生態型護岸模式在中小河流中的應用

張萬萬ZHANG Wan-wan

（中國安能集團第三工程局有限公司武漢分公司，武漢 430200）

0 引言

中小河流由于在前期施工中的規劃設計不足，經常導致防控治理不到位。而隨著社會經濟的不斷發展，我國也對生態環境的發展加以重視，從而對中小河流的防洪治理提出了更高的要求。但中小河流普遍分布復雜且數量眾多，加上多處在山區之中，其水流較為湍急，容易形成泥石流災害，對附近居民的生命財產安全造成威脅。因此，相關工作人員也應加強對于中小河流的防洪意識，并采取相應的治理措施。

1 傳統河流護岸形式對生態環境的影響

人們通常對中小河流的建設質量和規模較為關注，卻對自然生態的保護造成忽略，在建設護岸工程時多采用混凝土材料、漿砌塊石等較硬的材料，導致中小河流周圍的生態環境較差，從而對生態環境產生了一定的影響。首先對自然生態產生影響。傳統觀念中，人們認為整齊的河流更具有觀賞性，但這種河流卻違背了人文景觀與自然生態發展的理念，較硬的工程材料會破壞中小河流的自然發展，并且破壞后人工很難將其修復。其次對生活環境產生影響，若在自然水環境中摻入化學試劑或者水流中混入工程材料產生的碳化反應會嚴重影響水的質量。若水質受到污染，需要較長時間完成自我修復，對人類水資源的使用情況也會產生影響。

2 生態型河流及其護岸工程

在生態系統良性循環的前提下，修復河道生態成為治理工程的關鍵。而對于生態型河流普遍采用護岸方式，為維持自然生態的平衡，應提升水資源的質量，并以此為附近生活的居民提供更好的生活環境。提高中小河流的防洪標準，應加強對中小河流的生態保護意識，再將實現人類活動、自然生態、水資源、經濟社會以及河道的良性循環等因素加入到防洪標準中，從而滿足于中小河流生態發展的基本需求。

2.1 護岸布置的原則

護坡布置總體遵循以下原則：

①在滿足岸坡護防的要求下，盡量保持河道岸線的多形態化，隨彎就勢，順其自然；

②依據河道現有走勢，結合河道流速，重點對主河槽的迎流頂沖段進行防護；

③充分考慮河道岸線與濱水景觀的關系，護坡宜選擇生態較好的形式。

2.2 幾種不同護岸類型

2.2.1 預制鎖塊護坡

預制鎖塊護坡為斜坡式護岸，其勒腳及壓頂均采用C20 混凝土，其中每間隔12m 分一道縫，分縫處填BW2000 閉孔泡沫板，厚20mm；護坡采用C20 砼自鎖式預制塊，背后依次鋪設30cm 厚碎石墊層，10kN/m 土工布，土工布搭接不小于150mm，其中每間隔12m 設計一道C20混凝土隔梗。其設計圖如圖1。

圖1 自鎖式護坡設計圖

2.2.2 框格式擋墻護坡

框格式擋墻護坡基礎為C20 混凝土基礎，混凝土基礎每12m 設一道伸縮縫，縫寬20mm，設置BW2000 閉孔泡沫板；框格分為（1×2×0.5）m 和（1×1×0.5）m 兩種型號，第二種主要用于拐角處，砌塊背后依次鋪設30cm 厚碎石墊層，10kN/m 土工布，土工布搭接不小于150mm；頂部生態砌塊內部先填一層200mm 厚碎石，上面在填滿種植土（厚度大于150mm），種植百喜草；生態框式護堤采用重力式擋土墻原理，內部裝入碎石，使邊坡保持穩定，水平方向采用M20 螺栓連接，形成網格整體其設計圖如圖2 所示。

圖2 框格式擋墻護坡

2.2.3 混凝土擋墻護岸

新建混凝土擋墻按規劃河道布置，河底至地面采用直立式擋墻，墻頂高程不低于20 年一遇防洪水位加0.5m 超高，擋墻基礎開挖后回填黏土，相對密度不小于0.93，墻后回填土表層鋪設3cm 耕植土，后期進行植被恢復。其設計圖如圖3。

圖3 混凝土擋墻護岸設計圖

2.2.4 草皮護坡

在河道沖刷較小（坡度較緩、河道順直處等）處河段、河道現狀岸坡植被覆蓋情況較好處河段、天然山體處河段可采用本護岸型式，維持現狀植被，不再襯砌，并適當補充水生植物和濕生植物。主要用于河道順直、河床坡降較緩及沖刷性小河段。其典型設計圖如圖4。

