淺析生態護岸建設研究與實踐

黃成

摘 要：生態護岸是現代河道治理發展趨勢，是融現代水利工程學、生物科學、環境學、美學等學科于一體的水運工程。本文首先介紹了生態護岸的特點及功能，并分析了未來生態護岸的發展趨勢，最后以上海青浦區練塘鎮為實例說明生態護岸的建設。

關鍵詞：生態護岸；景觀；功能；特點

引言

生態型護岸作為永久河岸防護工程在我國還處于探索階段，生態護岸利用植物或者將植物與土木工程相結合，對河道坡面進行防護，有助于對河流水質的改善。隨著生態環保理念的深入，我國也不斷地提高對護岸工程生態環境效益的要求。黨的十八大期間，農業部提出在全國開展“美麗鄉村”創建活動，上海市青浦區委區政府啟動了5個“美麗鄉村”示范村建設的工作任務，本文以上海市青浦區2014年美麗鄉村練塘鎮工程中的大圣港、莊前江等重點河道及網田河、東泖江等規劃河道為例來說明如何構建生態護岸。

1生態護岸的特點

生態護岸為石堤與土堤相結合的一種二級護岸型式，石堤和土堤均充分發揮其優勢，其特點主要是：1）工程造價低，經濟適用；2）外型美觀，與環境協調；3）施工難度大，工期長；4）管理費用高、難度大。

2生態護岸的功能

生態護岸是恢復后的自然河岸或具有自然河岸“可滲透性”的人工護岸。其自然河床與河岸基底具有一定的滲透性，在河岸與河流水體之間，水的交換和調節功能可以得到充分保證。生態護岸具有以下多種功能：

2.1防洪功能

生態護岸作為一種新型的護岸，它采用自然材料，形成一種“可滲透性”的界面，使水循環途徑發生一定的變化。當洪水來臨時，洪水通過坡面植被向堤中大量滲透儲存，可緩解洪峰，生態護岸中大量根系發達的固土植物，可以很好地保持水土，使堤岸的抗沖性能大大加強。

2.2生態功能

生態護岸把濱水區的植被與堤內的植被連成一體，構成一個完整的河流生態系統，是水陸之間的過渡區域。生態護岸坡面的植被可以減緩河水的流速，為一些水生動物提供覓食、棲息場所，對保持生物多樣性起到一定的作用。因此，植被覆蓋充分的護岸是河岸帶生物多樣性的保障[1]。

2.3景觀功能

生態護岸不僅可以與周圍環境構成相協調的河道景觀，而且可以通過保護和建立豐富的生態系統形成河水清澈見底、魚蝦洄游、水草茂盛的自然生態景觀，成為人們休閑、娛樂的場所。

3生態護岸的發展趨勢

護岸的生態化建設正在逐漸興起，我國對河流生態護岸技術的研究從“水利工程”開始逐漸發展到“生態水利學”、“生態水工學”等。

3.1研究多集中在植被的選擇與搭配、護岸材料的選擇、結構形式的優化等方面，對護岸機理的研究還不多。植被護坡、土工材料復合種植基護坡、植被型生態混凝土護坡等護岸形式都是從表觀和現象來研究生態化護坡，而較少見到從物質流動、能量流動和食物鏈關系等角度來研究生態護岸[2]。

3.2生態護岸工程是一個“土壤生物工程”，是土壤保持技術、地表加固技術以及生物技術和工程技術的綜合體。由于護岸處于水陸交界地帶，具有非常活躍的物質、能量和信息流動，以及比其它相鄰生態系統更為明顯的生物多樣性特征，因此今后應該對護岸的綜合功能進行廣泛深入的研究。

3.3生態護岸是一門囊括了園林、生物、環境工程、土木工程等多種交叉學科[3]。目前在理論上的研究滯后于工程應用上的需要，還沒有形成統一的規范。不同構成和形式的生態護岸應當在滿足水利要求的同時，有統一的規范來給予指導。

4生態護岸實踐——以練塘鎮為例

根據《練塘鎮水利規劃》，大圣港、莊前江等重點河道及網田河、東泖江等規劃河道位于太南片，我們應根據當地的水生態環境和美麗鄉村建設要求。護岸類型優先考慮生態性結構、適當兼顧景觀性的要求，再結合工程的施工、地質、地形、兩岸的功能要求，來選用護岸結構形式，以確保河道的安全穩定性、生態性、美觀性和工程的經濟性。

