常州內河航道綠色建設途徑與實踐

黃永銘 常州市鐵路民航事務管理中心

洪 偉 常州市港航事業發展中心

“十九大”報告提出，“建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計”“必須堅定不移貫徹創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念”。為貫徹生態文明戰略，全面推進交通運輸行業綠色發展，推進新形勢下航道整治工程向生態環境友好型轉變，促進航道建設對河流生態環境的恢復與保護，近年來我國在航道綠色建設方面進行了大量探索與工程實踐。常州作為長三角水網核心地區，航道資源豐富，近年來結合國家高等級航道整治工程開展了航道綠色建設的探索，特別是在丹金溧漕河航道整治中創新運用工業化設計施工方法，極大提升了綠色建設水平。本文在相關研究設計與工程實踐的基礎上，總結了常州內河航道綠色建設途徑與實踐經驗，供相關設計施工參考。

1.國內外航道綠色建設概況

圖1 丹金溧漕航道生態護坡

二十世紀八十年代，西方發達國家開始關注河流治理帶來的生態環境影響，采用去硬質化的近自然河流治理理念，運用無混凝土或混凝土和植被相結合的護坡材料與結構，逐步恢復河道及河岸自然狀態，開啟了一系列理論創新和實踐探索。例如，萊茵河可持續發展計劃，以流域綜合保護和治理的不同階段目標為指引，有計劃、有步驟地實施基于水文生態系統的整體性流域保護與治理模式，將整治工程對生態環境的影響降到最小化，通過創新航道工程技術和工程結構型式，實現了德荷邊界生物幾乎絕跡到河流生態良好的蛻變，從而恢復了河流的生態健康。2001年開始的美國密西西比河綠色航道治理，通過大量的科學試驗和不斷完善的法律體系，在航道整治工程中大量運用新型生態型壩體，不僅能滿足通航目標，還能營造多樣性的適合水生生物的棲息地。總體上，歐美發達國家綠色航道治理以生態恢復為首要目標，保護河岸的自然屬性，采用“軟性化”的結構，最小化對河流生態的影響，并且通過設置法律法規加強流域保護，優化管理措施并進行跟蹤監測，實現人與自然的和諧統一。

圖2 丹金溧漕航道生態畫廊

圖3 丹金溧漕航道工業化裝配式護岸

上世紀八十年代以前，我國河流水生態治理主要依據河流的物理和化學水質監測指標，很少考慮水文和生物指標的環境理念，2005年后基于“河流健康”評價的河流生態管理在我國開始流行。我國航道部門在2003年左右開始生態型護岸結構的探索，運用以植物保護為主的柔性植被型生態護岸或是植物與天然或人工材料相結合的綜合型生態護岸，在保障航道通航功能前提下，努力平衡生態岸坡的防護費用和生態效益。特別是2008年后“生態航道”概念提出，針對我國內河航道綠色建設與保護的理念逐漸形成，綜合河流的航運功能、生態功能和其他社會服務功能，提出了綠色航道的理論框架和實現途徑，依托長江、京杭運河等干線航道整治工程，在綠色航道的生態環境調查、設計理論與方法、生態型護岸與護底、生態疏浚與清礁等方面開始了大量探索與實踐，取得了豐碩成果。近期，交通運輸部將發布《內河航道綠色建設技術指南》和《內河航道綠色養護技術指南》。

2.常州內河航道綠色建設

常州是一座有著3200多年歷史的文化古城，地處長三角腹地的蘇南水網地區，境內河道縱橫交織，蘇南運河、錫溧漕河、丹金溧漕河、蕪太運河、德勝河等干線航道與長江、太湖形成江河相通、河湖相連的航道網絡體系。常州市境內共有航道136條，航道總里程1155.69公里，其中三級航道154.6公里。近年來，常州航道建設實現了瓶頸航段整治向整條航線整治的重大跨越，京杭運河、丹金溧漕河、錫溧漕河等骨干航道升級整治已全面完成。其中，丹金溧漕河溝通蘇南運河和蕪申線，全長65.590公里，河道寬度多在70～90米，水流平緩，水位變幅小，含沙量小，河床沖淤變化小，除當地發生洪、澇水時有一定的徑流量外，其余時段內徑流量較小。

