生態護岸在河道整治中的應用與研究

摘 要 文章簡述了生態護岸的概念與內涵，總結現有生態護岸類型與技術，闡述生態護岸在發展中存在的問題，以期為生態護岸技術的發展與河流生態恢復提供理論基礎。

關鍵詞 河道整治;生態護岸;護岸材料

引言

河岸帶是連接河流與岸坡的紐帶，是陸生生態系統與水生生態系統的交錯地帶，具有涵養水源、調節微氣候、緩沖水土等重要的生態功能[1-2]。然而，長久以來，人們主要關注護岸工程在防洪安全、固土護坡等方面的功能，忽略了岸坡的生態效益。因此，許多采用混凝土、漿砌石等硬性材料的護岸結構與周圍的景觀極不協調，同時破壞了護岸兩側水生和陸生動植物的交流渠道，水生態系統遭到嚴重破壞[3-4]。

早在20世紀60年代，當歐洲人厭倦了缺乏美感和破壞水生態灰色水泥河岸，開始覺醒并追求自然，生態護岸技術應運而生，并廣泛應用于河流治理中[5-6]。隨著我國河道治理技術的不斷完善以及人民對美好生態環境的需求不斷增大，我國積極引入國外先進的河岸治理理念與技術，使得生態護岸技術廣泛應用于河流治理中。生態護岸是在滿足護岸工程基本功能的基礎上，以河流生態系統為中心，利用自然或人工材料，既具有硬質護岸的穩定性，同時兼具自然護岸的生態景觀性的新型水利工程。不過，我國開展生態護岸建設的時間較晚，對于生態護岸材料的選擇，護岸配置系統的技術研究，生態護岸的評價指標體系還處于初期發展階段，開展和推動傳統河道治理向新型的生態護岸治理還需要漫長的時間[7]。

1生態護岸的類型與應用

生態護岸材料相較于傳統護岸材料要更豐富，更多地考慮護岸生態系統的協調性。根據護岸材料中天然材料所占的比重，可將生態護岸分為自然型生態護岸與人工型生態護岸兩大類。

1.1 自然型護岸[8]

自然型護岸，顧名思義，就是護岸材料大多數為天然植物，依靠大自然原有的植被護岸。一般來說，護岸植物以水生和濕生植物為主，種類多且多為軟質景觀，物種多樣性好。自然型護岸具有工程量小，施工簡單，成本低等優點，但同時因為植被的根系加筋作用不強，在抗水流沖刷以及抗岸坡穩定方面的缺點也很明顯。因此，自然型護岸一般僅適用于降雨少、水位落差小、流量小的河道。當然，由于這種純自然型護岸適用范圍小，抗滑穩定性差，因此大多數的自然護岸在岸坡種植植被的同時，在坡腳利用木材、石材等天然材料護底。這些材料一般為樹樁、竹籬、草袋等再生材料，對原有植被的生態性干擾小，同時增強岸坡的抗沖刷能力，但是工程量較大且成本較高，可用于河床不平整、沖刷不嚴重的河段。

對于自然型護岸來說，由于其護岸材料主要以植物為主，所以該種護岸形式有限，常見的護岸形式有：水生植物護岸、植草護岸、植物纖維墊護岸等。

（1）植草護岸。植草護岸是利用植物根系的加筋作用來抵抗水流對河岸的沖刷作用，起到減少土壤流失，改善土壤結構，維護岸坡生態功能的作用。單純的植草護坡其實無法有效地維護岸坡穩定，所以一般植草護坡通常與其他人工護坡技術相結合，通常的做法是在河底拋石鎮腳，或者使用直立矮墻與混凝土方格結合形式護坡。

（2）河岸防護林護岸。河岸防護林護岸是利用樹木或竹子發達的根系產生對水流的阻滯作用，減輕水流對河岸的沖刷和侵蝕，同時還能改良土壤，增加土壤的有機含量，增強土壤的持水能力。

1.2 人工型護岸[9]

人工型護岸，就是采用鋼筋混凝土、金屬格籠等人工材料進一步鞏固植被護岸能力，同時兼顧護岸的安全性與景觀性，可以說是自然型護岸與傳統護岸比較完美的結合，適用于各種類型的河道，不足之處就是工程量大且投資較高。人工型護岸將會是今后河道整治工程采用的主要生態護岸之一。對于人工型護岸來說，護岸技術可以分為傳統人工型護岸與新型人工護岸。

（1）傳統人工型護岸

傳統人工型護岸，簡單來說，就是在自然型護岸技術基礎上，增加一些天然護岸材料或者砌石塊和鋼筋混凝土結構等，比較常見的護岸技術有木樁植被復合護岸、預制混凝土連鎖塊體結構護岸和網石籠結構護岸等。

1）木樁植被復合護岸技術。木樁植被復合護岸技術是在植草護坡的基礎上，沿河岸向岸坡底部打入圓木樁，可以有效抵擋水流沖刷，很好地滿足防洪及生態功能，適用于岸坡結構較為穩定的自然河道修復工程。

2）預制混凝土連鎖塊體結構護岸技術。預制混凝土連鎖塊體結構護岸技術是在岸坡放置連鎖塊體結構，因其結構整體性好，抗沖刷能力強，塊體空心處可以種植植被，適用于流量大、沖刷嚴重的河岸。