4.1 地形地貌

青浦區練塘鎮，地形起伏不大。擬整治河道兩岸為現狀房屋、農田、道路和魚塘，地面標高在2.20～4.80m 之間，勘探孔孔口高程在2.24～4.19m 之間。另外，練塘鎮地基土勘察查明，在自然地面以下25m 內各土層均為第四系沉積物，由粘性土、粉性土等組成。

4.2 工程要求

擬建景石壘砌護岸設計基底標高為1.60m 。受河塘邊界變遷及護岸建筑歷史影響，擬建場地局部位置填土厚度較大，設計護岸基底局部位于第①層填土中，應注意作換填處理。其余護岸基礎底面處于第②層粉質粘土中，可選用該層為天然地基持力層。所建議持力層局部夾灰黑色有機質土，該夾層土質極其軟弱且有遇水強度銳減的特性，施工中基底遇該層應徹底清除作換填處理。當基底下第②層土厚度較小且下有第③層時，應考慮軟弱下臥層按雙層地基考慮承載力，必要時應對軟弱下臥層（第③層）進行地基加固處理，如注漿、水泥土攪拌樁等。

4.3護岸方案設計

護岸結構的設計首先要滿足安全性能的要求，同時考慮生態性及景觀性要求。根據美麗鄉村建設規劃，將重點河道及規劃河道遠離建筑物及道路的河段，擬建設生態護岸，以滿足美麗鄉村的景觀、生態需求。

1）護岸方案一

采用鋼筋混凝土L 墻，鋼筋底板寬為 1.12m，底高程為 1.70m，基礎厚為0.30m。胸墻總高為1.00m，胸墻厚為0.12～0.26 m 的鋼筋混凝土整澆結構，胸墻頂高程為3.00m。墻后設1：2.5 的土坡，土坡上種植綠化。墻前槽內理砌塊石體，外側設水生植物種植區。

2）護岸方案二

自嵌式擋墻結構，素混凝土基礎，寬1.1m ，基礎頂高程為 1.90m，厚 0.25m ，外側設防滑趾坎，采用自嵌式砌塊墻體、鋼筋混凝土壓頂，墻身總高1.1m，厚為0.305m，墻后采用碎石分層填筑，并鋪設土工格柵及土工布。

3）護岸方案三

采用100mm 高土工格室，內填碎石和耕植土，并拌入草種，自然發芽成護坡植物。結構下端略低于2.2m高程平臺，上端至3.6m高程的堤頂。土工格室護坡下端設300×500鋼筋砼鎮腳，其上為2.2m高程挺水植物平臺，下方1.9m高程浮葉及沉水植物種植平臺。

4）護岸方案四

采用土工格室+密排木樁組合護岸，采用100mm 高土工格室，內填碎石和耕植土，并拌入草種，自然發芽成護坡植物。結構下端略低于 2.2m高程平臺，上端至3.2m 高程的堤頂。2.2m 高程挺水及浮葉植物平臺與下方1.7m 高程平臺間采用密排杉木木樁（?80、L=2000 ）分隔。

5）護岸方案五

采用三立抗沖毯，通過鉚釘、輔助鉚釘、固定釘及合成纖維將植被毯定位在1：2.5 的斜坡上。2.20m 高程挺水及浮葉植物平臺與下方1.9m 高程沉水植物種植平臺間采用石籠網箱分隔。

4.4生態護岸方案對比

根據前述要求及五種不同設計方案的對比，方案一景觀性、生態性均比較好因而選用于重點河道有景觀、生態要求的河段；方案二生態性、景觀性均比較好，穩定性好、墻后可以承受較大荷載，同時施工方便；方案三因其生態性好且施工方便因而選用于骨干河道及規劃河道臨河無建筑物的河段；方案四生態性較好，且施工方面、造價較低，能很好的解決河坡坍塌和水土流失問題，而選用于野外的村級河道。

結論：

生態護岸是現階段及將來護岸建設的發展趨勢和新要求。在當前大力提倡崇尚自然、重塑生態河道的形勢下，越來越多的河道護岸工程要求達到人與自然的和諧統一，既要滿足行洪防洪的最基本需要，又盡可能地從生態的、可持續發展的角度來處理河道護岸工作。

參考文獻：

[1]朱宏進，上海郊區中小河道生態河道護岸建設形式的討論[J].上海市郊區水利新技術論文集，2013（05）.

[2]熊治，平河道生態護岸設計中的幾個問題[J].中國河道治理與生態修復技術專刊，2010