圖4 草皮護坡設計圖

2.3 生態護岸模式的特性及功能

中小型河流的邊坡沖刷強度和縱向坡度較小，工程應從環保性、景觀性、以及自然生態的要求幾方面進行考慮，因此在河道護坡工程中可以選擇多孔隙結構、人造復合植被材料以及天然材料護坡等方式。由于河道受河段水力的不同影響導致沖刷腐蝕程度和坡度也有所差別，要根據河道的實際情況，采用合理、科學的防護措施，常見的有三種治理模式分別為原生態型、自然型和工程生態型，如表1所示。

表1 三種常見的護岸模式

3 案例工程基本情況

3.1 工程建設范圍

本次水利工程綜合治理工程整治范圍位于六安市金安區境內，主要位于東至市行政邊界，南至劉南通道，西至安豐路，北至滬陜高速合圍區域內的河道及渠系工程。

3.2 工程建設任務

①防洪工程；

②渠系完善工程；

③水質改善與生態修復工程；

④景觀文化工程。

3.3 工程建設部分內容

對山源河33.1km 長的河堤進行防洪整治，拓寬加堤；按照2 倍截留倍數對山源河東支、西支進行沿河截污；新建3 處生態礫石床，總面積5000m2；3 處水生植物帶，總面積17.8 萬m2。

3.4 不同護岸形式的實際應用

3.4.1 草皮護坡

以山源河西支西岔工程中的河道治理為例，山源河西支西岔SC0+000-SC1+602.29 段及西支西岔支流SZ0+000-SC0+348.687 段共1.94km 堤防整治。該段河道較窄，且水流相對較緩，對河道沖刷較小，原河道岸坡原生植被覆蓋率較好，故治理中宜采用原生態護岸模式，主要以草皮護坡為主。

在山源河東支西岔先行段CX0+000-CX2+485.16 段共2.48km 的河道整治中，考慮到其主要治理目標為水質改善及生態修復，結合其河道彎道較多但水流較緩的特點，同樣主要采用草皮護坡的形式進行治理，河道護岸完成后，經過長期周期性維護以及觀察，基本達到了最初的治理目標，其效果圖如圖5 所示。

圖5 草皮護坡效果圖

3.4.2 框格擋墻護坡

框格擋墻具有較強的抗洪作用，對于流速快的洪流也能將其抵擋，避免墻后坡岸受到沖刷侵蝕。并且框格擋墻由石塊填充，具有較強的透水性，可以使自然資源之間互相作用，為植被營造出良好的生長環境。

以山源河干流SG0+000-SG0+230 段及SG2+530-SG5+980 段為例，山源河干流河道整體較寬，彎道多且急，水流量較大，尤其是雨季，水流對岸坡沖刷較大。故在以上兩段抗沖刷壓力較大的河段選擇框格式擋墻護坡。施工過程中，使用碎石和沙土作為填充物且留有一定預留空間，方便水中生物筑巢及陸生植物生長，利于施工后區域生態的快速恢復。該段河道自施工完成至今已經歷多次雨季，防洪效果顯著，且生態恢復良好。

3.4.3 預制鎖塊護坡

預制鎖塊護坡在防沖、穩定方面較好，但是生態效果較差，一般用于河道較寬處，由于其施工特點，該種護坡方式在彎道較急處不便施工，所以該種護坡常用于河道彎道較少且較緩處。以山源河干流SG0+280-SG5+590 段及SG6+080-SG8+680 段為例，該段河道寬廣，較于其他河段彎道較少且無急彎。故采用預制鎖塊護坡，該種護坡施工簡便，無需大型機械設備，且維護方便。

3.4.4 混凝土擋墻護岸

混凝土擋墻護岸在防沖、穩定方面較好，但是由于其混凝土面無法實現綠化，其生態效果較差，該種護岸方式要求底基滿足一定的承載能力。可順岸設置，具有斷面小，占地少的優點，常用于河道斷面窄。

以西支干流SX2+281-SX2+431 段為例，該河段河道較寬，且兩岸與河底高差較大，周圍有較多魚塘、樹林等，可用地面積小。單獨的坡式護坡顯然不適用，故此河段采用上坡下墻式的混凝土擋墻式護岸。

4 結語

綜上可知，岸坡工程在中小河流的水環境治理工程中至關重要，不僅加強安全防護，減少水土流失。在共建周圍生態系統中同樣扮演著不可或缺的角色，合適的護岸形式能讓中小河流形成完整的生態系統，并以此成為城市鄉鎮中的自然生態風景線。在實際施工中，對不同的護岸形式的適用環境、應用條件價格及優點進行了如表2 所示總結。

表2 幾種護岸形式比對表