2.1 生態岸坡

在丹金溧漕河航道整治中，充分考慮航道的自然特性，普遍采用被實踐檢驗了的一級直立式硬質結構+二級護坡柔性結構的組合型生態結構型式。結合沿線地形，一級護岸主要采用了消散波能的透空式鋼筋混凝土重力式結構，局部不能大開挖航段采用鋼板樁；二級護坡主要采用仿木樁、箱式綠化擋墻結構、生態混凝土、空心六角塊草皮護坡（如圖1）。在河面寬闊的航段，保證設計河底寬度的基礎上保留淺灘上大范圍蘆葦的航段，打造了一條6公里的生態畫廊（如圖2）。

2.2 工業化裝配式護岸成套技術

針對目前國內航道硬質護岸施工存在工業化程度低、資源消耗高、施工周期長、施工質量難于控制等問題，提出了適應內河航道護岸建設的預制箱型多層拼裝式結構并進行標準化設計，研發相應的預制構件生產線，形成全回轉水上吊裝預制箱型構件，形成了裝配式護岸工業化設計生產和施工的成套技術，可適應不同的擋土高度要求，整體性好，對環境影響小，造價成本比較低，可在箱體內進行植被種植，在航道綠色建設中具有顯著的優勢。該技術在丹金船閘下游三角洲生態島汊河1.1km長護岸進行了試驗應用（如圖3）。通過對比，采用裝配式護岸代替傳統護岸，造價差別不大，但工期縮短了28%，人工消耗降低31%，質量控制精度可比現行規范要求可提升1倍。

2.3 水上混凝土運泵一體化

為了解決航道護岸工程中所需大量混凝土的運輸問題，避免大量的臨時用地用于修建施工道路，提高航道綠色建設水平，研制了水上混凝土施工“運泵一體化”船舶（如圖4），實現混凝土岸上生產、水上運輸、水上澆筑作業，打破了過去混凝土成品需在岸上進行攪拌、然后裝船運送的慣例，使得混凝土運輸和施工均在水上進行，再利用水上標準化的布料系統，安全、快速布料至護岸模倉，使作業效率、安全性、標準化程度大大提高，克服了多年來內河航道工程混凝土施工效率低、水上作業機械化水平低、標準化施工難等一系列不足，航道綠色建設能力大幅提升。

圖4 水上混凝土“運泵一體化”專用船舶

3.關于航道綠色建設的思考

內河航道綠色建設應實現多目標與多效益。當前，國內航道綠色建設研究大多圍繞航道縱向平面布置和橫向結構型式，圍繞整治措施對航道水流多樣性、水生態影響的研究很少。內河航道綠色建設除了保證航道的通航尺度和通航功能外，還需要注重河流形態多樣性、水流多樣性和生物多樣性，盡量恢復河道原型狀態，重視對水域生命棲息區產生的影響，同步開展多目標多學科交叉研究，以確保河流航道工程建設后，多目標功能和效益的實現。

內河航道綠色建設應貫穿工程全生命周期。航道綠色建設不僅需要前期的研究與論證，還需要工程實施后為工程驗收進行效果觀測，更需要在重點航段進行長期的持續的跟蹤監測，形成多學科的持續觀測研究與現場經驗總結。例如，德國在萊茵河地區進行了二十余年的監測，得到系列的工程效果分析。因此，內河航道綠色建設后應建立持續長效的現場監測研究，為工程持續多目標效益的發揮奠定理論基礎，為未來河流航道通航、水生態治理提供有力支撐。

內河航道綠色建設應加強體制與機制建設。生態建設重在建設理念，在于各級政府的重視。工程建設中應健全有關機制體制，確保航道工程進行的是綠色建設，而不僅僅是某一單目標的實現；加強多行業的機制體制建設，國際技術交流與合作，確保工程順利實施以及達到理想的工程效果。在此基礎上，盡力推動立法，通過法律保障和促進內河航道綠色建設，落實生態文明治國理念。