3）網石籠結構護岸技術。網石籠結構護岸技術是在鐵絲網籠里裝入碎石、肥料和種植土而形成的一種復合式種植基，表面可以種植草木，通常做成擋土墻形式或者臺階狀，抗沖刷能力強，可用于流速較大的河段。

（2）新型人工型護岸

新型人工護岸，又可細分為土工復合材料護岸技術和新型植被生長基質。由于土工合成材料強度高、耐久性佳、滲透性強，能很好地與岸坡土體、岸坡植被形成穩定的防護體系。

1）生態袋護岸技術。生態袋護岸技術是一種柔性生態護岸，能適應變化不均的坡面，裝有腐殖土等植物生長基質的生態袋與坡腳石籠共同抵御水流沖刷，是一種復合型護岸技術。

2）土工格室生態護岸技術。土工格室生態護岸技術常見于河道護岸工程，主要在岸坡上鋪設土工格室，格室內填入腐殖土、碎石等混合材料，在格室表面植草，是一種兼具生態景觀功能和防洪功能的護岸技術。

3）三維植被網技術。三維植被網技術是在岸坡表面鋪設土工合成網格材料，并在表面種植植被，植被根系穿過網格與土壤牢固結合，利用土工材料的高強度以及植物根系的加筋作用形成岸坡防護系統，具有良好的抗沖刷性能。

4）生態混凝土。生態混凝土的原理是在保持混凝土抗壓強度的同時在其中加入生物基質，且要求混凝土的孔隙率大于25%。這種生態混凝土護岸同時兼具傳統護岸的防沖要求和植被的生長要求，具有良好的生態景觀功能和抗沖刷性能。

5）水泥生態種植基。水泥生態種植基與生態混凝土功能類似，是一種由土壤、水泥、河砂、肥料和有機質等組成多孔性三相結構體，是植物生長的良好環境。

6）土壤固化劑技術。土壤固化劑技術是在土壤中加入特殊的固化劑，經過物理化學反應后形成三維網狀結構，提高土壤的強度與密實度，在保證岸坡植被生長環境同時提高岸坡的穩定性。

以上4）、5）和6）都屬于新型植被生長基質護岸技術，是一種介于傳統護岸技術和人工護岸技術的新型護岸技術，更符合生態景觀功能的內涵。

2生態護岸工程中待解決問題

我國河流生態治理萌芽于20世紀90年代末，生態護岸技術在河流生態治理中起到重要的作用。生態護岸工程是對傳統護岸工程的一次升級改造，彌補了傳統護岸的缺陷，滿足安全穩定、生態景觀和自然親水等要求。但是，相較于傳統護岸工程技術體系，新型生態護岸技術體系制定較為落后[10]。

（1）一些新型生態護岸材料的產品技術標準還不完善。例如格賓石籠、格賓墊、雷諾護墊等生態格網由于沒有相關產品技術標準，市面上不同產品的強度和耐久性差異性很大。針對土工合成材料應用技術規范在材料特性方面僅對反濾、保土方面提出了簡單要求，對于材料強度沒有提出具體指標，遠不能指導實際工程應用。

（2）護岸植物種類相對單一。針對南方部分發達省市的護岸植被調研可知，許多護岸植物種類較為單一，多為城市園林中常見的中生植物，由于植物種類少，上下層植物配置不當導致植物枯萎，長勢不佳。同時，有些地方為了追求視覺效果，盲目選取外來物種，不僅帶來較高的養護成本，而且影響本土植物的正常生長。

（3）護岸植被類型未能與河道特點和護岸功能相適應。由于河道特點、人居環境不同，護岸植被類型也要因地制宜。對于流速快、水位變幅大、沖刷力強的山丘區河道，宜采用根須發達、抗沖刷、耐貧瘠的植物。對于流速小、水位變幅小、水質較差的平原區河道，宜選用耐水淹、凈化水質強的植物。對于人口集中聚集區的城鎮河道由于觀賞要求景觀休閑功能，宜采用觀賞價值較高的植物。

3結束語

生態護岸旨在創造良好的河道環境和自然景觀，是一種集水利工程學、環境科學、生物學、景觀學和美學于一體的新型護岸。生態護岸形式種類繁多，各具特色，為河道整治工程提供多樣化的選擇，在實際工程中也取得不錯的效果。但是護岸材料的選取與材料技術指標還有沒有出臺規范性指導，還需要進一步研究。護岸植被的選取關系到生態護岸建成后的維護管理，影響水陸動物的生長環境，需要根據河道特點與屬地氣候、文化等因素綜合考量?？偠灾鷳B護岸技術正在逐漸取代傳統的護岸，但是對于生態護岸的綜合評價尚缺乏統一的標準，對于護岸的選取也缺少相關技術指導，還需更深入的研究。

參考文獻

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[10] 黃偉.鋼絲石籠混合式護岸結構在長江航道整治工程中的應用[J].水運工程，2012，（10）：123-127.

作者簡介

徐敢生（1967-），男，安徽歙縣人;學歷：大專，中級工程師8級，現就職單位：歙縣水利局，研究方向：水利工程建設管理。