河道生態設計在浙江省現代水利示范區（德清洛舍）工程中的應用與探討

蘇躍宗 浙江中水工程技術有限公司

水是生命之源、生產之要、生態之基，既不可或缺又無以替代。自古以來，人們通過治導、疏浚、堤岸加固等工程措施除弊興利，實現防洪排澇、供水灌溉、交通航運的目的。隨著經濟社會快速發展，人口爆炸式增長，河流受人類活動的影響也越來越大，造成河流生態功能退化，水質惡化。再加上傳統的治河理念側重于防洪排澇，而忽略其生態屬性、景觀屬性和自然屬性，建設中又過度使用鋼筋，混凝土及石材，造成河道“三化”現象嚴重，破壞了河道的生態系統，帶來一系列水質水生態水環境問題。

1.國內外生態河道治理理念的演變與發展

20世紀30～90年代歐美、日本、澳洲等發達國家在河道生態治理和整治水環境方面做了很多實踐和研究，包括恢復裁彎取直河段、增加河道深潭淺灘、拆除硬質駁岸、恢復原有河勢等。70年代，瑞士提出“多自然型河道生態修復技術”，拆除已建混凝土硬質駁岸，將直線型河道轉恢復成適合生物生存的蜿蜒型河道。90年代，日本提出“多自然型河道建設”理念，倡導在河道治理過程中兼顧環境與生態因素，拆除原有的混凝土護岸，恢復河灘、深潭、河心洲，河道形態變化更加豐富多樣，河勢更趨于自然，恢復了河道更多的自然屬性。

我國治水歷史悠久，春秋戰國以來，治水先輩們就已經初步掌握并運用河道生態治理理念，在都江堰及其他水利工程上均有體現。明朝劉天和提出了“植柳六法”，通過植物措施進行固岸護腳，防止沖刷，同時改善水環境，營造水景觀。2002年，水利部董哲仁教授提出了“生態水工學”的概念，作為水工結構工程學的一個新的分支學科，將水工結構與生態科學有機結合，從而改變傳統單一的治河理念，以適應時代的發展。近年來，經過數代水利工作者的不斷積累、學習與創新，我們在生態治河工程設計及施工方面均取得很快發展。上海蘇州河環境綜合整治工程、錢塘江源頭區域生態保護修復工程、東苕溪清水入湖河道整治工程等一系列工程實施落地，為生態治河理念推廣提供更多鮮活素材。

2.生態河道設計在浙江省現代水利示范區（德清洛舍）工程中應用

2.1 工程概況

德清縣位于浙江省湖州市，地處長三角中心，杭嘉湖平原西部，天目山余脈莫干山東麓，東苕溪中游，南臨杭州市余杭區，北依湖州市吳興區，東與嘉興市桐鄉市接壤，西與湖州市安吉縣毗鄰，距上海140km，杭州市區40km，交通便捷，生態環境優越，氣候宜人。德清縣是浙江省唯一的水利高質量發展示范縣。

浙江省現代水利示范區（德清洛舍）位于德清縣北部洛舍鎮，東依洛舍鎮工業區，南界洛龍河，西枕東苕溪導流港，北接吳興區，規劃面積10.8km2。示范區坐擁德清第二大湖漾洛舍漾，懷抱美麗的國家生態村張陸灣村，區內河網密布，閘站堤岸元素豐實，是典型的江南水鄉。

2.2 工程總布置

浙江省現代水利示范區（德清洛舍）內水利項目可分為標準化圩區建設工程、洛舍漾及周邊水系綜合整治工程、高效節水灌溉工程、水土保持示范園、水利科技推廣項目等五類。其中，洛舍漾及周邊水系綜合整治工程共治理河道16條、湖漾2個，共治理河道長度21.13km，湖漾面積2626畝，清淤疏浚171.6萬m3，護岸工程33.81km（含綠化及生態修復），生態修復4.32萬m2，生態濕地200畝。

