2.3.2 天然卵（塊）石耐久性好

生態網箱填料采用堅硬、耐久的卵（塊）石料，長期使用不會出現崩解，從而保證工程的耐久性。

2.3.3 結構耐久性好

通過人為或自然作用，石塊之間的縫隙被土填充，植物的根系通過石塊之間的土深深扎入邊坡，形成一個柔性整體護面，即便網箱出現少量的斷絲，結構也不會失效。柔性結構的耐久性在我國就有很好的例證，比如四川都江堰工程，歷經2000多年仍完好無損。生態網絲的耐久性，通過國外應用表明，鍍鋅鋼絲使用年限>40a，鍍鋁鋅鋼絲>60a，可見其耐久性的優越。

2.4 成本優勢

一是制作成本低：生態格網可在工廠規模化生產，大量減少用人成本，從而使生態格網成本大幅降低；二是運輸成本低：生態格網進行成捆或成卷包裝，從而使運輸工作量小、費用變低；三是天然主材成本低：生態網箱（墊）的填料均為自然的卵（塊）石，河道的卵石、山坡上的塊石可就地取材，從而大幅減少主材的成本；四是施工簡單成本低：施工現場不需水、電，對場地、設備的要求低，場地狹小或工程量較小時，不需要機械設備，人工施工即可，可方便進行水下施工；五是施工環境要求低：生態格網施工對氣候無特殊要求，酷暑寒冬及雨天照常施工且對施工質量無影響。

3 生態格網結構在北汝河郟縣段治理中的應用

3.1 生態格網結構在護坡工程中的應用

北汝河郟縣段治理工程的岸坡防護即采用生態石籠格網型式，其內部充填的是天然石料，石料之間有間隙，允許植物在其中生長，還可以有針對性地在其上播種合適的植物，具有工程護坡與植物護坡的雙重功效。與治河工程中常用的混凝土板護坡、膜袋混凝土護坡、植物護坡、拋石護坡、干砌石護坡等護坡形式相比具有明顯的生態優勢。

3.2 生態格網結構在護腳工程中的應用

北汝河郟縣段治理工程中岸坡防護的基礎即護腳或鎮角，均采用的是生態石籠網箱，施工方便，整體性好，抗變形能力強。一般情況下，下層護腳為護坡工程的根基，其穩固與否決定護岸工程的成敗。護腳工程及其材料要求能抵御水流的沖刷及推移質的磨損，具有較好的整體性并能適應河床的變形，較好的水下防腐性能，便于水下施工并易于補充修復。

使用生態石籠網箱護腳除具備整體性、柔軟性的優點以外，與傳統的拋石護腳相比，用料少。如圖1、圖2所示。圖1網墊厚度比拋石厚度減小；圖2網墊護腳長度及高度均大幅減小。

4 結語

本文通過北汝河郟縣段治理工程中生態石籠格網的實踐應用，探索生態格網結構在河道治理方面的實際應用。這一技術的應用，在滿足岸坡防洪抗沖的基礎上，實現生態護坡的目標，滿足人們對治理河道、改善生態環境的迫切需要，通過建立河道生態岸堤，健全河道環境中生物群體和水體之間的互存關系，增強河道自凈能力，促進河道治理工程的健康發展。

現階段隨著經濟的發展，人們對生態環境的重視程度愈來愈高，對今后河道治理的要求也會向生態水系方面發展，未來生態格網技術在河道治理中的生態優勢必將進一步凸顯出來。

圖1 網墊厚度與拋石厚度比較圖

圖2 網墊護腳長度及高度圖

[1]張錫堂.江陰市金利達堤坡防護工程有限公司產品簡介.

[2]陳忠蘭,古寶和.生態格網在河道整治工程中的應用[J].上海水務,2007（2）：28-30.

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