2.3 生態護岸設計

2.3.1 平面布置原則

河漾治理平面布置上遵循保護優先、生態治理的原則。優先維持河道自然形態、自然岸線，宜寬則寬、宜彎則彎、宜灘則灘。保護兩岸現狀植物群落，避免過度開發，防止破壞治理。

（2）護岸布置分區

護岸的分區與河道的功能相對應，本次治理河道功能包含行洪、排澇、灌溉、水生態環境和水文化景觀等。

①河漾岸線功能僅為生態環境，且位于生產區的河道護岸，不采取硬質護岸措施，以生態修復的手段為主。

②河漾岸線功能包含為通航、排澇、灌溉、生態環境（位于生活區），采用硬質護岸措施（如仿石、砌石）防止沖刷及水土流失，為美化環境，在岸坡種植喬灌草植被。

③河漾岸線功能包含文化景觀的河道，護岸型式在進行固坡的同時采取較為美觀的型式（如生態袋、木樁或塑鋼板樁結合景觀疊石），并考慮植物措施、親水平臺、水文化設施的布置。

2.3.3 斷面設計原則

結構安全。護岸必須滿足固坡、防洪要求，保證在正常運行及行洪期間的結構穩定牢固，耐久性符合規范要求。

可行性強。護岸必須適應當地現狀條件，充分尊重項目所在地建設規劃及當地人民群眾需求。建設應盡量減少占用土地。

因地制宜。護岸應根據城鎮建設區、“美麗鄉村”區及生產區、生活區的分別，合理安排護岸的種類。

控制投資。護岸在保證生態性、牢固性、功能性的前提下，盡量控制工程投資。

施工便利。護岸型式的選擇應合理考慮施工因素，以便工程能夠順利實施和推進。

2.3.4 斷面型式選擇

根據《浙江省萬里清水河道建設技術要求》，河道斷面宜保持天然河道斷面，保持天然河道的自然形態，包括河道的平面彎曲形狀、深潭淺灘、河心洲及河道的生物群落和原始植被；當天然河道斷面不能滿足功能需求時，可根據需要在復式斷面、梯形斷面、矩形斷面中選擇。

各種斷面型式除了滿足結構安全，穩定的前提下，盡量采用自然、柔性或仿生護岸，保障河道水體與土體的物質能量交換，創造生物賴以生存的棲息地和活動空間，豐富生物多樣性，形成一個穩定且可自我修復的生態系統，打造一條會呼吸的河道，實現“水清、流暢、岸綠、景美、宜居”的美好愿景。本工程根據河道特點及功能需求擬定了干砌塊石護坡、仿石生態砌塊、魚巢塊、格賓石籠、生態袋、景觀疊石、木樁、塑鋼板樁及純植物護坡等型式，概括起來為硬質仿生護岸、柔性仿生護岸及純植物自然護岸。

硬質仿生護岸：指由石料、仿生砼砌塊砌筑的護岸，護面材料強度較高，抗沖刷能力較強，護岸塊體之間壘砌，河道水體與土體可進行物質與能量交換，且塊體內的空腔及縫隙可為水生動物提供棲息繁殖的空間。常用型式有干砌塊石，混凝土生態砌塊，魚巢塊。護岸頂高程控制在常水位上0.5m以內。護岸迎水面常水位變動區域可種植水生植物如再力花、黃馨等；常水位以下0.5m范圍可種植挺水植物如蘆葦、香蒲、水蔥、美人蕉等；護岸頂部以1:2緩坡放至現狀底面高程，坡面喬灌草結合種植，營造具有層次感、空間感及季節性的植物群落。

柔性仿生護岸：指在常水位以下采用塊石、石籠、木樁、仿木樁、塑鋼板樁等材料，增強河岸抗沖刷能力。樁頂及石籠頂高程控制在常水位以下0.2m，其上采用土坡，土坡坡比緩于1:2.5，土坡采用植物護坡，近岸區種植生態美觀的水生植物，即能凈化水質，又能為水生動物提供棲息和活動場所，美化水面。

純植物自然護岸：指在水流平緩，河岸坡度緩于1:2.5，岸坡植被茂盛，植被根系固土效果明顯，水土保持情況較好的河段，保持河道的自然岸坡，河面保留部分浮水植物，常水位以下，根據水深選擇挺水及沉水植物，按照植物習性配置。水面以上種植紫蘇、燈籠草、狗尾草、蘆葦、香樟等本地物種，維持河道的“野趣”，寄托人們的“鄉愁”。

3.結論

現如今，河道生態建設已成為是融合生態水工學、生物學、環境學、生態學、美學、建筑學等多門學科于一體的現代水利工程。研究水體和土體、水體和生物相互涵養，適合生物生長的仿自然狀態的護坡。設計過程中充分考慮鄉土物種，強化生物多樣性，使河道治理與人、生物、周圍的自然環境及人文歷史相和諧，進而推動人與自然和諧共生、經濟建設與生態保護融合發展。